Онтологическая база знаний по физико-техническим эффектам для автоматизации технологических процессов

Обсуждается метод проектирования базы знаний о физических эффектах и явлениях, основанный на проблемно-ориентированной онтологии. Для описания энергоинформационной модели цепей различной физической природы предложено использовать онтологию модели энергоинформационного метода цепей, которая определяет понятия этой модели (цепь определенной физической природы, величины, параметры, межцепные физические эффекты, критерии энергоинформационного метода цепей), и онтологию физических эффектов, описывающую классификацию физических эффектов и отображающую соответствие между величинами и параметрами энергоинформационного метода цепей и физическими величинами и константами. В основе предлагаемой базы знаний лежит структурированное представление о каждом физическом эффекте, представляемое в виде паспорта физического явления и морфологической матрицы конструктивных реализаций этого явления. Классификация физических явлений в базе знаний основана на энергоинформационной модели цепей, предложенной авторами, которая специально ориентирована на проектирование новых принципов действия чувствительных элементов (сенсоров). Описаны механизмы преобразования (приведения) известных физических зависимостей к строго определенной форме взаимосвязи между величинами аналогами энергоинформационной модели цепей. Такая база знаний может быть использована для обучения будущих инженеров, создающих новые датчики. Предложен алгоритм, позволяющий привести известные в физике формулы к виду, принятому в энергоинформационном методе цепей. Разработана структура обобщенной архитектуры подсистемы для работы с онтологиями, которая представляет собой фреймворк для работы с ними. Фреймворк полностью соответствует структурной спецификации OWL 2 и поддерживается основными машинами вывода (CEL, FaCT++, HermiT, Pellet, Racer Pro). На вход подается перечень интерпретированных величин, т. е. ссылок на экземпляры онтологии. Результатом выполнения сервиса являются идентификаторы формул.