Полный текст

Введение. В настоящее время все большую востребованность набирают технологии, обрабатывающие большие данные. Зачастую для обработки и поиска среди больших данных необходимо использовать технологии инженерии знаний. Чтобы корректно обрабатывать данные с учетом их семантического смысла в различных информационных системах, необходимо автоматизировать процессы извлечения и представления знаний, организации логического вывода и др. При использовании технологий инженерии знаний возникает потребность в представлении знаний. Для представления знаний используют фреймы [1], логические модели [2], семантические сети [3] и др. Одна из самых востребованных моделей представления знаний - онтологическое представление [4]. По Груберу, онтология - строгая спецификация концептуализации [5]. Онтология включает в себя понятия, связи между понятиями, различные аксиомы и ограничения. Семантическая сеть является адекватной моделью для представления онтологии. В семантической сети вершины отображают понятия, а за дугами онтологии кроются связи. Для работы с визуальным представлением онтологии можно использовать неспециализированные графические редакторы, однако в таких редакторах в представлении онтологии не будет находиться знаний самой онтологии [6]. В связи с этим при разработке онтологий используют графические редакторы онтологий. Однако в современной IT-индустрии существует проблема, связанная с использованием существующих визуальных редакторов онтологий - у них нет достаточно развитых средств автоматического построения онтологий на базе разнородных информационных ресурсов. Кроме того, нет широко распространенных графических редакторов онтологий, у которых кроме традиционных средств редактирования и визуального представления онтологий существовали бы адаптационные механизмы для настройки на персональные предпочтения пользователя, а также на выполнение агрегированных действий над онтологиями и пр. Это объясняет актуальность разработки высокоуровневых средств графических редакторов онтологий. Также необходимо заметить, что в основном онтологии разрабатываются коллективом инженеров по знаниям, а не единственным специалистом. В связи с этим графический редактор онтологии должен предоставлять многопользовательский доступ к разрабатываемой онтологии. В основном онтологии имеют больший объем содержащих в себе знаний. При работе с онтологиями существует необходимость в интерпретировании знаний онтологии, работая с ее визуальным представлением. Для этого графические редакторы онтологий должны обладать возможностью тонкой настройки визуального представления онтологии. Например, должна быть возможность выделять различные вершины в разных стилях, при выборе вершины должна быть возможность автоматического выделения родительских и дочерних вершин. Такие визуальные редакторы онтологии должны стремиться к повышению когнитивности визуального представления онтологии [7]. Нами был создан многопользовательский графический редактор онтологий MulTOnt 1.0 [8], обладающий адаптационными механизмами, которые базируются на механизмах редактора онтологий ОНТОЛИС*. Знания об адаптации специфицированы в метаонтологии редактора, которая управляет и способом визуализации вершин и дуг онтологии предметного уровня, и реакцией на события при интерактивном взаимодействии пользователя с графическим представлением онтологии предметного уровня [9]. MulTont версии 1.0 обладает возможностью настройки стилей вершин и дуг, однако его метаонтология не поддерживает наследование стилей и у него нет возможности выделять элементы онтологии с учетом определенных категорий семантических правил [10]. Для решения этих проблем было спроектировано и разработано обновление до версии 1.1. 1. Метаонтология MulTOnt 1.1. Как уже было изложено, у редактора MulTOnt существует метаонтология, в которой хранятся знания для адаптации отображения элементов онтологии. Фрагмент метаонтологии представлен на рис. 1. Данный фрагмент метаонтологии содержит в себе знания об описании стиля «rectangle». Светло-зеленым показаны элементы метаонтологии, отвечающие за адаптацию визуального представления вершин пользовательской онтологии, для которых будет активирован данный стиль. Например, у данного стиля будет желтый цвет благодаря связи «$fill». За адаптацию поведения вершин отвечают темно-зеленые вершины. Например, при нажатии на вершину пользовательской онтологии сработает событие «$onmousedown», при его обработке выполнится JavaScript, который вызовет функцию «nodeBaseMouseDown(evt)», реализация которой находится в скрипте базовых функций редактора. Рис. 1. Фрагмент метаонтологии редактора MulTOnt 1.0 Отметим также, что метаонтология сама по себе является онтологией. Для добавления стилей, необходимых на предметном уровне пользовательской онтологии, достаточно задать их описание на мета-уровне. Необходимо отметить, что в редакторе MulTOnt 1.1 для стилей метонтологии появилась поддержка наследования стилей [6]. Пример наследования стилей показан на рис. 2. Здесь стиль вершины «m_ellipse» наследуется от стиля «w_ellipse», переопределяя его цвет. Рис. 2. Наследование стилей метаонтологии редактора MulTOnt 2. Выделение родительских и дочерних вершин в редакторе MulTOnt 1.1. Как было изложено выше, одной из особенностей, которая необходима для работы, является выделение родительских и дочерних элементов визуального представления онтологии. На рис. 3 представлена часть метаонтологии, содержащая в себе знания для выделения связанных вершин. Рис. 3. Знания метаонтологии о выделении иерархии понятий Для этой связи указывается, что если при выборе вершины, имеющей связи «is_a» с другими вершинами, для дочерних вершин необходимо активировать стиль «magell», то для родительских - «ell». Для настройки выделения таксономии присутствует возможность наследования, что отражено на рис. 3. Таким образом, для связи 2part_of» будут применены те же свойства, описывающие правило выделения иерархии, что и для связи «is_a». На рис. 4 в левой области представлена часть прикладной онтологии, в центре - выделение при выборе вершины «Dog», в правой - выделение при выборе «Cat». Рис. 4. Выделения таксономии в прикладной онтологии Выводы. Таким образом, было спроектировано и разработано обновление редактора MulTont [11] для повышения адаптируемости редактора, а также для облегчения работы инженеру по знаниям с онтологией. Описанный подход отражает одно из перспективных направлений в компьютерной графике, связанное с повышением степени когнитивности и интерактивности графических редакторов (подробнее см. [12]).

Об авторах

Ф. А Пономарев

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: phil_ponomarev@mail.ru

С. И Чуприна

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: chuprinas@inbox.ru

Список литературы

Статистика

Просмотры

Аннотация - 53

PDF (Russian) - 27

Ссылки

• Ссылки не определены.