Моделирование онтологии цифровых пространств знаний

Костенко К.И., Левицкий Б.Е.

Кубанский государственный университет

Введение

В работе развивается концепция цифровых пространств знаний, как специального класса семантических информационных систем, предназначенных для представления в цифровом формате целостных систем знаний в различных предметных областях и видах деятельности. Организация такого представления опирается на общие понятия онтологии и гносеологии, являющиеся отражениями глубинных представлений о структуре систем знаний и механизмах работы с ними. Их отличительной особенностью является существенное использование понятий и структур таких областей знаний, как лингвистика, психология и педагогика, позволяющих преодолевать семантические и комбинаторные трудности при работе со знаниями. Теоретической базой для построения цифровых пространств знаний являются математические модели, позволяющие изучать свойства формализованных знаний и операций над ними с помощью математических понятий и методов, инструментов инженерии знаний и информационного моделирования [1, 2].

Концепция и структура цифрового пространства знаний

Пространства знаний представляют сложные системы, составляемые формальными и прикладными моделями разных типов. Формирование полных многообразий таких моделей является составной частью технологии пространств знаний, поддерживающей процессы их последовательного развития и детализации с помощью специальных операций, связанных с интеграцией формальных моделей и их вложениями, основанными на монотонных соответствиях структур знаний и разметок элементов в них

[3, 4].

Функциональное и семантическое моделирование пространств знаний позволяет определить их универсальную, унифицированную структуру, представленную тремя специальными областями: базой элементарных знаний, пространством запросов и сложных знаний, а также областью метазнаний (онтологией).

Первые две области составляют депозитарий цифрового пространства знаний. Элементарные знания представляются неделимыми информационными объектами, которым сопоставляются множества атрибутов, значения которых используются алгоритмами обработки знаний при решении профессиональных задач. Сложные знания формируются с использованием специальных отношений, связывающих произвольные знания в семантические структуры. Поисковые запросы представляют специальную форму хранения сложных знаний в виде описания потребности в знании. Такие запросы составляются с использованием языка поисковых заданий использующего понятия и структуры, представленные в области метазнаний.

Детальная универсальная унифицированная структура цифрового пространства знаний приведена на рис. 1

Рисунок 1. Структура цифрового пространства знаний.