ВВЕДЕНИЕ 5
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ 6
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМАХ 7
1.1 ПОНЯТИЕ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ 7
1.2 ПРЕИМУЩЕСТВА ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ 9
1.3 ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ 10
1.4 КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ 11
1.5 ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ 13
1.6 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 1 13
2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОНТОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ 14
2.1 ОСНОВНЫЕ МОДЕЛИ ОПИСАНИЯ ЗНАНИЙ 14
2.2 ФОРМАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ОНТОЛОГИИ 17
2.3 ТИПЫ ОНТОЛОГИЙ 18
2.4 СТРУКТУРА ОНТОЛОГИИ 19
2.4.1 Индивиды (Individuals) 20
2.4.2 Свойства (Properties) 20
2.4.3 Классы (Classes) 21
2.5 ЯЗЫК ЗАПРОСОВ SPARQL 21
2.5.1 Достоинства SPARQL 22
2.5.2 Схема SPARQL-запроса 23
2.6 ЗАДАЧИ ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА 24
2.7 ЯЗЫКИ ОПИСАНИЯ ОНТОЛОГИЙ 24
2.7.1 Язык разметки XML 25
2.7.2 Модель данных RDF 25
2.7.3 Язык представления OWL 26
2.8 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 2 28
3. РАЗРАБОТКА ОНТОЛОГИИ 29
3.1 ПОНЯТИЕ ПОЛНОГО ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА АВТОМОБИЛЯ 29
3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ ОНТОЛОГИИ 31
3.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССОВ ОНТОЛОГИИ 34
3.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИВИДОВ ОНТОЛОГИИ 39
3.5 ЗАПРОСЫ К ОНТОЛОГИИ 40
3.6 ВЫБОР ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ОНТОЛОГИИ 42
3.7 ИНСТРУМЕНТ РАЗРАБОТКИ ОНТОЛОГИЙ PROTEGE 5.0 45
3.8 АННОТАЦИИ В ОНТОЛОГИИ 54
3.9 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 3 55
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
В настоящее время человечеству предоставляется огромное количество информации. Причем многая часть этой информации доступна только в виде несвязанных данных. Такую информацию приходится структурировать самому человеку,
что не очень удобно.
Для решения подобных проблем сейчас используют формы представления
знаний в виде концептуальных схем, которые формализуют определенные знания и
предоставляют структурированную и более понятную информацию человеку. Такая
подача является более удобной для усвоения.
В последнее время в качестве модели представления знаний самой перспективной считают онтологию. Целью создания онтологий является обеспечение поддержки работы по накоплению, а так же по разделению и вторичному использованию знаний.
На сегодняшний день было создано некоторое количество программных инструментов, которые позволяют разрабатывать онтологии. Однако представленные
программы созданы в основном зарубежными разработчиками. Это зачастую затрудняет создание онтологий для отечественных предприятий при том, что многие
из них остро нуждаются в них. По рекомендации НТЦ КАМАЗа была начата работа
по разработке такого продукта. Данная работа является продолжением работы Сунгатуллина Рината [14].
Далее перейдем к определению цели работы и постановке задач, необходимых
для ее достижения.
В результате выполнения данной работы был рассмотрен и реализован процесс создания онтологической модели технических требований к автомобилям
КАМАЗ по полному жизненному циклу.
Во-первых, были получены экспертные знания о технических требованиях к
автомобилям КАМАЗ по полному жизненному циклу. Во-вторых, был выбран способ представления полученных знаний. В-третьих, с помощью онтологии в программе Protégé описаны полученные знания. В-четвертых, были реализованы
SPARQL-запросы. Таким образом, все поставленные задачи были выполнены.
В качестве модели базы знаний были рассмотрены различные варианты, такие
как фреймы, семантические сети, продукционные модели и онтологии. Наиболее
подходящей из всех представленных моделей для выполнения заданной цели были
определены онтологии. Онтологии представляют собой набор классов, свойств, связывающих эти классы, и индивидов. Они позволяют из знаний систему, понятную
для человека.
Так же в ходе работы было рассмотрено различное программное обеспечение,
предназначенное для разработки онтологий. Были рассмотрены языки описания онтологий. Наиболее подробно изучен язык описания OWL. В качестве инструмента
создания онтологии было выбрано приложение Protégé 5.0. Данный программный
продукт предоставляет инструменты для описания классов онтологии, их структуры, их свойств и индивидов , а так же является самым современным редактором онтологий. Также для него существует большое количество подключаемых модулей, в
том и модули числе и для графического представления всей онтологии или её части. В Protégé реализована возможность работы с аннотациями, которые дают классам, свойствам и индивидам дополнительные знания.
Посредством SPARQL-запросов к разработанной онтологии можно получать
интересующую информацию.57
Разработанная онтология может быть улучшена путем раскрытия всех стадий
жизненного цикла, помимо уже раскрытой в данной онтологии стадии эксплуатации. Стадия эксплуатации так же может быть раскрыта более подробно. Возможно
подключение других онтологий к уже имеющейся системе. Так же можно разработать интерфейс для пользователей, не умеющих работать в Protégé.
