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.