Разработка модели конфигурации для декларативного программирования управляемых агентных решателей (стр. 3 )

4.1.1. сорт признаки: {}N\{ Ø } 4.1.2. сорт события: {}N 4.1.3. сорт особенности: {}N 4.1.5. наблюдения = признаки и события и особенности 4.1.6. множества значений ={}N\{Ø} 4.1.8. сорт возможные значения: наблюдения->множества значений 4.1.12. сорт заболевания: {}N\{Ø}

Ограничения целостности для онтологии наблюдений:

4.1.4. признаки ∩ события = Ø & & особенности ∩ события = Ø& & признаки ∩ особенности = Ø 4.1.7. наблюдения ∩ (È (множество: множества значений) множество) = Ø 4.1.9. (наблюдение: наблюдения) μ(возможные значения (наблюдение)) ≥ 2

При декларативном программировании агентного решателя ИПС этот артефакт может быть использован в таком виде. Может быть преобразован в семантическую сеть. При реализации системы (или при прототипировании в рамках системного анализа) на основе этой онтологии строится редактор базы терминов (в этом случае семантическая сеть может стать компонентом двух-уровневого редактора, а именно: быть языком представления терминов предметной области [Клещев 2003]).

Если рассмотреть другой современный способ разработки - онтологическое программирование, представляющее данные и процесс их преобразования в виде семантических сетей [Клещев 2012], то артефакт приобретет форму другой семантической сети (см. Приложение.1, рис. А). Примечание. Для определенности в качестве семантических сетей рассматриваются иерархические семантические сети, определяемые [Клещев 2012] как связный ориентированный граф без циклов, в котором каждая дуга имеет метку, а вершины могут быть одного из двух типов — простые и структурные; каждая простая терминальная вершина сети имеет в качестве метки константу некоторого сорта; …каждая структурная вершина сети является контейнером, содержащим упорядоченное конечное множество иерархических семантических сетей...

Взаимосвязи артефактов: эта онтология первична, т. е. не зависит ни от каких других артефактов. Определяется предметной областью и решаемой профессиональной задачей.

Способ представления: семантическая сеть или текстовый документ.

3.2. База терминов

Этот артефакт перечисляет все описатели сущностей, наблюдаемых в действительности, и определяет области возможных значений этих описателей, указывает вид результата задачи и его область возможных значений. Например, в каждой области медицины используются свои множества названий признаков, особенностей, событий, характеризующих пациента.

Пример фрагмента базы наблюдений в области иммунологии и аллергологии [Черняховская 2005]:

наблюдение «Затруднение носового дыхания» описывается следующими характеристиками: присутствие, сторона, время возникновения, периодичность, наличие выделений из полости носа, количество выделений, характер выделений;

характеристика «Присутствие» имеет значения: имеется, отсутствует;

характеристика «Сторона» имеет значения: слева, справа, с обеих сторон;

характеристика «Время возникновения» имеет значения: днем, в ночное время, в утренние часы;

характеристика «Периодичность» имеет значения: постоянно, периодически;

характеристика «Наличие выделений» из полости носа имеет значения: имеется, отсутствует.

Другой вариант представления терминов - в Приложении 1 на рис. Б.

Взаимосвязи артефактов: эта модель зависит только от своей онтологии (формируется «под ее управлением»). Для формирования базы терминов должно быть достаточно заданной онтологии базовой терминологии, иначе требуется модификация этой онтологии.

Определяется предметной областью и, возможно, ее разделами, как в примерах выше: для иммунологии и эндокринологии онтология наблюдений едина, но базы наблюдений разные.

Способ представления: семантическая сеть, доступная инженеру знания (реже – эксперту) посредством редактора знаний.

3.3. Онтология данных

Этот артефакт задает структуру хранимых документов и других входных данных и вырабатываемых результатов (информационных ресурсов).

Язык для написания этой онтологии должен позволять перечислить все наблюдаемые элементы действительности (например, все, что принято включать в карту пациента при обращении его в мед. учреждение). Кроме того, устанавливается структура и возможные значения всех формируемых данных и принимаемого специалистом решения (если они не образуют единый документ, как карта пациента и его история болезни в медицинской практике).

Примером такого артефакта для задачи медицинской диагностики является схема истории болезни [Клещев 2012а]:

Схема истории болезни =

паспортная часть +

особенности пациента (возраст, пол,…) + другие паспортные данные

жалобы, опрос и осмотр в приемном покое +

предварительный диагноз +

дневник наблюдений (в том числе обследований) +

диагноз

[+ дневник лечения (план лечения)].

Дневник наблюдений / лечения = * {запись}.

Запись =

дата и время записи +

автор записи (возможно, цифровая подпись лечащего врача или консультанта или другого специалиста) +

медицинское содержание [ГОСТ 2008].

Медицинское содержание – множество симптомов (параметров), такие как жалобы, результаты осмотра, консультаций, лабораторных и инструментальных исследований, измерения температуры и проч., а также элементов плана лечения (протокола лечения или его уточнения).

Симптом = (название, значение).

Элемент плана лечения = (вид лечения, конкретизация (название препарата, режим приема, дозировка)).

На языке прикладной логики это может выглядеть так [Клещев 2005]:

Термины истории болезни (наблюдаемые неизвестные):

4.2.1. сорт моменты: признаки и события -> {}I [0, ¥) 4.2.2. (признак или событие: признаки È события) сорт признак или событие: моменты (признак или событие) -> возможные значения (признак или событие) 4.2.3. сорт наблюдавшиеся особенности: {}особенности 4.2.4. (особенность: наблюдавшиеся особенности) сорт особенность: возможные значения (осо6енностъ)

Термины - ненаблюдаемые неизвестные:

4.2.7. сорт диагноз: {}заболевания 4.2.9. сорт развитие: диагноз È {(признак: признаки) моменты(признак) ≠ Ø} -> разбиения 4.2.11. интервалы развития признака = = (признак —> признаки, номер интервала -> I[1, lепgth(развитие(признак)) - 1]) 5.1.4. нормальные реакции = = (следствие -> признаки, вариант -> варианты нормы) 5.3.3. клинические проявления = = (причина -> диагноз, период развития заболевания -> -> 1[1, число периодов развития(причина)], следствие —> признаки, вариант -> варианты кп, динамика значений -> разбиения, модальность -> {возможность, необходимость})

Ограничения целостности ситуаций действительности:

4.2.10. (признак: признаки) моменты(признак) ≠ Ø => => е1етеnt (развитие(признак), 0) ≤ inf (моменты(признак)) & & element (paзвumue (npизнaк), length(paзвumue(признак))) ≥ > sир (моменты(признак)) 5.3.4. (клиническое проявление: клинические проявления) е1етеnt (динамика значений (клиническое проявление), 0) = = е1етеnt (развитие (причина (клиническое проявление)), период развития заболевания (клиническое проявление) - 1) & & е1етеnt (динамика значений(клиническое проявление), length (динамика значений (клиническое проявление))) = = е1етеnt (развитие(причина (клиническое проявление)), период развития заболевания (клиническое проявление))

Пример фрагмента семантической сети для онтологического программирования представлен на рис. В Приложения 1.

Взаимосвязи артефактов: онтология данных зависит от онтологии базовой терминологии и определяется решаемой профессиональной задачей (сведениями об объекте/сущности, относительно которого решается задача проблемной области, ожидаемыми результатами решения).

При создании этого артефакта используются (как правило, все) элементы онтологии базовой терминологии; ее должно быть достаточно, иначе потребуется модификация (расширение) первичного артефакта.

Способ представления: семантическая сеть или текстовый документ.

3.4. Онтология знаний

Этот артефакт задает структуру хранимых знаний (информационных ресурсов), является языком представления знания о протекающих процессах, об изменении состояний объекта и влияющих на это факторах и прочих внутренних и внешних связях объекта. Для создания этого языка необходимо сотрудничество эксперта предметной области с инженером знаний.