Представлення онтологiї навчального простору за допомогою семантичних веб-технологiй

Представлення онтологiї навчального простору за допомогою семантичних веб-технологiй 

Одною iз проблем iнтелектуальної навчальної системи є вiдсутнiсть чiтких семантичних правил у вiдношеннях мiж поняттями предметних областей, створених рiзними експертами.

Метою роботи є об’єднання мiж собою дидактичних онтологiй, якi побудованi на основi понятiйно-тезисної моделi [1]  вiдповiдних предметних областей навчального простору, яке символiзує детальне вивчення певного поняття навчального курсу з використанням семантичних веб-технологiй. Формально пiд дидактичною онтологiєю розумiється орiєнтований ациклiчний граф, вершинами якого виступають навчальнi поняття, а дуги вказують на вiдношення дидактичного слiдування мiж ними [2].

Для створення взаємозв’язку мiж поняттями певної предметної областi було обрано мову RDF. Ця мова представляє собою твердження про ресурси. Твердження що описує ресурс, має вигляд суб’єкт–предикат–об’єкт i називається триплетом [3]. Без
лiч RDF тверджень утворює орiєнтований граф, в якому вершини (суб’єкт, об’єкт) для дистанцiйного навчання є поняттями певної предметної областi, а дуги (предикат) — взаємовiдношення мiж ними. У навчальному процесi RDF-граф вiдображає послiдовнiсть понять таким чином, що наступне поняття не можливо вивчити, не переглянувши попереднє.

Бiльш детальнi вiдношення мiж дидактичними онтологiями навчального курсу дозволяє представити мова OWL, посилюючи значення RDF-предикатiв. В основi OWL онтологiй лежать властивостi, класи, об’єкти та обмеження, якi реалiзують уявлення
про об’єкти, як про безлiч сутностей, характеризуються певним набором властивостей i об’єднуються за певними ознаками (властивостями i обмеженням) у групи (класи).

В результатi повного опису об’єктiв та їх властивостей, вiдношення мiж предметними областями, буде представлено як складна iєрархiчна база знань, за допомогою якої можна здiйснювати iнтелектуальнi операцiї, такi як семантичний пошук.
Вибiрка взаємопов’язаних понять у необхiднiй дидактичнiй онтологiї, яка представлена у виглядi RDF бази знань, реалiзується за допомогою протоколу та мови SPARQL. Ця мова надає можливiсть пошуку необхiдної iнформацiї, описуючи шаблон, який вiдображає вигляд RDF триплетiв.

Таким чином, розроблена система може застосовуватись для рiзноманiтних предметних областей навчального простору; органiзовувати взаємовiдношення мiж групою пересiчних понять, якi належать рiзним онтологiям певних предметних областей у єдину дидактичну онтологiю з метою вивчення користувачем необхiдного поняття навчального курсу. Це пiдтверджено навчальними матерiалами у галузевих технiчних, математичних та економiчних науках. Система впроваджена та якiсно функцiонує на навчальному веб-порталi.

Лiтература

1. Лабораторiя СЕТ – лабораторiя семантичних технологiй в дистанцiйному навчаннi 
   [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.setlab.net/.
2. Титенко С.В. Побудова дидактичної онтологiї на основi аналiзу елементiв понятiйно-тезисної моделi // Науковi вiстi НТУУ “КПI”. – 2010. – № 1. – С. 82–87.
3. RDF/XML Syntax Specification.
   [Електронний ресурс]. – http://www.w3.org/TR/REC-rdf-syntax/.
   International conference on System Analysis and Information Technologies