1 / 22

Содержание

Второй симпозиум «Онтологическое моделирование: состояние, направления исследований и применения» , Казань, 11-12 октября 2010 года. Опыт построения информационной системы на основе онтологии информационных ресурсов количественной предметной области

mara-poole
Download Presentation

Содержание

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Опыт построения информационной системы на основе онтологии информационных ресурсов количественной предметной области Фазлиев А.З., Привезенцев А.И., Лаврентьев Н.А. (ИОА СО РАН) Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года

  2. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Содержание Абстрактная структура информационной системы (данные, приложения и интерфейсы пользователя) Слои информационной системы (e-Science) Опыт построения слоя знаний в ИС с помощью OWL DL. Tbox. Вычислительные задачи в области молекулярной спектроскопии. Данные и метаданные. Abox. Данные измеренийи вычислений. Открытый или замкнутый мир? Отношения транзитивности и рефлексивности в количественной спектроскопии. Примеры. Ограничения на значения и существование, среднеквадратические отклонения, упорядочение сущностей по значениям свойств.

  3. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Абстрактная структура информационной системы • Данные • Приложения • Интерфейсы Guarino N. Formal Ontology and Information Systems // Proceedings of FOIS’98. Trento. Italy, 6–8 June 1998. Amsterdam: IOS Press. P.3–15.

  4. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Слои информационной системы (e-Science) • Данные и вычисления • Метаданные (информационный слой) • Онтологии (слой знаний) De Roure D., Jennings N., Shadbolt N. A Future e-Science Infrastructure // Report commissioned for EPSRC/DTI Core e-Science Programme. 2001. 78 p.

  5. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Опыт построения слоя знаний в ИС с помощью OWL DL Предметные области ИС“Water @ccessible Distributed Information System” D = D1& D2 & D3 D1 – Mолекулярная спектроскопия D2 – Атомы и молекулы D3 - Публикации

  6. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Открытый или замкнутый мир? Точка зрения пользователя Tbox • Замкнутое множество понятий ПО • Расширяемое множество понятий ПО Abox • Возможность дополнения фактов (измерения и вычисления) • Фиксация числа фактов

  7. Решения задач Решения задач Прямые задачи Прямые задачи Обратные задачи Обратные задачи Вещество Молекулярная спектроскопия Вычислительные задачи Состояния и процессы Публикации DC метаданные Tbox Факты о веществе Публичная компонента Пользовательская компонента Abox

  8. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Модель молекулярной спектроскопии (0-оеприближение) Задача нахождения уровней энергии изолированной молекулы (T1) Задача нахождения уровней энергии изолированной молекулы (T1) Задача нахождения частот перехода изолированной молекулы (T2) Задача вычисления коэффициентов Эйнштейна(Т6) Прямые задачи Обратные задачи Задача нахождения параметров спектральной линии молекулы (T3) Задача приписывания квантовых чисел(T5) Задача нахождения спектральных функций (T4) Задача нахождения параметров спектральных линий (ET) Измерение спектров (E) В качестве модели предметной области выбраны две цепи задач.

  9. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Модель молекулярной спектроскопии ( 1-оеприближение) Задача нахождения уровней энергии изолированной молекулы (T1) Задача нахождения уровней энергии изолированной молекулы (T1) Задача нахождения частот перехода изолированной молекулы (T2) Задача вычисления коэффициентов Эйнштейна(Т6) Прямые задачи Обратные задачи Задача нахождения параметров спектральной линии молекулы (T3) Задача приписывания квантовых чисел(T5) Задача нахождения спектральных функций (T4) Задача нахождения параметров спектральных линий (ET) Стандартные отклонения

  10. Abox. Данные измеренийи вычислений. Индивид «information source V4_T5_279_1998_ToBr_H2_17O-H2O» V4_T5_279_1998_ToBr_H2_17O-H2O isSolutionOf T5 hasMethod UNDEFINED hasSubstance H2_17O hasOutputData_MD_V4_T5_279-T5_OutputData_MD hasReferenceToth R.A., Brown L.R., Self-broadened widths and frequency shifts of water vapor lines between 590 and 2400 cm-1. // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiation Transfer, 1998, v.59, p.529-562. V4_T5_279-T5_OutputData_MDhasBroadeningSubstance_MD V4_T5_279_BroadeningSubstances_MD_for_H2O hasWavenumbers_MD V3_T5_279_Wavenumbers_MD hasTransitions_MD V4_T5_279_Transitions_MD_for_NormalModes hasPhysicalCondition_MD V4_T5_279_PhysicalCondition_MD hasIntensity_MD V3_T5_279_Intensity_MD V4_T5_279_BroadeningSubstances_MD_for_H2O hasBroadeningSubstance H2O hasHalfwidth_MD V3_T5_279_Halfwidth_MD_for_H2O hasPressure_MD V4_T5_279_PressureValue_MD_for_H2O hasPressureDependence_MD V4_T5_279_PressureDependence_MD_for_H2O hasShift_MD V3_T5_279_Shift_MD_for_H2O hasTemperatureDependence_MD V4_T5_279_TemperatureDependence_MD_for_H2O V4_T5_279_PhysicalCondition_MD hasTemperature_MD V4_T5_279_TemperatureValue_MD hasPressure_MD V4_T5_279_PressureValue_MD V4_T5_279_Halfwidth_MD_for_H2OhasUnit cm-1_atm-1hasUncertainty trueisPresented true H2OhasSymmetryGroup C2v hasPhysicalState SingleMolecule Субъектно-предикатная структура V4_T5_279_PressureValue_MD_for_H2O hasUnit atm hasFloatValue 1 V4_T5_279_PressureValue_MD hasUnit atm hasFloatValue 1 V4_T5_279_Intensity_MD hasUnit cm-1_molecule hasUncertainty false isPresented false V4_T5_279_PressureDependence_MD_for_H2O hasUncertainty false isPresented false V4_T5_279_TemperatureValue_MD hasUnit K hasFloatValue 296 V4_T5_279_Wavenumbers_MD hasUnit cm-1 hasUncertainty false hasMaxWavenumber 2010.911865 hasMinWavenumber 1315.606567 hasNumberOfWavenumbers 142 V4_T5_279_Shift_MD_for_H2O hasUnit cm-1_atm-1 hasUncertainty true isPresented true V4_T5_279_Transitions_MD_for_NormalModes hasSpectralBand V4_T5_279_for_NormalModes_v1UP_v2UP_v3UP_v1LOW_v2LOW_v3LOW_SpectralBand hasQuantumNumbersType NomalModes hasTotalMaxAngularMomentum 12 hasTotalMinAngularMomentum 0 hasNumberOfInvalidTransitions 0 hasNumberOfValidWater-C2V-Transitions 142hasNumberOfRejectedTransitions 0 hasNumberOfUnassignedTransitions 0 hasNumberOfValidTransitions 142 hasNumberOfUniqueTransitions 142 hasNumberOfValidIdentifications 142 hasNumberOfInvalidWaterTransitions 0 hasNumberOfInvalidWater-C2V-Transitions 0 hasNumberOfInvalidIdentifications 0 hasNumberOfNonuniqueTransitions 0 V4_T5_279_TemperatureDependence_MD_for_H2O hasUncertainty false isPresented false 59 Высказывания V4_T5_279_for_NormalModes_v1UP_v2UP_v3UP_v1LOW_v2LOW_v3LOW_SpectralBand hasBandType v1UP_v2UP_v3UP_v1LOW_v2LOW_v3LOW hasNumberOfSpectralBands 1

  11. Индивид «information source 1998_ToBr_H2_17O-H2O» V4_T5_279_1998_ToBr_H2_17O-H2O isSolutionOf T5 hasMethod UNDEFINED hasSubstance H2_17O hasOutputData_MD_V3_T5_279-T5_OutputData_MD hasReferenceToth R.A., Brown L.R., Self-broadened widths and frequency shifts of water vapor lines between 590 and 2400 cm-1. // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiation Transfer, 1998, v.59, p.529-562. V4_T5_279-T5_OutputData_MDhasBroadeningSubstance_MD V4_T5_279_BroadeningSubstances_MD_for_H2O hasWavenumbers_MD V3_T5_279_Wavenumbers_MDhasTransitions_MD V4_T5_279_Transitions_MD_for_NormalModes hasPhysicalCondition_MD V4_T5_279_PhysicalCondition_MD hasIntensity_MD V3_T5_279_Intensity_MD V4_T5_279_BroadeningSubstances_MD_for_H2O hasBroadeningSubstance H2O hasHalfwidth_MD V3_T5_279_Halfwidth_MD_for_H2O hasPressure_MD V3_T5_279_PressureValue_MD_for_H2O hasPressureDependence_MD V4_T5_279_PressureDependence_MD_for_H2O hasShift_MD V3_T5_279_Shift_MD_for_H2O hasTemperatureDependence_MD V4_T5_279_TemperatureDependence_MD_for_H2O V4_T5_279_PhysicalCondition_MD hasTemperature_MD V4_T5_279_TemperatureValue_MD hasPressure_MD V4_T5_279_PressureValue_MD H2OhasSymmetry Group C2v hasPhysicaltate SingleMolecule V4_T5_279_Halfwidth_MD_for_H2OhasUnit cm-1_atm-1hasUncertainty trueisPresented true V4_T5_279_Intensity_MD hasUnit cm-1_molecule hasUncertainty false isPresented false V4_T5_279_Shift_MD_for_H2O hasUnit cm-1_atm-1 hasUncertainty true isPresented true V4_T5_279_PressureValue_MD hasUnit atm hasFloatValue 1 V4_T5_279_Wavenumbers_MD hasUnit cm-1 hasUncertainty false hasMaxWavenumber 2010.911865 hasMinWavenumber 1315.606567 hasNumberOfWavenumbers 142 V4_T5_279_PressureDependence_MD_for_H2O hasUncertainty false isPresented false V4_T5_279_TemperatureValue_MD hasUnit K hasFloatValue 296 V4_T5_279_TemperatureDependence_MD_for_H2O hasUncertainty false isPresented false V4_T5_279_Transitions_MD_for_NormalModes hasSpectralBand V4_T5_279_for_NormalModes_v1UP_v2UP_v3UP_v1LOW_v2LOW_v3LOW_SpectralBand hasQuantumNumbersType NomalModes hasTotalMaxAngularMomentum 12 hasTotalMinAngularMomentum 0 hasNumberOfInvalidTransitions 0 hasNumberOfValidWater-C2V-Transitions 142hasNumberOfRejectedTransitions 0 hasNumberOfUnassignedTransitions 0 hasNumberOfValidTransitions 142 hasNumberOfUniqueTransitions 142 hasNumberOfValidIdentifications 142 hasNumberOfInvalidWaterTransitions 0 hasNumberOfInvalidWater-C2V-Transitions 0 hasNumberOfInvalidIdentifications 0 hasNumberOfNonuniqueTransitions 0 V4_T5_279_PressureValue_MD_for_H2O hasUnit atm hasFloatValue 1 V4_T5_279_for_NormalModes_v1UP_v2UP_v3UP_v1LOW_v2LOW_v3LOW_SpectralBand hasBandType v1UP_v2UP_v3UP_v1LOW_v2LOW_v3LOW hasNumberOfSpectralBands 1

  12. 1998_ToBr_H2_17O-H2O OutputData_MD Intensity TransitionsNormalModes PhysicalCondition Wavenumbers BroadeningSubstances PressureDependence PressureValuefor_H2O TemperatureDependence SpectralBand Halfwidth Pressure Temperature Shift Субъектно-предикатная структура «information source 1998_ToBr_H2_17O-H2O» 61 высказывания

  13. V4_T7_269_NaMaLeTe_D2O_to_V4_T1_284_ShZoPo_D2O_by_EnergyLevels_on_NormalModes_RMSPairV4_T7_269_NaMaLeTe_D2O_to_V4_T1_284_ShZoPo_D2O_by_EnergyLevels_on_NormalModes_RMSPair hasRMSMember V4_T7_269_NaMaLeTe_D2O hasRMSMember V4_T1_284_ShZoPo_D2O hasPhysicalQuantity EnergyLevels hasRMSBandPair V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_v1_v2_v3_RMSBandPair hasTotalRMSDeviationValue 34.800 hasTotalMaxDifferenceValue 225.9971 hasTotalNumberCorrelationLines 530 V4_T1_284_ShZoPo_D2O …………. hasReferenceS.V. Shirin, N.F. Zobov, O.L. Polyansky, Theoretical line list of D216O up to 16000 cm-1 with an accuracy close to experimental, J. Quant. Spectr. Rad. Trans., 109 (2008) 549 V4_T7_269_NaMaLeTe_D2O_to_V4_T1_284_ShZoPo_D2O_by_EnergyLevels_on_NormalModes_ident_v1_v2_v3_RMSBandPair hasRMSStateBand V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_0_3_3_RMSStateBand hasRMSStateBand V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_1_1_3_RMSStateBand hasRMSStateBand V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_1_3_2_RMSStateBand hasRMSStateBand V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_2_1_2_RMSStateBand hasRMSStateBand V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_2_3_1_RMSStateBand hasRMSStateBand V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_3_1_1_RMSStateBand hasRMSStateBand V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_3_3_0_RMSStateBand hasRMSStateBand V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_4_1_0_RMSStateBand hasNumberOfRMSBands 8 V4_T7_269_NaMaLeTe_D2O ………. hasReferenceO.V.Naumenko, F. Mazzotti, O.M. Leshchishina, J. Tennyson and A. Campargue, Intracavity laser absorption spectroscopy of D2O between 11 400 and 11 900 cm-1. // Journal of Molecular Spectroscopy, 2007, v. 242, no. 1, p. 1-9 V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_1_1_3_RMSStateBand hasQuantumNumberBand QuantumNumbers_on_NormalModes_0_3_3_Band hasBandMaxDifferenceValue 121.42 hasBandNumberCorrelationLines 45 hasBandRMSDeviationValue 23.717 V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_2_3_1_RMSStateBand hasQuantumNumberBand QuantumNumbers_on_NormalModes_0_3_3_Band hasBandMaxDifferenceValue 121.42 hasBandNumberCorrelationLines 45 hasBandRMSDeviationValue 23.717 V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_1_3_2_RMSStateBand hasQuantumNumberBand QuantumNumbers_on_NormalModes_0_3_3_Band hasBandMaxDifferenceValue 121.42 hasBandNumberCorrelationLines 45 hasBandRMSDeviationValue 23.717 V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_3_1_1_RMSStateBand hasQuantumNumberBand QuantumNumbers_on_NormalModes_0_3_3_Band hasBandMaxDifferenceValue 121.42 hasBandNumberCorrelationLines 45 hasBandRMSDeviationValue 23.717 V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_2_1_2_RMSStateBand hasQuantumNumberBand QuantumNumbers_on_NormalModes_0_3_3_Band hasBandMaxDifferenceValue 121.42 hasBandNumberCorrelationLines 45 hasBandRMSDeviationValue 23.717 V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_4_1_0_RMSStateBand hasQuantumNumberBand QuantumNumbers_on_NormalModes_4_1_0_Band hasBandMaxDifferenceValue 121.42 hasBandNumberCorrelationLines 45 hasBandRMSDeviationValue 23.717 V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_0_3_3_RMSStateBand hasQuantumNumberBand QuantumNumbers_on_NormalModes_0_3_3_Band hasBandMaxDifferenceValue 121.42 hasBandNumberCorrelationLines 45 hasBandRMSDeviationValue 23.717 V4_T7_269_to_V4_T1_284_by_EnergyLevels_on_NormalModes_3_3_0_RMSStateBand hasQuantumNumberBand QuantumNumbers_on_NormalModes_3_3_0_Band hasBandMaxDifferenceValue 121.42 hasBandNumberCorrelationLines 45 hasBandRMSDeviationValue 23.717 Индивид «Information source V4_T7_269_NaMaLeTe_D2O_to_V4_T1_284_ShZoPo_D2O_by_EnergyLevels_on_NormalModes_RMSPair» (131 + 5Nbands) высказывания

  14. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Количественная предметная область NT – число высказываний в Tbox NA – число высказываний в Abox (M - факты предметной области) NА(P) – число высказываний в Abox (P - факты предметной области, P M) NT<< NА(p) << NA

  15. Inference engine Logical theory of molecular spectroscopy tasks’ solutions properties Logical consistency check Description of non-calculable properties of molecular spectroscopy inverse and direct problems’ solutions Molecular spectroscopy tasks’ solutions properties Decomposition of problems’ solutions according to publications Computation of calculated properties of direct and inverse spectroscopy problems’ solutions Primary solutions of inverse spectroscopy tasks Composite solutions of spectroscopy tasks Formation of composite problems’ solutions Primary solutions of direct spectroscopy tasks System of direct and inverse spectroscopy problems’ solutions input Spectral functions calculation Publications DB Архитектурараспределенной информационной системы для молекулярной спектроскопииSemantic Web approach Web-service for the formation of an ontology of molecular spectroscopy tasks’ solutions properties Protégé interface Knowledge layer W@DIS, CaD@DIS Web-service for the formation of a homogeneous set of inverse and direct tasks solutions properties in a distributed system Information layer Interfaces Data and computations layer Web-service of publications data base synchronization Data Node Applications Interfaces Web-services

  16. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Иерархия математических теорий Sowa J.F.Knowledge Representation: Logical, Philosophical, and Computational Foundations, Brooks Cole Publishing Co., Pacific Grove, CA, 2000. 594 p.

  17. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Отношения транзитивности и рефлексивности в количественной спектроскопии • Транзитивность a=b & b=c => a=c • Рефлексивность a = a • Симметрия a=b => b=a • Антисимметрия a =< b & b =< a => a = b

  18. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Примеры. Ограничения назначения и существование Ограничения в задачах достоверности данных в молекулярной спектроскопии Формальные ограничения Тип данных – квантовые числа – натуральные числа, интенсивность, столкновительная полуширина, вакуумные волновые числа, уровни энергии –положительные действительные числа, …. Интервалы изменения – 0 < волновые числа < 45000 cm-1, 10-17cm/mol< интенсивность <10-30cm/mol Правила отбора - нормальные моды - ka+kc=JorJ+1, ….. точные квантовые числа – J<60, 0<s<5, …… Ограничения опубликования Решение задачи должно быть опубликованным информационным ресурсом Неформальные ограничения Точки зрения экспертов

  19. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Примеры. Сводка публикаций. Ограничения на значения

  20. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Примеры. Декомпозиция. Ограничения на существование Сравнение массивов спектральных данных Hitran и GEISA в диапазоне 0-50 см-1 Точность, с которой проводилось сравнение данных измерений задана шрифтом. Подчеркнутые цифры означают, что сравнение проведено с точностью 0.01 см-1, цифры курсивом - с точностью 0.1 см-1, и выделенные жирным шрифтом – с точностью 1 см-1.

  21. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Декомпозиция источников данных Сравнение массивов спектральных данных Hitran и GEISA в диапазоне 50-20000 см-1 Точность, с которой проводилось сравнение данных измерений задана шрифтом. Подчеркнутые цифры означают, что сравнение проведено с точностью 0.01 см-1, цифры курсивом - с точностью 0.1 см-1, и выделенные жирным шрифтом – с точностью 1 см-1.

  22. Второй симпозиум «Онтологическое моделирование:состояние, направления исследований и применения», Казань, 11-12 октября 2010 года Вопросы

More Related