A Framework for Semantic-based Model A Framework for Semantic-based Model Base in Decision Support SystemsBase in Decision Support Systems

Amin SaremiAmin Saremi

Fall 2006Fall 2006

معرفيمعرفي

توضيح مساله، مفاهيم مرتبط و لزوم آنتوضيح مساله، مفاهيم مرتبط و لزوم آن

سيستم هاي پشتيبان تصميم و چارچوب هاي سيستم هاي پشتيبان تصميم و چارچوب هايمرتبطمرتبط

چارچوب پيشنهاديچارچوب پيشنهادي

مسايل و نکات موجودمسايل و نکات موجود

توضيح مسالهتوضيح مساله

مدلهاي حل مسالهمدلهاي حل مسالهتعريف مدل: مشخصه اي رسمي بر پايه يک زبان و تعريف مدل: مشخصه اي رسمي بر پايه يک زبان و –

شامل نحو، معنا و احتماال قوانيني براي نتيجه گيري است.شامل نحو، معنا و احتماال قوانيني براي نتيجه گيري است.متامدلمتامدل–

مدلهاي حل مساله در سطح پياده سازي و مشکالت مدلهاي حل مساله در سطح پياده سازي و مشکالتآنآن

مدلها در سطح طراحي و لزوم آنمدلها در سطح طراحي و لزوم آن:مفاهيم مرتبط:مفاهيم مرتبط

InteroperabilityInteroperabilityو مساله مجتمع سازي و مساله مجتمع سازي Model Driven Architecture (MDA)Model Driven Architecture (MDA)

InteroperabilityInteroperability

:تعريف: تعريفIEEEIEEE توانايي دو يا چند سيستم يا مولفه براي تبادل : توانايي دو يا چند سيستم يا مولفه براي تبادل :

اطالعات و استفاده از اطالعاتي که مبادله شده اند.اطالعات و استفاده از اطالعاتي که مبادله شده اند.HyperDictionaryHyperDictionary توانايي نرم افزار و سخت افزار بر : توانايي نرم افزار و سخت افزار بر :

روي ماشين هاي مختلف از فروشندگان مختلف براي روي ماشين هاي مختلف از فروشندگان مختلف براي برقراري ارتباطبرقراري ارتباط

:عوامل موثر:عوامل موثرOutsourcingOutsourcing، ، MergeMerge کاهش هزينه ها در ، کاهش هزينه ها در ،ITIT... و ... و

يکي از راههاي حل مساله يکي از راههاي حل مسالهinteroperabilityinteroperability ( مي باشد:( مي باشد:HomogenizationHomogenizationتجانس )تجانس )

مثال( مثال استفاده از زبان ها و مفاهيم واحد( استفاده از زبان ها و مفاهيم واحدUMLUML))–SyntaxSyntax–SemanticSemantic

Model Driven Architecture (MDA)Model Driven Architecture (MDA)

رهيافت رهيافتOMGOMGبراي حل مساله مجتمع سازي براي حل مساله مجتمع سازي يک مدل که عمليات و عملکرد يک سيستم را يک مدل که عمليات و عملکرد يک سيستم را

مشخص مي کند در محيط هاي گوناگون به کمک مشخص مي کند در محيط هاي گوناگون به کمک نگاشت و تبديل استانداردها يا نگاشت به محيط نگاشت و تبديل استانداردها يا نگاشت به محيط

هاي ديگر تحقق يابد.هاي ديگر تحقق يابد. سه هدف اصلي سه هدف اصليMDAMDA::

( قابليت حمل( قابليت حملPortabilityPortability))InteroperabilityInteroperability( قابليت استفاده مجدد( قابليت استفاده مجددReusabilityReusability))

( مدل مستقل از محيط )مدل مستقل از محيطPlatform Platform Independent ModelIndependent Model:):)

سيستم است که سيستم است که توابعتوابعمشخصه اي رسمي از ساختار و مشخصه اي رسمي از ساختار و ((AbstractAbstractاز جزييات فني دوري مي جويد )از جزييات فني دوري مي جويد )

( مدل مختص به محيط )مدل مختص به محيطPlatform Specific Platform Specific ModelModel:):)

برعکس، مشخصه اي که به واسط هايي چون برعکس، مشخصه اي که به واسط هايي چونCORBACORBA، ، EJBEJB.و ... وابسته باشد. و ... وابسته باشد

MDA Meta ModelMDA Meta Model

انواع نگاشتانواع نگاشتPIMPIM به به PIMPIM هنگامي که مدلها افزايش مي يابند، فيلتر مي : هنگامي که مدلها افزايش مي يابند، فيلتر مي :

شوند و يا خصوصي مي گردند بدون احتياج به اطالعات شوند و يا خصوصي مي گردند بدون احتياج به اطالعات مربوط به محيط. تبديل مدلهاي تحليل به طراحي.مربوط به محيط. تبديل مدلهاي تحليل به طراحي.

PIMPIM به به PSMPSM هنگامي که : هنگامي که :PIMPIM به اندازه کافي پااليش شده به اندازه کافي پااليش شده و آماده ارسال به محيط اجراست. تبديل يک مولفه مدل و آماده ارسال به محيط اجراست. تبديل يک مولفه مدل

((EJBEJBمنطقي به يک مدل مولفه تجاري موجود )منطقي به يک مدل مولفه تجاري موجود )

PSMPSM به به PSMPSM( براي محقق سازي :( براي محقق سازي :realizationrealization مولفه ها ) مولفه ها )DeploymentDeploymentو هنگام و هنگام

PSMPSM به به PIMPIM براي مجردسازي مدلها از پياده سازيهاي : براي مجردسازي مدلها از پياده سازيهاي :موجودموجود

.تفاوت مفاهيم ذکر شده و مساله موجود.تفاوت مفاهيم ذکر شده و مساله موجودلزوم مساله موجود و توضيحاتي پيرامون آنلزوم مساله موجود و توضيحاتي پيرامون آن

سيستم هاي پشتيبان تصميمسيستم هاي پشتيبان تصميم

معماري کليمعماري کليمزايا و معايبمزايا و معايب–

چارچوبهاي مرتبطچارچوبهاي مرتبط

چارچوب پيشنهاديچارچوب پيشنهادي

Presentation layerPresentation layerMeta Model layerMeta Model layerModel engine layerModel engine layerConcept layerConcept layerOntology layerOntology layer

شرح چارچوبشرح چارچوب

Presentation layerPresentation layer هدف اصلي انتقال مساله کاربر : هدف اصلي انتقال مساله کاربر :به زباني است که توسط نرم افزار درک شود و در به زباني است که توسط نرم افزار درک شود و در

[[1212]] استفاده مي شود. اين اليه بر اساس استفاده مي شود. اين اليه بر اساس DLDLاينجا از اينجا از تبديل مي کند. تبديل مي کند.DLDLزبان طبيعي را به پرس و جوهاي زبان طبيعي را به پرس و جوهاي

Meta Model layerMeta Model layer چه مدلي يا چه مدلي يا مي داندمي داند: اين اليه : اين اليه مدلهايي سوال رسيده از طرف کاربر را به بهترين نحو مدلهايي سوال رسيده از طرف کاربر را به بهترين نحو پاسخ مي دهد. آنگاه با توجه به اين انتخاب پارامترها يا پاسخ مي دهد. آنگاه با توجه به اين انتخاب پارامترها يا

صفات مساله را اقتباس کرده و آن ها را براي اليه صفات مساله را اقتباس کرده و آن ها را براي اليه پايينتر مي فرستد.پايينتر مي فرستد.

Model engine layerModel engine layer اين اليه مخزني از مدلهاي آماده : اين اليه مخزني از مدلهاي آماده : web serviceweb serviceاجراست و از نقطه نظر ارتباطي همانند يک اجراست و از نقطه نظر ارتباطي همانند يک

عمل مي کند. اين اليه، اليه زيرين خود را بخوبي مي شناسد عمل مي کند. اين اليه، اليه زيرين خود را بخوبي مي شناسد و با توجه به آن )بوسيله برقراري ارتباط با اليه آنتولوژي( و با توجه به آن )بوسيله برقراري ارتباط با اليه آنتولوژي(

اطالعات مورد نياز را براي اجراي مدل مورد نظر درخواست اطالعات مورد نياز را براي اجراي مدل مورد نظر درخواست مي کند. در اين اليه پايگاه داده هاي محلي وجود دارد که مدل مي کند. در اين اليه پايگاه داده هاي محلي وجود دارد که مدل

براي ذخيره و استفاده از اطالعات محلي از آن استفاده مي براي ذخيره و استفاده از اطالعات محلي از آن استفاده مي کند تا بتوان از اين چارچوب در دامنه هاي مختلف استفاده کند تا بتوان از اين چارچوب در دامنه هاي مختلف استفاده

کرد.کرد.

Concept layerConcept layer اين اليه به اليه بااليي کمک مي کند که : اين اليه به اليه بااليي کمک مي کند که :ارتباطات مفهومي مابين اطالعات دامنه را درک کند و داده ارتباطات مفهومي مابين اطالعات دامنه را درک کند و داده

هاي درست و بامعني را از اليه آنتولوژي درخواست کند. اين هاي درست و بامعني را از اليه آنتولوژي درخواست کند. اين اليه روابطي مفهومي بر روي داده هاست و يک آنتولوژي اليه روابطي مفهومي بر روي داده هاست و يک آنتولوژي

دامنه را شکل مي دهد. اين اليه فرهنگ لغات و ساختار دنياي دامنه را شکل مي دهد. اين اليه فرهنگ لغات و ساختار دنياي بيرون را در دامنه مورد نظر نمايش مي دهد.بيرون را در دامنه مورد نظر نمايش مي دهد.

Ontology layerOntology layer اين اليه پايگاه دانشي براي : اين اليه پايگاه دانشي براي :آنتولوژي دامنه است و حالت و اشيا ي واقعي آنتولوژي دامنه است و حالت و اشيا ي واقعي

موجود در دامنه را نشان مي دهد.موجود در دامنه را نشان مي دهد.

مسايل و نکات موجودمسايل و نکات موجود

اليه اليهMeta ModelMeta Model:: اين اليه چيست؟ اين اليه چيست؟دانستندانستنطريقه طريقه شامل يک آنتولوژي مدل براي برقراري ساختاري رسمي و شکل شامل يک آنتولوژي مدل براي برقراري ساختاري رسمي و شکل

دهي به مدلهاي گوناگون، متامدلي بر روي مدلهاي حل مسالهدهي به مدلهاي گوناگون، متامدلي بر روي مدلهاي حل مساله بمنزله بمنزلهTBoxTBox.ي براي مدلها رفتار مي کند.ي براي مدلها رفتار مي کنددرستي راه حل نهايي به عنوان مالک ارزيابي چارچوبدرستي راه حل نهايي به عنوان مالک ارزيابي چارچوب )استفاده از يک آنتولوژي گسترده يا مدل مرجع )متا متا مدل( استفاده از يک آنتولوژي گسترده يا مدل مرجع )متا متا مدل

براي تمامي مدلها و مزيات هر يکبراي تمامي مدلها و مزيات هر يکچيستي پارامترها و صفات مساله و اقتباس آنهاچيستي پارامترها و صفات مساله و اقتباس آنها انتخاب مدل بر اساس پارامترها يا انتخاب پارامترها بر اساس انتخاب مدل بر اساس پارامترها يا انتخاب پارامترها بر اساس

مدلمدل

آموزش کاربر، و تصحيح مسايل با ساختار ناقص و مريضآموزش کاربر، و تصحيح مسايل با ساختار ناقص و مريضتصحيح تعامليتصحيح تعامليتصحيح خودکارتصحيح خودکار

اليه اليهModel engineModel engine:: رفتار به منزله يک رفتار به منزله يکABoxABox براي براي TBoxTBoxمدلها مدلها فهم آنتولوژي دامنه )اليه آنتولوژي( و وابستگي به آنفهم آنتولوژي دامنه )اليه آنتولوژي( و وابستگي به آن!!! استفاده از پايگاه داده محلي براي حذف وابستگي !!!استفاده از پايگاه داده محلي براي حذف وابستگي

نکات باقيماندهنکات باقيمانده

تبديل چند سوال نمونه از زبان طبيعي به فرم پرس و جوهاي تبديل چند سوال نمونه از زبان طبيعي به فرم پرس و جوهايDLDL

طراحي يک آنتولوژي نمونه براي يک مدل حل مساله بخصوصطراحي يک آنتولوژي نمونه براي يک مدل حل مساله بخصوص

اقتباس و استخراج پارامترهاي مساله و ساختاربخشي به آن در اقتباس و استخراج پارامترهاي مساله و ساختاربخشي به آن درچند مساله نمونهچند مساله نمونه

طراحي آنتولوژي حاوي چند مدل حل مساله، ارايه سوالي از اليه طراحي آنتولوژي حاوي چند مدل حل مساله، ارايه سوالي از اليهباالتر، اقتباس پارامترهاي آن، انتخاب خودکار يک مدل براي حلباالتر، اقتباس پارامترهاي آن، انتخاب خودکار يک مدل براي حل

پيشنهاد و ارايه مدلي مرجع براي آنتولوژي مدل پيشنهاد و ارايه مدلي مرجع براي آنتولوژي مدل)مدل هاي حل مساله()مدل هاي حل مساله(

بيان يک مساله ناقص و با ساختار مريض و بيان يک مساله ناقص و با ساختار مريض وتصحيح و ساختاربندي آن مساله با استفاده از تصحيح و ساختاربندي آن مساله با استفاده از

يک مدل موجود حل مساله در آنتولوژي مدليک مدل موجود حل مساله در آنتولوژي مدل حذف وابستگي اليه حذف وابستگي اليهModel EngineModel Engine به دامنه اي به دامنه اي

مورد نظرمورد نظر

ضبط پيشنهاداتضبط پيشنهادات

منابعمنابع [1] G. Banavar and A. Bernstein, "Challenges in Design and Software Infrastructure for Ubiquitous [1] G. Banavar and A. Bernstein, "Challenges in Design and Software Infrastructure for Ubiquitous

Computing Applications", Proceedings of the Communications of the ACM, December 2002.Computing Applications", Proceedings of the Communications of the ACM, December 2002. [2] A. v. Bunningen, "Context aware querying", October 2004.[2] A. v. Bunningen, "Context aware querying", October 2004. [3] L. Ceccaroni, U. Cort´es and M. Sanchez-Marre, "OntoWEDSS: an ontology-underpinned [3] L. Ceccaroni, U. Cort´es and M. Sanchez-Marre, "OntoWEDSS: an ontology-underpinned

decision-support system for wastewater management", 2001.decision-support system for wastewater management", 2001. [4] F. Fuchs, I. Hochstatter, M. Krause, and M. Berger, "A Metamodel Approach to Context [4] F. Fuchs, I. Hochstatter, M. Krause, and M. Berger, "A Metamodel Approach to Context

Information", Proceedings of the 3rd Int’l Conf. on Pervasive Computing and Communications Information", Proceedings of the 3rd Int’l Conf. on Pervasive Computing and Communications Workshops (PerCom 2005 Workshops), 2005.Workshops (PerCom 2005 Workshops), 2005.

[5] X. Gu, A. Messer, I. Greenberg, D. Milojicic, and K. Nahrstedt, "Adaptive Offloading for [5] X. Gu, A. Messer, I. Greenberg, D. Milojicic, and K. Nahrstedt, "Adaptive Offloading for Pervasive Computing", IEEE Pervasive Computing Magazine, 2004.Pervasive Computing", IEEE Pervasive Computing Magazine, 2004.

[6] P. Kallio, E. Niemela and J. Latvakoski, "Ubisoft – pervasive software", 2004.[6] P. Kallio, E. Niemela and J. Latvakoski, "Ubisoft – pervasive software", 2004. [7] N. Kasabov, L. Erzegovesi, M. Fedrizzi, A. Beber, and D. Deng, "Hybrid Intelligent Decision [7] N. Kasabov, L. Erzegovesi, M. Fedrizzi, A. Beber, and D. Deng, "Hybrid Intelligent Decision

Support Systems and Applications for Risk Analysis and Discovery of Evolving Economic Clusters Support Systems and Applications for Risk Analysis and Discovery of Evolving Economic Clusters in Europe", 1999.in Europe", 1999.

[8] W.Y. Lum and F.C.M. Lau, "A Context -Aware Decision Engine for Content Adaptation", IEEE [8] W.Y. Lum and F.C.M. Lau, "A Context -Aware Decision Engine for Content Adaptation", IEEE Pervasive Computing, 2002.Pervasive Computing, 2002.

[9] E. Turban et al, [9] E. Turban et al, Decision Support Systems and Intelligent SystemsDecision Support Systems and Intelligent Systems , sixth edition, 2001, Prentice , sixth edition, 2001, Prentice Hall.Hall.

[10] R. Vahidov, “Decision Station: A Notion for a Situated DSS”, Proceedings of the 35th Hawaii [10] R. Vahidov, “Decision Station: A Notion for a Situated DSS”, Proceedings of the 35th Hawaii International Conference on System Sciences, 2002.International Conference on System Sciences, 2002.

[11] R. Vahidov et al, “A Framework for Situated Decision Support Systems”, Proceedings of the [11] R. Vahidov et al, “A Framework for Situated Decision Support Systems”, Proceedings of the 11th European Conference on Information Systems. ECIS2003, Naples, Italy, 2003.11th European Conference on Information Systems. ECIS2003, Naples, Italy, 2003.

[12] J. Weeds, B. Keller, D. Weir, I. Wakeman, J. Rimmer and T. Owen, " Natural Language [12] J. Weeds, B. Keller, D. Weir, I. Wakeman, J. Rimmer and T. Owen, " Natural Language Expression of User Policies in Pervasive Computing Environments", 2004.Expression of User Policies in Pervasive Computing Environments", 2004.

[13] K.C. Yu, "Effective Partial Ontology Mapping in a Pervasive Computing Environment", Master [13] K.C. Yu, "Effective Partial Ontology Mapping in a Pervasive Computing Environment", Master of philosophy thesis, University of Hong Kong, November 2004.of philosophy thesis, University of Hong Kong, November 2004.