Курсовая работа на тему Исследование архитектур информационно-поисковых систем НИР4 2

Оглавление


ВВЕДЕНИЕ 1
1 АНАЛИЗ НАУЧНОЙ НОВИЗНЫ И ПРАКТИЧЕСКОЙ ЗНАЧИМОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ 4
2 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТРАНЕНИЮ ВЫЯВЛЕННЫХ НЕДОСТАТКОВ ПО ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЕ 4
3 ПРЕДПОЛАГАЕМЫЙ ЛИЧНЫЙ ВКЛАД В РАЗРАБОТКУ ТЕМЫ 5
3.1 ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛИ ЗНАНИЙ 5
3.2 WEB-СЕРВЕР ИЗ ОДНОГО УЗЛА 8
3.3 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТОВ УЗЛА ВНУТРИ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ 9
3.4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЛАСТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И БАЛАНСИРОВКИ НАГРУЗКИ 10
3.5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ СЕТЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ 13
3.6 РАЗВЕРТЫВАНИЕ БД «ISCMK» 16
4 НАПРАВЛЕНИЕ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
ЛИТЕРАТУРА 33






Введение

Семантические модели данных представляют собой средство представления структуры предметной области. Такие модели имеют много общего с иерархическими и сетевыми моделями данных, они могут использоваться как средство построения структуры соответствующих баз данных [1].
Семантические модели должны отвечать следующим требованиям:
• обеспечить интегрированное представление о предметной области;
• понятийный аппарат модели должен быть понятен как специалисту предметной области, так и администратору БД;
• модель должна содержать информацию, достаточную для дальнейшего проектирования ЭИС.
Семантические модели данных используют общий набор понятий и отличаются конструкциями, применяемыми для их выражения, полнотой отражения понятий в модели, удобством использования при разработке ЭИС. Как эталон семантической полноты рассматривается естественный язык, а для формализации языковых конструкций в моделях применяется аппарат математической лингвистики [1].
Рассмотрим конструкции естественного языка, декомпозиция которых невозможна без утраты смысла, т. е. высказывания. Структура высказываний оказывается достаточной для выражения закономерностей, присутствующих в предметной области и ЭИС.
Элементами высказываний служат атомарные факты. Способ представления атомарного факта состоит в указании объектов, их взаимодействий и свойств, которые описывают событие, соответствующее атомарному факту, а также указании времени наступления этого события.
Объекты могут быть атомарными и составными. Атомарный объект - это любой объект, разложение которого на другие объекты в рамках данной предметной области не производится. Составные объекты содержат так или иначе организованные множества объектов. Рекурсивно применяя это определение, можно получить произвольную структуру объектов и фактов и рассматривать ее как составной объект. Информация о том, что объект имеет некоторое свойство или несколько объектов взаимосвязаны, представляется в виде высказывания об объекте (или группе объектов).
Существуют правила вывода новых свойств и связей из ранее определенных свойств и связей. Конъюнкция двух свойств является новым свойством. Свойства могут образовывать комбинации и наследоваться через связи [1,2].
Объект может существовать независимо от того, определены или нет свойства и связи, относящиеся к этому объекту. Обязательное свойство, необходимое для определения существующего объекта, - это время его появления и время его исчезновения (как элемента информационных потребностей пользователей ЭИС).
Вступление человечества в XXI век требует перехода к новой стратегии развития общества на основе знаний и высокоэффективных технологий. Соответственно обеспечение эффективности системы образования – одна из важнейших задач. По признанию специалистов в XXI веке в образовании станут решающими именно информационные технологии. Важнейшей составляющей процесса обучения является методически правильное и обоснованное применение современных информационных технологий в учебном процессе. Главная способность компьютера заключается, несомненно, в его пригодности для автоматизированного обучения, интеллектуального управления процессом обучения [2].
С позиций теории управления учебный процесс рассматривается как сложная система, где в роли объекта управления выступает учащийся со своими индивидуальными особенностями. В настоящее время стратегической линией исследования, разработки и внедрения образовательных информационных технологий является их интеллектуализация на основе моделей знаний учебного материала и моделей учебного процесса. Однако общепризнанных моделей и конструктивной теории решения этой проблемы в настоящее время нет, что и определяет актуальность проводимой работы [1].
Для обеспечения информатизации учебного процесса необходимо разработать структуры представления знаний, алгоритмы для решения возникающих противоречий, алгоритмы поиска в семантической сети.
Семантические сети – наиболее мощная модель для представления знаний о предметной области, одно из важнейших направлений искусственного интеллекта. В общем случае под семантической сетью понимается выражение

(1)
где
- множество объектов конкретной предметной области;

- множество отношений между объектами;

- тип отношений.

1. Анализ научной новизны и практической значимости результатов

2. Рекомендации по устранению выявленных недостатков по исследуемой проблеме

Рекомендации начнем с формулирования требований к поблеме со стороны рассматриваемой придметной области. В нашем случае в качестве предметной области выступает модель представления знаний о теории автоматического управления. В качестве основных рекомендаций выступают следующие [1].
Способы представления должны описывать все (в данной области) объекты, их свойства и отношения между ними.
Возможность решения возникающих противоречий.
Возможность исключения дублирования информации.
Возможность поиска в семантической сети.
Среди моделей семантических сетей, разработанных в России в последние десятилетия, наибольшую известность получили:
Расширенные семантические сети И. П. Кузнецова,
Неоднородные семантические сети Г. С. Осипова,
Обобщенная модель представления знаний о предметной области А. И. Башмакова,
Нечеткие семантические сети И. А. Перминова.
3. Предполагаемый личный вклад в разработку темы

Для создания отказоустойчивого Web-сервера высокой доступности системы построения модели знаний могут использоваться кластерные технологии разных уровней. Повышение безопасности осуществляется путем шифрования трафика и разграничения прав доступа на системном и сетевом уровне. Система для построения модели знаний устанавливается под операционной системой Sun Solaris 10 (платформа SPARC) и требует Sun Java SE 6 и php 5. Используется база данных Oracle 10g. Система взаимодействует с серверами Tomcat 6 и Apache 2. Для построения кластера необходима связка серверов Apache и Tomcat. Такое решение позволяет обеспечить работу системы, построенной на основе сервлетов, в кластере, с поддержкой балансировки нагрузки.

3.1. Информационная система для построения модели знаний

Сетевая многопользовательская информационная система для построения модели в режиме on-line была разработана на основе следующих требований:
наличие механизмов увеличения производительности системы пропорционально вычислительной мощности;
многократное раздельное резервирование программных и аппаратных модулей системы;
разграничение прав доступа на системном, сетевом и прикладном уровнях, шифрование данных при передаче и хранении;
широкий спектр встроенных сценариев и схем построения обучающего диалога;
отсутствие на рабочих станциях клиентов специализированного программного обеспечения.
Диаграмма развертывания системы представлена на рисунке 17. В качестве клиентского приложения используется Web-обозреватель. Запросы от клиента направляются на сервер приложений. Для взаимодействия клиента с сервером приложений использован протокол HTTPS.
Сервер приложений включает в себя два к