Интеграция семантических моделей в исследованиях проблем энергетической безопасности

Abstract

Актуальность работы определяется, с одной стороны, важностью проблем энергетической безопасности и их исследований, с другой - необходимостью развития интеллектуальных инструментальных средств исследований и их интеграции с традиционными математическими моделями. Цель работы: усовершенствование двухуровневой технологии исследований проблем энергетической безопасности за счет интеграции семантических моделей и расширения онтологического пространства знаний о предметной области онтологиями событий. Методы исследования: В предложенной ранее двухуровневой технологии исследований проблем энергетической безопасности на верхнем (первом) уровне выполняется качественный анализ (экспресс-анализ) с применением методов и средств семантического (онтологического, когнитивного и событийного) моделирования, на нижнем (втором) - количественный анализ на основе численных расчетов с использованием традиционных программных комплексов. Когнитивные модели используются для моделирования угроз энергетической безопасности, событийные модели - для моделирования вариантов развития чрезвычайных ситуаций в энергетике. Совместное использование когнитивного и событийного моделирования позволяет получить более объективную оценку ситуации. Вводятся онтологии событий, используемые для перехода от когнитивных к событийным моделям. Рассматривается использование Joiner-сетей для последующего анализа и обработки событийных моделей. Результаты: Предложены правила генерирования онтологий событий. Описан алгоритм автоматизированного перехода от когнитивных карт к событийным моделям на основе онтологий (с использованием онтологий событий) как один из этапов усовершенствования двухуровневой технологии. Приведены разработанные онтологии, когнитивные и событийные карты и построенная на их основе событийная модель с использованием Joiner-сетей.

The urgency of the work is determined, on the one hand, by the importance of energy security issues and its research, on the other - by the need to develop intelligent research tools and their integration with traditional mathematical models. The main aim of the study: improvement of two-level technology of researching energy security problems by integrating semantic models and expanding ontological space of knowledge on object domain by event ontologies. The methods used in the study: On the top (first) level of the previously proposed two-level technology of energy security problems research a qualitative analysis (express analysis) is performed using the methods and means of semantic (ontological, cognitive and event) simulation, on the lower (second) level a quantitative analysis is performed on the basis of numerical calculations using traditional software systems. Cognitive models are used to simulate the energy security threats, event model are used to simulate emergencies development in energy sector. Joint implementation of cognitive and event modeling allows obtaining more objective evaluation of the situation. The paper introduces the event ontologies used for transition from cognitive to event-driven models and considers application of Joiner-nets for analyzing and processing event models. The results: The authors have proposed the rules for generating events ontologies. The paper describes the algorithm for automated transition from cognitive maps to event-driven models based on ontology (using events ontologies) as one of the stages of improving two-level technology. The article introduces the developed ontologies, cognitive and event maps and event model using Joiner-nets built on their basis.