Онтологический анализ в системах компьютерного моделирования

• Автор: Смирнов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 348 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОНТОЛОГИИ В ЗАДАЧАХ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ.

1.1. Предметноориентированная среда моделирования.

1.2. Общая схема обработки информации

в процессе моделирования.

1.2.1. Моделирование как процесс.

1.2.2. Система эпистемологических единиц.

1.2.3. Онтологии предметных областей.

1.3. Мстамодсли предметноориентированной среды моделирования

1.4. Интеграция знаний в процессе моделирования
Основные результаты и выводы.
2. КОНСТРУИРОВАНИЕ ОНТОЛОГИЙ
2.1. Онтологический анализ экспериментальных данных
о предметной области.
2.1.1. Формирование исходных данных
об исследуемой реальности.
2.1.2. Объектнопризнаковая модель предметной области
2.1.3. Иерархическое описание предметной области
на основе анализа формальных понятий
2.1.4. Построение онтологии
на основе объектнопризнаковой модели.
2.1.5. Рационализация иерархической структуры понятий
в онтологической спецификации.
2.2. Исследование результативности
онтологического анализа предметной области.
2.3. Управление данными при обработке
результатов измерений в предметной области
2.4. Экспертное конструирование онтологий
2.4.1. Онтологическая относительность
в системе моделирования.
2.4.2. Алгебраическая спецификация инструментария
экспертного концептуального моделирования
Основные результаты и выводы.
3. ИНТЕГРАЦИЯ ЗНАНИЙ НА ОСНОВЕ ОНТОЛОГИЙ
3.1. Механизмы интеграции концептуальных знаний
3.1.1. Объединение онтологий
3.1.2. Импорт онтологий
3.2. Динамическая структура
предметных областей моделирования
3.2.1. Проблемноориентированные онтологии.
3.2.2. Онтология систем с дискретными событиями
3.2.3. Концептуальная спецификация вычислительных
моделей на основе сетей Петри
3.3. Управление моделями при решении задач
3.3.1. Метамодель трансформационного моделирования .
3.3.2. Интеграция эпистемологических единиц
при проведении вычислений
Основные результаты и выводы
4. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ПРОГРАММИРОВАНИЯ
4.1. Архитекгура системы моделирования
4.1.1. Базовые архитектурные компоненты
4.1.2. Встроенные онтологические и
трансформационные модели.
4.2. Объектноориентированная СУБД
4.2.1. Модель данных.
4.2.2. Базовые структуры данных и
интерфейс прикладного программирования.
4.2.3. Исследование производительности объектноориентированной СУБД.
4.3. Реализация общецелевой системы моделирования на
массовой вычислительной платформе
Основные результаты и выводы
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОНТОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРИ СОЗДАНИИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.
5.1. Онтологический анализ в задачах организации и поддержки инженерной деятельности.
5.1.1. Анализ инженерной деятельности при создании корпоративной системы компьютерной интеграции знаний.
5.1.2. Исследование автомобильного рынка на основе построения онтологии потребительских предпочтений
5.2. Интеллектуальная система для построения рациональных
схем базирования соединяемых деталей.
5.2.1. Модель образования погрешности ориентации детали
в сборочных операциях машиностроения.
5.2.2. Онтология поверхностей
эвристические принципы описания деталей
5.2.3. Онтология базирования формализация представлений о выборе комплекта баз
при установке соединяемых деталей
5.2.4. Рациональный выбор схемы базирования детали .
5.3. Система анализа надежности технических объектов
5.3.1. Архитектура системы, реализующая
концепцию интеграции разнородных знаний о надежности объекта.
5.3.2. Подсистема оценки показателей безотказности
5.3.3. Подсистема оптимизации состава комплектующих
по критерию стоимостьнадежность.
5.4. Интеграция знаний об экосистеме водохранилища ГЭС .
Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Применительно к автоматизации исследования на моделях это означает определение системы эпистемологических единиц в технологической схеме компьютерного моделирования, обобщающей на новом уровне автоматизации схемы на рис. Решение обозначенной задачи с общих позиций научного познания мира является предметом методологии науки 1, 9, методологических разделов фундаментальных естественных наук прежде всего математики , а также многочисленных прикладных дисциплин, изучающих кибернетические, психологические и др. В духе интеллектуализации ЭВМ общие варианты ответов на поставленный вопрос предложены в рамках новой информационной технологии , . Конкретно проблему определения эпистемологических компонент в задачах компьютерного моделирования исторически раньше других специалистов начали разрабатывать идеологи машинного имитационного моделирования сложных систем ,, , . Специальное выражение эта проблематика нашла в теории баз данных , , 8, 9. Позднее эти вопросы оказались в центре внимания разработчиков методов объектноориентированного проектирования и программирования ,,2, и, вообще, инструментов ,, одним известных результатов которых в области моделирования явилась методология объектноориентированного анализа и стандартизация языка ii i . Поэтому в качестве исходного пункта для дальнейших представлений выдвинуто положение, согласно которому моделирование как общенаучный метод включает в себя ряд основных фаз, определяющих совместно с продуктами их выполнения общую схему обработки информации в процессе моделирования. ПрО некоторой актуальной трансформационной модели, известной в этой ПрО т. В полном объеме даже при условии компьютерной поддержки моделирование является человекомашинным процессом, автоматически могут быть выполнены лишь отдельные шаги в рамках основных фаз. Во многом
именно это обстоятельство определяет итерационный характер технологии компьютерного моделирования и обусловлено наличием в каждой фазе обязательного этапа анализа и интерпретации результатов моделирования. Содержание этого этапа определяется как методологической спецификой концептуального, объектного, трансформационного моделирования и вычислительного эксперимента, так и специфическими особенностями решаемой задачи, а следствием выполнения, т. Такую взаимосвязь фаз моделирования в актуальной ПрО иллюстрирует рис. Рис. Общая схема обработки информации в процессе моделирования, принципиальные черты которой воспроизведены на рис. А4, А8. Рассмотрим элементы этой схемы подробнее. Начальная и фундаментальная фаза любого научного исследования опирается на анализ и систематизацию доступных исследователю данных об актуальной для него части реального мира предметной области, т. ПрО. Результатом рассматриваемой фазы является некоторая абстракция, упрощенная точка зрения на действительность, схема, которая представлена в какихто целях. В литературе для обозначения этой фазы часто используют термин концептуальный анализ, содержание которою интерпретируют, например, как абстрагирование существа физических объектов и их взаимосвязи в виде некоторой модели или теории, которая соответственно называется концептуальной моделью изучаемого объекта , с. Уточняя и конкретизируя эту сентенцию можно сказать, что концептуальная К модель, или схема, ПрО должна включать инфологическую и функциональную составляющие и отличается от теории, быть может, лишь частичной замкнутостью множества формирующих его аксиоматических положений замыкание в широком понимании его смысла часто составляет интерес предпринимаемого исследования на моделях. Основным феноменом фазы концептуализации является возможность получения и сосуществование нескольких различных Кмоделей ПрО рис. Следует особо отметить широко признаваемое утверждение, что без интерпретации в рамках некоторой релевантной концептуальной модели имеющиеся у исследователя данные не могут передавать знания например, Канту приписывается фраза i i i воззрение без понятий слепо. При этом не существует никакого теоретически независимого, чистого языка наблюдений, который бы описывал предметы такими, какие они есть на самом деле.