Создание онтологии "Генетический алгоритм" в системе PROTEGE

СОЗДАНИЕ ОНТОЛОГИИ «ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ» В СИСТЕМЕ PROTEGE

Морозов А.Б, магистрант гр. 240441, кафедра АТМ, ТулГУ

Научный руководитель: Богатырёв  М.Ю., д.т.н., проф. 

    Онтология – это формальное явное описание классов - понятий в рассматриваемой предметной области (иногда их называют понятиями),  слотов - свойств каждого понятия, описывающих различные свойства и атрибуты понятия (иногда их называют ролями или свойствами), и фацетов - ограничений, наложенных на слоты (иногда их называют ограничениями ролей). Онтология вместе с набором индивидуальных экземпляров классов образует базу знаний.

    Онтология призвана структурировать и упорядочивать  знания, а также объединить терминологию данной предметной области, что, несомненно, будет полезно для следующих целей:

      - совершенствование организации  исследований в данной предметной  области;

      - усовершенствование методов обучения;

      - усовершенствование качества поисковых  машин.

    Онтология может быть разработана только коллективными  усилиями экспертов данной  предметной области.

    Разрабатываемая в данной работе онтология должна помочь пользователю получить довольно полную информацию о таком методе эволюционных вычислений, как генетический алгоритм.

    Генетические  алгоритмы (ГА) - это стохастические, эвристические оптимизационные методы, впервые предложенные Холландом. Идея

    генетических  алгоритмов заимствована у живой природы и состоит в организации эволюционного процесса, конечной целью которого является получение решения в сложной задаче оптимизации. Разработчик генетических

    алгоритмов  выступает в данном случае как "создатель", который должен

    правильно установить законы эволюции, чтобы  достичь желаемой цели как можно быстрее. [1]

    Тремя основными классами онтологии в  Protege будут «Авторы», «Организации» и «Термины». В первые два будут заноситься данные о книгах и статьях по тематике генетических алгоритмов. В третьем с помощью классов, слотов и фасетов будут описаны понятия ГА, взаимосвязи между ними, а также классификация ГА. Готовая онтология будет открыта для изменений, т.е. при необходимости в нее можно будет добавлять и удалять понятия.

    В класс «Авторы» добавим слоты  «Имя», «Фамилия», «Название публикации», «Аннотация».

    В «Организации» - «Название организации», «Название публикации», «Аннотация».

    Руководствуясь  [2], добавим в класс «Термины» все необходимые этапы (в качестве классов) и понятия (в качестве слотов) генетического алгоритма.

    На  рисунке 1 представлены классы онтологии  и принадлежащие им слоты.

    Рисунок 1 – Вид классов онтологии

    После создания онтологии мы можем вручную  заполнить ее данными. Для этого  на вкладке Instances создадим необходимые сущности и свяжем их с классами. После этого можно осуществлять запросы на вкладке Queries.

    Но  такое заполнение данными требует довольно много времени. Поэтому следующей задачей является связь онтологии с уже готовой базой данных. Решение этого вопроса является главной проблемой в диссертации. Предварительно для этого планируется использовать плагин DataMaster. А результатами описанного, предварительного этапа можно пользоваться для наглядного получения информации о ГА.  

Библиографический список:

1. Гладков Л.А. Генетические алгоритмы / Л.А. Гладков, В.В. Курейчик, В.М.Курейчик. – М : Физматлит, 2006 г. -402 c.
2. Муромцев Д.И. Онтологический инжиниринг знаний в системе Protege. – СПб: СПб ГУ ИТМО, 2007. – 62 с.