Научная статья на тему 'Дескриптивная модель радиоэлектронной аппаратуры на основе онтологий для автоматизации информационной поддержки обслуживающего персонала при диагностировании сложных технических комплексов'

Дескриптивная модель радиоэлектронной аппаратуры на основе онтологий для автоматизации информационной поддержки обслуживающего персонала при диагностировании сложных технических комплексов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
204
52
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АППАРАТУРЫ / ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА / ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ / ДЕСКРИПТИВНАЯ МОДЕЛЬ / ОНТОЛОГИИ

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Анисимов Олег Витальевич, Курчидис Виктор Александрович, Приветень Александр Сергеевич

Обеспечение работоспособности сложных технических комплексов связано с выполнением работ по диагностированию радиоэлектронной аппаратуры в процессе восстановления. При выполнении операций по диагностированию радиоэлектронной аппаратуры важную роль играют средства информационной поддержки обслуживающего персонала. При этом одним из основных информационных ресурсов обслуживающего персонала является комплект эксплуатационных документов, содержащих необходимую техническую информацию. Это обстоятельство определяет потери времени при диагностировании радиоэлектронной аппаратуры, которые вносят операции, связанные с извлечением и предоставлением обслуживающему персоналу требуемой технической информации. Необходимость использования разнородной технической информации при диагностировании радиоэлектронной аппаратуры определяет разнообразие способов и приемов извлечения диагностической информации обслуживающим персоналом из комплекта эксплуатационных документов, которые должны реализовываться в системах информационной поддержки. Способы и средства извлечения диагностической информации, реализованные в существующих системах информационной поддержки, основаны на использовании формальных моделей в терминах графов, матриц, диаграмм, таблиц. Эти модели не позволяют представить в формальном виде значительный объем диагностической информации описательного характера, содержащейся в эксплуатационных документах, что существенно ограничивает возможности существующих средств автоматизации информационной поддержки. Следствием этого является необходимость формирования обслуживающим персоналом в процессе диагностирования радиоэлектронной аппаратуры большого количества уточняющих запросов для извлечения требуемой технической информации из баз данных, что связано со значительными потерями времени. В работе предлагается для формирования более полного информационного образа радиоэлектронной аппаратуры с точки зрения информационной поддержки обслуживающего персонала использовать еще один вид формальной модели дескриптивную модель. Такая модель предназначается для описания в терминах и понятиях предметной области множества фактов и свойств радиоэлектронной аппаратуры на основе эксплуатационных документов, которые могут применяться обслуживающим персоналом в процессе диагностирования. В качестве формальной основы построения дескриптивной модели предлагается использовать математический аппарат онтологий. Формирование дескриптивной модели осуществляется посредством объединения всех прикладных онтологий, используемых для описания компонент радиоэлектронной аппаратуры в составе сложного технического комплекса, с единой онтологией предметной области технической эксплуатации. Использование дескриптивной модели радиоэлектронной аппаратуры в архитектуре систем информационной поддержки предоставляет возможность обслуживающему персоналу при формировании запросов на получение необходимой диагностической информации использовать термины естественного языка. Это способствует повышению информативности запросов обслуживающего персонала, следствием чего является сокращение времени извлечения информации, необходимой в процессе диагностирования, за счет уменьшения общего количества формируемых запросов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Анисимов Олег Витальевич, Курчидис Виктор Александрович, Приветень Александр Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Дескриптивная модель радиоэлектронной аппаратуры на основе онтологий для автоматизации информационной поддержки обслуживающего персонала при диагностировании сложных технических комплексов»

ДЕСКРИПТИВНАЯ МОДЕЛЬ РАДИОЭЛЕКТРОННОМ АППАРАТУРЫ НА ОСНОВЕ ОНТОЛОГИЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА ПРИ ДИАГНОСТИРОВАНИИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

Анисимов Олег Витальевич,

к.т.н., доцент, доцент кафедры автоматики и вычислительных средств Ярославского высшего военного училища противовоздушной обороны,

г. Ярославль, Россия, [email protected]

Курчидис

Виктор Александрович,

д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматики и вычислительных средств Ярославского высшего военного училища противовоздушной обороны, г. Ярославль, Россия, [email protected]

Приветень

Александр Сергеевич,

начальник станции узла автоматизированного управления Ярославского высшего военного училища противовоздушной обороны, г. Ярославль, Россия, [email protected]

£

О л л С

Ключевые слова:

восстановление радиоэлектронной аппаратуры; информационная поддержка; техническое диагностирование; дескриптивная модель; онтологии.

Обеспечение работоспособности сложных технических комплексов связано с выполнением работ по диагностированию радиоэлектронной аппаратуры в процессе восстановления. При выполнении операций по диагностированию радиоэлектронной аппаратуры важную роль играют средства информационной поддержки обслуживающего персонала. При этом одним из основных информационных ресурсов обслуживающего персонала является комплект эксплуатационных документов, содержащих необходимую техническую информацию. Это обстоятельство определяет потери времени при диагностировании радиоэлектронной аппаратуры, которые вносят операции, связанные с извлечением и предоставлением обслуживающему персоналу требуемой технической информации. Необходимость использования разнородной технической информации при диагностировании радиоэлектронной аппаратуры определяет разнообразие способов и приемов извлечения диагностической информации обслуживающим персоналом из комплекта эксплуатационных документов, которые должны реализовываться в системах информационной поддержки. Способы и средства извлечения диагностической информации, реализованные в существующих системах информационной поддержки, основаны на использовании формальных моделей в терминах графов, матриц, диаграмм, таблиц. Эти модели не позволяют представить в формальном виде значительный объем диагностической информации описательного характера, содержащейся в эксплуатационных документах, что существенно ограничивает возможности существующих средств автоматизации информационной поддержки. Следствием этого является необходимость формирования обслуживающим персоналом в процессе диагностирования радиоэлектронной аппаратуры большого количества уточняющих запросов для извлечения требуемой технической информации из баз данных, что связано со значительными потерями времени. В работе предлагается для формирования более полного информационного образа радиоэлектронной аппаратуры с точки зрения информационной поддержки обслуживающего персонала использовать еще один вид формальной модели -дескриптивную модель. Такая модель предназначается для описания в терминах и понятиях предметной области множества фактов и свойств радиоэлектронной аппаратуры на основе эксплуатационных документов, которые могут применяться обслуживающим персоналом в процессе диагностирования. В качестве формальной основы построения дескриптивной модели предлагается использовать математический аппарат онтологий. Формирование дескриптивной модели осуществляется посредством объединения всех прикладных онтологий, используемых для описания компонент радиоэлектронной аппаратуры в составе сложного технического комплекса, с единой онтологией предметной области технической эксплуатации. Использование дескриптивной модели радиоэлектронной аппаратуры в архитектуре систем информационной поддержки предоставляет возможность обслуживающему персоналу при формировании запросов на получение необходимой диагностической информации использовать термины естественного языка. Это способствует повышению информативности запросов обслуживающего персонала, следствием чего является сокращение времени извлечения информации, необходимой в процессе диагностирования, за счетуменьшения общего количества формируемых запросов.

Радиоэлектронная аппаратура является основой сложных технических комплексов (СТК), используемых в разных сферах деятельности. Обеспечение высокого уровня готовности таких комплексов к применению связано с выполнением работ по диагностированию радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) в процессе восстановления СТК. Важную роль при выполнении операций по диагностированию РЭА играет обслуживающий персонал (ОП). При этом одним из основных информационных ресурсов ОП является комплект эксплуатационных документов, содержащих разнородную техническую информацию. Это обстоятельство определяет потери времени при диагностировании РЭА, которые вносят операции, связанные с извлечением и предоставлением обслуживающему персоналу требуемой технической информации. Эти операции вносят потери времени, которые при восстановлении РЭА современных сложных технических комплексах составляют до 15 % от общего времени восстановления.

Таким образом, с практической точки зрения имеется противоречие между необходимостью сокращения времени восстановления и существенными временными затратами на поиск и извлечением диагностической информации, необходимой обслуживающему персоналу в процессе восстановления РЭА СТК. Выявленное практическое противоречие обуславливает прикладное значение работы: сокращение времени диагностирования СТК за счет уменьшения времени извлечения информации, необходимой обслуживающему персоналу при восстановлении РЭА.

Необходимость использования разнородной технической информации при диагностировании РЭА определяет разнообразие способов и приемов извлечения диагностической информации обслуживающим персоналом из комплекта эксплуатационных документов, которые должны реализовываться в системах информационной поддержки (СИП). Способы и средства извлечения диагностической информации, реализованные в существующих СИП, основаны на использовании формальных моделей РЭА [3], информационное представление которых осуществляется на основе технологий баз данных в терминах этих моделей (графы, матрицы, диаграммы, таблицы). При этом значительный объем информации, содержащейся в эксплуатационных документах, оказывается не представленным в этих моделях, что является существенным ограничением возможностей существующих средств автоматизации информационной поддержки ОП. Следствием этого является необходимость формирования обслуживающим персоналом в процессе диагностирования РЭА большого количества уточняющих запросов для извлечения требуемой технической информации из баз данных, что связано со значительными потерями времени.

Развитие методов и средств информационной поддержки ОП в процессе диагностирования РЭА требует рассматривать эксплуатационные документы, как самостоятельные объекты моделирования в понятиях

и терминах предметной области, на основе которых может осуществляться соответствующее представление РЭА. Это позволяет повысить информативность запросов ОП при извлечении диагностической информации, и, соответственно, сократить общее число запросов при извлечении необходимой информации. В существующих работах такие вопросы малоисследова-ны, а представленные в них подходы базируются, в основном, на использовании традиционных запросных методов извлечения информации из баз данных.

Это позволяет сформулировать противоречие в науке: необходимость совершенствования методов информационной поддержки обслуживающего персонала в процессе диагностирования РЭА и отсутствие формальных подходов, обеспечивающих представление разнообразных свойств (структурных, функциональных, конструктивных и т.п.) РЭА в понятиях и терминах предметной области.

В связи с этим следует отметить работы [4; 7], в которых предложенные методы информационной поддержки базируются на использовании объектно-графических моделей электрических схем и моделей размеченных текстовых документов, представляемых в терминах предметной области. Подходы, предложенные в этих работах, обеспечивает возможность обслуживающему персоналу при выполнении операций по диагностированию использовать высокоуровневые запросы с применением предметных понятий и терминов. Однако используемые при этом формальные модели РЭА не позволяют учесть некоторые виды диагностической информации описательного характера, содержащейся в эксплуатационных документах.

Данная работа в целом примыкает к упомянутым работам [3; 4; 7]. В ней предлагается для формирования более полного информационного образа РЭА с точки зрения информационной поддержки ОП использовать еще один вид формальной модели РЭА -дескриптивную модель. Такая модель предназначается для описания в терминах и понятиях предметной области множества фактов и свойств РЭА на основе эксплуатационных документов, которые могут применяться обслуживающим персоналом в процессе диагностирования РЭА. Создание и использование дескриптивной модели РЭА способствует совершенствованию существующих средств информационной поддержки ОП и повышению эффективности их использования за счет сокращения времени извлечения информации, необходимой в процессе диагностирования.

В качестве формальной основы построения дескриптивной модели РЭА предлагается использовать математический аппарат онтологий, что позволяет отнести такую модель к классу концептуальных моделей. В настоящее время для формализованного представления и отражения терминологических особенностей предметной области онтологии используются довольно широко [1; 2]. Для целого ряда предметных областей разработаны соответствующие алгоритмы

формирования онтологий [5; 6; 9]. Для области диагностирования и восстановления РЭА такие исследования отсутствуют [3]. В то же время нормативная база данной предметной области хорошо проработана, что позволяет за счет использования онтологического подхода повысить уровень абстракции используемых в СИП моделей. Данная статья расширяет область применения онтологий и определяет подходы к построению дескриптивных моделей РЭА на основе концептуальных моделей предметной области.

В работе под онтологией понимается система, состоящая из множества понятий, их определений и аксиом, необходимых для ограничения интерпретаций при использовании понятий предметной области [2, 3]. Формально всякую онтологию О можно представить упорядоченной записью вида [2]:

О=<С, Я, А>,

(1)

где С - конечное множество концептов (понятий, терминов) предметной области, которую представляет онтология О, Я - конечное множество отношений (связей) между концептами заданной предметной области, А - конечное множество аксиом (функций интерпретации), заданных на концептах и/или отношениях онтологии О.

В представленном виде выражение (1) может использоваться для определения онтологии предметной области (метаонтологии) технической эксплуатации РЭА:

ОТЭ=<^ Я* АТЭ>.

(2)

ТЭ'-ТЭ' АТЭ означают

В выражении (2) компоненты С , Я соответственно множество понятий, отношений и аксиом, определенных в соответствии с эксплуатационной документацией, в терминах которых работает ОП при выполнении операций процесса диагностирования РЭА:

СТЭ={СТЭ1, СТЭ2,---, СТЭП1},

Я = {я я Я }

ТЭ ТЭ1' ТЭ2' ■ ■ ■' ТЭп/'

А = {А А А }

ТЭ 1 ТЭ1' ТЭ2>'"> ТЭп^'

(3)

®М = <ЕК№ ^ Ук>.

(4)

множество отношений в ¿-ой компоненте РЭА, У„. - ко' к

нечное множество аксиоматических утверждений (аксиом) об экземплярах ¿-ой компоненты РЭА.

Совокупность прикладных онтологий ©к = {©К1, ©К2,..., ©км} позволяет сформировать представление о конкретном изделии радиоэлектронной аппаратуры, которые необходимо согласовать с используемыми терминами предметной области эксплуатации. Такое согласование целесообразно выполнить в рамках общей дескриптивной модели РЭА.

Для формирования дескриптивной модели РЭА ОМрЭА необходимо выполнить объединение всех прикладных онтологий множества ©К, используемых для описания компонент конкретной РЭА, с единой онтологией предметной области (метаонтологией) ОТЭ. Формирование единой системы понятий и терминов предметной области осуществляется путем согласования онтологий ©и е ©К с онтологией ОТЭ с помощью множества отношений, устанавливающих гомоморфизмы Г1, Г2, Г3 следующего вида:

(5)

Отображения (5) устанавливают соответствие между понятиями предметной области из метаонто-логии ОТЭ и множеством элементов в описании компонент РЭА, что обеспечивает непротиворечивое использование понятий и терминов в прикладных онтологиях ® (¿=(1,Ы), которые приводятся в соответствие с нормативными документами.

При построении прикладной онтологии ©и можно применять формальные модели РЭА, которые используется в существующих СИП при автоматизации процесса восстановления аппаратуры [3; 4; 7]:

Для определения дескриптивной модели РЭА ОМЮА необходимо онтологию предметной области ОТЭ дополнить прикладными (частными) онтологиями. Прикладные онтологии определяются с использованием понятий и отношений, связанных с описанием компонентов конкретной РЭА (ячейки, блока, шкафа, выполняемых функций и т.п.) в терминах предметной области, так, что описание одного изделия осуществляется на основе нескольких прикладных онтологий. Формально прикладную онтологию всякой ¿-ой компоненты РЭА (¿=(1, Ы) можно представить следующей записью:

МРЭА = {СМРЭ^ ФМРЭ^ ИМРЭ^ ПРМР

^Д0^ ФРМРЭЛ}.

(6)

где Е - конечное множество экземпляров (индивидов) в составе ¿-ой компоненты РЭА, - конечное

где СМРЭА - структурная модель РЭА, ФМРЭА - функциональная модель РЭА, ИМРЭА - идентификационная модель РЭА, ПрМРЭА - параметрическая модель РЭА, СФД0МРЭА -структурно-функциональная документо-ориентирован-ная модель РЭА, ФрМРЭА - фреймовая модель РЭА.

Перечисленные модели отражают различные аспекты устройства РЭА (структура, функциональность и т.д.), однако эти модели не позволяют формально описывать факты и свойства РЭА в терминах и понятиях предметной области технической эксплуатации. Более того, многие факты и свойства РЭА, необходимые при диагностировании, в принципе не могут быть представлены на основе таких моделей. Построение и использование в СИП предлагаемой дескриптивной модели

ОМрЭА на основе онтологий способствует устранению отмеченных ограничений, что обеспечивает повышение уровня автоматизации средств информационной поддержки ОП при диагностировании СТК.

Построение метаонтологии ОТЭ) технической эксплуатации СТК определяется необходимостью использования терминов, связанных не только с описанием компонентов РЭА, но также с применением понятий, используемых при описании жизненного цикла изделия, эксплуатационных документов, участников работ и эксплуатируемых изделий. Это приводит к необходимости декомпозиции метаонтологии ОТЭ путем представления предметной области технической эксплуатации в виде совокупности структурированных классов понятий, выступающих основой для формирования множества соответствующих онтологий. Таким образом, применительно к предметной области технической эксплуатации онтологию ОТЭ СТК целесообразно представить в виде множества предметных онтологий

ОТЭ _ ^ТЭР ОТЭ2, °ТЭЧ}.

Общее число онтологий Q определяется количеством и уровнем детализации представления предметной области и решаемых ОП задач при диагностировании РЭА. Следует отметить, что наименьшее число онтологий не может быть меньше трех: одной онтологии, определяющей предмет моделирования и двух связанных с ней он-тологий (онтология кратких форм терминов и онтология условных обозначений понятий предметной области).

Анализ процесса технической эксплуатации по совокупности нормативных документов позволяет сформировать совокупности классов понятий, описывающих:

изделия, их виды, типы и структуру, выполняемые функции и задачи;

жизненный цикл изделий, их стадии, виды и этапы; технические документы, включая их виды, типы и структуру;

участников работ;

объекты эксплуатации и их состояние; события технической эксплуатации; условные обозначения понятий; краткие формы терминов.

Анализ понятий предметной области технической эксплуатации СТК показывает, что для описания изделий (виды, типы и структуру) и выполняемых ими функций и задач целесообразно использовать следующие предметные онтологии: изделия О , интерфейсов ОТЭ2, электрических цепей ОТЭ3, и выполняемых изделием функций ОТЭ4.

Использование структурно-функциональной доку-менто-ориентированной модели РЭА связано с определением понятий, использующихся для описания технических документов, их видов, типов и структуры. Это показывает необходимость формирования предметной онтологии технических документов ОТЭ5.

Для описания понятий жизненного цикла изделий (стадии, виды, этапы, привлекаемые силы и средства, объекты эксплуатации и их состояние, события и про-

цессы технической эксплуатации) целесообразно использовать предметные онтологии жизненного цикла изделия ОТЭ6, средств эксплуатации, технических и радиоэлектронных средств ОТЭ7, событий технической эксплуатации ОТЭ8, технических состояний изделий ОТЭ9 и участников работ ОТЭ10.

Поскольку в нормативных документах многие понятия имеют краткие формы представления и условные обозначения, целесообразно дополнительно использовать две предметные онтологии: онтологию кратких форм терминов предметной области О и онтологию условных обозначений понятий предметной области ОТЭ12.

Проведенная декомпозиция классов понятий и терминов предметной области технической эксплуатации СТК позволяет представить метаонтологию ОТЭ в виде совокупности следующей предметных онтологий:

ОТЭ2 {ОТЭ1' ОТЭ2' ОТЭ3' ОТЭ3' ОТЭ4' ОТЭ5' ОТЭ6' ОТЭ7' ОТЭ8' ОТЭ9' ОТЭ10' ОТЭ11' ОТЭ12}

(7)

Предложенный подход в целом определяет двухуровневую структуру дескриптивной модели РЭА (рис. 1). В этой модели нижний уровень образован совокупностью прикладных онтологий компонент РЭА, а верхний уровень - совокупностью предметных онтоло-гий для области технической эксплуатации СТК.

Использование дескриптивной модели РЭА видоизменяет существующую структуру информационных ресурсов СИП, используемых обслуживающим персоналом при выполнении различных операций в процессе диагностирования СТК.

J 0,л О 32 Отэз ■ . . Отэп ОтЭ12

0 К1 Эк2 ■ ■ ■ 0KN

Рис. 1. Иерархическая структура дескриптивной модели радиоэлектронной аппаратуры

В существующих СИП (рис. 2а) информационный ресурс представляется в виде совокупности известных моделей РЭА и электронного представления комплекта эксплуатационных документов (КЭДЭ). При этом данные представляются в терминах этих моделей (таблицы, графики, диаграммы, фрагменты текста, изображения), а не в терминах и понятиях предметной области. Поэтому доступ ОП к этим информационным ресурсам для извлечения требуемой диагностической информации осуществляется в СИП на основе существующих запросных языков (SQL, LinQ и т.п.), которые не позволяют в структуре запросов учитывать особенности концептуального представления РЭА в терминах и понятиях предметной области. Это приво-

а) б)

Рис. 2. Архитектуры систем информационной поддержки а) Существующая архитектура; б) Предлагаемая архитектура

дит к необходимости формирования большого числа запросов для извлечения требуемой диагностической информации и негативно отражается на общем времени восстановлении радиоэлектронной аппаратуры.

При использовании дескриптивной модели РЭА собственно информационный ресурс СИП принципиально не изменяется и сохраняются существующие информационные интерфейсы ОП (рис. 2б). В то же время включение дескриптивной модели РЭА в архитектуру СИП обеспечивает возможность работы ОП с имеющимися информационными ресурсами в терминах и понятиях предметной области технической эксплуатации. При этом у обслуживающего персонала появляется возможность использовать в запросах термины естественного языка, что открывает возможность развития средств автоматизации СИП для организации интерфейса ОП на естественно-подобном языке запросов.

При таком подходе повышается информативность запросов, так, что один запрос на естественно-подобном языке может содержать количество информации, равносильной нескольким запросам на существующих запросных языках. Следствием этого является сокращение времени восстановления РЭА за счет уменьшения времени извлечения диагностической информации, необходимой ОП при выполнении диагностирования.

Литература

1. Asunción Gomez-Perez, Mariano Fernandez-Lopez, and Oscar Concho Ontological engineering: with examples from the areas of knowledge management, e-commerce and

the semantic web. Springer-Verlag, London 2004. 404 р.

2. Thomas Gruber. Collective Knowledge Systems: Where the Social Web meets the Semantic Web // Journal of Web Semantics, 2007. Vol. 6. No. 1. Pp. 129-145.

3. Анисимов О.В. Модели радиоэлектронной аппаратуры как основа организации информационных интерфейсов в системах автоматизации технической эксплуатации. М.: Норд, 2013. 88 с.

4. Анисимов О.В. Направления совершенствования систем информационной поддержки обслуживающего персонала при технической эксплуатации систем специального назначения // Наукоемкие технологии в космических исследованиях земли. 2014. Т. 6. № 5. C. 44-52.

5. Воронина И.Е., Пигалкова Е.А. Создание базовой онтологии для российской системы права на основе онтологии LKIF-CORE // Вестник Воронеж. гос. ун-та. Серия Системный анализ и информационные технологии. 2010. № 1. С. 154-159.

6. Карпова И., Порысева Е., Казаков Г., Кольцова Э. Разработка онтологии в области нанокомпозицион-ных материалов // Информационные ресурсы России. 2012. № 2. C. 5-9.

7. Рыбакин А. А., Анисимов О. В. Формирование эксплуатационной документации образцов вооружения на основе формальных моделей РЭС // Труды Всероссийской научно-практической конференции. 2012. Т. 1. C. 135-139.

8. Семикин В.А. Семантическая модель контента образовательных электронных изданий // Автореферат диссертации, Тюмень. ТГУ. 2004. 21 с.

Для цитирования:

Анисимов О.В., Курчидис В.А., Приветень А.С. Дескриптивная модель радиоэлектронной аппаратуры на основе онто-логий для автоматизации информационной поддержки обслуживающего персонала при диагностировании сложных технических комплексов // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2016. Т. 8. № 3. С. 72-77.

DESCRIPTIVE MODEL OF THE RADIO-ELECTRONIC EQUIPMENT ON THE BASIS OF ONTOLOGIES FOR AUTOMATION OF INFORMATION SUPPORT OF SERVICE PERSONNEL WHEN DIAGNOSING COMPLICATED TECHNICAL COMPLEXES

Anisimov Oleg Vitalievich,

Yaroslavl, Russian, [email protected]

Kurchidis Viktor Alexandrovitch,

Yaroslavl, Russian, [email protected]

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Priveten Alexandr Sergeevitch,

Yaroslavl, Russian, [email protected]

Abstratf

The maintenance of complex technical systems is associated with performance of diagnostic works of electronic equipment in the recovery process. When performing operations on diagnostics of electronic equipment, the means of information support for the personnel play an important role. One of the main information resources staff is the set of operational documents, containing the necessary technical information. This circumstance determines the loss of time in the diagnostics of electronic equipment, which make operations connected with extracting and providing the staff with the required technical information.

The need to use various technical information in the diagnostics of electronic equipment determines the variety of methods and techniques to extract diagnostic information by staff from the set of operational documents, which should be implemented in information support systems.

The ways and means of extracting diagnostic information implemented in existing information support systems are based on the use of formal models in terms of graphs, matrices, charts, tables. These models do not allow us to represent the formal view of a large amount of diagnostic descriptive information contained in the operational documents. This significantly limits the capabilities of existing automation means of information support. As a consequence, there is a need of formation by staff in the process of diagnostics of electronic equipment of a great number of lookups required to retrieve technical information from databases that is associated with loss of time.

This paper proposes to form a more complete image information of electronic equipment from the point of view of information support staff to use another type of formal model - a descriptive model. This model is intended to describe the terms and concepts of the subject area of many of the facts and properties of electronic equipment based on operational documents, which can be used by staff in the diagnostics process.

As a formal basis for the construction of a descriptive model is proposed to use the mathematical apparatus of ontologies. The formation of descriptive models is done by merging all application ontologies, used to describe a component of electronic equipment in complex technical system, with a unified domain ontology of technical operation.

The use of descriptive model of electronic equipment in the architecture of information support systems provides an opportunity to the staff to use the terms of natural language when building queries to obtain the necessary diagnostic information. This helps to enhance the informative requests of staff, resulting in reducing the retrieval time of the information necessary in the process of diagnostics, through reduce the total number of generated queries. Keywords: recovery of radio electronic equipment; information support; technical diagnostic; description model; ontologies.

References

1. Asuncion Gomez-Perez, Mariano Fernandez-Lopez, Oscar Concho. Ontological engineering: with examples from the areas of knowledge management, e-commerce and the semantic web. Springer-Verlag: London, 2004. 404 p.

2. Thomas Gruber. Collective Knowledge Systems: Where the Social Web meets the Semantic Web // Journal of Web Semantics, 2007. Vol. 6. No. 1. Pp. 129-145.

3. Anisimov O. V. Modeli radiojelektronnoj apparatury kakosnova organizacii informacionnyh interfejsov v sistemah avtomatizacii tehnicheskoj jekspluatacii [Models of electronic equipment as a basis for organizing information interfaces in automation systems technical exploitation], Moscow, Nord, 2013. 88 p. (In Russian).

4. Anisimov O.V. Improvement of system of information support for the personnel during the technical maintenance of specialpurpose systems. H&ES Research. 2014. Vol. 6. No. 5. Pp. 44-52,(ln Russian).

5. Voronina I. E., Pigalkova E. A. Sozdanie bazovoj ontologii dlja rossijskoj sistemy prava na osnove ontologii LKIF-CORE [Creation of basic ontology for the Russian system of the right on the basis of ontology LKIF-CORE], Vestnik Voronezh, gos. un-ta. Serija Sistemnyj analiz i informacionnye tehnologii. 2010. No. 1. Pp. 154-159. (In Russian).

6. Karpova I., Poryseva E., Kazakov G., Kol'cova Je. Razrabotka ontologii v oblasti nanokompozicionnyh materialov [Development of ontology in the field of nanocomposite materials], Informacionnye resursy Rossii. 2012. No. 2. Pp. 5-9. (In Russian).

7. Rybakin A.A., Anisimov O.V. Formirovanie jekspluatacionnoj dokumentacii obrazcov vooruzhenija na osnove formal'nyh mod-elej RJeS [Formation of operational documentation weapon models based on formal models of electronic equipment], Trudy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 2012. Vol. 1. Pp. 135-139. (In Russian).

8. Semikin V.A. Semanticheskaja model' kontenta obrazovatel'nyh jelektronnyh izdanij [Semantic model of content of educational electronic editions], Avtoreferat dissertacii. Tjumen'. TGU. 2004. 21 p. (In Russian).

Information about authors:

Anisimov O.V., Ph.D., associate professor of automation and computing means, Higher Military School of Air Defence, Yaroslavl; Kurchidis V.A., Ph.D., professor of automation and computing means, Higher Military School of Air Defence, Yaroslavl; Priveten A.S., Head of automated control node station, Higher Military School of Air Defence, Yaroslavl.

For citation:

Anisimov O.V., Kurchidis V.A., Priveten A.S. Descriptive model of the radio-electronic equipment on the basis of ontologies for automation of information support of service personnel when diagnosing complicated technical complexes. H&ES Research. 2016. Vol. 8. No. 3. Pp. 72-77.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.