Онтологічне моделювання бази знань з організації подорожей
Date
2022-02-28
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Видавництво Львівської політехніки
Lviv Politechnic Publishing House
Lviv Politechnic Publishing House
Abstract
В сучасних умовах розвитку суспільства, зростання ступеня та темпів інтеграції досягнень інформаційних технологій
у галузі людського життя традиційні підходи побудови інформаційних систем стають надто громіздкими або перестають
бути ефективними. Одним з напрямків вирішення цієї проблеми є розроблення систем, що базуються на знаннях.
Робота присвячена онтологічному моделюванню нової предметної області "організація подорожей". Розглядається онтологія
у контексті обміну знаннями. Створена онтологія подорожей є доволі сучасною та актуальною на сьогоднішній
день. Розроблена онтологічна модель бази знань даного напрямі може бути впроваджена на тематичних веб-ресурсах і
значно полегшувати семантичний пошук інформації в межах предметної області в порівнянні з наявними. Визначено
термінологічний словник з даної предметної області із використанням поняття терміносистеми. Проведено аналіз можливостей
середовища розробки онтологій Protege для моделювання визначеної предметної області "подорожі". Обрано
базовий принцип моделювання онтології у вигляді семантичної мережі. Запропонована мережа має можливість до розширення
та поглиблення знань про предметну область "подорожі". Використання середовища Protege для реалізації онтологічної
моделі бази знань дозволило використати такі переваги та особливості створеної моделі "організація подорожей",
як: функціональність, транзитивність, рефлективність, структуризація, повнота, достовірність та несуперечливість
інформації. Обрано критерій оцінювання коректності онтологічної моделі бази знань. Проведено тестування розробленої
онтологічної бази знань та підтверджено достатньо високий рівень її коректності в процесі пошуку інформації. Визначений
за метрикою SUM середній показник (Average) по всім користувачам дорівнює значенню 82,95%, яке становить
прийнятний показник онтологічної бази знань. При використанні класичної реляційної моделі організації баз даних для
реалізації бази даних "подорожі" середній показник за метрикою SUM по 10 користувачам дорівнює значенню 73,68%.
Розглянуто приклад розробленої онтології в Protege, надано графічне зображення базового графу онтологічної модеді
"подорожі", модель містить 10 класів і підкласів, для кожного класу і підкласу визначено 2 властивості-відносини та від
2-х до 10-и властивостей даних, надано приклад класів онтологічної моделі "подорожі", надано приклад "властивості-відношення"
онтологічної моделі "подорожі", надано приклад "властивості-дані" онтологічної моделі "подорожі". Сформульовані
можливі напрями подальшого розвитку онтологічної моделі "організація подорожей".
In modern conditions of society development, increasing degree and pace of integration of information technology achievements in the field of human life, traditional approaches to building information systems become too cumbersome or cease to be effective. One of the ways to solve this problem is to develop knowledge-based systems. The work is devoted to ontological modeling of a new subject area "travel organization". The ontology is considered in the context of knowledge exchange. The created travel ontology is quite modern and relevant today. The developed ontological model of the knowledge base in this area can be implemented on thematic web resources and greatly facilitate the semantic search for information within the subject area in comparison with existing ones. A terminological dictionary from this subject area is defined using the concept of terminological system. An analysis of the possibilities of the Protege ontology development environment for modeling a specific subject area of "travel". The basic principle of ontology modeling in the form of a semantic network is chosen. The proposed network has the opportunity to expand and deepen knowledge about the subject area of "travel". The use of the Protege environment to implement the ontological model of the knowledge base allowed to use the advantages and features of the created model of "travel organization", such as: functionality, transitivity, reflectivity, structuring, completeness, reliability and consistency of information. The criterion for assessing the correctness of the ontological model of the knowledge base is chosen. Testing of the developed ontological knowledge base was carried out and a rather high level of its correctness in the process of information retrieval was confirmed. The average metric on the SUM metric for all users is equal to 82.95%, which is an acceptable indicator of the ontological knowledge base. When using the classical relational model of database organization to implement the "travel" database, the average SUM metric for 10 users is 73.68%. An example of the developed ontology in Protege is considered, a graphic representation of the basic graph of the ontological mode "travel" is given, the model includes 10 classes and subclasses, for each class and subclass 2 properties-relations and from 2 to 10 properties-data are defined, an example is given classes of the ontological model of "travel", an example of "properties-relations" of the ontological model of "travel" is given, an example of "propertiesdata" of the ontological model of "travel" is given. Possible directions of further development of the ontological model "travel organization" are formulated.
In modern conditions of society development, increasing degree and pace of integration of information technology achievements in the field of human life, traditional approaches to building information systems become too cumbersome or cease to be effective. One of the ways to solve this problem is to develop knowledge-based systems. The work is devoted to ontological modeling of a new subject area "travel organization". The ontology is considered in the context of knowledge exchange. The created travel ontology is quite modern and relevant today. The developed ontological model of the knowledge base in this area can be implemented on thematic web resources and greatly facilitate the semantic search for information within the subject area in comparison with existing ones. A terminological dictionary from this subject area is defined using the concept of terminological system. An analysis of the possibilities of the Protege ontology development environment for modeling a specific subject area of "travel". The basic principle of ontology modeling in the form of a semantic network is chosen. The proposed network has the opportunity to expand and deepen knowledge about the subject area of "travel". The use of the Protege environment to implement the ontological model of the knowledge base allowed to use the advantages and features of the created model of "travel organization", such as: functionality, transitivity, reflectivity, structuring, completeness, reliability and consistency of information. The criterion for assessing the correctness of the ontological model of the knowledge base is chosen. Testing of the developed ontological knowledge base was carried out and a rather high level of its correctness in the process of information retrieval was confirmed. The average metric on the SUM metric for all users is equal to 82.95%, which is an acceptable indicator of the ontological knowledge base. When using the classical relational model of database organization to implement the "travel" database, the average SUM metric for 10 users is 73.68%. An example of the developed ontology in Protege is considered, a graphic representation of the basic graph of the ontological mode "travel" is given, the model includes 10 classes and subclasses, for each class and subclass 2 properties-relations and from 2 to 10 properties-data are defined, an example is given classes of the ontological model of "travel", an example of "properties-relations" of the ontological model of "travel" is given, an example of "propertiesdata" of the ontological model of "travel" is given. Possible directions of further development of the ontological model "travel organization" are formulated.
Description
Keywords
база даних, семантичний пошук, Protege, критерій, database, semantic search, Protege, criterion
Citation
Сілагін О. В. Онтологічне моделювання бази знань з організації подорожей / О. В. Сілагін, В. О. Денисюк // Український журнал інформаційних технологій. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2022. — Том 4. — № 1. — С. 44–52.