О представлении предметных областей с помощью семантических сетей

№42-2,

Технические науки

В статье перечисляются несколько способов визуализации деревьев. Приведено краткое описание программного продукта для визуализации представления различных предметных областей с помощью семантических сетей.

Похожие материалы

Графы являются одним из математических объектов, имеющих широкое применение не только как инструмент решения задач, но и как основное средство построения математических и информационных моделей [1].

Возможности формализированного представления объектов реального мира с помощью математических моделей дают мощный инструмент для познания, прогнозирования и управления. Одним из примеров эффективного применения методов математического моделирования является формализация предметной области [2]. Некоторыми авторами предпринимались попытки описания математического аппарата формализации предметной области [3, 4, 5] и примеров его успешной реализации [6, 7, 8].

Визуализация — общее название приёмов представления информации в виде, удобном для зрительного наблюдения и анализа [2].

Существуют различные способы визуализации информации, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Проиллюстрируем возможные способы визуализации такой популярной структуры данных как дерево (рис. 1-7).

Представление дерева

Рис 1. Представление дерева

Представление дерева

Рис 2. Представление дерева

Представление дерева

Рис 3. Представление дерева

Представление дерева

Рис 4. Представление дерева

энциклопедия (наука, культура (искусство, ремесло));

Рис 5. Представление дерева

{энциклопедия. наука;

энциклопедия. культура. искусство;

энциклопедия. культура. ремесло}

Рис 6. Представление дерева

Представление дерева

Рис 7. Представление дерева

Проблему визуализации предметной области можно решить, создав программный продукт для автоматического построения ее графовой модели. В основу такого программного продукта авторами положен алгоритм построения модели теоретического материала, разработанный Д.А. Бояриновым [3]. В результате пользователю предоставляется возможность, зная только основные элементы предметной области и связи между ними, наглядно представить всю предметную область в виде семантической сети.

Диалоговое окно программы

Рис. 8. Диалоговое окно программы

Данная программа включает базы данных:

  • содержащие графовые модели теоретического материала, допускающие их добавление, удаление, построение и изменение;
  • содержащие графовые модели знаний каждого пользователя по рассматриваемым темам.

Для внесения данных, необходимых для построения граф-моделей теоретического материала предусмотрены кнопки «Знания» и «Влияния». «Знания» содержат элементы теоретического материала (рис. 2), а «Влияния» – связи между ними (рис. 3).

Диалоговое окно «Знания».

Рис. 9. Диалоговое окно «Знания».

Диалоговое окно «Влияния».

Рис. 10. Диалоговое окно «Влияния».

Используемые технические средства

Для нормального функционирования программного обеспечения необходим персональный компьютер, удовлетворяющий следующим системным требованиям:

  • Оперативная память: минимальная – 128 Mb;
  • процессор: Pentium III и выше;
  • система Windows 9х или NT.

Таким образом, представление информации с помощью семантической сети, не только наглядно, но и удобно для автоматизации. Примером этому может служить предоставленный программный продукт. Он прост в использовании, для работы с ним не требуется каких-либо специальных знаний и навыков. Использование программы позволяет представить предметную область в виде семантической сети, в которой наглядно показаны существенные элементы и связи между ними.

Список литературы

  1. Хасанова С.Л. Программная визуализация алгоритмов на графах // NovaInfo.Ru – 2016 г. – № 41. Т 3. С 1-4.
  2. Киселева О.М. Пример применения методов математического моделирования // NovaInfo.Ru (Электронный журнал.) – 2016 г. – № 42; URL: http://novainfo.ru/article/4712].
  3. Бояринов Д.А. Семантические сети в формализации некоторых проблем методики преподавания математики / Д.А. Бояринов, Е.П. Емельченков // Проблемы теории и практики обучения математике: сб. научных работ, представленных на международную научную конференцию «55 Герценовские чтения». – С.Пб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2002. – С. 129 - 130.
  4. Тимофеева Н.М. Проектирование учебных словарей по педагогическим дисциплинам: автореф. дис.. канд. пед. наук. - Смоленск, 2004.
  5. Тимофеева Н.М. Моделирование учебных словарей по педагогическим дисциплинам/Н.М. Тимофеева, О.М. Киселева // Общественные науки. 2012. Т. 2. № 6. С. 157-164.
  6. Бояринов Д.А. О формализации некоторых теоретических понятий методики преподавания математики / Д.А. Бояринов, Е.П. Емельченков // Информатизация общества и проблемы образования: материалы научно-практической конференции (25-27 марта 2002 г.). - Москва-Смоленск: Изд. ИПИРАН, СГПУ, 2002. – С. 101 – 123.
  7. Козлов С.В. Технология конструирования индивидуального теста в личностно ориентированной обучающей системе / С.В. Козлов, Е.П. Емельченков // Методология и методика информатизации образования: концепции, программы, технологии: материалы Всероссийской научно-практической конференции 17-19 октября 2005 года. Смоленск: СГПУ, 2005. - Вып 2. С. - 39-42.
  8. Козлов С.В. Выбор оптимального набора тестовых заданий / С.В. Козлов, Е.П. Емельченков // Методология и методика информатизации образования: концепции, программы, технологии: материалы Всероссийской научно-практической конференции 17-19 октября 2005 года. – Смоленск: СГПУ. - Вып. 2 – 2005. - С. 37-38.