Разработка и исследование грамматического подхода для решения задачи автоматического выравнивания и объединения онтологий предметных областей

• Автор: Шабалин, Александр Георгиевич
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ СОЕДИНЕНИЯ ОНТОЛОГИЙ, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СЕМЕЙСТВА ИЕРАРХИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕХАНИЗМА ПОРОЖДАЮЩИХ ГРАММАТИК
1.1. Основные понятия и терминология
1.2. Обзор основных методов выравнивания и объединения онтологий
1.2.1. Методология ONIONS
1.2.2. Метод FCA-Merge
1.2.2. Инструментальные средства PROMPT, OntoMerge, OntoMorph, Chtmaera
1.3. Использование формальной системы для представления иерархических структур
1.4. Выбор математического инструментария для представления семейства иерархий
1.5. Создание онтологии предметной области с использованием грамматического подхода
1.6. Выводы
ГЛАВА 2. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СЕМЕЙСТВА ИЕРАРХИЙ НА ОСНОВЕ МЕХАНИЗМА ПОРОЖДАЮЩИХ ГРАММАТИК
2.1. Общая модель порождающей грамматики и интерпретация её элементов
2.2. Разработка схемы грамматики для вывода семейства иерархий
2.2.1 Грамматика без учета классификационных категорий
2.2.2 Грамматика с учетом классификационных категорий
2.2.3 Грамматика для представления семейства иерархических структур

2.3. Табличное представление системы отображений для вычисления
правых частей подстановок
2.3.1 Система отображений для грамматики без учета классификационных категорий
2.3.2 Система отображений для грамматики с учетом классификационных категорий
2.3.3 Система отображений для представления семейства иерархий .
2.4. Семантическая непротиворечивость, адекватность и разрешимость грамматики для представления семейства иерархий
2.4.1. Непротиворечивость
2.4.2. Адекватность
2.4.3. Разрешимость
2.5 Сравнительные исследования сложности алгоритмов,
использующих механизм формальных грамматик для представления СЕМЕЙСТВА ИЕРАРХИЙ
2.5.1 Оценка пространственной эффективности
2.5.2 Оценка временной эффективности
2.3 Выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫРАВНИВАНИЯ И ОБЪЕДИНЕНИЯ
ОНТОЛОГИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРАММАТИЧЕСКОГО ПОДХОДА
3.1. Структура экспериментальной модели
3.2. Экспериментальное исследование
3.2.1. Кодирование онтологии
3.2.2. Использование онтологии
3.2.3. Автоматическое выравнивание
3.2.4. Автоматическое объединение
3.3. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

- Все необходимые понятия предметной области перечисляются в виде глоссария понятий и экземпляров для создаваемой онтологии, который состоит из терминальных и нетерминальных символов грамматики 5.
- Порождающая грамматика 5 описывает все множество классификационных цепочек в виде языка £(5).
- Логический вывод строится на основе системы порождающих правил грамматики 5. Система правил допускает как прямые вопросы анализа, так и обратные вопросы синтеза.
- Задача выравнивания онтологий сводится к задаче приведения обозначений для элементов независимых глоссариев к единой системе знаков. Для этого необходимо решить проблему возможного совпадения обозначений для разных понятий и экземпляров в исходных онтологиях, а также решить задачу отображения одной онтологии на другую (т.е. установить соответствия между сливаемыми сущностями).
- Задача объединения онтологий сводится к объединению систем порождающих правил каждой грамматики.
1.6. Выводы
В данной главе представлен анализ современных методов и инструментов слияния онтологий, который показывает, что задача автоматического выравнивания и непосредственного объединения онтологий полностью не решена, это сильно ограничивает возможности онтологий при описании пространств знаний, поскольку важно их совместное использование. Все существующие методологии слияния и инструментальные средства предполагают использование в своём рабочем контуре человека-эксперта. Проведенный анализ показал, что, если процесс слияния двух онтологий разделять на этап отображения, этап выравнивания и этап непосредственного объединения, то задача автоматического отображения онтологий с определенной точностью находит своё решение. Для достижения этой цели разработаны критерии на основе подобия идентификаторов, атрибутов,