Визуализация онтологических моделей и статических данных Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

системы. В будущем предполагается реализовать механизм автоматического построения физической модели по имеющимся экземплярам классов. Кроме того, необходимы механизмы представления поведения системы, т.е. ее динамической составляющей.

Литература

1. Эрик Эванс. Предметно-ориентированное проектирование (DDD). Структуризация сложных программных систем : Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2010. - 448 с. : ил. -Парал. тит. англ.

2. Новиков Ф.А., Иванов Д.Ю. Моделирование на UML. Теория, практика, видеокурс. - СПб.: Профессиональная литература, Наука и Техника, 2010. - 640 с.: ил. + цв. Вклейки (+ 2 DVD).

3. Коннолли, Томас, Бегг, Каролин. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. 3-е издание. : Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2003. - 1440 с. : ил. - Парал. тит. англ.

4. Олейник П.П. Иерархия классов метамодели объектной системы // Объектные системы -2012: материалы VI Международной научно-практической конференции (Ростов-на-Дону, 1012 мая 2012 г.) / Под общ. ред. П.П. Олейника. - Ростов-на-Дону: ШИ ЮРГТУ (НПИ), 2012. -С. 37-40

УДК 681.3

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ОНТОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И СТАТИЧЕСКИХ

ДАННЫХ

Мухутдинов Руслан Маисович, студент, ГОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», Нижнетагильский технологический институт (фил.), Факультет экономики и менеджмента, кафедра информационных технологий, Россия. Нижний Тагил,

[email protected]

Шишкина Вероника Валерьевна, студент, ГОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», Нижнетагильский технологический институт (фил.), Факультет экономики и менеджмента, кафедра информационных технологий, Россия. Нижний Тагил Грегер Сергей Эдуардович, доцент, ГОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», Нижнетагильский технологический институт (фил.), Факультет экономики и менеджмента, кафедра информационных технологий, Россия. Нижний Тагил,

[email protected]

Предоставление провайдерами возможностей беспроводного доступа к сети Интернет, расширение каналов связи играет важную роль в развитии современных информационных технологий. Потребители любого вида информационных услуг хотят получать доступ к необходимым сервисам в любое время и в любом месте. В связи с этим, важным этапом в развитии информационных технологий любой сложности и уровня (будь то база данных клиентов банка или графический редактор для художника) является их переход на вебинтерфейс, развитие распределённых систем, облачных инфраструктур.

С быстрым ростом численности населения, с вовлечением новых поколений в различные сферы деятельности, требующие постоянно растущего уровня знаний, умений и навыков, появились онтологические модели. Теперь информация и знания стали структурированы и описаны таким образом, чтобы получатель (клиент) был способен понять и текст, и контекст сообщения.

Автор рассмотрел проблему визуализации онтологических моделей и статистических данных посредством современных веб-технологий. Накопление и анализ данных, представление наглядных графиков — достаточно распространённая задача. Составление прогноза погоды, отображение статистики посещаемости веб-ресурсов, анализ данных любого технического производства (например, на предмет установления частоты появления бракованных изделий) — примеры областей и задач для которых необходимо отображать наглядные графики.

46

Наличие программного продукта, который предоставляет клиентам возможность анализировать статические данные и онтологические модели, строить необходимые графики, решает ряд важных задач.

Во-первых, визуализация накопленных знаний и данных. Во-вторых, их анализ. В-третьих, получение доступа к функционалу данного продукта в любое время и в любом месте. В-четвёртых, нагрузка по обработке данных распределяется между персональным компьютером пользователя и сервером, за счёт этого снижается нагрузка на машину клиента. В-пятых, пользователь может использовать функционал данного продукта не только на персональном компьютере, но и на любом другом устройстве, которое имеет доступ к сети интернет. В-шестых, вся ответственность по обеспечению качества услуг, сокрытию информации от третьих лиц, защите данных от вредоносных программ и шпионов ложится на поставщика услуги.

Однако существующие на данный момент программные продукты решают вопрос визуализации данных в виде графиков применительно к конкретной области. К примеру, «Google Analytics» [1] или «Яндекс метрика» [2] предназначены для отображения информации о посещаемости веб-сайтов. Область применения накладывает свои ограничения, среда становится узконаправленной. А существующий на данный момент программный продукт «OntoEditor» [3], который предоставляет возможности создания онтологических моделей, хотелось бы дополнить визуализацией этих моделей.

Комплексное решение на базе веб-технологий, которое могло бы работать с любыми входными данными, записанными в разных форматах, и предоставляющее функционал по обработке статических данных и накопленных знаний, стало бы достойной альтернативой программам, работающим на стационарных машинах.

Научно-исследовательская работа «Визуализация онтологических моделей и статических данных» посвящена созданию и внедрению такого решения. Целью работы стала разработка программного продукта для обработки статистической информации и накопленных знаний, предоставления наглядных графиков для визуализации данных и онтологических моделей.

Помимо оговоренных выше задач, разрабатываемый программный продукт должен обладать следующими техническими возможностями:

1. поддержка форматов, в которых могут быть поданы данные (ontology, xml, json, csv и

др.);

2. поддержка построения сложных графиков (дерево, графы, дерево отображений или treemap);

3. поддержка настройки графиков;

4. дружественный интерфейс.

Поскольку в качестве программ для отображения графиков выступают веб-браузеры, было необходимо определить возможные подходы к вставке графических данных в html-страницу (веб-страницу). Здесь можно использовать либо вставку в страницу сторонних плагинов, либо использовать Html5 и JavaScript. Было решено отказаться от сторонних плагинов в пользу использования языка JavaScript и библиотеки JIT [4]. В качестве среды для организации серверной части разрабатываемого решения был выбран framework Plone [5] и язык Python, которые также распространяются свободно.

На основе поставленных задач и выбранной среды разработки можно смоделировать систему классов посредством языка UML [6]. На рис.1 представлена диаграмма классов.

Так как для отображения данных была выбрана библиотека JIT, то данная библиотека накладывает свою специфику на формат входных данных для построения графиков. Это json-формат, у которого есть обязательные свойства: id - номер узла, name - имя узла, children -дочерний элемент узла. Таким образом, все входные данные необходимо преобразовывать в json-формат с особой структурой. Данным преобразованием и построением занимаются следующие четыре класса: toJSON, Collapse, BuildObject, Paint.

47

Рис. 1 - Диаграмма классов

Рис. 2 - Диаграмма последовательности

Tree Animation

done

Tree Orientation

A static JSON Tree structure is used as input for this animation,

Click on a node to select

it.

Left (»>

Top © Bottom ©

Right ©

Selection Mode

You can select the tree orientation by changing the select box in the right column,

Normal ® Set as Root ©

You can change the selection mode from Norma! selection (i.e. center the selected node) to Sot as Root.

Drag and Drop the canvas to do some panning.

Leaves color depend on the number of children they actually have,

See the Example Code

Рис. 3 - Пример визуализации онтологической модели

48

Функционал класса toJSON заключается в том, чтобы входные данные конвертировать в данные формата json и затем хранить их. Классы Collapse и BuildObject преобразуют данные, хранящиеся в классе toJSON, в данные формата json, учитывая особенности библиотеки JIT, и хранят эти данные. Класс Paint на основе преобразованных данных и средств библиотеки JIT строит графики. То, как преобразуются входные данные во времени, можно увидеть на диаграмме последовательности, рис.2.

Были изучены возможности библиотеки JIT и реализован функционал по преобразованию данных: конвертация входных данных в json-формат, преобразование данных в json-формат с особой структурой данных. Был реализован функционал рисования графиков.

Пример вывода графика представлен на рис. 3.

Дальнейшие направления исследований включают в себя:

• Добавление новых форматов входных данных.

• Размещение в сети Интернет, тестирование программного продукта.

• Добавление визуализации онтологических моделей в продукт «OntoEditor».

Литература

1. Официальный сайт Google Analytics. - [электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://www.google.com/analytics/

2. Официальный сайт Яндекс-метрика. - [электронный ресурс]. - Режим доступа:

https://metrika.yandex.ru/

3. Официальный сайт построения онтологических моделей. - [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ontoprojects.ru/

4. Официальный сайт библиотеки JIT. - [электронный ресурс]. - Режим доступа:

http://philogb.github.io/jit/

5. Официальный сайт Plone. - [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.prone.org/

6. Официальный сайт UML. - [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.uml.org/

7. Jacob Gube. 20 Frash JavaScript Data Visualization Libraries. - [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://sixrevisions.com/javascript/20-fresh-javascript-data-visualization-libraries/

8. Steve Jobs. Thoughts on Flash. - [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.apple.com/hotnews/thoughts-on-flash/

9. Грегер С.Э. Редактор метамодели онтологической системы // Объектные системы - 2012: материалы VI Международной научно- практической конференции (Ростов-на-Дону, 10-12 мая 2012 г.) / Под общ. ред. П.П. Олейника. — Ростов-на-Дону: ШИ ЮРГТУ (НПИ), 2012. — c. 88-92.

УДК 004. 891

РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ УПРАВЛЕНИЯ УРОВНЕМ ОСВЕЩЁННОСТИ ЛОКАЛЬНЫХ ЗОН МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПОМЕЩЕНИЯ НА ОСНОВЕ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПОДХОДА

Сергеев Евгений Владимирович, студент, Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет, Россия, Комсомольск-на-Амуре, [email protected] Горькавый Михаил Александрович, канд. техн, наук, доцент, Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет, Россия, Комсомольск-на-Амуре, [email protected]

Введение

На сегодняшний день энергосбережение является одной из самых актуальных проблем энергетики. Многие учёные занимаются вопросом о разработке новых источников энергии и более эффективных способов её использования. В настоящее время правительство очень заинтересованно в данной проблеме, созданы органы управления в этой отрасли и нормативные документы. Одним из самых распространённых способов экономии

49