Введение к работе
Спектр практически важных информационных услуг в области химии юследние годы значительно расширился благодаря использованию в {зормационном обеспечении экспертных систем (ЭС). Отличительные >бенности систем такого типа - использование формальных моделей 'чаемой предметной области, а также специальных знаний химиков-:пертов, представленных как в декларативной, так и в процедурной рме. Преимущества использования ЭС в информационном глуживании связывают прежде всего с их возможностями эффективно опливать знания в исследуемой предметной области (ПО), принимать на основе решения (получать решения трудных исследовательских задач) и эдъявлять объяснения (обоснования, аргументацию) порождаемых тений.
Качество порождаемых ЭС решений (ее компетентность и эможность успешного использования в практических целях) прямым разом определяется качеством используемого ею "исходного териала" - структурой и наполнением базы знаний (БЗ).
Для эффективного функционирования ЭС большое значение имеет оке выбор способа представления знаний, который естественным разом зависит от степени сложности и характера решаемых проблем в нкретной ПО.
Практика построения ЭС связана с получением знаний о конкретной ) у специалистов. Применяемые обычно методы выявления экспертных аний имеют определенные недостатки, связанные с различным уровнем іформированности и компетентности экспертов, наличием субъективного актора и т.п.
> 2 -
Основными проблемами при построении ЭС являются, с ot стороны, выбор способа представления знаний для построения б знаний и организация выявления экспертных знаний, с другой стороны.
Данное диссертационное исследование посвящено изуче
структуры предметной области и решению задачи формирова
проблемно-ориентированной базы знаний, а так же выбора рациональ
/гей методов формализации знаний экспертов в области естественных?
примере конкретной современной области химии-химии твердого т
(ХТТ).
Известен ряд достаточно широко используемых подходов ( например, работы Г.Г.Белоногова, Р.С.Гиляревского, В.К.Фт А.И.Черного и др.) в области представления знаний, в том чи разработки лингвистического обеспечения, использования мето искусственного интеллекта и др. при построении информационных сист Однако, адекватный, пригодный для использования в качестве достато универсального средства решения задач формирования проблем ориентированной базы знаний для глубоко структурированных облас методологический аппарат в литературе не описан.
Необходимость более полного и качественного удовлетвори информационных потребностей химиков и отсутствие методики выявле: и организации экспертных знаний при формировании БЗ и определ) актуальность представляемой диссертационной работы.
Исследование по теме диссертации проводилось в рам тематического плана работ отдела научной информации по химии ВИНк РАН "Совершенствование лингвистического обеспечения АСНТИ химии."
Целью работы является исследование способов представлеї знаний, выбор рационального метода формализации знаний зкслертої решение задачи формирования проблемно-ориентированной 63
Задачи. которые решались для достижения поставленной цели:
исследование способов представления знаний;
анализ базы данных по химии твердого тела (ХТТ) и структурирование предметной области (ХТТ);.
разработка принципиальной схемы построения семантических сетей (на примере таких предметных областей как химия силикатных материалов, комплексные соединения и др.); разработка концептуальной модели предметной области; разработка информационной модели базы знаний по ХТТ; разработка информационно-логической модели для разработки програмного обеспечения;
разработка методики работы когнитолога с экспертами и выявления экспертных знаний по проблематике ХТТ;
- создание информационной модели пользовательского
интерфейса;
Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись гтоды математической статистики и метод экспериментальной апробации >едложенных алгоритмов.
Научная новизна диссертационной работы отражена в следующих итученных а ней результатах:
- на основе проведенных исследований разработана модель БЗ по
ХТТ, для создания которой применены оригинальный метод
построения предметной области, учитывающий информационные
интересы пользователей, что позволяет повысить качество
представления знаний и релевантность результатов поиска по
информационным запросам пользователей. Нетод опирается на
использование семантических сетей и фреймов для описания
фактографической, библиографической информации, информации
об области применения ;
разработана информационная модель пользовательскої интерфейса с учетом многовариантных потребносп разнохарактерного контингента пользователей;
на основе построенной классификации изученных способ< представления знаний выбран рациональный способ Л конкретной предметной области - ХТТ;
сформулированы принципы построения семантических сетей і химии;
Практическая ценность работы состоит в следующем:
разработана концептуальная модель предметной области ді естественных наук, в частности, химии;
разработана информационная модель базы знаний по ХТТ информационно-логическая модель для программної обеспечения;
разработана методика работы когнитолога с экспертам предназначенная для выявления экспертных знаний і проблематике ХТТ;
исследованы документальные информационные потоки по ХТТ определен коэффициент оперативности представлені информации в БД по ХТТ;
На основе сформулированных принципов построения семантическі сетей можно осуществлять построение семантических сетей AJ конкретных ПО: химии силикатных материалов, химии комплексні соединений, химии высокомолекулярных соединений, химии твердо тела;
Проведенные эксперименты позволяют говорить о возможное использовании данного метода и в смежных областях знаний.
- 5-Предметом защиты является:
концептуальная модель предметной области;
модель базы знаний no ХТТ.
принципы составления семантических сетей по химии;
методика работы когнитолога с экспертами. Апробация работы. Основные результаты диссертации .вкладывались и обсуждались на:
1-ом Всесоюзном симпозиуме "Методологические и социальные
проблемы информатики "(Обнинск, 1988 г.);
- XVII Всесоюзном научном семинаре " Системные исследования
ГАСНТИ ", (Вильнюс, 1989 г.);
научной конференции "День научного творчества молодых ученых и специалистов ВИНИТИ ", (Москва 1989 г.);
- Международном симпозиуме, "INFO*89, " (Минск, 1989 г.);
1-ом Всесоюзном семинаре "Проблемы создания распределенного минералогического банка данных", (Челябинск, 1989 г.); 11-ом Всесоюзном симпозиуме " Проблемы информатизации общества и развития науки "( взаимосвязь общественных, естественных и технических наук ), (Обнинск, 1990);
- Международном научном семинаре "INFO"91", (Бишкек, 1991);
Международном научном семинаре" Экономические аспекты
информатики ", (Таллинн, 1992 ).
Публикации. По теме диссертации в настоящее время опубликовано 4 ггатьи и тезисы 4 докладов.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Работа изложена на '/J страницах машинописного текста, включая го рисунков, //таблиц и <з%библиографических ссылок. Диссертация снабжена приложениями.
- б -
