CC BY
25Решетневские чтения
УДК 519.72, 519.76
Е. П. Бачурина Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск
ОНТОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ В ОБЛАСТИ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ*
Рассмотрены вопросы использования онтологии в системах извлечения знаний. Предлагается методология построения онтологии предметной области «Пожарная безопасность», включающая спецификацию, концептуализацию, формализацию и реализацию.
Сегодня парадигмой структурирования информационного контента остаются онтологии или иерар-хичеcкие концептуальные структуры, которые формируются аналитиком на основе изучения и структурирования извлеченных знаний. Онтологический инжиниринг развивает основные положения инженерии знаний - науки о моделях и методах извлечения, структурирования и формализации знаний. Инженерия знаний - это ветвь искусственного интеллекта, в то время как онтологический инжиниринг сегодня охватывает более широкий круг приложений - от систем управления знаниями до дистанционного обучения [1, с. 21-33].
Онтология, или концептуальная модель предметной области, состоит из иерархии понятий предметной области, связей между ними и законов, которые действуют в рамках этой модели.
Разработка онтологии в системе Protege состоит в общем случае из пяти шагов.
1. Выделение области (масштаба) онтологии, иначе - определение границ онтологии.
2. Определение классов.
3. Организация иерархии классов.
4. Формирование фреймов для описания классов, подклассов, экземпляров, через определение слотов, т. е. свойств.
5. Определение значений.
Считается, что нет правильного способа создания онтологии, так как онтология - это взгляд аналитика,
т. е. она всегда субъективна. Онтологический инжиниринг делает первые шаги и трудно делать прогнозы о том, появится ли конструктивная и работающая теория разработки онтологий или по-прежнему каждый аналитик будет идти методом проб и ошибок, создавая сложнейшие и головоломные онтологические структуры, отражающие лабиринты профессиональных знаний [2].
В работе описан подход к разработке онтологии предметной области «Пожарная безопасность» для обеспечения единого понимания ее терминов и понятий, их взаимосвязей и взаимозависимостей с целью ее дальнейшего использования при создании эффективной информационно-управляющей системы принятия решений при возникновении угроз пожарной безопасности на объектах сферы науки и образования.
При создании онтологии были выделены основные понятия предметной области и определены следующие базовые классы: «Помещение», «Противопожарная защита», «Опасные факторы пожара».
Радиус классов, т. е. максимальное расстояние от базового класса, на данном этапе определен до 7 классов. Для базовых классов выделены подклассы, определены атрибуты, которые описывают основные характеристики классов и подклассов, конкретным объектам присвоены экземпляры. Знания представляются в виде семантической сети. Собственно разработка онтологии включает спецификацию, концептуализацию, формализацию и реализацию (см. рисунок).
глоссарии терминов
(концепты и их экземпляры, атрибуты, действия и т. п.)
деревья классификац ии концептов
словарь концептов ¡концепты, экземпляры.
атрибуты экземпляров, отношения, синонимы)
классификации атрибутов
бинарные отношения, их
свойства (рефлексивность, симметричность, транзитивность)
ü.yHTHENyRi
логические аксиомы
атриоуты класса, экземпляра
(имя. тип значения, единица измерения, точность, диапазон, формула или правило для вывода)
Этапы разработки онтологии предметной области «Пожарная безопасность»
*Работа выполнена при поддержке проекта РГНФ №09-02-00525 «Методология и инструментарий мониторинга состояния и оценки эффективности использования инновационного потенциала региона (на примере региона-донора - Красноярского края)».
Использование космических, средств и технологий для мониторинга окружающей природной среды
Следует отметить, что создание онтологии - по сути итеративный процесс и всегда будут существовать варианты альтернативного описания предметной области. В процессе извлечения и структурирования знаний онтология изменяется и расширяется, вносятся новые классы и слоты, выявляются новые связи [3].
Таким образом, предлагается стратегия онтологического инжиниринга при управлении знаниями в области чрезвычайных ситуаций, которая заключается в разработке методологии извлечения и структурирования знаний для задач пожарной безопасности на объектах сферы науки и образования.
Библиографические ссылки
1. Гаврилова Т. А. От инженерии знаний к онтологическому инжинирингу // Тр. Междунар. конгресса «Искусственный интеллект в XXI веке». М., 2001.
2. Бачурина Е. П. Стратегия онтологического инжиниринга при управлении знаниями в области ЧС // Тез. VI Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука». Красноярск, 2010.
3. Ермаков А. Е. Автоматизация онтологического инжиниринга в системах извлечения знаний из текста // Компьютерная лингвистика и интеллектуальные технологии : тр. Междунар. конф. «Диалог'2008». М. : Наука, 2004. С. 282-285.
E. P. Bachurina Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk
ONTOLOGICAL REPRESENTATION OF KNOWLEDGE IN THE FIELD OF FIRE SAFETY
The problems of ontological representation in knowledge engineering are considered. The methodology of ontology building under fire safety domain, including the specification, conceptualization, formalization and realization is proposed.
© Banypnm E. n., 2010
УДК 520.3/.8; 520.2
С. А. Веселков, Е. Г. Лапухин
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ УСТАНОВКИ НА СПУТНИК «ЮБИЛЕЙНЫЙ-3»
Произведен выбор и расчет оптической системы для получения максимального разрешения в видимом диапазоне при установке телескопа на спутник в режиме ограничений по габаритам и массе.
В Центре изучения космического пространства рассчитана оптическая схема телескопа для установки его в качестве оптической камеры высокого разрешения на студенческий спутник «Юбилейный-3». Так как существуют определенные весовые и габаритные ограничения (ввиду малых размеров МКА), то выбор пал на предфокальную зеркальную удлиняющую систему.
В данной работе рассматривается оптическая схема Дала-Кирхема [1; 2], которая является двухзер-кальной системой кассегреновского типа, имеющей вторичное зеркало сферической формы, а следовательно, удобное для изготовления [3 ] и контроля (см. рисунок).
Классическая двухзеркальная схема имеет значительную кому, поэтому мы предлагаем модернизировать ее, дополнив двухлинзовым корректором, выполненным из плавленного кварца. Расчет велся в специальной оптимизирующей программе CODE V, где исправлялись все аберрации третьего порядка. Для исправления использовались все радиусы кри-
визны зеркал и линз, а также эксцентриситет главного зеркала. В результате получилась система с эллипсоидальным главным зеркалом и очень высоким качеством изображения на поле 0,6 градуса, или в линейной мере 12,5 мм; именно такая (1/2 дюйма) ПЗС-матрица будет применяться в качестве приемника излучения.
43.10 мм
Оптическая схема телескопа
Эксцентриситет главного эллипсоидального зеркала равен 0,669 0, что облегчает получение точной и плавной поверхности. Среднеквадратичные пятна рассеяния значительно меньше дифракционных кружков
