Логическая модель метаонтологии для разработки декларативной базы знаний предметной области, элементами которой являются системы сложной структуры

Аннотация

В соответствии с современными подходами к разработке декларативных баз знаний, формируемых экспертами без поддержки инженеров знаний, экспертам приходится самим производить трудоёмкую аналитическую работу с понятиями различных уровней общности, выявлять различные типы отношений между понятиями, осуществлять действия по «отлаживанию» разрабатываемой базы знаний. В этой связи актуальны исследования, направленные на создание моделей, методов и технологий, способствующих разработке дополнительных (по отношению к существующим редакторам онтологий и баз знаний) наборов инструментальных средств поддержки экспертов. Одним из таких методов является создание логической модели онтологии предметной области. Модели онтологий в форме необогащенных систем логических соотношений позволяют задать структуру онтологии каждого уровня и базы знаний, ставить задачи в терминах онтологии интеллектуальной системе и разрабатывать методы их решения. Модель метаонтологии (модель онтологии уровня выше второго) позволяет также автоматизировать создание промежуточных понятий редактором, что возможно не для всех предметных областей. Для семейства предметных областей, объекты которых представляют собой системы сложной структуры (строгое определение семейства дано и подразумевает, что подсистемами таких систем могут быть элементарные системы, иерархически устроенные системы или процессы) это оказывается возможным. Цель статьи — предъявить модель метаонтологии для семейства предметных областей, объекты которых являются системами сложной структуры, в форме необогащенной трёхуровневой системы логических соотношений с параметрами и конструкторами и показать ее применимость для разработки базы знаний предметной области данного семейства. В качестве иллюстративного примера выбрана предметная область определения реакционных способностей химических соединений. Модель представлена на языке прикладной логики, для которого были разработаны специализированные расширения «Макросы» и «Комплексные числа», термы которых представлены. Модели онтологии уровней ниже третьего получаются в результате описанной операции применения обогащения. Различные типы метапонятий модели метаонтологии могут быть использованы при создании наборов дополнительных инструментальных средств поддержки экспертов в виде генераторов промежуточных понятий онтологии для предметных областей данного семейства.