Онтологія трансдисциплінарної консолідації 3D-панорам

Abstract

Гончар А. В. Онтологія трансдисциплінарної консолідації 3D-панорам. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – Інформаційні технології. – Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору Національної академії наук України, Київ, 2021. Дисертаційне дослідження присвячене вирішенню актуальної науковотехнічної проблеми підвищення ефективності взаємодії користувачів з мережевими інформаційними ресурсами та системами знань змістовного відображення історикокультурної спадщини світової цивілізації шляхом розробки моделей, методу та засобів формування когнітивно-комунікативних сценаріїв їх трансдисциплінарної консолідації. Об’єктом дослідження є процеси взаємодії користувачів з віртуальними музейними експозиціями, консолідованими з мережевими інформаційними ресурсами змістовного відображення історико-культурної спадщини. Предметом дослідження – моделі, методи та ІТ-платформи формування віртуальних музейних експозицій, консолідованих з мережевими інформаційними ресурсами змістовного відображення історико-культурної спадщини, включаючи формат онтологічної взаємодії в їх середовищі. Методи дослідження. Для розв’язання поставлених задач був використаний комплекс методів: для розробки операціональних онтологічних моделей − системний аналіз, теорія множин, теорія графів; для формалізації представлення знань − алгебро-логічний та аксіоматичний методи; для програмної реалізації онтологічної ІТ-платформи − шаблони проектування та об’єктно-орієнтований аналіз. Метою дослідження є підвищення ефективності взаємодії користувачів з мережевими інформаційними ресурсами та системами знань змістовного відображення історико-культурної спадщини світової цивілізації шляхом розробки моделей, методу та засобів формування когнітивнокомунікативних сценаріїв їх трансдисциплінарної консолідації. Для досягнення зазначеної мети в роботі: 1. Розроблена онтологічна модель трансдисциплінарної консолідації 3Dпанорам з мережевими інформаційними ресурсами та системами знань змістовного відображення історико-культурної спадщини на основі трансдисциплінарних властивостей наративного дискурсу. Поняття «консолідована інформація» розглядається у форматі системно-інтегрованих різнотипних інформаційних ресурсів, які в сукупності наділені ознаками повноти, цілісності, несуперечності та складають єдину онтологічну модель з різних тематичних предметних областей з метою їх аналізу, опрацювання та ефективного використання в процесах мережевої взаємодії. В якості конструктиву консолідації використовуються механізми онтологічного інжинірингу. Використання методології онтологічних систем забезпечує представлення семантичних властивостей інформаційних ресурсів та певним чином реалізує взаємодію з ними та між ними. Консолідація інформаційних ресурсів, яка рефлексивно відображається різноманіттям таксономій, утворюється на основі міжконтекстних відношень, що встановлюються між концептами цих таксономій. Тобто консолідація інформаційних ресурсів є вербально-активною функцією, яка реалізує інтерпретацію множини бінарних відношень між усіма контекстами, що відображають зміст концептів, які утворюють зміст предметних областей, чиї наративні інформаційні ресурси задіяні в мережевій взаємодії. Категорія консолідації інформації визначається як таксономічне різноманіття інформаційних ресурсів, що утворюється концептами усіх таксономій, які, в свою чергу, утворюють це різноманіття. Консолідація характеризується існуванням вербально-активних рефлексії і рекурсії, які задані над відповідними таксономічними образами інформаційних ресурсів, що задіяні в мережевій взаємодії. Усі наративні інформаційні ресурси, над якими задані вербально-активні функції рефлексії і рекурсії, є трансдисциплінарними. Тобто трансдисциплінарність є гіпервластивістю консолідованої інформації, яка активується в процесі мережевої взаємодії, що проявляється у форматі когнітивно-комунікативного акту між відповідними наративними інформаційними ресурсами та користувачами. Використання консолідованої інформації певним чином реалізує її системологічність. Тобто таксономічне різноманіття, сформоване на засадах певної класифікації концептів, забезпечує реалізацію гіперфункції семантичного аналізу, систематизації тощо. Довільна таксономія чи таксономічне різноманіття можуть бути розширені до формату онтології. Це дозволяє визначити для консолідованої мережевої інформації формат наративного дискурсу. Агрегативне представлення таксономічного різноманіття та трансдисциплінарного формату наративного дискурсу повністю визначає та забезпечує реалізацію консолідації інформаційних ресурсів у процесах мережевої взаємодії. 2. Розроблений метод трансдисциплінарної консолідації мережевих інформаційних ресурсів та систем знань змістовного відображення історикокультурної спадщини в середовищі віртуальних музейних експозицій, що реалізує процеси формування єдиного системологічно-організованого музейного простору, включає кілька етапів. 1. Створення 3D-моделей об’єктів збереження спадщини з фотопанорам та відповідних таксономій їх структурного представлення. 2. Формування таксономічного різноманіття з контекстних описів цифрових образів об’єктів збереження історико-культурної спадщини (ЦОІКС). 3. Встановлення міжконтекстних зв’язків між таксономіями 3D-панорам та таксономічним різноманіттям відповідних інформаційних ресурсів. 4. Інкапсуляція інтерактивних таксономій 3D-панорам в таксономічне різноманіття інформаційних ресурсів. 5. Інкапсуляція таксономій, що відображають тематично визначені мережеві інформаційні ресурси до таксономічного різноманіття. 6. Генерація формату наративного дискурсу на основі сформованого новітнього таксономічного різноманіття. 7. Фіксація консолідованої інформації на основі інтегрованого таксономічного різноманіття. 8. Формування трансдисциплінарного інформаційного середовища у форматі наративного дискурсу на основі реалізації когнітивно-комунікативного сценарію взаємодії з консолідованими мережевими інформаційними ресурсами змістовного відображення історико-культурної спадщини. 9. Синхронізація онтологічної 3D-моделі з функціями мережевого сервісу, зокрема геоінформаційного середовища, для формування онтологічного екскурсійного маршруту. 3. Створена онтологічна ІТ-платформа трансдисциплінарної консолідації 3D-панорам з мережевими інформаційними ресурсами змістовного відображення історико-культурної спадщини «Музейний портал», яка забезпечує підвищення ефективності вирішення дослідницьких задач протягом реалізації когнітивно-комунікативного сценарію взаємодії з мережевими інформаційними ресурсами змістовного відображення історико-культурної спадщини шляхом їх консолідації та використання аналітичних можливостей консолідованих мережевих сервісів, зокрема геоінформаційних систем різного рівня та призначення, в середовищі єдиної трансдисциплінарної багатофункціональної онтолого-керованої системи. Використання онтологічної ІТ-плаформи «Музейний портал» в процесі реалізації когнітивно-комунікативних сценаріїв взаємодії з консолідованими ЦОІКС дозволяє значно розширити уявлення про надбання світової цивілізації, міждисциплінарні зв’язки між історією та культурою, наукою та новітніми технологіями для підвищення ефективності вирішення навчально-дослідницьких та науково-освітніх задач шляхом генерації нових знань засобами консолідованих мережевих інформаційних ресурсів та сервісів багатокритеріального аналізу та пошуку семантично зв’язаних інформаційних масивів, та візуалізації їх результатів, зокрема в ГІС. Таке поєднання дозволяє створити єдине трансдисциплінарне середовище взаємодії користувачів з консолідованими мережевими інформаційними ресурсами змістовного відображення історико-культурної спадщини, що забезпечує автоматичну інкапсуляцію новітніх ЦОІКС. В середовищі онтологічної ІТ-плаформи «Музейний портал» забезпечується підтримка взаємодії з консолідованими мережевими інформаційними ресурсами в процесі ознайомлення, вивчення та дослідження історико-культурних подій, фактів та явищ у форматі єдиного науково-освітнього середовища «Музейна планета», що забезпечує: − консолідацію розподілених наративних описів об’єктів збереження історико-культурної спадщини та їх представлення в єдиному середовищі «Музейного порталу», за рахунок чого скорочується час пошуку та підвищується ефективність використання інформації; − безшовну інтеграцію інформаційних систем об’єктів збереження історикокультурної та документальної спадщини (електронних бібліотек, архівів, описів музейних фондів, тематичних веб-порталів тощо) з метою створення єдиного середовища дослідницької діяльності; − онтологічне управління інформаційними масивами, наративи яких утворюють єдиний інформаційний простір – ІТ-платфому відображення віртуальних музейних експозицій «Музейний портал»; − локалізацію об’єктів історико-культурної спадщини в середовищі геоінформаційної системи для формування онтологічних віртуальних маршрутів екскурсій; − візуалізацію ЦОІКС засобами вдосконаленого онтологічного інтерфейсу для реалізації когнітивно-комунікативних сценаріїв взаємодії з 3D-панорамами музейних експозицій, консолідованих з мережевими інформаційними ресурсами. В процесі виконання дисертаційної роботи отримано такі основні результати. Проведений аналіз та узагальнення поточного стану проблеми взаємодії користувача з віртуальними музейними експозиціями, консолідованими з тематично визначеними мережевими інформаційними ресурсами, який показав, що існує потреба в розробці таких моделей, методів та засобів формування, оброблення та відображення консолідованих цифрових образів історикокультурної спадщини наративного формату, які спроможні надати користувачеві можливість їх використання у вигляді консолідованих інтерактивних систем знань. Розроблена онтологічна модель трансдисциплінарної консолідації 3Dпанорам з мережевими інформаційними ресурсами та системами знань змістовного відображення історико-культурної спадщини, яка, на відміну від існуючих, забезпечує автоматичний доступ до додаткових джерел інформації в процесі взаємодії. Розроблений метод трансдисциплінарної консолідації мережевих інформаційних ресурсів та систем знань змістовного відображення історикокультурної спадщини в середовищі віртуальних музейних експозицій, який, на відміну від існуючих, реалізує процес формування єдиного системологічноорганізованого музейного простору. Удосконалене поняття трансдисциплінарний формат наративного дискурсу, як операціональної платформи формування когнітивно-комунікаційного сценарію взаємодії з віртуальними музейними експозиціями, консолідованими з мережевими інформаційними ресурсами, що забезпечує більш ефективну взаємодію в процесі ознайомлення, вивчення та дослідження історико-культурних процесів, фактів, подій та явищ. Удосконалена модель онтологічного інтерфейсу, як засобу формування когнітивно-комунікаційного сценарію взаємодії з консолідованими цифровими образами історико-культурної спадщини, які відображають цифрові наративи описів експонатів, що, на відміну від існуючих, забезпечує формування єдиного системологічно-організованого інформаційного музейного простору. Розроблена онтологічна ІТ-платформа трансдисциплінарної консолідації 3Dпанорам з мережевими інформаційними ресурсами змістовного відображення історико-культурної спадщини «Музейний портал» для підтримки взаємодії користувачів в процесі дослідження історико-культурних подій, фактів та явищ у форматі єдиного науково-освітнього середовища «Музейна планета», яка, на відміну від існуючих, реалізує автоматичну інкапсуляцію новітніх цифрових музейних образів.