Інформаційна система формування семантичних даних про слабоструктуровану предметну область
Автор: Левус Роман Ростиславович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні системи та технології
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Онтологічні моделі за час досліджень в цій області зазнали значного розвитку. В даний час для створення і підтримки онтологій існує цілий ряд інструментів, які крім загальних функцій редагування та перегляду виконують підтримку документування онтологій, імпорт і експорт онтологій різних форматів і мов, підтримку графічного редагування, керування бібліотеками онтологій. Метою даної роботи є розроблення інформаційної системи формування семантичних даних про слабоструктуровану предметну область на основі онтологій. Для досягнення мети необхідно розв’язати такі задачі: 1. Виконати аналіз предметної області для створення та накопичення бази знань на основі онтологій; 2. Розробити методи та засоби для створення та накопичення бази знань онтологіями та створення зв’язків між ними; 3. Розробити модель інтелектуальної системи для створення та накопичення бази знань. Об’єктом дослідження є процеси онтологічного моделювання з використанням семантичних мереж. Предметом дослідження є інформаційна система формування семантичних даних про слабоструктуровану предметну область на основі онтологій. Онтології – одне із сучасних напрямків у галузі штучного інтелекту. У загальному вигляді онтології визначають як базу знань спеціального виду, або як «специфікацію концептуалізації» предметної області. Це означає, що в предметної області на основі класифікації базових термінів виділяються основні поняття (концепти) і встановлюються зв’язки між ними. Цей процес називають концептуалізацією. Однією з головних цілей даної магістерської роботи є проектування функціональної моделі інформаційної системи накопичення та збереження знань на базі семантичної мережі. В процесі проектування моделі ІС після дослідження принципів збереження, накопичення та подання забезпечив взаємодію системи з користувачем, у якій користувач задає необхідні вхідні дані, отримуючи при цьому результат у вигляді концептів та онтологій. В ході виконання даного проекту була досягнута основна мета роботи – розроблена програмна модель, яка демонструє роботу створеної інтелектуальної системи. Для здійснення розробки були використані наступні технології: • Embarcadero RAD Studio Delphi XE5; • Framework Firemonkey; • Protege; • Для створення бази даних координат зупинок громадського транспорту було використане середовище SQL Server. SQL Server відрізняться хорошою швидкістю роботи, надійністю і широким застосуванням в проектах різної величини. Було опрацьовано та проаналізовано літературні джерела та джерела Інтернет, що вказують на актуальність розв’язання проблеми та задачі, поставленої в дипломі. Було проведено аналіз існуючих розробок на ринку програмного забезпечення України. Було описано їх можливості та функціонал. Було проведено аналіз предметної області та технологій вирішення задачі. На основі методології моделювання онтологій на основі семантичних мереж, було обрано алгоритми для пошуку в графах вшир та вглиб. Було побудовано діаграми цілей та рольові діаграми. На основі цих даних та схем можна вести подальшу розробку системи у площині її практичної реалізації. Для розробки програми застосовуватимуться найновіші засоби, які дозволять побудувати рішення, яке задовольнить потреби користувачів. Використано SQL Server та Protege для реалізації онтології. Дана система може використовуватися як інструмент накопичення та збереження знань в експертних системах. Дана система може зберігати знання описового характеру. Має можливість для модифікування, що дасть змогу зберігати знання не тільки на основі семантичної мережі і бути основаною на онтологіях, але й на основі логічних, продукційних і фреймових моделей. Було описано логічну структуру проекту, архітектуру, компоненти програми та їх взаємодію. Було описано структуру бази знань, бази даних та вказано призначення кожної з таблиць. Було вказано використовувані технічні засоби та програмне забезпечення для роботи зі створеною системою, як викликається та завантажується система. Було описано вхідні та вихідні дані, які використовуються системою, та як вони взаємодіють. Також було описано контрольний приклад виконання програми. Він підтвердив, що додаток працює цілісно та безвідмовно. Тому створена система відповідає поставленій меті. Ключові слова – інформаційна система, онтологія, системний аналіз, онтологічний інжиніринг, база знань. Перелік використаних літературних джерел. 1. Литвин В.В. Онтологічний інжиніринг / В.В. Литвин, Т.М. Басюк, Д.Г. Досин. – Львів : Видавництво НУЛП, 2017. – 224 с; 2. Катренко А.В. Системний аналіз об’єктів та процесів комп’ютеризації: підручник з грифом МОН. / Катренко А.В. – Львів : Новий світ, 2003. – 124 с; 3. Литвин В.В. Проектування інформаційних систем: посібник. / Литвин В.В. – Львів : 2010. – с. 119-120.