Sestavení znalostní báze expertního systému pro znázorňování relativních hodnot jevu

Bc. Peter KARVAŠ

Diplomová práce

Build a knowledge base of expert system for the display of the relative values of the phenomenon

Anotace:

Základným cieľom práce bolo vypracovať pravidlá pre zobrazovanie relatívnych hodnôt javu pre naplnenie znalostnej bázy expertného systému. Z viacerých možných spôsobov akou cestou v práci postupovať pri zostavovaní pravidiel pri budovaní znalostnej bázi bolo zvolené riešenie vybudovať ontológiu, ktorá by mala obsiahnuť elementárne pravidlá a reprezentovať taxonómiu, vzťahy a vlastnosti v danej doméne. Po naštudovaní atlasovej, mapovej tvorby a literátury o zadanej problematike, nasledovalo spracovanie rozhodovacieho procesu pri tvorbe tematickej mapy podľa témy, podľa účelu a funkcie mapy a pre výber vyjadrovacích prostriedkov. Na tento krok nadviazalo spojenie jednotlivých rozhodovacích procesov v logický celok - ontológiu pre znázorňovanie relatívnych hodnôt javu v tematických mapách. Z dôvodu terminologických rozdielov medzi kartografickými školami (anglosaskou a východoeurópskou) boli vybudované dve riešenia ontológie. Prvé riešenie bolo zostavené v anglickom jazyku, podľa terminológie anglosaskej kartografickej školy a reprezentovalo hlavne taxonomickú zložku v spektre váčšom ako bolo zadané pre túto prácu, z dôvodu potrieb projektu, v rámci ktorého bola práca riešená. Druhé riešenie bolo zostavené v českom jazyku podľa vychodeurópskej kartografickej školy a na rozdiel od prvého riešenia pokrylo nielen taxonomickú zložku, ale obsiahlo aj spektrum vlastností a vzťahov v rámci domény. Ontológie boli vybudované v open-source softvéri Protégé vo verzii 3.4.4., ktorý je jeden z najrozšírenejších nástrojov, poskytovaných zdarma, platformne nezávislých pre vývoj a správu ontológií a znalostných báz, ktoré sa využívajú v rôznych znalostných aplikáciách a širokom spektre aplikačných domén. Ontológie sú vo formátoch OWL. Definícia tried a objektov bola realizovaná cez menu OWLClasses, objektové vlastnosti, ich definičné obory a obory hodnôt boli definované v menu Properties a v závere boli u jednotlivých tried nadefinované obmedzujúce podmienky. Výsledné ontológie boli inšpirované štúdiom už vytvorených ontológií z najrôznejších oblastí ľudských činností z webovej Protégé Ontology Library, ktorá ponúkla množstvo praktických príkladov. Jednotlivé kroky práce boli konzultované s vedúcim práce ako expertom a jeho námietky a pripomienky boli v práci zohľadnené. Práca bola riešená v rámci projektu GA205/09/1159 Inteligentní systém pro interaktívní podporu tvorby tematických map (2009 ? 2011, GA0/GA). Projekt sa zaoberal návrhom inteligentného systému, slúžiaceho užívateľovi pre interaktívnu podporu tvorby máp. Cieľom projektu bolo zostavenie bázi kartografických znalostí, poskytujúcich užívateľovi podporu pri interaktívnej tvorbe máp, ktorá by mala byť súčasťou inteligentného systému. Východiskom pre vznik tohto projektu sa stal zvyšujúci sa počet úžívateľov, ktorý nepoznajú základné kartografické pravidlá pre tvorbu tématických máp. Výsledné mapy často neplnia svoje stanovené ciele a funkcie. V závere textovej časti boli dosiahnuté výsledky a výstupy, vízie a potenciál práce, jej prínos, ale aj nedostatky, prediskutované v záverečnej diskusii k práci. Textová časť bola spracovaná podľa Voženílek [26] a šablony pre bakalárske a diplomové práce KGI autorky Ing. Zdeny Dobešovej PhD.. Po spísaní textovej časti bola vytvorená o práci webová prezentácia, CD-ROM s prílohami a potrebnou dokumentáciou práce.

Abstract:

Master's thesis aim is to develop rules for filling the knowledge base of expert system, revise the principles, rules and methods for thematic cartography visualization of relative values of the phenomenon. Before the work was studied map and atlas creation, literature review focused on the processing of relative values of the phenomenon. The next step was followed by a treatment decision-making process to create thematic maps by topic, by purpose and function of maps and the choice of means of expression. The final work was linked to the individual decision-making processes in a logical whole - the ontology for visualization of relative values of the phenomenon in thematic maps.The resulting ontology represents relations, cardinality, and their decision-making rules. But different authors, different cartographic schools have had significantly different concepts. The work was nearly impossible to achieve consensus on only one unique solution. Because of incompatible terminological differences were compiled two solutions: First solution in the English language of Anglo-Saxon cartographic school, which is based on Western European and North American publications, authors, and second main solution in czech language by the Eastern European (Central European) cartographic school, which relies on local authorities publication. Both solutions were implemented by means of ontology formats RDF/OWL and XML/OWL, where the first step was staged according to literature compiled taxonomy of concepts. The work was addressed in the project GA205/09/1159 Intelligent support for interactive creation of thematic maps (from 2009 to 2011, GA0/GA). The project deals with intelligent system, serving a user to support creation of interactive maps. Ontologies have been built in open source software version 3.4.4 Protégé. Which is one of the most widely used tools provided free, independent platform for developing and managing ontologies and knowledge bases, which are used in various applications of knowledge and a broad range of application domains. The definition of classes and objects was realized through the menu OWLClasses, object properties, their definition of subject fields and values are defined in the Properties menu and finally were in different classes of a defined binding conditions. The resulting ontology has been inspired by studies already created ontologies from various areas of human activity on the Web Protégé Ontology Library, which offers many practical examples.

Klíčová slova

ontologie, kartografie, reprezentace znalosti

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 4. 2011

Identifikátor: 116408

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Doc. RNDr. Jaromír Kaňok, CSc.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Geografie / Geoinformatika