21.09.2012 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 1 Система управления базой понятий ЭЗОП Е. М. Бениаминов © Институт лингвистики. - презентация

1 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 1 Система управления базой понятий ЭЗОП Е. М. Бениаминов © Институт лингвистики РГГУ 2005

2 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 2 Общие требования Система ЭЗОП (Элементов Задач и ОПределений) представляет собой среду для формализации знаний различных предметных областей. Система предназначена для формирования библиотеки формализованных понятий некоторой области знаний, а также для поддержки процесса формализации отдельных понятий и задач этой области знаний с использованием существующей библиотеки понятий. В системе должны быть предусмотрены средства тестирования и отладки формируемых понятий и библиотек, средства поддержки версий. Должен быть обеспечен многопользовательский удаленный доступ к системе в среде Интернет.

3 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 3 Особенность системы Основное отличие разрабатываемой системы от систем подобного рода, например системы Ontolingua (см. состоит в возможности подстройки языка системы к языку представляемой области знаний по мере пополнения библиотеки понятий понятиями и языковыми шаблонами этой области знаний.

4 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 4 Структура системы Сервер Базы онтологий (понятий) База данных «Пользователи, сеансы» Клиентская часть ЭЗОП Клиентская часть ЭЗОП Клиентская часть ЭЗОП Удаленные пользователи

5 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 5 База понятий (онтологий) Система ЭЗОП предназначена для работы со специализированными базами понятий (библиотеками онтологий). База понятий - это организованная совокупность понятий предметной области. Каждое понятие имеет наименование, текст понятия, внутреннее представление. Кроме того, в понятии могут быть введены шаблоны языка, с помощью которых пользователь может работать с понятием, и правила переписывания, по которым система может обрабатывать элементы понятия при вычислениях. Понятия связываются в базе понятий отношением использования одного понятия в другом и его частными случаями: отношения общее, частное между понятиями; понятие, разработанное в среде другого понятия.

6 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 6 Структура базы понятий База понятий (имя) Понятие1... Понятие_N Фрагменты задач Схемы вопросов Отношение использования Словарь шаблонов Шаблон 1 … … Шаблон_К Введен в понятии Разделы, папки Хранится в папке Папка - подпапка

7 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 7 Структура понятияПонятие Имя понятия Текст Внутренне представление Словарь Шаблоны языка Фрагмент алгебры понятия Правила переписывания

8 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 8 Атрибуты понятия Имя понятия – короткий текст, идентификатор понятия. Текст понятия – шаблонное выражение, составляющее определение понятия. Внутреннее представление понятия – структура, используемая для вычислений и для получения ответов на вопросы к понятию.

9 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 9 Состав функций клиентской части системы ЭЗОП Просмотр базы понятий Просмотр словарей, доступных из текущего понятия Выбор и установка текущего понятия Формирование и редактирование текущего понятия или задачи Тестирование текущего понятия Запуск процесса сохранения текущего понятия в базе понятий сервера

10 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 10 Состав функций серверной части системы ЭЗОП Ведение баз понятий системы Ведение базы данных клиентов и сеансов доступа к базам понятий Организация многопользовательского доступа к базам понятий и поддержка целостности данных Формирование страниц просмотра баз понятий и словарей для клиентов Формирование файла текущего понятия по запросу клиента Сохранение текущих понятий клиентов в базе понятий

11 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 11 Язык системы ЭЗОП Язык системы предназначен для формального определения понятий и вопросов. Пользователями языка являются специалисты в проблемных областях Язык ЭЗОП открытый и формируется пользователями вместе с вводом новых понятий Тексты языка ЭЗОП проверяются на правильность и интерпретируются системой Язык ЭЭОП построен на основе открытого множества шаблонов

12 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 12 Шаблон языка системы ЭЗОП Шаблон – это последовательность слов и переменных. Для каждой переменной указывается тип выражения, которое может подставляться вместо этой переменной. Для каждого шаблона указывается выражение какого типа строится этим шаблоном

13 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 13 Примеры - движется равномерно со

14 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 14 Шаблонное выражение Шаблонное выражение это текст, построенный с помощью шаблонов по следующим двум правилам: Шаблон без переменных или константа некоторого типа является шаблонным выражением этого типа. Шаблон, в который вместо переменных подставлены шаблонные выражения соответствующих типов, является шаблонным выражением, тип которого определяется типом этого шаблона

15 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 15 Пример понятия «равномерное движение» Путь, скорость, время: real. Путь= скорость*время. Время= путь/скорость. Скорость= путь/время. Введем шаблон равномерно движется со с переменными: "Тело: new; V: real_выражение" и переменной результата " x: команда " ; Пояснения: [Вводится равномерно движущийся со ] Действие шаблона: [x=пустая команда; тело - объект понятия "равномерное движение"; тело's скорость =V. ] Тип доступа шаблона:[внешний].

16 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 16 Пример понятия «Задача 1» Пешеход равномерно движется со скоростью 5. Пешеход's время =2. Велосипедист равномерно движется со скоростью 6*пешеход's скорость. Велосипедист's время = 3*пешеход's время. /*Чему равно велосипедист's путь?*/.

17 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 17 Интерфейс системы Меню системы Окна просмотра баз понятий и словарей Окна редактирования текущего понятия, формирования вопросов к понятию и получения ответов Окна регистрации в системе и просмотра истории сеансов работы в системе. Окна администраторов системы для контроля и разрешения конфликтов

18 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 18 Взаимодействие с другими системами Система ЭЗОП должна обеспечивать загрузку библиотек онтологий системы Ontolingua для работы с ними средствами системы ЭЗОП, а также перевод формализованных в системе ЭЗОП знаний в формат языка системы Ontolingua для обеспечения взаимодействия системы ЭЗОП с другими системами представления знаний. Кроме того, в системе ЭЗОП должен быть обеспечен перевод задач, формализованных средствами ЭЗОП, на язык системы Mathematica для решения этих задач с использованием программных средств системы Mathematica.

19 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 19 Система ЭЗОП СистемаMathematicaСистема Ontolingua Ontolingua Задание на вычисле ние Результат вычисления Обмен онтологиями

20 Кафедра математики, логики и интеллектуальных систем ИЛ РГГУ 20 Состояние и направление работ В настоящее время разработан прототип системы на языке Visual Prolog, работающей на одном компьютере В качестве тем кандидатских диссертации предлагаются: «Разработка сервера системы ЭЗОП» «Разработка принципов поддержки версий понятий и целостности баз понятий» «Разработка взаимодействия системы ЭЗОП с системами Ontolingua и Mathematica» «Разработка принципов вычислений в системе ЭЗОП» «Алгебраический подход к моделированию понятий»