автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Построение программных комплексов для исследований теплоэнергетических систем с использованием онтологий

На правах рукописи

Ворожцова Татьяна Николаевна

Построение программных комплексов для исследований теплоэнергетических систем с использованием онтологии

Специальность: 05,13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

о и ------

Иркутск 2009

003481089

Работа выполнена в Институте систем энергетики им. Л.А.Мелентьева Сибирского Отделения Российской Академии Наук (СО РАН)

Научный руководитель;

доктор технических наук, профессор Массель Людмила Васильевна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Новорусский Валерий Владимирович

кандидат технических наук Максимов Алексей Сергеевич

Ведущая организация:

Томский государственный политехнический университет

Защита диссертации состоится 23 ноября 2009 года в 13 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д.003.017.01 при Институте Систем Энергетики им. Л.А.Мелентьева СО РАН по адресу: 664033, Иркутск - 33, ул. Лермонтова,130, к. 355.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 130, на имя ученого секретаря Диссертационного совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИСЭМ СО РАН Автореферат разослан: 2- У- октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Общая характеристика работы

Актуальность работы определяется в первую очередь актуальностью исследований теплосиловых систем, обеспечивающих производство электрической и тепловой энергии, которая, в свою очередь, обусловлена проблемой повышения эффективности функционирования действующих и разработки новых теплоэнергетических установок (ТЭУ) и тепловых электрических станций (ТЭС). В силу того, что современные ТЭУ и ТЭС являются техническими системами, обладающими многочисленным элементным составом, и представляются сложными технологическими схемами, основными инструментами их исследования являются методы математического моделирования теплоэнергетических объектов и вычислительный эксперимент.

Для поддержки вычислительного эксперимента разрабатываются и используются сложные программные комплексы (ПК). При их разработке знания о предметной области не фиксируются в явном виде и сохраняются преимущественно в головах экспертов и разработчиков ПК. Это усложняет освоение ПК новыми пользователями и начинающими исследователями и создает проблему отчуждаемости ПК от разработчиков.

В работе предлагается, одновременно с разработкой ПК, поддерживающего вычислительный эксперимент в предметной области, представлять знания об этой предметной области в виде онтологий и обеспечивать их совместное использование посредством интеграции в рамках ИТ-инфраструктуры исследований энергетики'.

Очевидно, что для этого необходимо создание программного обеспечения (ПО) нового поколения, которое, с одной стороны, будет обеспечивать поддержку ранее созданных программных модулей, а с другой - создаст возможность переноса ПК на другие платформы, необходимого обновления и измене-

1 Имеется в виду ИТ-инфраструктура, разработанная в ИСЭМ СО РАН, базирующаяся на современных информационных технологиях (ИТ) и включающая информационную, вычислительную и телекоммуникационную инфраструктуры

ния алгоритмов и интерфейсов с учетом решаемых задач и потребностей пользователей.

В настоящее время получила распространение новая концепция разработки программ - MDD (Model Driven Development - разработка, управляемая моделями) и. вариант ее реализации - MDA (Model Driven Architecture - архитектура, управляемая моделью, или модельно-управляемая архитектура), предполагающая разработку архитектуры программного комплекса, ориентированную на предметную область и не зависящую от конкретной платформы программирования. Развитием данной концепции является подход к разработке ПО, предлагаемый консорциумом W3C (World Wide Web Consortium) для разработки, в частности, серверных приложений и называемый архитектурой, управляемой онтологией - ODA (Ontology Driven Architecture). Представляется актуальным использование данной концепции для построения программного обеспечения исследований в энергетике.

Одним из актуальных научных направлений является интеграция информационных ресурсов, в том числе программного обеспечения, в единое информационное пространство. Работами по созданию единого научного информационного пространства занимаются сотрудники ВЦ РАН под руководством Серебрякова В.А., Бездушного А.Н. и др. В Сибирском Отделении РАИ работы в этом направлении ведутся в Институте вычислительных технологий под руководством академика Шокина Ю.И.

В ИСЭМ СО РАН сотрудниками лаборатории информационных технологий под руководством Л.В. Массель разработана ИТ-инфраструктура для поддержки исследований в энергетике, позволяющая хранить описания имеющихся ресурсов и обеспечивать доступ к данным и приложениям для проведения вычислительных экспериментов.

Для решения проблемы формализации знаний одним из перспективных направлений является онтологический подход. Исследованиям в области разработки и использования онтологий посвящены работы Т. Грубера (Gruber Т), Н. Гуарино (Guarino N.), в нашей стране - Гавриловой Т.А., Калиниченко Л.А.,

Когаловского М.Р., Серебрякова В.А., Тузовского В.Ф., Ямпольского В.З. и других. Представляется целесообразным использование этого подхода для представления знаний предметных областей энергетики и их последующей интеграции в ИТ-инфраструктуру.

Таким образом, актуальность данной работы определяется следующими факторами:

1. Важностью проблемы исследования функционирования и развития теплоснабжающих систем, и, соответственно, необходимостью создания современных программных средств для проведения этих исследований с использованием математического моделирования теплоэнергетических объектов.

2. Необходимостью создания унифицированных описаний программных комплексов и знаний предметных областей в виде онтологий, как интеллектуальных компонентов ИТ-инфраструктуры исследований энергетики.

3. Целесообразностью использования для разработки ПО исследований энергетики новых технологий программирования, основанных на концепции мо-дельно-управляемой архитектуры (MDA), в частности, архитектуры, управляемой Онтологией (ODA).

Объектом исследования в данной работе является технология моделирования и исследования объектов энергетики.

Предмет исследования - современные методы и средства информационного моделирования, разработки программных комплексов для исследований энергетики и построения формализованных описаний знаний. ;

Цель работы - разработка методических основ построения современных программных комплексов для исследований теплоэнергетических систем, использующих знания о предметной области в виде онтологий.

Достижение этой цели предполагает решение следующих задач:

1. Анализ современных подходов к моделированию и разработке современных программных комплексов.

2. Анализ современного состояния в области построения и использования онтологий.

3. Анализ предметной области и исследование возможности использования онтологий для построения ПК.

4. Разработка онтологий предметной области.

5. Разработка методического подхода к проектированию ПК с модельно-управляемой архитектурой на основе онтологии предметной области.

6. Разработка метаонтологии для формализованного описания совокупности решаемых задач, используемых методов и структуры предметной области -исследуемых теплоэнергетических объектов.

7. Разработка и программная реализация ПК с архитектурой, управляемой онтологией для исследования теплоэнергетических систем.

Методами и средствами исследования являются: методы объектно-ориентированного анализа, информационного моделирования, системного и прикладного программирования.

Новизну составляют и на зашиту выносятся следующие положения:

1. Впервые для исследований энергетики предлагается интегрировать формализованные знания о предметной области и инструментальные программные средства в рамках ПК с архитектурой, управляемой онтологией (ODA).

2. Предложен и разработан методический подход к построению ПК с архитектурой, управляемой онтологией, который включает:

• методику построения онтологий предметных областей энергетики, учитывающую 'специфику предметной области;

• метаонтологию (унифицированную онтологическую модель) для разработки ПК в конкретной предметной области;

• методические принципы построения интеграционной среды ПК, включающие выбор модели архитектуры ПК и управление интеграционной средой с помощью онтологий;

• методику построения ПК с архитектурой, управляемой онтологией.

3. Разработаны онтологии основных понятий теплоэнергетики, оборудования ТЭС, .онтология задач и другие, а также, на их основе, онтология для построения ПК.

4. Разработано формализованное описание ПК, как интеллектуального информационного ресурса, для интеграции его в состав ИТ-инфраструктуры исследований энергетики.

Научно-практическая значимость заключается в применении предложенного методического подхода для описания знаний предметной области и задач расчета ТЭУ, моделирования архитектуры ПК и его реализации. Предложенные методики и методические принципы построения интеграционной среды на основе онтологий применены при разработке ПК ОРТЭС для исследования теплоэнергетических систем и установок, а также при построении среды для моделирования электроэнергетической системы (на примере Иркутской ЭЭС).

Кроме того, теоретические результаты диссертационной работы, связанные с разработкой онтологий предметных областей энергетики, применены при выполнении грантов РФФИ № 07-07-00265а (2007 -2009 гг.) и № 08-07-00172 (2008-2009 гг.) и гранта РГНФ №07-02-121 12в (2007 -2009 гг.).

Личный вклад. Положения, составляющие новизну и выносимые на защиту, получены лично автором.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на X Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке, технике, образовании», г. Иркутск, 2005 г.; XII, XIII и XIV Байкальских Всероссийских конференциях «Информационные и математические технологии в науке и управлении», г. Иркутск, 2007-2009 гг.; Международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании», Алматы (Казахстан), 2008 г.; XXXIV Международной конференции "Информационные технологии в науке, социологии, экономике и бизнесе", Гурзуф (Крым, Украина), 2008 г., а также на семинарах и заседаниях секции Ученого совета ИСЭМ СО РАН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе, 7 - в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ для опубликования результатов диссертационных работ на соискание степени кандидата наук.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, содержащего 136 наименований, и 8 приложений. Объем работы - 154 страницы. Работа содержит 31 рисунок, 2 таблицы. Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируются цели и задачи работы.

В первой главе анализируются проблемы, возникающие в ходе исследований при моделировании функционирования и развития ТЭС и ТЭУ, дается характеристика используемого при этом программного обеспечения, описываются специфические особенности ПК этого класса, такие, как сложность, мно-гокомпонентность, многоцелевое использование, наличие итерационных алгоритмов, потребность в графическом представлении данных, особые требования к интерфейсу и др.

В ИСЭМ СО РАН для автоматизации моделирования ТЭУ традиционно используется система машинного построения программ (СМПП), разработанная в 70-е гг. и модернизированная в 90-е гг. сотрудниками ИСЭМ СО РАН (СЭИ)2, с помощью которой автоматически генерируются программы расчета ТЭУ и их элементов. В разработке СМПП в разное время участвовали Карпов В.Г., Попырин JI.C., Самусев В.И., Эпельштейн В.В, Май В.А. и др. В настоящее время эта система используется и поддерживается в лаборатории исследования энергетических установок под руководством Клера A.M. с участием Де-кановой Н.П., Корнеевой З.Р., Тюриной Э.А., Скрипкина С.К., Максимова A.C. и др.

2 Карпов В.Г., Попырин Л.С., Самусев В.И., Эпельштейн В.В. Автоматизация построения программ для расчета схем теплоэнергетических установок // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1973. -№ 1,- С.129-137.

Попырин Л.С., Самусев В.И., Эпельштейн В.В. Автоматизация математического моделирования теплоэнергетических установок. - М.: Наука, 1981.-236 с.

Клер A.M., Май В.А., Скрипкин С.К., Эпельштейн В.В. Генерация прикладных программ в автоматизированной системе исследования сложных теплоэнергетических установок. СЭИ СО РАН, 1992г.

Во втором разделе первой главы анализируются современные подходы к моделированию и разработке ПК, учитывающие особенности современного этапа развития информационных технологий - необходимость переноса программных комплексов с одной платформы на другую, внедрения в прикладные программные системы Web-технологий и использования возможности совместной работы приложений в локальных и распределенных системах.

Далее в работе дается краткий обзор инструментов и стандартов моделирования и проектирования программ (IDEF, RAD, CASE, UML, M DA), a также обзор некоторых форматов, средств обработки и языков представления данных для работы с научной информацией (XML, RDF, RDFS, CSS, XSL, XSLT). Описанные стандарты и технологии создания программных систем, как правило, разрабатываются в первую очередь для коммерческих приложений. В то же время они позволяют повышать качество и ускорять процесс разработки ПО, что позволяет сделать вывод о возможности и целесообразности использования некоторых из них, в частности, концепции модельно-управляемой архитектуры и XML-формата представления данных, при разработке ПО для исследований энергетики. ...

Третий раздел первой главы посвящен использованию онтологий для формализованного представления данных и знаний и возможности применения онтологий в научных исследованиях, в частности, в исследованиях энергетики. Предлагается использовать онтологии для построения ПК с архитектурой, управляемой онтологией3. В заключение первой главы формулируются задачи диссертационной работы в соответствии с поставленной целью исследования.

Глава 2 посвящена разработке методического подхода к построению ПК с архитектурой, управляемой онтологией. В первом разделе главы рассматриваются как общие, так и обусловленные спецификой исследований энергетики требования к современным ПК.

3 Ontology Driven Architectures and Potential Uses of the Semantic Web in Systems and Software Engineering

http://www.w3.org/2001/sw/BestPractices/SE/ODA/

Во втором разделе данной главы описывается предлагаемый автором, методический подход к моделированию ПК, базирующийся на концепции архитектуры, управляемой онтологией, который включает:

• методику построения онтологий предметных областей энергетики, учитывающую специфику предметной области;

• метаонтологию (унифицированную онтологическую модель) для разработки ПК в конкретной предметной области;

• методические принципы построения интеграционной среды ПК, включающие выбор модели архитектуры ПК и управление интеграционной средой с помощью онтологий;

• методику построения ПК с архитектурой, управляемой онтологией. Методика построения онтологии предметной области. В соответствии

с концепциями MDA и ODA, принятыми в данной работе за основу при моделировании ПК, рассматривается взаимосвязь структуры компонентов ПК и описания исследуемой предметной области. При классическом применении данного подхода программные системы представляются с использованием унифицированного языка моделирования UML (Unified Modeling Language). В данной работе для формализованного представления элементов ПК и их взаимосвязей предлагается использовать онтологии. В отличие от моделей на языке UML, в разработке моделей предметной области в виде онтологии участвуют исследователи-энергетики, используются их профессиональные знания и терминология.

Методика построения онтологии базируется на анализе и обобщении методик построения онтологий в других областях знаний, в том числе, стандарта онтологического моделирования IDEF54 и методики разработки онтологий Стэнфордского университета5.

4 Информация о стандартах 1DEF. http://idefinfo.ru/.

' Noy N., McGuinness D.L. Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology // Standard knowledge Systems,Laboratory Technical Report KSL-01-05 and Stanford Medical Informatics Technical Report-SraI-200i-0880,-2001.

Основными этапами процесса разработки онтологии применительно к области исследований энергетики являются следующие:

1. Формулирование цели разработки и требований к онтологии.

2. Концептуализация - формирование списка терминов и понятий; выделение концептов, отражающих наиболее общие свойства; классификация понятий - разделение концептов по группам, относящимся к разным предметным областям или по уровням иерархии; формирование связей между концептами.

3. Формализация - описание, представление онтологии. На первом этапе разработки онтологии возможно ее неформальное представление (вербальное или графическое), для дальнейшего использования необходимо формализованное представление стандартными средствами. В данной работе предлагается использовать ХМЬ-формат, как универсальный, обеспечивающий обмен и хранение структурированной информации.

4. Реализация - использование онтологии при моделирований и уйравлении работой ПК для исследований объектов теплоэнергетики. ,

5. Детализация - проверка и дополнение. На данном этапе возможно расширение набора компонентов онтологии и, соответственно, расширение возможностей использования разработанной онтологии.

Вся совокупность понятий, используемых при описании ПК, является достаточно сложно структурируемой. На этапе неформального представления онтологии используется фрактальная стратифицированная модель (ФС-модель), предложенная Л.В. Массель6. ФС-модель представляется совокупностью, определяемой тройкой {Б, Р, в}, где Б - множество непересекающихся информационных слоев, объединяющих однотипные информационные объекты, Б - множество отображений информационных объектов, в - множество инвариантов отображений. С помощью ФС-модели можно представить онтологию ПК, как совокупность слоев, каждый из которых объединяет понятия из одной области и, в свою очередь, может расслаиваться. Выделены слои: 8е -

'' Массель Л.В. Фрактальный подход к построению информационных технологий / Л.Д. КрнворуцкиЛ, Л.В. Массель // Информационная технология исследований развития энергетики. - Новосибирск: Наука. Сиб. Изд. Фирма РАН, 1995.-с.40-67.

описания моделей теплоэнергетических объектов, которые, в свою очередь, могут быть представлены в виде иерархии моделей элементов ТЭУ; Бт - описания задач, методов, функций, и алгоритмов для их решения; - описания системного и прикладного программного обеспечения. В табл. 1 рассматриваются отображения и средства их поддержки. Базовым в модели является слой, описывающий понятия моделируемой предметной области. Объекты теплоэнергетики и их компоненты отображаются в слое задач и методов в виде математических моделей теплоэнергетических объектов и алгоритмов задач исследований.

Таблица 1. Средства описания и поддержки отображений слоев.

Слой Средства описания слоев Отображение Средства поддержки отображений слоев

Se Онтология предметной области Интерфейс интеграционной среды ■ ■

Sm Математические модели и данные Инструментарий моделирования СМПГ1

sP Онтология прогр. компонентов Компоненты интеграционной среды

Для первоначального исследования основных понятий предметной области, их взаимосвязей и классификации используется неформализованное представление онтологии (рис. 1).

Разработка метаонтологии (унифицированной онтологической модели онтологии). Метаонтология рассматривается как унифицированная онтологическая модель - формализованный набор понятий и отношений, конкретизируемый в онтологиях предметных областей теплоэнергетики и информатики.

Разработана метаонтология, позволяющая представить структуру объектов моделируемой предметной области в обобщенном унифицированном виде. В Качестве основных компонентов метаонтологии предлагаются следующие -«дерево» («tree»), для описания группы иерархически связанных компонентов и «сущность» - («entity»), для описания разнородных объектов в общей структуре ПК (теплоэнергетических объектов и их моделей, задач, данных, программных элементов).

Рис. 1. Онтология оборудования ТЭС

Средством формализации выбран XML-формат, позволяющий унифицировать описания разнородных понятий и структурировать иерархические взаимосвязи объектов предметной области. Конкретизация (наполнение) такой структуры позволяет соединить терминологию пользователя (исследователя-теплоэнергетика) с понятиями, отражающими программные и информационные компоненты ПК. На рис. 2 показан фрагмент формального представления мета-онтологии на языке XML.

tice

* entity i(l="e2" -

- (lescripbou- Шеншфпкацпя ыод«я«й descnption lull: modelldentxhiü;.-' htm Iinl; -

- content.-? -

entity Kl="e.V-(Ifcciiphon ТГ-3 «teciiption talk model ident TG-,? .\tnlile litni lull: - contents " entity к1="Ы"-■•

• itecnption -Таблица "'Замеры" ■ desciiption ■ talk model ident TG-.Vpairxtabk htm link

• contents'-•-entity >

Рис. 2. Фрагмент использования метаонтологии.

Метаонтология и онтологии предметных областей используются при построении ПК с архитектурой, управляемой онтологией.

Методические принципы построения интеграционной среды ПК с архитектурой, управляемой онтологией. Под интеграционной средой ПК подразумевается совокупность программных средств, обеспечивающих взаимосвязи и управление системными и прикладными программными объектами, данными и компонентами интерфейса. Предлагаемые методические принципы включают выбор архитектуры ПК и управление ПК с помощью онтологии. Для проектирования и разработки ПК предложена концептуальная модель ПК, базирующаяся на паттерне проектирования MVC (Model-View-Controller - Модель-Вид-Контроллер), позволяющем разделить все объекты ПК на отдельные группы, каждая из которых отвечает за свой набор функций.

В соответствии с предложенной концептуальной моделью ПК разработана интеграционная среда ПК, объединяющая системные, управляющие и прикладные программные компоненты для моделирования и работы ПК. Концептуально интеграционная среда построена с использованием смешанного способа взаимодействия - структурного паттерна интеграции информационных систем «звезда», особенность которого состоит в том, что имеется центральный компонент, управляющий взаимодействием систем с дополнением взаимодействия типа «точка - точка» между некоторыми системами. Интеграционная среда позволяет подключать другие программные системы.

Архитектура интеграционной среды показана на рис. 3. На системном уровне в интеграционной среде ПК используются компоненты операционной системы (WSH - Windows Script Host), файловая система, объектные модели DOM (Document Object Model), HTML, браузера (Internet Explorer).

Рис. 3. Архитектура интеграционной среды. Необходимые компоненты ПК описываются совокупностью компонентов онтологий О,, = От П Ом П Он, где Ор - онтология приложения, От - онтоло-

гия предметной области, Ом- онтология задач и методов, Оц- онтология информационного и программного обеспечения.

Онтология приложения 0/>, сформированная на основе описания конкретных объектов предметной области, задач и других необходимых компонентов, является исходной -информацией для формирования управляющих компонентов, обеСпечивающих'взаимодействие прикладных программных модулей и совместное использование данных, интерфейса ПК и его навигационной структуры (рис. 4).

Рис. 4. Схема использования онтологии в программном комплексе.

Модули управления интеграционной среды реализованы средствами 18спр1. Программный комплекс может функционировать как в рамках интеграционной среды, так и автономно, после выделения соответствующих модулей с необходимыми данными.

Методика построения ПК с архитектурой, управляемой онтологией.

Методика предполагает проведение онтологического исследования предметной области (объектов теплоэнергетики) и разработку онтологии, описывающей структуру этих объектов и их взаимосвязи с программными объектами.

ПК рассматривается как сложная система, состоящая из компонентов, которые взаимосвязаны между собой и, в свою очередь, могут состоять из иерархических подсистем более низкого уровня.

Методика построения ПК с модельно-управляемой архитектурой на основе онтологии предметной области включает следующие этапы:

I этап. Анализ предметной области

1.1. Анализ состава моделируемых объектов предметной области, связей между ними и формирование иерархической структуры, необходимой для построения ПК, в соответствующих терминах, которые будут в дальнейшем использованы в интерфейсе.

1.2. Анализ и формирование списка задач, подзадач, функций, которые предполагается выполнять с помощью проектируемого ПК и их включение в сформированную структуру.

1.3. Анализ программных и информационных компонентов, которые необходимо использовать в ПК и их добавление в сформированную структуру. Такая неформализованная структура может быть сформирована по разным принципам: а) перечень объектов теплоэнергетики с набором решаемых задач; б) перечень задач с набором моделируемых объектов; в) списки пользователей с набором решаемых задач и/или исследуемых объектов. Затем сформированная структура отображается в структуру каталогов (создается иерархия каталогов с соответствующими именами), которая в дальнейшем используется в ПК.

II этап. Формирование онтологической модели ПК

2.1. Анализ компонентов метаонтологии и ее дополнение новыми в случае необходимости.

2.2. Формирование онтологии конкретного ПК в формализованном виде на основе метаонтологии (конкретизация метаонтологии) в соответствии со сформированной на предыдущем этапе структурой каталогов ПК. При этом сформированная онтология конкретного ПК связывает понятия и объекты предметной области с понятиями, описывающими программное

обеспечение, и программными и информационными объектами. Формализация в XML-формате выполняется программными средствами, входящими в состав интеграционной среды; разработанной для построения ПК.

III этап. Реализация ПК

3.1. Генерация, в соответствии со сформированной предыдущем этапе онтологией, навигационной структуры ПК, которая представляет собой управляющую систему, обеспечивающую работу ПК - инициализацию иерархического списка команд меню и реализацию их выполнения.

3.2. Привязка прикладных компонентов (программных исполняемых и командных модулей, файлов сценариев) к задачам и подзадачам.

3.3. Формирование и привязка наборов исходных данных.

3.4. Формирование страниц отображения по требованию пользователя.

3.5. Разработка отдельных прикладных модулей программного кода.

3.6. Сборка ПК и отладка отдельных модулей.

Формализованное описание ПК на основе онтологий для интеграции в ИТ-инфраструктуру научных исследований. Онтологическое описание ПК предлагается использовать для интеграции ПК как интеллектуального инфор-| мационного ресурса в ИТ-инфраструктуру научных исследований. В соответст-

v вии с методическими принципами описания информационных ресурсов7, онто-

; логии предметных областей и онтологические описания программных объектов

используются для хранения данных и знаний в Репозитарии, а также для интеграции программных комплексов в ИТ-инфраструктуре научных исследований (рис. 6).

Кроме этого, предложенные в данной работе принципы реализации ПК с использованием Wcb-технологий обеспечивают предпосылки для формирования базы знаний и создания Web-портала знаний исследований энергетики, способствуют разработке и использованию Web-сервисов.

Копайгородский, A.H. Методы, модели и программные средства построения информационной инфраструктуры исследований в энергетике: автореф. дис.... канд. тех. наук: защищена25.03.2008: утв. 20.12.2008 / А.Н. Копайгородский. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2008. - 25 с.

Репозитарий

Метаданные ~ПК .

| Название I г—1 Описание /— ^—I Назначение у|-Дата созд. | Дата модиф |

Прогр среда | Использование | Авторы

._| Онтологии

' ] Название

Онтология ПК

Концепты

I

Описание

Данные

Авторы

I

Свойство

Модуль

Команда

Файл

Данные

Система

Отношения

Рис. 6. Схема включения онтологии ПК в репозитарий ИТ-инфраструктуры.

Глава 3 посвящена применению предложенного методического подхода и разработанных методик. Глава включает описание разработанной онтологии ПК и его реализации для решения задач оптимизации параметров работы ТЭУ и идентификации моделей элементов на примере ТЭЦ ВАЗа, а также, для построения среды моделирования электроэнергетической системы (ЭЭС) на примере Иркутской ЭЭС.

Построение и разработка ПК ОРТЭС.

Интеграционная среда, разработанная для ПК ОРТЭС, включает системные и прикладные компоненты. К первым относятся программные модули на языках С++ и JavaScript, выполняющие генерацию онтологии конкретного ПК; совокупность командных файлов и программных компонентов для управления навигационной структурой ПК (командами меню); модули JavaScript, реализующие функции формирования таблиц исходных, промежуточных и выходных данных для их динамического отображения на HTML-Страницах. К прикладным компонентам интеграционной среды относятся модули, предназначенные для выполнения конкретных прикладных задач приложения - конкретного ПК (прикладные программы, наборы данных, графическая информация).

Объединение всех вычислительных модулей ПК осуществляется на основе HTA-приложения, которое позволяет организовать гибкий расширяемый интерфейс любого вида с помощью возможностей языка сценариев JavaScript или VBscript. HTA объединяет возможности Internet Explorer - объектную модель, поддержку протоколов, отображает меню, иконки, панели инструментов, заголовки и другую информацию.

Моделирование состава конкретного ПК осуществляется на основе описания реальной структуры моделируемой предметной области, в данном случае это - описание иерархической структуры компонентов ТЭЦ ВАЗа и решаемых задач оптимизации параметров и идентификации моделей элементов ТЭЦ. В соответствии с этой структурой с помощью разработанного программного инструментария интеграционной среды автоматически создается онтология, которая представляет собой файл в формате XML, содержащий в формализованном

виде описание навигационной структуры приложения (структура команд). Сформированная онтология является исходной информацией для формирования всей структуры приложения, в соответствии с ней формируется интерфейс ПК. Каждый элемент навигационной структуры содержит привязку к соответствующему НТМЬ-файлу, который создается в соответствии с потребностями пользователя и особенностями данного компонента и отображается в рабочем окне (рис. 8).

НТМЬ-формат обеспечивает гибкие возможности, как для отображения любой необходимой информации, так и для формирования гипертекстовых переходов и связей с другими компонентами приложения. Содержимым рабочего окна может быть следующая информация: графические схемы (общая схема ТЭЦ, схема группы турбин, схема турбогенератора и др.); таблицы значений параметров расчета; текст; рисунки; гиперссылки; элементы управления (поля редактирования, кнопки и др.). Информация в рабочем окне может формироваться динамически в соответствии с текущей выполняемой командой.

i Осе п.

) Исходим 5 Турбина пт-135- парапету t Турбины ПТ-60. > Котлы nTSfl-ltO. rtipaaei i Патлы ПТаМ-160 Парана. i Турбины Т-ЮО Параиетр 5 Турбина Т■ 100/1.0. napai

Группа турбин ПТ-60 Групп» турбин Т-100-130 Группа турбин Т-100/120-130-3 Группа турбин ПТ-135 Паровые крпш ТШ-84

Параметры Стека Окна на схеме Параметры С*ена Окна на скеме Параметры Сксма Оки а на схеме Параметры Схема Окна на схеме Параметры Схема Окна на схеме

Рис. 8. Рабочее окно интеграционной среды ПК ОРТЭС

Графическое представление данных обеспечивается разными способами -в виде включенных в соответствующую HTML-страницу графических файлов, либо графических элементов, представленных в формате SVG (Scalable Vector Graphics - масштабируемой векторной графики).

Наличие онтологического описания структуры моделируемых объектов и их свойств (вычисляемых параметров) позволяет программным путем выполнить обработку такого описания и сформировать новую информацию, например, необходимую для формирования таблиц результатов.

Универсальность предложенного подхода и возможность его применения для исследований других отраслей энергетики подтверждаются построением среды для моделирования энергосистемы (ЭЭС).

Среда для моделирования ЭЭС представляет собой программное приложение, сформированное на основе описания структуры и взаимосвязей компонентов ЭЭС. Она обеспечивает наглядное представление данных и выполнение необходимых расчетов по всем компонентам ЭЭС. При формализованном представлении структуры ЭЭС описываются те компоненты, которые имеют значение для моделирования и расчетов (расчетные схемы, описание моделей компонентов ЭЭС, программы расчета моделей, таблицы результатов и др.). Предлагается использовать онтологическое описание структуры такого приложения с использованием формата JSON, удобного для программной обработки средствами JavaScript и, в то же время, удобного для формирования его простым текстовым редактором. Программные компоненты интеграционной среды, разработанные автором, обеспечивают преобразование такого представления в описанную выше онтологию ПК в формате XML, обеспечивающую дальнейшую работу ПК. Таким образом, в части практической реализации лично автором выполнены разработка метаонтологии, онтологической модели ПК, описание онтологий на языках XML, OWL, ISON, а также, реализация программных модулей интеграционной среды на языках С++ (около 15 функций) и Jscript (около 20 функций объемом приблизительно 600 строк).

В приложениях представлены онтологии основных понятий теплоэнергетики, задач оптимизации теплосиловых систем, онтологии газотурбинных установок и оборудования ТЭС, фрагменты формализованных описаний онтоло-гий на языках OWL и XML (12 стр.), а также фрагмент SVG-файла общей схемы ТЭЦ.

Основные результаты работы:

1. Выполнен онтологический анализ предметной области теплоэнергетики и разработана онтология, включающая описание моделируемых теплоэнергетических объектов, решаемых задач и программных компонентов, предназначенная для построения ПК.

2. Разработан методический подход к построению современных программных комплексов с модельно-управляемой архитектурой, включающий:

• методику построения онтологий предметных областей энергетики, учитывающую специфику предметной области;

• метаонтологию (унифицированную онтологическую модель) для разработки ПК в конкретной предметной области;

• методические принципы построения интеграционной среды ПК, включающие выбор модели архитектуры ПК и управление интеграционной средой с помощью онтологий;

• методику построения ПК с архитектурой, управляемой онтологией.

3. Выполнена программная реализация интеграционной среды ПК с модельно-управляемой архитектурой на основе онтологий.

4. С использованием интеграционной среды реализован ПК ОРТЭС для исследования теплоэнергетических систем.

5. Разработана онтология и сгенерирована среда для моделирования и исследований электроэнергетической системы на примере Иркутской ЭЭС.

6. Выполнено формализованное онтологическое описание ПК, как интеллектуального информационного ресурса, для интеграции в ИТ-инфраструктуру исследований энергетики.

Научно - практическая значимость работы:

Предложенная методика применена при разработке ПК для оптимизации режимов функционирования крупных промышленно-отопительных ТЭЦ, для решения задач идентификации параметров моделей действующих агрегатов паровых котлов и проведения расчетов по распределению нагрузок между агрегатами в лаборатории исследования энергетических установок отдела теплосиловых систем, а также при построении среды для моделирования электроэнергетической системы на примере Иркутской ЭЭС.

Теоретические результаты диссертационной работы, связанные с разработкой онтологий предметных областей энергетики, применены при выполнении грантов РФФИ № 07-07-00265а (2007 -2009 гг.) и № 08-07-00172 (20082009 гг.) и гранта РГНФ №07-02-12112в (2007 -2009 гг.). Список публикаций по теме диссертации

1. Ворожцова Т.Н. Использование онтологий при моделировании программного комплекса / Т.Н. Ворожцова, С.К. Скрипкин // Вычислительные технологии, т.13, ч. 1,2008. - С. 376-381.

2. Скрипкин С.К. Модель Мета2-онтологии в приложениях, для исследования . систем; энергетики, основанных на метазнаниях / С.К. Скрипкин, Т.Н.

Ворожцова //.Вычислительные технологии, т.13, ч. Щ, 2008. - С. 169-175.

3. Ворожцова Т.Н. Применение онтологий для моделирования IT-инфраструктуры и описания систем энергетики / Т.Н. Ворожцова, А.П. Кос. тюченко, Н.Н. Макагонова, С.К. Скрипкин // Вычислительные технологии. -

Том 13, Специальный выпуск 1. - 2008.- С. 4-10.

4. Ворожцова Т.Н. Онтологическое моделирование программного комплекса с использованием микроформатов / Т.Н. Ворожцова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - Иркутск: ИрГУПС.- 2008.- №19,-С. 128-131.

5. Ворожцова Т.Н. Модель взаимодействия онтологий прикладных областей, задач и приложений / С.К. Скрипкин, Т.Н. Ворожцова Н Вестник ИрГТУ. -2005.-№4(24).-С. 25-30.

6. Скрипкин C.K. Современные методы метапрограммирования и их перспективы / С.К. Скрипкин, Т.Н. Ворожцова// Вестник ИрГТУ. - 2006. - № 2 (26). - С. 90-97.

7. Ворожцова Т.Н. Онтологический подход к моделированию программного комплекса /С.К. Скрипкин, Т.Н. Ворожцова // Вестник ИрГТУ. - 2006. - № 2 (26). - С. 72-78.

8. Ворожцова Т.Н. Моделирование компонентов приложений с использованием микроформатов /Т.Н. Ворожцова // Материалы XXXIV Международной конференции "Информационные технологии в науке, социологии, экономике и бизнесе"/ Приложение к журналу «Открытое образование». - Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 2008. - С 137-138.

9. Ворожцова Т.Н. Применение онтологий для описания исследований энергетики / Т.Н. Ворожцова, H.H. Макагонова, С.К. Скрипкин // Информационные и математические технологии в науке и управлении / Труды XII Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Ч.Ш. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2007.-С. 127-134.

10. Ворожцова Т.Н. Моделирование программно-вычислительного комплекса на основе онтологий / С.К. Скрипкин, Т.Н. Ворожцова // Информационные и математические технологии в науке, технике и образовании / Труды X Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке, технике и образовании». Часть 1. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2005. - С. 87-94.

1J. Ворожцова Т.Н. Построение тезаурусов как компонентов онтологического пространства для исследований энергетики / Т.Н. Ворожцова // Информационные и математические технологии в науке и управлении / Труды XIV Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Том 3. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2009.

- С.275-278.

Отпечатано в Институте систем энергетики СО РАН 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 130. Заказ \% . Тираж 100 экз.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА И СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ЗАДАЧАХ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

1.1. Проблемы математического моделирования и возможности инструментария СМПП в задачах исследования энерге гических систем.

1.2. Современные тенденции, технологии, стандар гы и инс грументы разработки ПО.

1.2.1. Тенденции разработки современных программных комплексов.

1.2.2. Современные методологии а технологии программирования, используемые при разработке программных комтексов для научных исследований в энергетике.

1.2.3. Современные стандарты и инструменты моделирования информационных и программных систем (IDEF, RAD, CASE, UML, MDA).

1.2.4. Современные форматы и языки представления данных (XML, RDF, RDFS, JSON).

1.3. Онтологии и направления их применения.

1.3.1. Основные определения и классификация онтологии.

1.3.2. Языки описания онтологии.

1.3.3. Направления использования онтологии и возможности онтологического подхода для исследований в энергетике.

1.4. Постановка задачи.

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ С МОДЕЛЬНО-УПРАВЛЯЕМОЙ АРХИТЕКТУРОЙ НА ОСНОВЕ ОНТОЛОГИЙ.

2.1. Требования к современным программным комплексам для научных исследований.

2.2. Использование онтологии в программном комплексе.

2.2.1. Формальная модель онтологии ПК.

2.2.2. Онтологическое исследование предметной области.

2.3. Основные компоненты методического подхода.

2.3.1. Методика построения онтологии предметной области.

2.3.2. Формирование списка терминов и понятий.

2.3.3. Разработка метаонтологии — унифицированной онтологической модели.

2.3.4. Методические принципы построения интеграционной среды ПК.

2.3.5. Методика построения ПК с модельно-управляемой архитектурой.

2.3.6. Формализованное описание знаний о предметной области для интеграции в ИТ-инфраструктуру научных исследований.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ПОСТРОЕНИЕ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.

3.1. Описание решаемых задач и назначение ПК.

3.2. Построение ПК с архитектурой, управляемой онтологией.

3.3. Описание основных компонентов интеграционной среды ПК.

3.3.1. НТА-припожение.

3.3.2. Системные компоненты интеграционной среды.

3.3.3. Прикладные компоненты интеграционной среды.

3.4. Построение ПК ОРТЭС.

3.4.1. Моделирование компонентов ПК ОРТЭС.

3.4.2. Структурная cxe.ua ПК ОРТЭС.

3.4.3. Рабочее окно приложения.

3.5. Построение среды для моделирования энергосистемы.

3.5.1. Задачи, решаемые при моделировании энергосистемы.'.'.

3.5.2. Формализованное описание приложения на основе структуры энергосистемы.

3.5.3. Использование онтологического описания для формирования таблиц необходимых параметров. 111 Выводы к главе.:.-.

Актуальность работы. Важность проблемы исследования теплосиловых систем обусловлена актуальностью проблемы повышения эффективности функционирования действующих и разработки новых теплоэнергетических установок (ТЭУ) и тепловых электрических станций (ТЭС). Теплосиловые системы играют важную роль в производстве электрической и тепловой энергии. Высокая стоимость их проектирования и строительства затрудняет экспериментальные и аналитические исследования. Эффективность работы таких систем в значительной мере определяется режимами их функционирования. Проблема выбора оптимальных режимов работы требует решения взаимосвязанных задач математического моделирования энергетических установок и тепловых электростанций в целом, оптимизации их параметров и состава работающего оборудования. Качество управления режимами функционирования ТЭС на основе математических моделей зависит от того, насколько адекватно модель отражает физическое состояние оборудования, которое может изменяться в процессе эксплуатации. В силу того, что современные ТЭУ и ТЭС представляют собой технические системы, обладающие многочисленным элементным составом, и представляются сложными технологическими схемами, основными инструментами их исследования являются методы математического моделирования и вычислительный эксперимент. Построение математических моделей таких систем на основе детальных моделей отдельных элементов - сложная задача, успешное решение которой возможно с использованием современных компьютерных технологий. Это обусловливает актуальность проблемы, создания современных программных комплексов (ПК), реализующих методы математического моделирования. Учитывая многолетний опыт создания программного обеспечения, для проведения' таких исследований, накопленные архивы математических моделей и алгоритмов, реализованных в программах расчета, актуальной является проблема создания таких ПК, которые могли бы сочетать в себе свойства программного обеспечения современного уровня и, в то же время, возможность использования уже имеющихся и разработанных ранее алгоритмов и программных модулей.

В работе предлагается, одновременно с разработкой ПК, поддерживающего вычислительный эксперимент в предметной области, представлять знания об этой предметной области в виде онтологий и обеспечивать их совместное использование посредством интеграции в рамках ИТ-инфраструктуры исследований энергетики1.

Таким образом, актуальность данной работы определяется, в первую очередь, важностью проблемы исследования функционирования и развития теплоснабжающих систем, и, соответственно, необходимостью создания современных программных средств для проведения этих исследований с использованием математического моделирования теплоэнергетических объектов.

Вторым важным фактором, обусловившим актуальность, является целесообразность и необходимость использования для исследований энергетики новых технологий программирования. Современный этап, развития информационных технологий и их использования в научных исследованиях характеризуется очень быстрыми темпами, постоянно расширяющимися возможностями предлагаемых новых средств и -технологий разработки программного обеспечения (ПО). Проблемами разработки ПО на разных этапах занимались Д. Кнут (разработка методов реализации алгоритмов), Э. Дейкстра (параллельное программирование), Г. Майерс (надежность программ) и многие другие авторы. В основе современных инструментов программирования лежат широко распространенные в настоящее время объектно-ориентированные методы, предложенные в конце 80-х - начале 90-х годов Г. Бучем (анализ и проектирование), А. Джекобсоном (программная инженерия), Д. Рамбо (техника объектного моделирования), положенные позднее в основу разработки CASE-средств с использованием универсальных языков моделирования программного обеспечения. Вопросам проектирования и разработки ПО" с использованием CASE

1 Имеется в виду ИТ-инфраструктура, разработанная в ИСЭМ СО РАН, базирующаяся на современных информационных технологиях (ИТ) и включающая информационную, вычислительную и телекоммуникационную инфраструктуры технологий посвящены работы Г.Н. Калянова, А. М. Вендрова и др. Вопросы компонентного похода к программированию рассматриваются в работах Р. Ор-фали, Д. Роджерсона, Д. Бокса и др. На современном этапе актуальными являются распределенные вычисления и все расширяющееся использование Web-технологий, использующее концепцию Intranet, суть которой состоит в использовании при разработке прикладных приложений механизмов, протоколов Web и парадигмы браузера Internet. При этом облегчается работа пользователей в сети, развивается компонентная архитектура приложения, позволяющая формировать его из отдельных программных модулей. Одним из преимуществ использования таких технологий является возможность формирования интерфейса пользователя в соответствии с его потребностями и особенностями.

В настоящее время получает распространение новая концепция разработки программ — MDD (Model Driven Development — разработка, управляемая моделями). Суть такого подхода к разработке программного обеспечения состоит в построении абстрактной метамодели управления и обмена метаданными и задании способов ее трансформации в такие современные технологии программирования, как Java, CORBA, XML, HTML. Наиболее распространенным вариантом концепции MDD является MDA (Model Driven Architecture - архитекту- -pa, управляемая моделью или модельно-управляемая архитектура). Как правило, модели представляются с использованием языка моделирования общего назначения UML (Unified Modeling Language). Данная концепция предполагает разработку архитектуры программного комплекса (ПК), ориентированную на предметную область и не зависящую от конкретной платформы программирования. Преимуществами MDA являются переносимость, возможность повторного использования разработанных моделей; настройка на предметную область, возможность использовать разные языки и интеграцию компонентов, разрабатываемых разными участниками. В. соответствии с концепцией MDA главный акцент при разработке приложений переносится с собственно этапа программирования на этап создания модели.

Развитием данной концепции является подход к разработке ПО, предлагаемый консорциумом W3C (World Wide Web Consortium) для разработки, в частности, серверных приложений и называемый архитектурой, управляемой онтологией - ODA (Ontology Driven Architecture). Представляется актуальным использование этой концепции для построения программного обеспечения исследований в энергетике.

Еще одной важной особенностью современного этапа развития информационных технологий является объективная необходимость интеграции информационных ресурсов, в том числе программного обеспечения, в единое информационное пространство. Актуальность такой интеграции ресурсов определяется как мировыми тенденциями развития информационных технологий (использование Internet как информационной среды), так и необходимостью интеграции технологий хранения научных знаний и их представления в едином информационном пространстве. Работами по созданию единого научного информационного пространства занимаются сотрудники ВЦ РАН под-руководством Серебрякова В.А., Бездушного А.Н. и др. В'Сибирском-Отделении РАН работы, в этом направлении ведутся в Институте вычислительных технологий под руководством академика Шокина Ю.И.

В ИСЭМ СО РАН в лаборатории информационных технологий под руководством J1.B. Массель разработана ИТ-инфраструктура для поддержки научных исследований, которая позволяет хранить и обеспечивать доступ к имеющимся ресурсам, данным и приложениям для проведения вычислительных экспериментов. Для формализации знаний и унифицированного представления разнородной информации все более широко используются онтологии. Онтологии, как средство формализованного представления знаний, играют все более существенную роль на современном уровне развития Web-технологий в-организации обработки информации, совместном использовании данных, обмене данными между приложениями, систематизации данных, для индексации и поиска. В современных условиях онтологии позволяют производить автоматизированную обработку и интерпретацию информации, используются при решении проблем представления знаний и инженерии знаний, семантической интеграции информационных ресурсов. Существенный вклад в развитие этого направления внесли Т. Груббер (Т Gruber), Н. Гуарино (N. Guarino), в нашей стране - Т.А. Гаврилова, JI.A. Калиниченко, М.Р. Когаловский, В.А. Серебряков, А.Ф. Тузовский, В.З. Ямпольский и др. В связи с этим является актуальной разработка онтологий предметных областей как средства формализованного представления знаний с целью интеграции в ИТ-инфраструктуру. Таким образом, еще одним фактором, определяющим актуальность данной работы, является необходимость разработки онтологий предметных областей, как средства формализованного и унифицированного описания и хранения знаний о предметной области теплоэнергетики и их интеграции в информационную инфраструктуру исследований.

В данной работе рассматривается технология моделирования и исследования объектов энергетики, в частности, исследуются современные методы и средства разработки программных комплексов для исследований энергетики с использованием-информационного моделирования.

Целью работы является разработка методических основ построения современных программных комплексов для исследований теплоэнергетических систем, использующих знания о предметной области в виде онтологий.

Для достижения этой цели предполагается решение следующих задач: 1: Анализ современных подходов к моделированию и разработке современных программных комплексов.

2. Анализ современного состояния в области построения и. использования онтологий.

3. Анализ предметной области и исследование возможности использования онтологий для построения ПК.

4. Разработка онтологий предметной области.

5. Разработка методического подхода к проектированию ПК с модельно-управляемой архитектурой на основе онтологии предметной области.

6. Разработка метаонтологии для формализованного описания совокупности решаемых задач, используемых методов и структуры предметной области -исследуемых теплоэнергетических объектов.

7. Разработка и программная реализация ПК с архитектурой, управляемой онтологией для исследования теплоэнергетических систем.

При этом предполагается возможность интеграции программного комплекса в разработанную в ИСЭМ СО РАН ИТ-инфраструктуру исследований энергетики [68, 80, 115].

Методами и средствами исследования являются: методы объектно-ориентированного анализа, информационного моделирования, системного и прикладного программирования.

Новизну составляют и на защиту выносятся следующие положения:

1. Впервые для исследований энергетики предлагается интегрировать формализованные знания о предметной области и инструментальные программные средства в рамках ПК с архитектурой, управляемой онтологией (ODA).

2. Предложен и разработан методический подход к построению ПК с архитектурой, управляемой онтологией, который включает:

• методику построения онтологий предметных областей энергетики, учитывающую специфику предметной области;

• метаонтологию (унифицированную онтологическую модель) для разработки ПК в конкретной предметной области;

• методические принципы построения интеграционной среды ПК, включающие выбор модели архитектуры ПК и управление интеграционной средой с помощью онтологий;

• методику построения ПК с архитектурой, управляемой онтологией.

3. Разработаны онтологии основных понятий теплоэнергетики,' оборудования ТЭС, онтология задач и другие, а также;, на их основе;, онтология для построения ПК.

4. Разработано формализованное описание ПК, как интеллектуального информационного ресурса, для интеграции его в состав ИТ-инфраструктуры исследований энергетики.

Научно-практическая значимость заключается в применении предложенного методического подхода для описания знаний предметной области и задач расчета ТЭУ, моделирования архитектуры ПК и его реализации. Предложенные методики и методические принципы построения интеграционной среды на основе онтологий применены при разработке ПК ОРТЭС для исследования теплоэнергетических систем и установок, а также при построении среды для моделирования электроэнергетической системы (на примере Иркутской ЭЭС).

Кроме того, теоретические результаты диссертационной работы, связанные с разработкой онтологий предметных областей энергетики, применены при выполнении грантов РФФИ № 07-07-00265а (2007 -2009 гг.) и № 08-07-00172 (2008-2009 гг.) и гранта РГНФ №07-02-12112в (2007 -2009 гг.).

Личный вклад. Положения, составляющие новизну и выносимые на защиту, получены лично автором.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на X Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке, технике, образовании», г. Иркутск, 2005 г.; XII, XIII и XIV Байкальских Всероссийских конференциях «Информационные и математические технологии в науке и управлении», г. Иркутск, 2007-2009 гг.; Международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании», Алматы (Казахстан), 2008 г.; XXXIV Международной конференции "Информационные технологии в науке, социологии,- экономике и бизнесе", Гурзуф (Крым, Украина), 2008 г., а также на семинарах и заседаниях секции Ученого совета ИСЭМ СО РАН.

Публикации. По теме диссертаций опубликовано 11 работ, в том числе, 7 - в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ для опубликования результатов диссертационных работ на соискание степени кандидата наук.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, содержащего 136 наименований, и 8 приложений. Объем работы - 154 страницы. Работа содержит 31 рисунок, 2 таблицы.

Основные результаты работы: 1. Выполнен онтологический анализ предметной области теплоэнергетики и разработана онтология, включающая описание моделируемых теплоэнерге

115 тических объектов, решаемых задач и программных компонентов, предназначенная для построения ПК.

2. Разработан методический подход к построению современных программных комплексов с модельно-управляемой архитектурой, включающий:

• методику построения онтологий предметных областей энергетики, учитывающую специфику предметной области;

• метаонтологию (унифицированную онтологическую модель) для разработки ПК в конкретной предметной области;

• методические принципы построения интеграционной среды ПК, включающие выбор модели архитектуры ПК и управление интеграционной средой с помощью онтологий;

• методику построения ПК с архитектурой, управляемой онтологией.

3. Выполнена программная реализация интеграционной среды ПК с модельно-управляемой архитектурой на основе онтологий.

4. С использованием интеграционной среды реализован ПК ОРТЭС для исследования теплоэнергетических систем.

5. Разработана онтология и сгенерирована среда для моделирования и исследований электроэнергетической системы на примере Иркутской ЭЭС.

6. Выполнено формализованное онтологическое описание ПК, как интеллектуального информационного ресурса, для интеграции в ИТ-инфраструктуру исследований энергетики.

Практическая значимость работы состоит в том, что предложенная методика применена при разработке ПК для оптимизации режимов, функционирования крупных промышленно-отопительных ТЭЦ, для решения задач идентификации параметров моделей действующих агрегатов паровых котлов»и проведения расчетов по распределению нагрузок между агрегатами в'лаборатории .исследования энергетических установок, а также, при построении» среды для моделирования электроэнергетической системы на примере Иркутской ЭЭС.

Автором выполнены разработка метаонтологии, онтологической модели ПК, описание онтологий на языках XML, OWL, JSON, а также, реализация программных модулей интеграционной среды на языках С++ (около 15 функций) и Jscript (около 20 функций объемом приблизительно 600 строк).

Предложенный подход к построению ПК с архитектурой, управляемой онтологией, позволяет моделировать и создавать каркасы приложений (функциональное ядро ПК) с гибкой и расширяемой структурой, обеспечивает возможности внесения изменений в онтологию с последующим изменением ПК и может быть использован при моделировании ПК для других направлений исследований.

Кроме того, теоретические результаты диссертационной работы, связанные с разработкой онтологий предметных областей энергетики, применены при выполнении грантов РФФИ № 07-07-00265а «Создание связанных между собой интеллектуальных систем для решения комплексных проблем энергетики на основе применения аппарата алгебраических сетей» (2007 -2009 гг.), № 08-07-00172а «Интеллектуальная система для ситуационного анализа проблемы энергетической безопасности России» (2008-2009 гг.) и гранта РГНФ №07-02-12112в «Интеллектуальная распределенная информационная система для ситуационного анализа социально-экономических и эколого-экономических проблем региона» (2007 -2009 гг.).

Заключение.

На рис. 3.19 показана схема исследования, выполненного в данной диссертационной работе. используется

Методика разраб. онт., Мета-онтология 1 Методика юстроения ПН

Рис. 3.19. Схема выполненного исследования.

В соответствии с целью данной работы, заключающейся в разработке методических основ построения современных программных комплексов для исследований теплоэнергетических систем, использующих знания о предметной области в виде онтологий, были решены задачи анализа существующих подходов к разработке современных программных комплексов, анализа предметной области теплоэнергетики и возможности использования онтологий для моделирования ПК, а также, задача разработки методического подхода и реализации ПК, а также, предложено онтологическое описание ПК для интеграции в ИТ-инфраструктуру исследований энергетики.

1. Аврутик, С.В., Комплексная оптимизация теплосиловых систем / А.Г. Анишкова, Л.Д. Берман и др. / под ред. Л.С. Попырина. - Новосибирск : Наука, 1976. -316 с.

2. Андреев, В. Конструктор онтологий мультиагентных систем / В. Андреев, К. Ивкушкин, И. Минаков, Г. Ржевский, П. Скобелев // Труды 3-ей Между-нар. конфер. по проблемам управления и моделирования сложных систем.

3. Артемьева И.Л. Многоуровневые математические модели предметных областей / И.Л. Артемьева // Искусственный интеллект. 2006. - №4. - С. 8594.

4. Аткинсон, К. Фундамент метамоделирования / К. Аткинсон, Т. Кюне // Открытые системы. 2003. №12.

5. Боггс, У, UML и Rational Rose / У. Боггс // М: Лори, 2000. 2000. - 582 с.

6. Бездушный, А.А. Информационная Web-система «Научный институт» на платформе ЕНИП / Бездушный А.А. и др. // . ВЦ им. А.А. Дородницына РАН.-2007.-248 с.

7. Бездушный, А.Н. Место онтологий в единой интегрированной системе РАН /А.Н. Бездушный, Э.А. Гаврилова, В.А. Серебряков, А.В. Шкотин Режим доступа: http://www.benran.ru/Magazin/cgi-bin/Sb03/pr03.exe?! 15, свободный.

8. Бездушный, А.Н. Предложения по наборам метаданных для научных информационных ресурсов / А.Н.Бездушный, М.В.Кулагин, В.А.Серебряков,

9. А.А.Бездушный, А.К.Нестеренко, Т.М.Сысоев. // Вычислительные технологии.-2005.

10. Болдырев, Е. А. Моделирование и разработка расширяемого программного комплекса для исследований проблемы энергетической безопасности : авто-реф. дис. . канд.техн.наук / Е.А. Болдырев Иркутск : ИСЭМ СО РАН, 2002. - 27 с.

11. Болдырев, Е.А. Современные архитектуры и технологии построения программных комплексов / Болдырев Е.А.; под ред. Л.В.Массель. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2001. - 54 с.

12. Боровикова О.И. Организация порталов знаний на основе онтологий / О.И. Боровикова, Ю. А. Загорулько. Режим доступа: http://bigc.ru/publications/other/lori/organizpknaosnontology.php http://www.iis.nsk.su/solver/borovikova.html, свободный.

13. Буч, Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами на С++ / Г. Буч ; 3-е изд. / пер. с англ. М.: Бином., СПб.: [Невский диалект], 2001.-560 с.

14. Валиков, А.Н. Технология XSLT / А.Н. Валиков. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 544 с.

15. Вендров, A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем / A.M. Вендров // — М.: Финансы и статистика. 1998.

16. Виттих В.А. Распределенные онтологии и их применение в решении задач интеграции данных. / В. А. Виттих, Д.В.Волхонцев, А.Н.Гинзбург. Режим доступа: http://www.kg.ru/support/library/regionmanagement/, свободный.

17. Волков, Д. Модели и программы / Д. Волков //Открытые системы, 2003. № 12.

18. Ворожцова, Т.Н. Система СМПП-микро для IBM/PC / Т.Н. Ворожцова, С.К. Скрипкин // матер, междунар. конф. и ярмарки прогр. средств «Технология программирования 90-х годов». Киев, 1991.-С. 124—127.

19. Ворожцова Т.Н. Использование онтологий при моделировании программного комплекса / Т.Н. Ворожцова, С.К. Скрипкин //Вычислительдые технологии, т.13, ч.1,2008.-С. 376-381.

20. Ворожцова Т.Н. Онтологическое моделирование программного комплекса с использованием микроформатов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. Иркутск: ИрГУПС.- 2008.- №19.- С. 128-131.

21. Ворожцова Т.Н. Онтологический подход к моделированию программного комплекса / Т.Н. Ворожцова, С.К. Скрипкин // Вестник ИрГТУ. 2006. - № 2 (26). - С. 72-78.

22. Ворожцова Т.Н. Применение онтологий для моделирования IT-инфраструктуры и описания систем энергетики / Т.Н. Ворожцова, А.П. Кос-тюченко, Н.Н. Макагонова, С.К. Скрипкин. // Вычислительные технологии. -Том 13, Специальный выпуск 1. 2008.- С. 4-10.

23. Вульман, Ф.А. Автоматизированная генерация программ моделирования непрерывных технологических процессов / JI.M. Куприянова, А.В. Корякин,

24. A.П. Иванов, Н.С. Хорьков, Э.А. Штернфельд // В кн.: Вопросы промышленной энергетики. (Труды ЦНИИКА/ вып. 57) М.: Энергия, 1978.

25. Вульман, Ф.А. Математическое моделирование тепловых схем паротурбинных установок на ЭВМ / ФА. Вульман,, А.В. Корягин, М.З. Кривошей. М. : Машиностроение, 1985. - 111 с.

26. B.Ф. Хорошевский. СПб.: Питер. - 2001. - 384 с.

27. Гаврилова, Т.А. Онтологический инжиниринг / ТА. Гаврилова // Труды 8 национальной конференции по искусственному интеллекту. -М.: Физмат-лит. 2002. - С. 846-853.

28. Гаврилова, Т. А. Онтологический подход к управлению знаниями при разработке корпоративных информационных систем / Т.А. Гаврилова // Новости искусственного интеллекта. 2003. —№2. - С. 24-30.

29. Гаврилова, Т. Формирование прикладных онтологий. Режим доступа: http://raai.org/resurs/papers/kii-2006/,, свободный.

30. Гамма, Э. Приемы объектно-ориентированного проектирования: Паттерны проектирования. / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Д. Влиссидес — СПб.: Питер, 2001.

31. Гараева, Ю. CASE-средства в борьбе со сложностью мира / Ю. Гараева, И. Пономарев // PC Weel, 2004, №20.

32. Гамма, Э. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влиссидес // СПб.: Питер. 2008. 366 с.

33. Гома, X. UML. Проектирование систем реального времени, параллельных и распределенных приложений: Пер. с англ. / X. Гома М.: ДМК Пресс, 2002. - 704 с.

34. Грибова В.В. Управление проектированием и реализацией пользовательского интерфейса на основе онтологий. / В.В. Грибова, А.С. Клещев // Проблемы управления. 2006. - № 2. - С. 58-62.

35. Грибова В.В. Модель онтологии предметной области «Графический пользовательский интерфейс» / В.В. Грибова, А.В. Тарасов // Интеллектуальные системы. 2005. -№1 (9). - С. 80-90.

36. Грэхем, И. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика/ И. Грэхем, Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме». 2004. - 880 с.

37. Дейтл, Х.М.Как программировать на XML: Пер. с англ. Х.М. Дейтл, П.Д. Дейтл и др. М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2001. - 944 с.

38. Декер, С. Semantic Web: роли XML и RDF / С. Декер, С. Мельник и др. //Открытые системы. 2001. - № 9. - С. 41-48.

39. Добров, Б. В. Методы и средства автоматизированного проектирования прикладной онтологии / Б. В. Добров, Н. В. Лукашевич, О. А. Невзорова, Б. Е. Федунов // Известия РАН. Теория и системы управления. 2004. - №2. - С. 58-68.

40. Калянов, Г.Н. CASE структурный системный анализ (автоматизация и применение) // Г.Н. Калянов М:: ЛОРИ. - 1996.

41. Информация о стандартах IDEF. Режим доступа: http://idefinfo.ru/, свободный.

42. Карпов, В.Г. Автоматизация построения программ для расчета схем теплоэнергетических установок / В.Г. Карпов, Л.С. Попырин, В.И. Самусев, В.В. Эпелынтейн // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1973. - №1. - С. 129-137.

43. Карпов, В.Г. Автоматическое построение алгоритмов решения одного класса задач, описанных на языке соотношений / В.Г. Карпов, В.В. Эпельштейн // В кн. Методы оптимизации и их приложения. Иркутск: СЭИ СО АН СССР, 1974.-С. 112-149.

44. Карташева, Е. Средства интеграции приложений // Открытые системы 2000. № 1,2.

45. Качанов, А. Использование XML/XSL для публикации в Web / А. Качанов. -Режим доступа: http://www.webmascon.com/topics/technologies/5a.asp, свободный.

46. Клер, А,М. Генерация прикладных программ в автоматизированной системе исследования сложных теплоэнергетических установок / A.M. Клер, В.А. Май, С.К. Скрипкин, В.В. Эпельштейн / СЭИ СО РАН, 1992.

47. Клер, А,М. Математическое моделирование и оптимизация в задачах оперативного управления тепловыми электростанциями / A.M. Клер, Н.П. Дека-нова, С. К. Скрипкин и др. Новосибирск: Наука. Сиб. Предприятие РАН, 1997.- 120 с.

48. Клер, A.M. Методы оптимизации сложных теплоэнергетических установок / A.M. Клер, Н.П. Деканова, Т.П. Щеголева и др. Новосибирск: ВО «Наука». Сибирская издательская фирма, 1993. - 115 с.

49. Клер A.M. Оптимизация развития и функционирования автономных энергетических систем / A.M. Клер, Н.П. Деканова, Б.Г. Санеев и др. Новосибирск: Наука. - 2001. - 144 с.

50. Клер, A.M. Оптимизация режимов работы ТЭЦ с использованием быстродействующих математических моделей теплофикационных паровых турбин / А.М". Клер, А. С. Максимов, E.JT. Степанова // Теплофизика и аэромеханика. -2006.-№1.-Т. 13.-С. 159-167.

51. Клер А. М. Теплосиловые системы: Оптимизационные исследования / А. М.Клер, Н.П. Деканова, Э.А. Тюрина и др. Новосибирск: Наука. - 2005. -236 с.

52. Клещев А.С. Использование онтологий в разработке программного обеспечения / А.С. Клещев // Материалы Всероссийской конференции с международным участием "Знания-Онтологии-Теории" (30HT-07), Новосибирск, — 2007.

53. Клещев, А.С. Математические модели онтологий предметных областей / А.С. Клещев, И.Л. Артемьева // Научно-техническая информация, серия 2 "Информационные процессы и системы". 2001. - №2. - С. 20-27.

54. Клещев, А.С. Отношения между онтологиями предметных областей. Часть

55. Онтологии, представляющие одну и ту же концептуализацию. Упрощении онтологий / А.С. Клещев, И.Л. Артемьева // Научно-техническая информация, серия 2 "Информационные процессы и системы". 2002. - №1. - С. 4 -17.

56. Клещев, А.С. Отношения между онтологиями предметных областей. Часть

57. Отношения сходства онтологий, композиция онтологий / А.С. Клещев, И.Л. Артемьева // Научно-техническая информация, серия 2 "Информационные процессы и системы". 2002. -№2. - С. 24 -31.

58. Колесов, Ю.Б. Моделирование систем. Объектно-ориентированный подход. Учебное пособие / Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 192 с.

59. Коналлен, Д. Разработка Web-приложений с использованием UML / Д. Ко-наллен. М.: Вильяме, 2001. — 288 с.

60. Кротов, А.А.Обзор методов реструктуризации и интеграции информационных систем / А.А. Кротов, Е.А. Лупян.http://sшis.iki.rssi.ш/sШdents/alekгo/Dissertation/Papers/Reengineering/myrevie w.html

61. Кубенский, А.А. Структуры и алгоритмы обработки данных: объектно-ориентированный подход и реализация на С++ / А.А. Кубенский СПб.: БХВ-Петербург. - 2004. - 464 с.

62. Кузнецов, М. MDA новая концепция интеграции приложений / М. Кузнецов.// Открытые системы. — 2003. — №9.

63. Ладыженский Г. Middleware: модель сервисов распределенных систем / Г. Ладыженский. — Режим доступа: http://www.hardline.ru/2/22/983/, свободный.

64. Ларман, К. Применение UML и шаблонов проектирования. Пер. с англ. / К. Ларман. М.: Издательский дом «Вильяме». 2004. - 624 с.

65. Максимов А. С. Программно-вычислительный комплекс оптимизации режимов функционирования крупных промышленно-отопительных ТЭЦ: ав-тореф. дис. . канд. тех. наук: защищена 31.08.2006: утв. 20.12.2006 / А.С. Максимов. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2006. - 25 с.

66. Массель, Л.В. Интеграция информационных технологий в системных исследованиях энергетики / Л.В. Массель, Е.А. Болдырев, А.Ю. Горнов и др. Под ред.Н.И.Воропая. Новосибирск: Наука, 2003. - 320 с.

67. Массель, Л.В. Моделирование и разработка современных программных комплексов для исследований энергетики / Л.В. Массель, Е.А. Болдырев // Вычислительные технологии. 2002. - Т.7, № 4. - С.59-70.

68. Массель, Л.В. Фрактальный подход к построению информационных технологий / Л.Д. Криворуцкий, Л.В. Массель // Информационная технология исследований развития энергетики. — Новосоибирск:: Наука. Сиб. изд. фирма РАН, 1995.-е. 40-67.

69. Метлис, Я. Архитектура на базе моделей / Я. Метлис // Computerworld. — 2003.-№30.

70. Митри, М. Основы создания mashup. Web-сервисы и семантический Web: Создание онтологии. / М. Митри, Н. Чейз. Режим доступа: http://www.ibm.com/developerworks/ru/edu/x-ultimashup4/index.html, свободный.

71. Михаленко П. Язык онтологии в Web / П. Михаленко. // Открытые системы. -2004.-№2.

72. MDD. Общий обзор и концепция разработки, управляемой моделями.// IBM developerWorks. Режим доступа:http://www.ibm.com/developerworks/ru/library/mdd/ch 1 /ch 1 .htm 1, свободный.

73. Одинцов, И.О. Профессиональное программирование. Системный подход / И.О. Одинцов СПб.:БХВ-Петербург, 2003. - 512 с.91 .Орфали, Р. Основы CORBA / Р. Орфали, Д. Харки, Д. Эдварде // М: Малип. -1999.

74. OWL, язык веб-онтологий. Краткий обзор. Рекомендация W3C 2004. — Режим доступа: http://sherdim.rsu.ru/pts/semanticweb/REC-owl-features-20040210ru.html, свободный.

75. Павловская, Т.А. C/C++. Программирование на языке высокого уровня Т.А. Павловская СПб.: Питер, 2001. - 464 с.

76. Палагин, А.А. Автоматизация проектирования тепловых схем турбоустано-вок / А.А. Палагин Киев: Наукова думка, 1983. - 159 с.

77. Палагин, А.А. Логическичисловая модель турбоустановки / А.А. Палагин // В кн.: Проблемы машиностроения. — Киев: Наукова думка, 1975. — вып. 2. — С. 103- 106.

78. Попов Э.В. Корпоративные системы управления знаниями / Э.В. Попов // Новости искусственного интеллекта. — 2001. — № 1. — С. 3 — 11.

79. Попырин, Л.С. Автоматизация математического моделирования теплоэнергетических установок / Л.С. Попырин, В.И. Самусев, В.В. Эпелыптейн — М.: Наука, 1981.-235 с.

80. Россеева, О.И. Организация эффективного поиска на основе онтологий / О.И. Россеева, Ю.А. Загорулько. — Режим доступа: http://www.dialog-21.ru/Archive/2001/volume2/249.htm, свободный.

81. Савельев В.А. Современные проблемы и будущее гидроэнергетики Сибири /

82. B.А. Савельев Новосибирск. Наука. Сиб. изд. фирма РАН, 2000. - 200 с.

83. Скрипкин С.К. Модель взаимодействия онтологий прикладных областей, задач и приложений / С.К. Скрипкин, Т.Н. Ворожцова // Вестник ИрГТУ. -2005.-№4(24).-С. 25-30.

84. Скрипкин С.К. Модель Мета2-онтологии в приложениях, для исследования систем энергетики, основанных на метазнаниях / Скрипкин С.К., Ворожцова Т.Н.//Вычислительные технологии, т. 13, ч. III, 2008. С. 169-175.

85. Скрипкин С.К. Современные методы метапрограммирования и их перспективы / С.К.Скрипкин, Т.Н. Ворожцова // Вестник ИрГТУ. 2006. - № 2 (26).-С. 90-97.

86. Скрипкин, С.К. Схемо-ориентированная информационная гипертехнология / С.К. Скрипкин, Т.Н. Ворожцова // Методы управления физико-технологическими системами энергетики в новых условиях. — Новосибирск: ВО «Наука». Сиб. издат. Фирма, 1995. С. 86-89.

87. Смирнов, С.В. Среда моделирования для построения инженерных теорий / С.В. Смирнов // Известия Самарского научного центра РАН, 1999. -№ 2.1. C. 277-285.

88. Смирнов, С.В. Онтологии в задачах моделирования сложных систем / С.В. Смирнов // Проблемы управления и моделирования в сложных системах: Труды II междунар. конф. — Самара: Самарский НЦ РАН, 2000. — С. 66-72.

89. Тарасов, А. Ф. Онтологический подход к построению логических моделей программных систем / О.А. Лябик // В1СНИК Донбаськог державно1 ма-шинобуд1вно1 академ1\", — 2006. № 1Е (6).

90. Тарасов, С. Разработка на основе моделей (Model Driven Development) с примерами использования PowerDesigner / С. Тарасов // Мир ПК, 2007. -№6.

91. Тидвелл, Дж. Разработка пользовательских интерфейсов / Дж. Тидвелл // СПб.: Питер. 2008. - 416 с.

92. Хорошевский В.Ф. Пространства знаний в сети Интернет и Semantic Web (Часть 1) / В.Ф. Хорошевский // Искусственный интеллект и принятие решений. 2008.-№ 1.

93. Чарнецки, К. Порождающее программирование: методы, инструменты, применение. Для профессионалов / К. Чарнецки, У. Айзенекер. СПб.: Питер, 2005.-731 с.

94. Чен, П. Модель "сущность-связь" шаг к единому представлению о данных / П. Чен // СУБД, 1995.- №3.

95. Черемных, Структурный анализ систем: IDEF-технологии / С.В. Черем-ных, И.О. Семенов, B.C. Ручкин. М.: Финстат, 2001. - 208 с.

96. Шаллоуей, А. Шаблоны проектирования. Новый подход к объектно-ориентированному анализу и проектированию. А. Шаллоуей, Д. Трот /Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. - 288 с.

97. Электронные образовательные ресурсы. — Режим доступа: http://bigor.bmstu.ru/, свободный.

98. An informal description of Standard OIL and Instance OIL. 2000 - Режим доступа: http://www.ontoknowledge.org/oil/downl/oil-whitepaper.pdf, свободный.

99. D. Gasevic, D. Djuric, V. Devedzic. Model Driven Architecture and Ontology Development (Hardcover). Springer. 2006. 312 c.

100. Gruber T.R. A translation approach to portable ontologies // Knowledge Acquisition. 1993. 5(2): 199-220.

101. Gruber T. R., 1995. Toward Principles for the Design of Ontologies Used for Knowledge Shring // International Jornal of Human and Computer Studies. № 43 (5/6). P.907-928.

102. FIPA. 1998. Ontology Service. FIPA 98 Specification. Part 12. October, 1998. Режим доступа: http://www.fipa.org/, свободный.

103. Furquhar A.,Fikes R., Rice J. 1996. The Ontolingua Server: A Tool for Collaborative Ontology Construction // Knowlege System Laboratory, KSL-96-26, September, 1996.

104. Marca D.A, McGowan C.L. SADT: Structured analysis and design technique, McGraw-Hill Book Co. Inc: New York, NY - 1988.

105. Ontology Driven Architectures and Potential Uses of the Semantic Web in Systems and Software Engineering. — Режим доступа: http://www.w3.org/2001/sw/BestPractices/SE/ODA/, свободный.

106. OWL Web Ontology Language Guide. W3C Recommendation. 10 February 2004. Режим доступа: http://www.w3.org/TR/owl-guide, свободный.

107. OWL 2 Web Ontology Language, Primer, W3C Working Draft 11 June 2009 -Режим доступа: http://www.w3.org/TR/2008/WD-owl2-primer-20080411, свободный.

108. OWL 2 Web Ontology Language, Document Overview, W3C Working Draft 11 June 2009 Режим доступа: http://www.w3.org/TR/2009/WD-owl2-overview-20090611, свободный.

109. Resource Description framework (RDF), Режим доступа: http://www.w3.org/RDF/, свободный.

110. Sosnovsky S., Gavrilova T. Development of Educational Ontology for C-Programming // IJITA-2006. -Vol. 13. № 4. - P. 303-308.

111. Staab S., Schnurr H.P.,Studer R. Sure Y. Knowledge process and ontologies. // IEEE Intelligent Systems. 2002. - vol. 16. - № 1. - P. 26-34

112. Selic В., Gullekson G., Ward P.T. Real-Time Object-Oriented Modeling. John Wiley & Sons. Inc. 1994.

113. Yourdon E. Modern structured analysis. Prentice-Hall, New Jenersy. 1989. -Режим доступа:http://www.ibm.com/developerworks/ru/library/mdd/chl/chl.html, свободный.