3 / 17
Подход II. Семантика как структура данных и знаний.
В со-
временных работах (в частности, в области семантического веба) се-
мантика понимается, прежде всего, как сложная структура, предна-
значенная для хранения данных и знаний. В настоящее время не вы-
зывает сомнения, что для представления семантики наиболее подхо-
дящей является разновидность графовой модели. В рамках семанти-
ческого веба разработаны стандарты RDF (универсальная графовая
модель представления данных и знаний на основе триплетов), RDFS
и OWL (модели представления онтологий, OWL – расширение стан-
дарта RDFS). Таким образом, будем рассматривать семантику инфор-
мационной системы как универсальную графовую структуру данных,
которая позволяет описывать данные и знания информационной си-
стемы. Будет показано, что такая структура может быть использована
для представления знаний о процессах информационной системы, т.е.
для описания ее прагматики.
В настоящее время наиболее известной из таких структур является
гиперграф [6, 10]. Однако в настоящей статье в качестве подобной
структуры предлагается использовать метаграф.
Цель работы — рассмотрение преимуществ и особенностей ис-
пользования метаграфов для представления семантики и прагматики
информационной системы. Для выполнения указанной цели необхо-
димо решить следующие задачи:
•
рассмотреть формализованное описание метаграфа;
•
показать преимущества метаграфов перед гиперграфами для ре-
шения поставленной задачи;
•
предложить способ представления и хранения метаграфов в па-
мяти информационной системы (для решения рассматриваемой
задачи авторами предлагается модель информационного элемен-
та метаграфа (ИЭМ));
•
выявить состав основных операций над метаграфами в виде
ИЭМ;
•
предложить способ преобразования метаграфов в виде ИЭМ;
•
разработать способ описания прагматики информационной си-
стемы с использованием метаграфов.
Графы и метаграфы.
Одна из наиболее развитых графовых
структур, которая может быть применена для представления семанти-
ки информационных систем, — гиперграф. В соответствии с работой
[6] гиперграф определяется следующим образом:
HG =
h{
hv
i
}
,
{
he
j
}i
,
he
j
=
{
hv
i
}
,
где
hv
i
— вершина гиперграфа; he
j
— гиперребро гипер-
графа.
Отличие гиперграфа от обычного графа заключается в том, что
ребро гиперграфа может соединять произвольное множество вершин.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 1 85