Інформаційна модель – це сукупність інформації, яка характеризує властивості та стан об’єкта, процесу чи явища, а також їхню взаємодію із зовнішнім світом
Інформаційні моделі можуть бути:
· вербальні – моделі, отримані в результаті розумової діяльності людини і представлені в розумовій або словесній формі;
· знакові – моделі, що виражені спеціальними знаками (машинками, текстами, схемами, графіками, формулами тощо).
За формами представлення можна виділити наступні види формаційних моделей:
· геометричні – графічні форми та об'ємні конструкції;
· словесні – усні та письмові описи з ілюстраціями;
· математичні – математичні формули, що відображають зв'язок різних параметрів об’єкта;
· структурні – схеми, графіки, таблиці;
· логічні – моделі, в яких представлені різні варіанти вибору дій на основі різних висновків та аналізу умов;
· спеціальні – ноти, хімічні формули тощо;
· комп'ютерні та некомп'ютерні.
Розглянемо, наприклад, створення інформаційної моделі відеотеки. Відеотека – це набір касет, на яких записані фільми, кліпи, документальні зйомки тощо. Найпростіша модель відеотеки-це список усіх касет, записану у довільній формі, де вказуються, наприклад, номер касети, назва відео матеріалу, час відтворення тощо.
Але таку модель комп'ютер опрацювати не зможе. Потрібно показники, щоб чітко описати відеотеку, а саме:
· номер касети;
· назва відео матеріалу;
· прізвище режисера;
· дата створення;
· рубрика (сімейна, історична, музична, навчальна…);
· короткий зміст;
· час відтворення тощо.
Така модель містить не всю, але суттєву інформацію і її вже можна використовувати для створення довідково-інформаційної системи. Модель можна уточнювати, доповнювати новими атрибутами, наприклад, персонажами і виконавцями тощо. Відповідність моделі реальному об’єкту можна вдосконалювати, але відобразити всю інформацію принципово неможливо та і недоцільно. Наприклад, така інформація, як кількість, форма і розташування подряпин на корпусі касети взагалі є зайвою.
В інформатиці і комп’ютерних технологіях використовуються саме інформаційні моделі об’єктів. Інформаційні моделі об’єктів, процесів і явищ реального світу разом з програмно-апаратними засобами для їх обробки називають інформаційними системами.
Математичні моделі
Серед різних видів інформаційних моделей особливе місце займають математичні. Опис найбільш суттєвих властивостей об’єктів і явищ, які досліджуються в задачі за допомогою математичних формул і рівнянь, називається побудовою математичної моделі цього об’єкта. Математична модель дає можливість звести розв’язування реальної задачі до вирішення математичної задачі. Саме цей факт лежить в основі застосування математики у пізнанні законів і їх практичному використанні.
Комп'ютерні технології дозволяють автоматизувати і прискорити обробку наукових експериментів в атомній і ядерній фізиці, керувати космічними апаратами при вивченні космосу тощо. Багато з цих процесів настільки складні, що необхідні обчислення зайняли б мільйони років навіть при роботі великої кількості математиків.
З появою комп'ютерів математичні моделі широко використовуються не лише у фізиці та техніці, але й в інших галузях: в соціології, економіці, біології, географії, екології та інших.
Питання 3. Поняття про базову модель Семантичного Веба. Історія виникнення Семантичного Веба, його практична реалізація та перспективи розвитку.
В чем разница между понятиями Интернет и Веб
(WWW)?
Интернет: сеть компьютеров, объединенных каналами и использующих протоколы (TCP/IP) для связи. Изобретатели: Vint Cerf и Robert Kahn
Веб: сеть сайтов, использующих гиперссылки для переходов от страницы к странице. Изобретатель: Tim Berners-Lee.
Что такое синтаксис и что такое семантика?
Синтаксис – набор правил построения фраз языка,позволяющий определить, осмысленные предложения вэтом языке.
Семантика – система правил истолкования отдельных языковых конструкций. Семантика определяетсмысловое значение предложений языка.
Синтаксис без семантики: XML
Семантика без синтаксиса: человеческая речь.
Тим Бернерс-Ли предложил отдельно разрабатывать синтаксис и семантику МЕГА-языка описания всех знаний человечества:
RDF (Resource Description Framework) – синтаксис документов семантического Веба. Использует ссылки на онтологии
OWL (Ontology Web Language) – язык описания онтологий.
Онтология – описание классов объектов, их свойств и взаимоотношений для какой-то предметной области (например, магазин игрушек)
Семантический Веб – снабжение интернет-страниц описаниями, которые понятны компьютерам.
Таким образом, цель [challenge] Семантической Сети — создать язык, на котором можно будет описывать как данные, так и правила рассуждений об этих данных, так чтобы он позволял правила вывода, существующие в какой-либо одной системе представления знаний, передавать по Сети другим подобным системам.
Привнести в Сеть логику (как то: способы применения правил вывода для проведения рассуждений, методы выбора тактик выполнения операций с данными и средства для ответов на вопросы) — вот та задача, которая стоит перед сообществом Семантической Сети в настоящий момент. Комбинирование существующих математических и инженерных решений усложняет эту задачу. Эта логика должна быть, с одной стороны, достаточно сильной, чтобы позволять описывать сложные свойства объектов, а с другой — не на столько сильной, чтобы агента можно было поставить в тупик, дав ему парадоксальный запрос.
К счастью, подавляющее большинство информации, которую мы хотим выразить, представляет собой нечто вроде «шестигранный болт является типом машинных болтов», что без труда вписывается в уже существующие языки, расширенные некоторыми дополнительными языковыми конструкциями.
Сейчас уже созданы две важные технологии для развития Семантической Сети: Расширяемый Язык Разметки (eXtensible Markup Language, XML) и Система Описания Ресурсов (Resource Description Framework, RDF). [Прим. перев.: на момент перевода статьи уже появился Язык Сетевых Онтологий (Web Ontology Language, OWL, русский перевод документа здесь), которому 10 февраля 2004 года WWW-Консорциум (W3C) присвоил статус рекомендованной к реализации технологии. Некоторые уже предлагают считать эту дату официальным днём рождения Семантической сети.
Язык XML позволяет создавать свои собственные тэги — скрытые метки типа <zip code> [почтовый индекс.] или <alma mater> [оконченный университет или колледж.], которыми можно снабжать веб-страницы или разделы текста на страницах. Скрипты и программы могут использовать эти тэги самым замысловатым образом, но при этом программист, пишущий эти скрипты, должен знать, для чего автором веб-страницы используется тот или иной тэг. Короче говоря, язык XML даёт возможность пользователям снабжать свои документы произвольной структурой, однако данный язык ничего не говорит о том, что означает эта структура.
Смысл выражается посредством языка RDF, который кодирует его с помощью множества триплетов [triple], где каждый триплет состоит из субъекта, глагола и объекта элементарного предложения. Такие триплеты можно записать с помощью тэгов языка XML. В языке RDF документ состоит из утверждений о том, что нечто (человек, веб-страница или что-либо ещё) имеет определённое отношение (как то «быть сестрой», «быть автором») с некоторым определённым значением (другой человек, другая веб-страница). Подобная структура оказывается весьма естественной для описания подавляющего большинства машинно-обрабатываемых данных.
Субъект и объект задаются с помощью Единообразного Идентификатора Ресурса (Uniform Resource Identifier, URI), подобно ссылкам на веб-страницах. (URL — Универсальный Локатор Ресурса (Universal Resource Locator) — представляет собой наиболее распространённый тип URI). Глаголы тоже задаются посредством URI, что позволяет определять новое понятие или новый глагол, просто указав его URI-адрес в Сетию
Возможности Семантической Сети чрезвычайно широки для того, чтобы о ней можно было говорить в терминах решения какой-то одной частной ключевой проблемы или создания на её основе какого-то одного существенного приложения. Её можно будет использовать в таких аспектах, о которых мы даже и не подозревали.
Онлайн-каталоги, снабжённые семантической разметкой, принесут немалую пользу как покупателям, так и продавцам. В сфере малого бизнеса станет гораздо проще налаживать проведение трансакций в области электронной коммерции, имеющих большую степень защиты и автоматизации. И последний пример: допустим, вы заранее бронируете места с целью совершения длительной зарубежной поездки. Аэропорты, гостиницы, футбольные стадионы и проч. подтверждают бронирование требуемых мест, пользуясь семантической разметкой. После этого расписание всех намеченных событий и поездок загружается в ваш ежедневник, а все планируемые расходы — в программу, управляющую Вашим счётом, причём совершенно не имеет значения, какое семантически настроенное программное обеспечение Вами используется. Больше не нужно сидеть за утомительным занятием перенесения нужной информации из электронных писем. Больше не требуется для различных видов деятельности пользоваться пол-дюжиной различных форматов данных, или более того, для каждого нового вида деятельности самому разрабатывать и внедрять новые форматы.
Глоссарий
HTML — Hypertext Markup Language (Язык Разметки Гипертекста).
Язык, предназначенный для описания форматирования текста, задания ссылок и других элементов веб-страниц. В нём используются стандартизированные «тэги», такие как <HEAD> и <BODY>, смысл и способ интерпретации которых задан универсально WWW-Консорциумом.
XML — eXtensible Markup Language (Расширяемый Язык Разметки).
Язык разметки, похожий на HTML, но позволяющий каждому задавать и использовать свои собственные тэги. Язык XML не имеет встроенного механизма для выражения и передачи смысла новых пользовательских тэгов другим пользователям.
Ресурс — термин из Сетевого лексикона для обозначения объектов (сущностей).
Ими могут быть веб-страницы, части веб-страниц, устройства, люди и другое.
URL — Uniform Resource Locator (Единообразный Локатор Ресурсов).
Знакомые каждому из нас адреса (например, http://www.scientificamerican.com/), используемые в гиперссылках.
URI — Universal Resource Identifier (Универсальный Идентификатор Ресурса).
Типичными примерами URI-идентификаторов являются URL-адреса. URI-идентификатор определяет или ссылается на некую сущность, не обязательно при этом указывая на её местонахождение в Сети.
RDF — Resource Description Framework (Система Описания Ресурсов).
Схема для задания информации в Сети. RDF представляет собой технологию для выражения смысла терминов и понятий в виде, легко обрабатываемом компьютером. RDF использует синтаксис языка XML и URI-идентификаторы для указания объектов, понятий, свойств и отношений.
Онтология
Совокупность утверждений, записанных в языке наподобие RDF, задающих отношения между понятиями и определяющих логические правила для рассуждений о них. Компьютеры могут «понимать» смысл семантических данных на веб-страницах, следуя по ссылкам, ведущим на онтологии.