ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РУЛЕВОМ УПРАВЛЕНИИ КАМАЗ 5
1.1 Общее устройство системы рулевого управления «КАМАЗ» 5
1.2 Основные и наиболее часто встречающиеся неисправности рулевого управления 9
2 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОНТОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ 12
2.1 Модели описания знаний 12
2.2 Формальная модель онтологии 15
2.3 Типы онтологий 16
2.4 Структура онтологии 17
2.5 Языки описания онтологии 18
2.6 Язык запросов SPARQL 21
3 РАЗРАБОТКА ОНТОЛОГИИ 23
3.1 Построение ER – модели предметной области 23
3.2 Выбор инструмента для создания онтологии 24
3.3 Инструмент разработки онтологий Protégé 5.5.0 25
3.4 SPAQRL запросы к онтологии 32
4 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ WEB – ПРИЛОЖЕНИЯ 39
4.1 Выбор среды разработки 39
4.2 ASP.NET Core MVC 40
4.3 Библиотеки dotNetRDF и Kendo UI 41
4.4 Реализация интерфейса пользователя 42
4.5 Структура приложения 43
4.6 Основные возможности интерфейса 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 50
Мир, в котором мы живем, постоянно дополняется всё новой информацией и знаниями, как этой информацией пользоваться. Их количество достигает невообразимых объемов и масштабов покрываемых сфер человеческой деятельности. Информация – это ресурс, такой же, как и любой другой. Умение грамотно её найти и воспользоваться – это не всегда легко [1].
Крупные организации постоянно имеют дело с огромным объемом информации, описывающая среду и процессы их деятельности. Вся эта информация разбросана по разным источникам, а источниками могут быть, как и электронные хранилища, так и человеческий мозг.
Ввиду наличия большого объема информации, ее открытости и доступности для человека, возникает проблема ее неструктурированности. Неструктурированная информация — это весьма серьезный барьер в процессе познания и применения её, и что может сказаться на качестве полученных знаний, а также времени, затраченного на ее обработку новым сотрудником организации. Затронув понятия информации и знаний, стоит рассказать о их иерархии.
DIKW (от англ. data, information, knowledge, wisdom – данные, информация, знания, мудрость) структура, в основание которой находится уровень данные, после него идет информация, которая добавляет контекст, затем идут знания. Знания – то, что превращает информацию в инструкцию, а мудрость – степень освоения ими [2].
Для решения проблемы неструктурированности знаний применяются модели для их представления. Существует несколько популярных типов моделей, которые в зависимости от предметной области имеют свои преимущества перед другими. Но наибольшую популярность по представлению данных обрела реляционная модель. Однако в последнее время перспективным направлением в структурирование знаний стала разработка онтологий.
Онтологии позволяют систематизировать накопленные знания, делая их доступными для вычислительной техники и человека одновременно. Именно поэтому в процессе работы с онтологией, техника может генерировать новые знания, которые до этого не были явно описаны человеком. Также онтологии имеют гораздо большие возможности, чем традиционные базы данных. Именно поэтому было принято решение о разработке онтологической базы знаний заданных узлов грузового автомобиля. Собрав в одном месте знания об узлах автомобиля, можно сгенерировать неявные до этого момента знания и дополнить ими существующую онтологию. В качестве объекта онтологии был выбран узел грузового автомобиля «КАМАЗ», а именно его система рулевого управления.
Целью данной работы является создание онтологической базы знаний для обнаружения неисправностей рулевого управления автомобиля «КАМАЗ».
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Когнитолог: получить данные экспертов о системе рулевого управления и ее неисправностях.
2. Когнитолог: выбор метода представления знаний и инструмента разработки онтологии,
3. Программист: разработать онтологию,
4. Программист: разработать запросы для решения первоочередных задач,
5. Программист: разработать интерфейс пользователя для взаимодействия с онтологией.
В результате выполнения данной работы был рассмотрен и реализован процесс создания онтологической базы знаний системы рулевого управления и ее неисправностей. Были получены данные о системе рулевого управления автомобиля «КАМАЗ» и ее возможных неисправностях. Информация о неисправностях и их способах устранения была помещена в таблицу, что уже сделало ее более структурированной.
В качестве модели представления знаний были расписаны наиболее популярные на данный момент модели: продукционная, фреймовая, онтологическая и семантические сети. По итогу была выбрана онтологическая модель знаний. Онтологии состоят из терминов, организованных в таксономию, их определений, атрибутов, а также связанных с ними аксиом и правил вывода.
Были рассмотрены языки описания онтологий и инструменты их разработки. В результате для разработки онтологии был выбран редактор онтологий Protégé 5.5.0. Был расписан процесс построения запросов к онтологической базе знаний при помощи конструкций языка запросов SPARQL.
Разработан пользовательский веб-интерфейс для взаимодействия с онтологической базой знаний. Для реализации веб-ресурса использовались технологии ASP.NET Core MVC, библиотеки dotNetRDF и Kendo UI.
