Паттерны проектирования для аналитической платформы, основанной на знаниях

Разработка и эксплуатация систем, основанных на знаниях, осложняется рядом проблем обеспечениях жизнеспособности, которые неизбежно возникают в областях с интенсивным использованием данных таких, например, как, анализ социальных сетей и медиа (Social Network Analysis, SNA). Во многом это связано со свойствами слабоструктурированных объектов и процессов, которые подвергаются анализу специалистами с привлечением методов автоматизированной обработки данных (data mining, машинное обучение, BI-анализ и пр.). Для того чтобы аналитическая платформа, основанная на знаниях, была жизнеспособной, она должна обеспечивать интеграцию разнородной информации, включать интерпретацию информации в понятном для разных категорий пользователей виде и поддерживать инструменты для расширения функциональности. В данной работе предложены онтологический подход к интеграции информации и паттерны проектирования для разработки ядра аналитической платформы, отвечающего за управление репозиторием онтологий, генерацию предметно-ориентированных языков (Domain-Specific Languages, DSL) и синхронизацию программного кода с DSL-моделями.

1. Gribova V.V., Moskalenko F.M. et al. Viable Intelligent Systems Development with Controlled Declarative Components. Informational and mathematical technologies in science and management, 2018, vol. 3, issue 11, pp. 6 17 (in Russian). DOI: 10.25729/2413-0133-2018-3-01 / Грибова В.В., Москаленко Ф.М. и др. Создание жизнеспособных интеллектуальных систем с управляемыми декларативными компонентами. Информационные и математические технологии в науке и управлении, том 3, вып. 11, 2018 г., стр. 6-17.

2. Gribova V.V., Shalfeeva E.A. Systems based on ontological knowledge bases as the basis for the creation of modern artificial intelligence systems. In Proc. of the Eighteenth National Conference on Artificial Intelligence with International Participation, 2020, pp. 12 19 (in Russian) / Грибова В.В., Шалфеева Е.А. Системы на основе онтологических баз знаний как основа для создания современных систем искусственного интеллекта. Труды Восемнадцатой Национальной конференции по искусственному интеллекту с международным участием, 2020 г., стр. 12 19.

3. Alizadeh M., Shahrezaei M.H., Tahernezhad-Javazm F. Ontology Based Information Integration: a Survey. arXiv preprint, arXiv:1909.12372, 2019.

4. Lyadova L.N., Zayakin V.S., Smirnov M.A. Formation of Event Series Using Multifaceted Ontologies. In Proc. of the X International Scientific and Technical Conference on Technologies for the Development of Information Systems, 2020, pp. 297 303 (in Russian) / Лядова Л.Н., Заякин В.С., Смирнов М. А. Формирование событийных рядов с использованием многоаспектных онтологий. Труды X Международной научно-технической конференции «Технологии разработки информационных систем», 2020 г., стр. 297 303.

5. Lyadova L.N., Suvorov N.M., Vasiljuk V.A. The Architecture of the Knowledge-Based DSM Platform. In Proc. of the X International Scientific and Technical Conference on Technologies for the Development of Information Systems, 2020, pp. 304-311 (in Russian) / Лядова Л.Н., Заякин В.С., Смирнов М.А. Архитектура DSM-платформы, основанной на знаниях. Труды X Международной научно-технической конференции «Технологии разработки информационных систем», 2020 г., стр. 304 311.

6. Tel’nov Yu.F., Kazakov V.A., Trembach V.M. Developing a Knowledge-Based System for the Design of Innovative Product Creation Processes for Network Enterprises. Business Informatics, 2020, vol. 14, issue 3, pp. 35-53 (in Russian). / Тельнов Ю.Ф., Казаков В.А., Трембач В.М. Разработка системы, основанной на знаниях, для проектирования инновационных процессов создания продукции сетевых предприятий. Бизнес-информатика, ном. 14, вып. 3, 2020 г., стр. 35 53.

7. Pavlov S.V., Efremova O.A. Ontological Model for Integration of Structurally Heterogeneous Spatial Databases of Various Subject Areas into a Uniform Regional Database. Ontology of Designing, vol. 7, issue 3 (25), 2017, pp. 323-333 (in Russian). / Павлов С.В., Ефремова О.А. Онтологическая модель интеграции разнородных по структуре и тематике пространственных баз данных в единую региональную базу данных. Онтология проектирования, том 7, вып. 3, 2017 г., стр. 323 333.

8. Asfand-E-Yar M., Ali R. Semantic Integration of Heterogeneous Databases of Same Domain Using Ontology. IEEE Access, vol. 8, 2020, pp. 77903 77919.

9. Xiao G., Hovland D. et al. Efficient Ontology-Based Data Integration with Canonical IRIs. Lecture Notes in Computer Science, vol. 10843, 2018, pp. 697 713.

10. Chuprina S.I., Postanogov I.S. Enhancing Legacy Information Systems with a Natural Language Query Interface Service. Perm University Herald. Maths. Mechanics. Informatics, 2015, vol. 2, pp. 78 86 (in Russian). / Чуприна С.И., Постаногов И.С. Концепция обогащения унаследованных информационных систем сервисом запросов на естественном языке. Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика, ном. 2, 2015 г., стр. 78 86.

11. Kumar V.S., Cuddihy P., Aggour K.S. NodeGroup: A Knowledge-Driven Data Management Abstraction for Industrial Machine Learning. In Proc. of the 3rd International Workshop on Data Management for End-to-End Machine Learning, 2019, pp. 1-4.

12. OWL 2 Web Ontology Language Structural Specification and Functional-Style Syntax (Second Edition). Available at: https://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-syntax-20121211, accessed: 07.04.2022.

13. Gribova V.V., Kleshchev A.S. et al. Extensible Toolkit for the Development of Viable Systems with Knowledge Bases. Software Engineering, vol. 9, issue 8, pp. 339-348 (in Russian). DOI: 10.17587/prin.9.339-348 / Грибова В.В., Клещев А.С. и др. Расширяемый инструментарий для создания жизнеспособных систем с базами знаний. Программная инженерия, том 9, вып. 8, 2018 г., стр. 339 348.

14. Lyadova L.N., Zayakin V.S., Smirnov M.A. The Architecture of the System for Analyzing Data from Internet Sources. Informatization and communication, no. 8, 2021, pp. 48 52 (in Russian). / Лядова Л.Н., Заякин В.С., Смирнов М.А. Архитектура системы анализа данных, получаемых из Интернет-источников. Информатизация и связь, no. 8, 2021 г., стр. 7 10.