Удосконалена онтологічна модель бази знань експертної системи підтримки прийняття рішень в галузі цифрового опрацювання та комп’ютерної симуляції циклічних сигналів

Автор(и)

  • С.А. Лупенко Доктор технічних наук, професор, провідний науковий співробітник відділу досліджень навколишнього середовища Інституту телекомунікацій і глобального інформаційного простору Національної академії наук України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-6559-0721
  • О.В. Воляник Аспірант Інституту телекомунікацій і глобального інформаційного простору Національної академії наук України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-9137-7580

DOI:

https://doi.org/10.32347/2411-4049.2024.4.92-98

Ключові слова:

моделювання онтологій, математичне моделювання, опрацювання сигналів, циклічні сигнали, комп’ютерна онтологія, експертна система

Анотація

Робота присвячена удосконаленню концептуальної та формально-логічної моделі онтології предметної області «Моделювання та опрацювання циклічних сигналів». А саме, в роботі розроблено формально-логічну модель підонтології завдань, формально-логічну модель підонтології методів розв’язання завдань в галузі моделювання та опрацювання циклічних сигналів, формально-логічну модель підонтології програмно-апаратних засобів та формально-логічну модель підонтології результатів застосування математичних моделей, методів та засобів опрацювання та комп’ютерної симуляції циклічних сигналів. Удосконалена модель онтології та реалізований її прототип є основою бази знань онтоорієнтованої експертної системи підтримки прийняття рішень при вирішенні завдань обґрунтованого вибору математичних моделей та методів оцінювання характеристик, спектрального аналізу та комп’ютерної симуляції циклічних сигналів в рамках теорії циклічних функціональних відношень. Наведено приклади фрагментів онтології, розробленої в середовищі Protégé. Засобами автоматизованого формально-логічного розмірковування Protégé підтверджено несуперечність розробленої онтології. Обґрунтовано доцільність інтеграції на основі API розробленої комп’ютерної онтології із великою лінгвістичною моделлю, а саме, із ChatGPT.

Посилання

Lupenko, S. (2022). The Mathematical Model of Cyclic Signals in Dynamic Systems as a Cyclically Correlated Random Process. Mathematics, 10, 3406. https://doi.org/10.3390/math10183406

Lupenko, S.; Butsiy, R. (2024). Isomorphic Multidimensional Structures of the Cyclic Random Process in Problems of Modeling Cyclic Signals with Regular and Irregular Rhythms. Fractal Fract., 8, 203. https://doi.org/10.3390/fractalfract8040203

Lupenko, S. (2024). Rhythm-adaptive statistical estimation methods of probabilistic characteristics of cyclic random processes. Digital Signal Processing. doi: https://doi.org/10.1016/j.dsp.2024.10456

Lupenko, S. (2023). The rhythm-adaptive Fourier series decompositions of cyclic numerical functions and one-dimensional probabilistic characteristics of cyclic random processes. Digital Signal Processing, 104104, ISSN 1051-2004, https://doi.org/10.1016/j.dsp.2023.104104

Gardner, W. A., Napolitano, A., & Paura, L. (2006). Cyclostationarity: Half a century of research. Signal Processing, 86, 639–697.

Hurd, H. L. (2007). Periodically Correlated Random Sequences: Spectral Theory and Practice. The University of North Carolina at Chapel Hill Hampton University.

Napolitano, A. (2019). Cyclostationary Processes and Time Series. Theory, Applications, and Generalizations. Elsevier. https://doi.org/10.1016/C2017-0-04240-4

Dragan, Ya., Yevtukh, P., Sikora, L., & Yavorsky, B. (2000). Periodically correlated random processes as adequate models of signals of multiple rhythms of natural phenomena and technological processes. Computer technologies of printing, 4, 269–290. (In Ukrainian). [Драган, Я., Євтух, П., Сікора, Л., Яворський, Б. (2000). Періодично корельовані випадкові процеси як адекватні моделі сигналів кратної ритміки природних явищ і технологічних процесів. Комп’ютерні технології друкарства, 4, 269–290].

Dorogovtsev, A.Y. (1990). Stationary and periodic solutions of stochastic difference and differential equations in Banach space. In New Trends in Probability and Statistics (Vol. 1, pp. 375–390). VSP: Utrecht, The Netherland.

Marchenko, B.G. (1999). Linear periodic processes. Pr. Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine. Electrical engineering, 165–182. (In Ukrainian). [Марченко, Б.Г. (1999). Лінійні періодичні процеси. Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України. Електротехніка, 165–182].

Nematollahi, A.R. (2000). Discrete time periodically correlated Markov processes. Probability and Mathematical Statistics, 20 (1), 127–140.

Lupenko, S., Stadnyk, N., & Nnamene, Ch. (2019). An approach to constructing a taxonomic tree of models cyclic signals in the tasks of developing an onto-oriented system for decisions supporting of models choice. In 9th International Conference on Advanced Computer Information Technologies (ACIT)" June 5-7, 2019 in Ceske Budejovice, Czech Republic (pp. 89-92). ISBN 978-1-7281-0449-2

Lupenko, S.A., Lytvynenko, Ia.V., Zozulya, A.M., Nnamene K. Chizoba, & Volyanyk, O.V. (2021). Models, methods and means of ontology development of cyclic signal processing. Journal of Gidrocarbon Power Engineering, 8 (1), 8-17.

Smith, B. (2003). Ontology: philosophical and computational. Oxford, USA: Blackwell Publishers.

Gomez-Perez, A., Fernandez-Lopez, M., & Corcho, O. (2004). Ontological engineering. London: Springer-Verlag.

Guarino, N. (1998). Formal ontology and information systems. In Proc. 1st Int. Conf. on formal ontologies in information systems, Italy (pp. 3-15).

Gruber, T. (1991). The role of common ontology in achieving sharable, reusable knowledge bases. In Proc. 2nd Int. Conf.

Rasmussen, J., Pejtersen, A., & Goodstein, L. (1994). Cognitive Systems Engineering. New York, USA: Wiley-Interscience.

Gene ontology. [Online]. Retrieved May 01, 2024 from http://www.geneontology.org

SNOMED International. [Online]. Retrieved May 01, 2024 from http://www.snomed.org/

FMAOntology. [Online]. Retrieved May 01, 2024 from http://si.washington.edu/projects/fma

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-01-21

Як цитувати

Лупенко, С., & Воляник, О. (2025). Удосконалена онтологічна модель бази знань експертної системи підтримки прийняття рішень в галузі цифрового опрацювання та комп’ютерної симуляції циклічних сигналів. Екологічна безпека та природокористування, 52(4), 92–98. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2024.4.92-98

Номер

Розділ

Інформаційні технології та математичне моделювання