Розробка методів уніфікації структурно-логічної моделі метазнань для управління еволюцією онтологій інтелектуальних систем

Автор(и)

  • Ihor Kotov Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна https://orcid.org/0000-0003-2445-6259
  • Oleksandr Suvorov Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна https://orcid.org/0000-0003-0117-3942
  • Oleksandra Serdiuk Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна https://orcid.org/0000-0003-1244-7689

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155410

Ключові слова:

інкорпорація онтологій, контекст моделі, маркування графа, метапродукція, репрезентація знань, сигнальний граф, система підтримки рішень

Анотація

Актуальність роботи обумовлена важливістю і необхідністю уніфікації побудови і використання інтелектуальних систем підтримки рішень для управління складними промисловими об'єктами та системами.

Метою роботи є обґрунтування єдиного підходу до управління базами знань різних конфігурацій і розробка уніфікованих математичних моделей операцій над елементами онтологій.

Запропоновано метод управління еволюцією онтологій професійних областей, заснований на уніфікації структурно-логічної моделі репрезентації метазнань.

Розроблено спосіб уніфікації структурно-логічної моделі еволюції інкорпорації онтологій. Розроблено формально-лінгвістичні моделі, доведено подібність форм репрезентації знань і еволюційне спадкування в рамках загальної інкорпорації онтологій. Для синтезу моделі інкорпорації еволюційного успадкування онтологій вирішені завдання розробки моделей еволюційного успадкування концептів, графів і онтологій рівнів БЗ. Модель забезпечує можливість для всіх рівнів БЗ єдиного підходу до інтерпретації структур взаємодії концептів.

Розроблено узагальнену модель сигнального графа рівнів структури БЗ. Модель включає в себе атомарний концепт, сигнал, потенціал вузла, активність вузла, поріг чутливості вузла до вхідного сигналу. Розроблено набір формальних моделей множини базових операцій на сигнальному графі БЗ, необхідних для інтерпретації та обчислення форм знань. Розроблено синтаксис метаправил і формально-лінгвістичний базис. Введено формалізми параметра маркування та функції маркування сигнального графа БЗ. Моделі маркування введені в загальну модель сигнального графа БЗ.

Досліджено можливості застосування розроблених моделей сигнального графа бази знань в різних професійних галузях. Показано, що запропоновані моделі метазнань не залежать від форм подання і формалізмів професійних онтологій. Це дозволяє використовувати єдиний механізм управління знаннями в будь-яких інтелектуальних системах підтримки рішень. Запропоновано спосіб ефективного динамічного управління структурою всіх рівнів БЗ і процесом логічного висновку в залежності від вхідних параметрів функціонування інтелектуальної системи

Біографії авторів

Ihor Kotov, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра моделювання та програмного забезпечення

Oleksandr Suvorov, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Старший викладач

Кафедра автоматизації, комп'ютерних наук та технологій

Oleksandra Serdiuk, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Асистент

Кафедра автоматизації, комп'ютерних наук та технологій

Посилання

  1. Bartolomey, P. I., Tashchilin, V. A. (2015). Informacionnoe obespechenie zadach elektroenergetiki. Ekaterinburg, 108.
  2. Morkun, V., Tron, V. (2014). Ore preparation multi-criteria energy-efficient automated control with considering the ecological and economic factors. Metallurgical and Mining Industry, 5, 4–7. Available at: http://www.metaljournal.com.ua/assets/Journal/1-MorkunTron.pdf
  3. Besanger, Y., Eremia, M., Voropai, N. (2013). Major Grid Blackouts: Analysis, Classification, and Prevention. Handbook of Electrical Power System Dynamics, 789–863. doi: https://doi.org/10.1002/9781118516072.ch13
  4. Smolovik, S. V. (2008). Rol' «chelovecheskogo faktora» v razvitii krupnyh sistemnyh avariy. ELEKTROENERGETIKA, 1 (1), 16–19.
  5. Avariynist na obiektakh elektroenerhetyky Ukrainy u 2005 rotsi. Haluzevyi informatsiynyi dokument (2005). Obiednannia enerhetychnykh pidpryiemstv «Haluzevyi rezervno-investytsiynyi fond rozvytku enerhetyky». Kyiv: Vydavnytstvo «Enerhiya», 102.
  6. Kalibataitė, G. (2011). The Importance of Meta-Knowledge for Business and Information Management. Social Technologies, 1 (1), 163–178.
  7. Nasrollahi, S. N., Mokhtari, H., Seyedein, M. (2011). Meta-analysis: An Approach to Synthesizing and Evaluating Research on Knowledge and Information Science. Iranian Journal of Information Processing & Management, 29 (2), 293–316.
  8. Morkun, V., Tcvirkun, S. (2014). Investigation of methods of fuzzy clustering for determining ore types. Metallurgical and Mining Industry, 5, 12–15. Available at: http://www.metaljournal.com.ua/assets/Journal/3-MorkunTs.pdf
  9. Rodriguez-Rojas, L. A., Cueva-Lovelle, J. M., Tarazona-Bermudez, G. M., Montenegro-Marin, C. E. (2013). Open Data as a key factor for developing expert systems: a perspective from Spain. International Journal of Interactive Multimedia and Artificial Intelligence, 2 (2), 51. doi: https://doi.org/10.9781/ijimai.2013.226
  10. Ligeza, A. (2001). Knowledge Representation and Inference for Analysis and Design of Database and Tabular Rule-Based Systems. Computer Science, 3 (1), 13–60.
  11. Miah, S. J., Genemo, H. (2016). A Design Science Research Methodology for Expert Systems Development. Australasian Journal of Information Systems, 20. doi: https://doi.org/10.3127/ajis.v20i0.1329
  12. Morkun, V., Morkun, N., Tron, V. (2015). Formalization and frequency analysis of robust control of ore beneficiation technological processes under parametric uncertainty. Metallurgical and Mining Industry, 5, 7–11. Available at: http://www.metaljournal.com.ua/assets/MMI_2014_6/MMI_2015_5/001-Morkun.pdf
  13. Kuznecov, O. P., Suhoverov, V. S., Shipilina, L. B. (2010). Ontologiya kak sistematizaciya nauchnyh znaniy: struktura, semantika, zadachi. Trudy konferencii «Tekhnicheskie i programmnye sredstva sistem upravleniya, kontrolya i izmereniya». Moscow: IPU RAN, 762–773.
  14. Al-Emran, M., Mezhuyev, V., Kamaludin, A., Shaalan, K. (2018). The impact of knowledge management processes on information systems: A systematic review. International Journal of Information Management, 43, 173–187. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijinfomgt.2018.08.001
  15. Sedighi, S. M., Javidan, R. (2012). Semantic query in a relational database using a local ontology construction. South African Journal of Science, 108 (11/12). doi: https://doi.org/10.4102/sajs.v108i11/12.1107
  16. Ruy, F. B., Guizzardi, G., Falbo, R. A., Reginato, C. C., Santos, V. A. (2017). From reference ontologies to ontology patterns and back. Data & Knowledge Engineering, 109, 41–69. doi: https://doi.org/10.1016/j.datak.2017.03.004
  17. Duer, S., Wrzesień, P., Duer, R. (2017). Creating of structure of facts for the knowledge base of an expert system for wind power plant's equipment diagnosis. E3S Web of Conferences, 19, 01038. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20171901038
  18. Xamena, E., Brignole, N. B., Maguitman, A. G. (2017). A Structural Analysis of topic ontologies. Information Sciences, 421, 15–29. doi: https://doi.org/10.1016/j.ins.2017.08.081
  19. Gadomski, A. M. (1989). From Know-how to How-to- Know: An Approach to Knowledge Ordering for Specification of Complex Problems (TOGA methodology). Presented at the International Symposium on Computational Intelligence. Milan.
  20. Shabanov-Kushnarenko, Yu. P. (1984). Teoriya intellekta. Matematicheskie sredstva. Kharkiv, 144.
  21. Dudar', Z. V., Kalinichenko, O. V., Shabanov-Kushnarenko, S. Yu. (2000). About a method and problems of the theory of intellect. I. Radioelektronika i informatika, 2, 112–122.
  22. Shabanov-Kushnarenko, S. Yu., Kudhair Abed Tamer, Leschynskaya, I. A. (2013). The predicative approach to non-obvious knowledge formalization. Systemy obrobky informatsiyi, 9, 113–116.
  23. Bashmakov, A. I., Bashmakov, I. A. (2005). Intellektual'nye informacionnye tekhnologii. Moscow, 304.
  24. Genesereth, M. R., Fikes, R. E. (1992). Knowledge Interchange Format. Reference Manual. Computer Science Department, Stanford University Stanford, California, 68.
  25. Yalovec, A. L. (2011). Predstavlenie i obrabotka znaniy s tochki zreniya matematicheskogo modelirovaniya problemy i resheniya. Kyiv: Naukova dumka, 339.
  26. Gignoux, J., Chérel, G., Davies, I. D., Flint, S. R., Lateltin, E. (2017). Emergence and complex systems: The contribution of dynamic graph theory. Ecological Complexity, 31, 34–49. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecocom.2017.02.006
  27. Wiener, G. (2016). On constructions of hypotraceable graphs. Electronic Notes in Discrete Mathematics, 54, 127–132. doi: https://doi.org/10.1016/j.endm.2016.09.023

Опубліковано

2019-03-12

Як цитувати

Kotov, I., Suvorov, O., & Serdiuk, O. (2019). Розробка методів уніфікації структурно-логічної моделі метазнань для управління еволюцією онтологій інтелектуальних систем. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(4 (98), 38–47. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155410

Номер

Розділ

Математика та кібернетика - прикладні аспекти