Метод автоматизированного построения онтологии предметной области

• Автор: Антонов, Игорь Вадимович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Псков
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПОСТРОЕНИЯ ОНТОЛОГИИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ.

1.1. Способы формального представления онтологии

1.2. Инструментальные средства построения онтологии.

1.3. Анализ существующих подходов к автоматизации построения онтологии предметной области.
1.4. Постановка задачи по разработке метода автоматизированного построения онтологии предметной области

Выводы по главе 1.

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ И МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОСТРОЕНИЯ ОНТОЛОГИИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ.

2.1. Математическая модель онтологии предметной области.

2.2. Модель машинного представления онтологии.

2.3. Разработка метода и алгоритмов автоматизированного построения онтологии предметной области.
Выводы по главе 2.
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОСТРОЕНИЯ ОНТОЛОГИИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ.
3.1 Разработка базы данных онтологии предметной области.
3.2 Разработка редактора онтологии предметной области.
3.3 Технология построения онтологии на основе метода автоматизированного построения онтологии предметной области
Выводы по главе 3.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОСТРОЕНИЯ ОНТОЛОГИИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ.
4.1 Выбор предметной области для исследования метода автоматизированного построения онтологии.
4.2 Экспериментальное построение онтологии предметной областиЛ Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


XIII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы в году, на XIV всероссийской конференции «Фундаментальные исследования и инновации в национальных исследовательских университетах» в году, на XIV Международной научно-практической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении» в году, на XVIII Международной научно-методической конференции "Высокие интеллектуальные технологии и инновации в национальных исследовательских университетах" в году, на -м Международном форуме «Высокие технологии века» в году. Личный вклад автора. Основные научные положения, методы, алгоритмы и их программные реализации, содержащиеся в диссертационной работе, получены автором самостоятельно. Публикации. Основные теоретические и практические результаты диссертации опубликованы в научных работах, среди которых 8 статей (одна статья опубликована в журнале, входящем в число ведущих рецензируемых изданий, рекомендуемых в перечне ВАК), докладов на международных и общероссийских научно-практических и научно-технических конференциях, а также 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, включающего в себя 8 наименований. Работа изложена на 8 страницах, содержит рисунков, 6 таблиц и 4 приложения. В данной главе будут рассмотрены существующие методы построения онтологии предметной области, их возможности и ограничения в отношении автоматизации процесса построения онтологии. Будут сформулированы требования к методу автоматизированного построения онтологии предметной области. Онтология предметной области представляет собой формальную модель понятийной структуры предметной области, которая включает в себя модели понятий и отношения между понятиями []. Модель понятия в онтологии принято называть концептом онтологии, а свойства понятий, включаемые в их модель - атрибутами концепта. Основным отношением, учитываемым при построении онтологии, является родовидовое отношение между концептами (отношение гипоиим-гипероним, класс-подкласс), на основе которого формируется таксономия концептов. Г - конечное множество функций интерпретации, заданных на концептах и (или) отношениях. Множества Я и Я в отдельных моделях онтологий могут быть пустыми множествами. При наличии только непустого множества X онтология является тезаурусом предметной области. В графическом представлении онтология, как правило, представляется в виде ориентированного графа, вершины которого обозначены понятиями предметной области, а ребра указывают на связи между ними. Начальная вершина содержит модель базового концепта предметной области и связана отношениями «родительское - дочернее» с вершинами следующего уровня, которые представляют понятия, соответствующие наиболее общим категориям данной предметной области. Те, в свою очередь, связаны родовидовым отношением с более специализированными понятиями, и так далее. Понятия верхнего и промежуточных уровней онтологии соответствуют абстрактным понятиям моделируемой предметной- области. Понятия нижних уровней онтологии обозначают, как правило, определённый тип объектов предметного мира. Онтологические системы с поддержкой экземпляров [] включают в себя модель множества объектов предметной области, представляемых как экземпляры понятий онтологии, атрибуты которых получают определенные значения при включении в онтологию экземпляра понятия. Экземпляры, как правило, соответствуют понятиям нижних уровней онтологической иерархии. Онтологии классифицируются по уровню и по характеру используемых для их построения формальных моделей [, ]. По уровню выделяют онтологии верхнего уровня (SUMO, Sowa’s Ontology, Сус), включающие в себя наиболее общие, универсальные концепты, онтологии предметной области (CIDOC CRM, UMLS, SNOMED), включающие в себя концепты, характеризующие определенную предметную область и прикладные онтологии (TOVE, Plinius), описывающие связи концептов в конкретном приложении. На рисунке 1 представлен фрагмент онтологии верхнего уровня SUMO [].