Курсовая работа на тему НИРМ-5 131014-02А-3

Основные данные о работе

Версия шаблона
1.1

Филиал
Московский

Вид работы
Отчет по НИРМ

Название дисциплины
Распределённые автоматизированные системы

№ семестра, соответствующий учебному плану
5

Тема
Исследование архитектур информационно-поисковых систем

Фамилия магистранта
Александров

Имя магистранта
Дмитрий

Отчество магистранта
Сергеевич

№ контракта
1750012403521099

Ф.И.О. научного руководителя, степень, звание
Фёдоров Сергей Евгеньевич, кандидат технических наук, профессор


Содержание


Определения 4
Введение 6
Основная часть 8
1. Общая характеристика работы 9
2. Основное содержание диссертации 19
Основные результаты и выводы 33
Заключение 34
Список используемых источников 37
Приложения 39

Определения

№ п/п
Понятие
Определение

1
Семантические сети
наиболее мощная модель для представления знаний о предметной области, одно из важнейших направлений искусственного интеллекта

2
Сеть
ориентированный конечный связный граф без контуров, имеющий начальную точку (“источник”) и конечную точку (“сток”).

3
Интернет
всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации. Часто упоминается как Всемирная сеть и Глобальная сеть, а также просто Сеть

4
Система
множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство

5
Онтология
учение о сущем; учение о бытии как таковом; раздел философии, изучающий фундаментальные принципы бытия, его наиболее общие сущности и категории[2], его принципы, структуры и закономерности

6
Алгоритм
набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное число действий.

7
Метрика
множество, в котором определено расстояние между любой парой элементов.

8
Иерархия
порядок подчинённости низших звеньев высшим, организация их в структуру типа дерево; принцип управления в централизованных структурах.

9
Web-обозреватель
 программное обеспечение для просмотра веб-сайтов, то есть для запроса веб-страниц (преимущественно из Сети), их обработки, вывода и перехода от одной страницы к другой.

 10
HTTPS
(HyperText Transfer Protocol Secure) – расширение протокола HTTP, поддерживающее шифрование.

Введение

Шесть лет назад Тим Бернерс-Ли (TimBernersLee), Джеймс Хендлер (JamesHendler) и Ора Лассила (OraLassila) представили в журнале ScientificAmerican новую концепцию Семантическую сеть (SemanticWeb) – информационную сеть со множеством взаимосвязей, к которой можно легко подключится с любого настольно или карманного компьютера и которая проста в использовании. Они описали будущее, в котором интеллектуальные программы будут через Интернет автоматически заказывать билеты на авиарейсы и бронировать места в отелях, вносить новые записи в истории болезни и давать однозначные ответы на запросы, избавляя от нас необходимости самостоятельно анализировать результаты поиска.
Тим Бернерс-Ли, Джеймс Хендлер и Ора Лассила представили также средства, позволяющие воплотить эту идею в реальность: общий язык представления данных, понятный всем видам программных агентов, онтологии наборы операторов для перевода информации из баз данных с различной структурой в общие термины, и правила, позволяющие программным агентам «осмысливать» информацию, описанную в этих терминах. Формат данных, онтологии и программы «осмысления» должны работать во Всемирной паутине как единое большое приложение, анализирующее все исходные данные, хранящиеся в оперативных базах данных, и всю информацию о текстах, изображениях, видеофрагментах и их взаимосвязях, имеющуюся в Сети. Семантическая сеть будет расти стихийно, но ее развитие будут поддерживать специалисты из Веб-консорциума (WorldWide Web Consortium) [1].
Скептики утверждают, что Семантическая сеть слишком сложна для понимания и пользоваться ею будет трудно. Вовсе нет. Необходимые технологии уже в достаточной степени отработаны. Энергичное сообщество первых пользователей согласовало стандарты, делающие работу с Семантической сетью более удобной. Крупные компании работают над масштабными проектами, призванными существенно повысить эффективность использования информационной сети как в научных исследованиях, так и в быту. Другие компании используют Семантическую сеть для развития межкорпоративных взаимодействий и создания незаметных для пользователя систем обработки данных, обеспечивающих функционирование новых потребительских сервисов. Пользовательские приложения – всего лишь часть этой работы, подобно верхушке айсберга [1].

Основная часть

1. Общая характеристика работы

Актуальность. 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].
Проблема. 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 [3].
Цель исследования. Для обеспечения информатизации учебного процесса необходимо разработать структуры представления знаний, алгоритмы для решения возникающих противоречий, алгоритмы поиска в семантической сети.
Задачи исследования в соответствии с целью:
1. Теоретические сведения
1.1.что такое семантическая сеть
1.2.языки онтологий
1.3.машины логического вывода
1.4.о некоторых направлениях использования адаптивных семантических моделей при обучении
1.5.семантические сети
2. Разработка системы
2.1.постановка задачи и обзор аналогов
2.2.описание модели семантической сети
2.3.разработка алгоритмов поиска в семантической сети
2.4.алгоритмисключениядублированияинформации
3. Разработка БД «iscmk» (information system to construct a model of knowledge) 3.1.назначение и предметная область
3.2.построение инфологической (информационно-логической) модели
3.3.разработка пользовательского интерфейса
3.4.характеристика информационной системы для построения модели знаний
Объект исследования – Семантические сети.
Предмет исследования – разработка семантической сети.
Степень разработанности проблемы. 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 [3]

(1)
где
– множество объектов конкретной предметной области;

– множество отношений между объектами;

– тип отношений.
Практическая значимость. В выполняемой диссертации была разработана информационная система для построения модели знаний:
1. Разработана структура представления знаний.
2. Разработаны алгоритмы для исключения дублирования информации.
3. Разработаны алгоритмы поиска в семантической сети.
4. Разработана информационная система для построения модели знаний.
Система, разработанная в данной диссертации, в дальнейшем будет развиваться, и стремиться выйти на мировой уровень.
Теоретико-методологической основой исследования послужили актуальные подходы, концепции и теории информатизации учебного процесса, расстояние Левенштейна (Левенштейн, Гасфилд и др.), позволивший представить принцип