VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

На сегодняшний день построение онтологий можно определить, как удобное описание систем понятий каких-либо предметных областей. В результате анализа, было обнаруженное, что большинство программно-информационных систем проектирования онтологий слишком сложны для «обычного» пользователя компьютером.  Более детальному рассмотрению проблем построения онтологий посвящена эта работа.

Проблемой создания онтологий в современных программных средствах считаю, что построение онтологий должно производиться высоко-квалифицированными специалистами в своей области, а человек незнающий языков представления онтологий, правильно построить онтологию уже не сможет. Также проблемой можно назвать отсутствие массового использования онтологий, пользователь не думает, что онтологии построение онтологий оказывает эффект использования, но построение требует усилий.

Целью работы является исследование существующих систем моделирования онтологии.

Процесс построения онтологий может быть либо восходящим, либо нисходящим. Однако в связи с тем, что восходящий подход чрезвычайно трудоемок и пока не существует средств, которые позволили бы создать полную систему знаний («модель мира»), применяется в основном нисходящий подход к интеграции частных онтологий, ориентированный на конкретные, часто очень ограниченные практические задачи. Таким образом, существует проблема создания онтологий в узкой предметной области. Неплохо было бы ввести построение этих онтологий как предварительный этап проектирования всех программных систем и особенно традиционных систем обработки данных, так как технологии проектирования современных систем обработки данных (СОД) предполагают разработку их спецификаций. Спецификации СОД строятся на основе изучения предметной области задачи, поэтому логично было бы расширить этот процесс до создания спецификации предметной области, тогда при очередной разработке программной системы расширялся бы объем знаний, что в конечном итоге привело бы к постепенному наращиванию системы знаний за счет соединения или интеграции знаний[1].

Онтологии предметных областей соединяются в одну результирующую онтологию предметной области и помещаются в библиотеку вместе с источниками знаний. Онтологию предметных областей рекомендуется строить в виде тезауруса. Структуры тезаурусов идентичны, однако в случае построения онтологий, роль источника знаний играют учебники и учебные пособия.

Рассмотрим достоинства и недостатки программных средств ориентированных на создание онтологий.

Protégé  - локальная, свободно распространяемая Java-программа, разработанная группой медицинской информатики Стенфордского университета. Программа предназначена для построения (создания, редактирования и просмотра) онтологий прикладной области. Её первоначальная цель - помочь разработчикам программного обеспечения в создании и поддержке явных моделей предметной области и включение этих моделей непосредственно в программный код. Структура онтологии сделана аналогично иерархической структуре каталога. На основе сформированной онтологии, Protégé может генерировать формы получения знаний для введения экземпляров классов и подклассов[2].

OntoEdit  первоначально был разработан в институте AIFB Университета Karlsruhe, выполняет проверку, просмотр, кодирование и модификацию онтологий. В настоящее время OntoEdit поддерживает языки представления: FLogic, включая машину вывода, OIL, расширение RDFS и внутреннюю, основанную на XML, сериализацию модели онтологии используя OXML - язык представления знаний OntoEdit (OntoEdit's XML-based Ontology representation Language)[3].

OilEd - автономный графический редактор онтологий, разработан в Манчестерском университете. Инструмент основан на языке OIL (сейчас адаптирован для DAML+OIL, в перспективе - OWL), который сочетает в себе фреймовую структуру и выразительность дескриптивной логики (Description Logics) с сервисами рассуждения[4].

WebOnto - инструмент исследования онтологий, предназначенный для поддержки совместного просмотра, создания и редактирования онтологий. Его цели - простота использования, предоставление средств масштабирования для построения больших онтологий. Для моделирования онтологий WebOnto использует язык OCML. В WebOnto пользователь может создавать структуры, включая классы с множественным наследованием, что можно выполнять графически[5].

Для оценки пользовательских интерфейсов, рассмотренных выше программных продуктов, был проведен следующий эксперимент. В каждом программном продукте выполнялось построение онтологии, представленной на рисунке 1. В процессе построения онтологии, фиксировались следующие характеристики: количество обращений к справке и последовательность действий, выполняемых разработчиком онтологии в процессе ее построения.

Результаты сравнительного анализа, рассмотренных выше программных продуктов, представлены в таблице 1.

 Рисунок 1

Таблица 1

Сравнительный анализ программных средств

Результаты эксперимента позволяют сделать вывод что наилучшей с точки зрения пользователя системы построения онтологии является программное средство OntoEdit.

Список использованной литературы

1.      http://ict.informika.ru/ft/005509/portal3-24.pdf

2.      http://protege.stanford.edu

3.      http://www.semafora-systems.com

4.      http://oiled.semanticweb.org/

5.      http://projects.kmi.open.ac.uk/webonto/