Модель базы знаний АСНИ

Основной целью научных исследований является получениезнаний (данных) о предметной области исследований (изучаемых объектах, явлениях и процессах). Поэтому исследования формализуются как процесс целенаправленного пополненияиизменения базы знаний АСНИ -организованной совокупности сведений о предметной области и методах организации автоматизированных исследований в этой области.

В организации и проведении исследований принимает участие широкий круг специалистов с различной профессиональной ориентацией и разными приложениями в системе. Исследовательский коллектив является неотъемлемым и очень важным атрибутом системы. Организация АСНИ должна учитывать как формы представления знаний различных групп исследовательского коллектива, так и характер их взаимодействия с АСНИ. Соответственно эти аспекты должны отражаться и в моделях исследований.

Общая модель комплексных исследований основана на формализации типичной деятельности исследовательского коллектива при организации и проведении эксперимента как процесса целенаправленного пополнения и изменения базы знаний (БЗ) АСНИ.

В настоящее время не существует окончательно сформировавшегося общепринятого определения базы знаний. Здесь мы будем придерживаться определения БЗ АСНИкак организованной совокупности сведений о предметной области и методах организации автоматизированных исследований в этой области. Тогда в соответствии с [4] накапливаемые в БЗ знания делятся на три категории:

предметное (или фактуальное) знание - наборы количественных и качественных характеристик конкретных объектов. Часть базы знаний, где собраны знания такого рода, называется базой данных (БД);

Рис. 1.1. общая структура базы знаний

процедурное (алгоритмическое) знание - методы, способы, алгоритмы и программы выполнения различных действий, приводящих к требуемому результату;

понятийное(концептуальное) знание - совокупность терминов, которые используются в некоторой сфере деятельности и отражают кроющиеся за ними понятия, свойство и взаимосвязи понятий. Эта часть базы знаний обычно называется моделью предметной области.

Общая структура базы знаний представлена на рис.1.1. Здесь понятия "фактографические знания" охватывает предметное и процедурное знания, так как организация этих знаний имеет схожую структуру. В качестве собственно данных выступают как характеристики конкретных объектов, так и алгоритмы и программы выполнения конкретных действий, например, программы пакета прикладных программ. Соответственно структурно-понятийное знания о данных - это концептуальные знания конкретной предметной области собственно данных.

В соответствии с общей структурой базы знаний и приведенным определением БЗ АСНИ последняя имеет архитектуру приведенную на рис.1.2. в базе выделяются две аналогичные по структуре базы знаний о предметной области исследований изнаний о самой системе

Рис. 1.2. Архитектура базы знаний АСНИ

автоматизированных исследований. Монитор предназначен для проверки соответствия организаций этих баз знаний и внесения соответствующих корректив в организацию, такие задачи возникают при синтезе АСНИ, структурно-алгоритмическая организация которых адекватна предметной области (адекватных АСНИ). Проблемы создания адекватных АСНИ рассматриваются в гл.З. Данные о программно-аппаратном обеспечении системы - это формализованные описания характеристик экспериментальных установок и средств автоматизации: ЭВМ, интерфейсной аппаратуры» соответствующих программных модулей сбора, обработки и передачи информации, контроля и управления [4]. Оперативные данные о состоянии программно-аппаратного обеспечения АСНИ необходимы для реализации конкретных исследований. Содержание элементов базы знаний АСНИ будет ясно из рассмотрения формальных моделей постановки задач управления экспериментальными исследованиями и формальных моделей структурно-алгоритмической организации АСНИ.