Онтология проектирования
2018. — Выпуск 2
Содержание:
В статье описаны некоторые итоги развития и отражения образного мышления и интуиции специалиста в системах искусственного интеллекта. Рассматриваются вопросы построения инженерии образов, в том числе основные отличия образа от понятия, в особенности, различия между образным и понятийным механизмами обработки информации (решения задач). Показана ведущая роль нейросетевых и нечётких моделей при компьютерной реализации элементов образного мышления. Раскрывается природа творческих задач, характеризующаяся выявлением и разрешением противоречий в условиях решаемых задач. Особое внимание уделено роли интуиции и эмоций в решении творческих задач. Обсуждаются важные функции эмоций как инструмента управления поведением, средства мобилизации творческих ресурсов и механизма оценки типа внутрисистемного критика. Вводится алгебра эмоций, позволяющая вычислять величину и знак сложной эмоции с помощью простых операций над её составляющими. Строится бинарное дерево эмоций на основании рефлексивных оценок. Определяются основные характеристики эмоциональных состояний. Новизна работы связана с развитием аппарата алгебры эмоций, энтропийного описания характеристик эмоциональных состояний и построения дерева эмоций как способа определения вторичных эмоций путём оценок успехов или неудач других людей.
Ключевые слова
На основе концепции конструктивизма рассмотрены особенности человеческого мышления при построении логических категорий и его способность к конструированию реальности, которая конституциирует себя в виде сети взаимосвязанных логических категорий, принадлежащих к контрарному или контрадикторному типу. Рассмотрение отношений между грамматическими и логическими формами приводит к пониманию, что последние могут проявлять себя в качестве комбинаторно-топологических структур, которые хорошо моделируются с помощью мультиграмм (форм) древней китайской символики Книги Перемен (И-Цзин). Использование указанной символики позволяет выразительными средствами гексаграмм выявить связи между структурами, скрытыми в аналитической записи. Последовательное применение операций контрарного и контрадикторного типа позволило выявить четыре типа инвариантных преобразований, являющихся комбинациями контрарных и контрадикторных отношений в модельном пространстве с основанием из двух противоположных элементов, что указывает на новую, ранее скрытую онтологию реальности. В этой онтологии инварианты представлены не объектами, а процессами перехода между различными состояниями, соединяющими контрарные характеристики с контрадикторными. Перечислены примеры из различных отраслей знания, иллюстрирующие фундаментальную роль четвероякого основания, показано действие универсального закона при конструировании моделей экономических структур.
Ключевые слова
В статье обсуждается проблема норм, регулирующих постсоциальные отношения. Под постсоциальными отношениями понимаются не отношения между людьми, а отношения между акторами в терминологии Б. Латура. В социологии вещей акторы представляют собой социотехнические системы, между которыми осуществляется взаимодействие. Социотехническая система состоит из человека и технических устройств. Другой вид постсоциальных отношений представлен взаимодействием человека с эпистемическими объектами. Эпистемический объект характеризуется постоянно разворачивающейся структурой, способен усваивать знания в процессе взаимодействия с человеком, его развитие непредсказуемо и многократно увеличивает риски человеческого существования. Принципиальная новизна объекта в том, что он создан человеком и является сложнейшим техническим артефактом. Возникает традиционный этический вопрос: имеет ли человек право проектировать и создавать эпистемические объекты, которые в силу своей природы увеличивают риски человеческого существования. Вопрос риторический, поскольку эпистемические объекты, имеющие техническую природу, уже существуют. Следует признать, что само человечество состоит исключительно из эпистемических объектов, имеющих органическую природу. Ребенок обладает всеми свойствами эпистемического объекта, но никто не предлагает не иметь детей на том основании, что их развитие не прогнозируемо и не гарантирует счастливого родительства. Не случайно исследователи используют социологический инструментарий и теории социализации для изучения эпистемических объектов. Человечество сегодня стоит у порога нового. Если с эпохи Возрождения осуществлялась перекачка атрибутов божественного на человека, то не происходит ли сейчас перекачка атрибутов человеческого на сложнейшие информационные технические устройства? Предлагается анализировать постсоциальные отношения в этическом измерении. Авторы полагают, что человечество больше выиграет, если будет использовать этические нормы для регуляции постсоциальных отношений.
Ключевые слова
Представлена концепция оболочки для интерактивных систем верификации интуитивных мате-матических доказательств и рассмотрены средства спецификации формальных систем, которые могут быть положены в основу такой оболочки: языки описания порождающих графовых и текстовых грамматик, а также язык описания контекстных условий, позволяющие задавать контекстно-зависимые графовые грамматики с конкретным синтаксисом. С использованием этих средств специфицировано ядро формально-логической системы, приближенной к математической практике конструирования доказательств. Описана модель онтологии для представления баз формализованных математических знаний и способов рассуждений, включающая спецификацию сетевой структуры различных разделов математики, а также спецификации порождающих графовых грамматик, описывающих абстрактный синтаксис языков представления математических утверждений (знаний) и способов рассуждений. Определены контекстные условия этих языков. Рассмотрена общая синтаксическая структура полных доказательств и разработанная на её основе модель онтологии полных доказательств. В работе используется подход, основанный на контекстно-зависимых грамматиках и онтологиях, состоящий в разработке явно представленной декларативной спецификации языка представления математических знаний и способов рассуждений (языка математического диалекта), а также модели доказательства. Принципиальная особенность языка состоит в его расширяемости, которая обеспечивается за счёт расширяемости множества определений, позволяющих вводить новые термины для обозначения определяемых понятий и расширяемости его грамматики. Расширяемость грамматики достигается благодаря средствам, позволяющим описать синтаксис каждой новой конструкции языка представления математических утверждений, а также контекстные условия.
Ключевые слова
Современный этап развития информационных технологий характеризуется ужесточением требований, предъявляемых к эффективности функционирования создаваемых информационных систем, к стоимости и срокам их разработки, а также к уровню их «интеллекта». Действенным средством решения этих задач является использование онтологических моделей на всех этапах жизненного цикла информационных систем. В значительной части создаваемые информационные системы являются системами реального времени. Для систем реального времени специфическим является архитектурный этап проектирования. На этом этапе предлагается использование архитектурных онтологических моделей, которые позволяют реализовывать систему поддержки принятия архитектурных решений и накопления архитектурного знания. Рассматривается структура архитектурной онтологической модели, выделяются три уровня этой модели. Рассматривается состав знаний, который должен быть включен в ядро модели. Встроенные онтологические модели в системах реального времени могут быть использованы при реализации функций, связанных с реализацией когнитивного поведения. Делается вывод о целесообразности интегрирования рассматриваемой архитектурной онтологической модели в широко используемый архитектурный фреймворк Захмана.
Ключевые слова
В статье рассматривается защита метаданных, представленных в формате XML и родственных языков. При этом данные о предметной области упорядочиваются с применением онтологических методов. Предложена трёхкомпонентная онтологическая модель системы защиты данных на основе онтологических представлений данных о предметной области в части защищаемых данных и потенциальных угроз. Разработан шаблон классификации данных, который позволяет детализировать соответствующие классы, вносить конкретные элементы данных и отсекать неиспользуемые классы или их подклассы. На основе онтологических представлений защищаемых данных и актуальных угроз в соответствии с политикой безопасности строится онтологическая модель средств защиты, реализуемых в разрабатываемой системе. Обсуждены языки описания метаданных. Для защиты XML-документа предлагается использовать методы обфускации и текстовой стеганографии. Предложен алгоритм модифицированного метода обфускации со случайной выборкой части кода. Построена блок-схема алгоритма, пригодного для проектирования средств защиты метаданных. Пояснен отказ от использования в данном случае документа XML в роли стегоконтейнера. Разработаны рекомендации по способу и последовательности применения онтологических методов защиты метаданных. Приводится описание особенностей применения методов обфускации и текстовой стеганографии.
Ключевые слова
Создание интеллектуальных проблемно-ориентированных систем различного назначения, направленных на решение слабоструктурированных задач, остаётся актуальной проблемой, эффективность решения которой может быть повышена путём совершенствования подходов (методологий) или создания специализированного программного обеспечения. В работе описывается подход к разработке интеллектуальных диагностических систем, включая базы знаний, на основе онтологических моделей. В качестве методологической основы используется модельно-управляемый подход, в рамках которого произведено переопределение основных этапов, уточнены модели, определены правила трансформации и средства реализации. Реализация предлагаемого подхода осуществлена на примере создания диагностических систем. Под диагностированием понимается определение состояния объекта, в том числе: контроль состояния, поиск места и определение причин нарушения функционирования (отказ, неисправность), прогнозирование состояния. Объекты, подвергаемые диагностированию, описываются в виде последовательности состояний, где состояние - это множество параметров объекта и их значений в заданный момент времени. Особенностью реализации подхода является использование: онтологии в качестве вычислительно-независимой модели, описывающей особенности решаемой задачи; оригинального визуального языка моделирования правил (Rule Visual Modeling Language) для описания платформо-независимых и платформо-зависимых моделей и языка программирования C Language Integrated Production System. Описан пример применения подхода с использованием прототипов программных средств: Knowledge Base Development System и Personal Knowledge Base Designer.
Ключевые слова
Работа посвящена интеграции данных распределённых гетерогенных информационных источников на основе онтологий. Метод вычисления семантической близости концептов позволяет количественно оценить сходство между понятиями. Предложена технология оценки семантической близости концептов двух онтологий, отличительной особенностью которой является автоматическое определение весовых коэффициентов с использованием метода роя частиц. С помощью предложенного подхода генерируются векторы весовых коэффициентов, которые соответствуют разным коэффициентам семантической близости. Полученные весовые коэффициенты используются для объединения разных коэффициентов семантической близости. Новизна заключается в том, что применённый метод роя частиц позволяет автоматически определять весовые коэффициенты семантической близости концептов двух онтологий. Таким образом, для каждого концепта одной онтологии формируется множество релевантных семантических концептов другой онтологии. Благодаря этому возможно получать наборы оптимальных и квазиоптимальных решений.
Ключевые слова
Проблема размерности разнообразных свойств сложных объектов, подлежащих оцениванию, решается путём группировки отражающих их показателей. За объекты оценивания выбраны современные транспортные средства, представляющие собой сложные киберфизические системы. В отличие от применяемого в настоящее время подхода к решению обозначенной проблемы, основанного на практическом опыте и экспертных оценках, предлагается выделить все стороны, заинтересованные в оценивании технического уровня и качества транспортных средств. На основе системного подхода выделены участники жизненного цикла транспортной системы. На разных этапах жизненного цикла транспортного средства ими являются проектировщик и изготовитель, продавец и покупатель, пользователь и эксплуатационник. Показатели транспортной системы группируются относительно интересов этих сторон. Предложено начинать группирование показателей от конечной цели транспортного средства, реализуемой потребителем. Выполнено группирование обобщённых показателей транспортных средств с учётом интересов и предпочтений участников жизненного цикла транспортных средств на множестве единичных показателей.
Ключевые слова