нефть лекции-1

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Введение

Топология - раздел математики, который изучает явление непрерывности (в самом общем виде)

Лента Мебиуса - поверхность с одной стороной и одним краем

6

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основные понятия

Проектирование баз данных и баз знаний в геоэкологии

Проектирование – процесс определения архитектуры, компонентов, интерфейсов и других характеристик системы или её части (ISO 24765 - Системное проектирование и разработка программного обеспечения).

База данных – совокупность данных (в т.ч. пространственных), организованных по определенным правилам, устанавливающим общие принципы описания, хранения и манипулирования. Хранение данных в БД обеспечивает централизованное управление, соблюдение стандартов, безопасность и целостность данных, сокращает избыточность и устраняет противоречивость данных.

База знаний –

1.Совокупность знаний о некоторой предметной области, на основе которых можно проводить рассуждения.

2.Совокупность знаний, относящихся к определенной предметной области и организованная таким образом, чтобы с помощью специальных программных средств можно было осуществлять рассуждения, предположения и делать выводы, которые в явном виде не содержатся в Базе знаний.

Геоэкология – междисциплинарное научное направление, изучающее компоненты природной среды как среды обитания человека

7

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основные понятия

Выявление географических объектов и явлений и последующий выбор адекватного представления данных о них являются составной частью проектирования базы геоданных (БГД).

Выделяется три основных уровня проектирования БГД: концептуальный, логический и физический

Концептуальный уровень связан с концептуальной моделью географических данных и включает: описание и определение рассматриваемых объектов; установление способа представления географических объектов в базе данных; выбор базовых типов пространственных объектов - точки, линии, ареалы, ячейки растра; решение вопроса о способе представления размерности и взаимосвязей реального мира в БД (например, следует ли показать здание ареалом или точкой). На концептуальном уровне определяется и содержание базы данных, в свою очередь, определяемое сутью явления, характером его пространственного распространения и задачами, для которых создается БД.

Логический уровень определяется имеющимися программными средствами. Он включает разработку логической структуры элементов базы данных в соответствии с системой управления базами данных (СУБД), используемой в программном обеспечении. Наиболее распространенными логическими структурами - моделями БД и их СУБД — являются иерархическая, сетевая, реляционная.

Физический уровень связан с аппаратными и программными средствами. На этом уровне определяются объемы хранимой в БД информации и необходимые объемы памяти компьютера (оперативной и долговременной), рассматриваются вопросы о структурировании файлов на диске или других носителях информации для обеспечения программного доступа к ним, представления данных в памяти компьютера (целые, действительные числа, байты или буквенно-цифровые характеристики).

8

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основные понятия

База знаний – это семантическая модель, содержащая правила вывода и информацию о человеческом опыте и знаниях в некоторой предметной области, которая является основной частью интеллектуальных и экспертных систем.

Экспертные системы – это прикладные системы искусственного интеллекта, в которых база знаний представляет собой формализованные эмпирические знания высококвалифицированных специалистов (экспертов) в какой-либо предметной области, которые предназначены для замены экспертов при решении задач в силу их недостаточного количества, недостаточной оперативности в решении задачи или в опасных (вредных) для них условиях.

Классы задач, решаемых экспертными системами:

•диагностика,

•прогнозирование,

•идентификация,

•управление,

•проектирование,

•мониторинг.

Современные базы знаний работают совместно с системами поиска и извлечения информации. Для этого требуется некоторая модель классификации понятий и определённый формат представления знаний.

Способ представления в базе знаний набора понятий и их отношений называется онтологией.

9

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основные понятия

ВАЖНО!

Концептуальный уровень проектирования БГД связан с концептуальной моделью

(концептуальной схемой) географических данных

Способ представления знаний в БГЗ набора понятий и их отношений в виде семантической модели называется онтологией

Понятия верхнего уровня (нужно понять отличия):

Классификация (таксономия)

Семантическая сеть (модель)

Концептуальная схема

Онтология

10

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основные понятия

Таксономия – учение о принципе и практике классификаций.

Пример: Классификация Карла Линнея

(1707-1778)

Пример: Таксономия автоматизированного анализа данных ДЗЗ (S. Kari and R.L. King)

11

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основные понятия

Семантическая сеть - информационная модель предметной области, имеющая вид ориентированного графа, вершины которого соответствуют объектам предметной области, а дуги (рёбра) задают отношения между ними.

Объектами могут быть понятия, события, свойства, процессы.

Таким образом, семантическая сеть является одним из способов представления знаний.

Вназвании соединены термины из двух наук: семантика в языкознании изучает смысл единиц языка, а сеть в математике представляет собой разновидность графа - набора вершин, соединённых дугами (рёбрами), которым присвоено некоторое число.

Всемантической сети роль вершин выполняют понятия базы знаний, а дуги (причем направленные) задают отношения между ними.

Таким образом, семантическая сеть отражает семантику предметной области в виде понятий и отношений.

12

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основные понятия

Семантическая паутина (semantic web) как пример Семантической сети

Взгляд пользователя

Взгляд веб-программиста

Взгляд машины

13

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основные понятия

Семантическая паутина (semantic web) как пример Семантической сети

"Semantic Web" is sometimes used as a synonym for "Web 3.0"

Global CO2 Emissions from Fossil Fuels since 1751

https://datahub.io/core/co2-fossil-global

http://lod-cloud.net/

14

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основные понятия

Концептуальная схема – это семантическая сеть из взаимосвязанных по определенным правилам понятий и концепций.

Объекты (процессы, явления) познаваемы человеком

постольку, поскольку человек имеет дело с этими объектами,

пытаясь решить какие-то задачи или проблемы.

Иными словами, степень глубины и предмет познания прямо зависят от того, как человек собирается использовать изучаемый объект в своей практической деятельности.

Следовательно, помимо собственно объекта имеется субъект

и стоящая перед ним практически значимая задача. Именно она формирует точку зрения человека на объект.

При воспроизведении этой точки зрения в явном виде выстраивается концептуальная схема – система взаимосвязанных понятий, необходимая и достаточная для описания требуемого аспекта объекта.

Пример концептуальной схемы в виде диаграммы