ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯЗЫКА SPARQL В ОНТОЛОГИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ СИСТЕМ В СЕМАНТИЧЕСКОМ WEB 

Дубинин Виктор Николаевич, доктор технических наук, профессор, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: dubinin.victor@gmail.com
Дубинин Алексей Викторович, студент, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: dubinin.aleksey@gmail.com
Чен-Вэй Янг, постдок, кафедра «Ответственные коммуникации и вычисления», Технический университет Лулео (Швеция, г. Лулео, ул. Регнбогсаллен, корп. А), E-mail: chen-wei.yang@ltu.se
Вяткин Валерий Владимирович, доктор технических наук, профессор, кафедра «Ответственные коммуникации и вычисления», Технический университет Лулео (Швеция, г. Лулео, ул. Регнбогсаллен, корп. А), E-mail: valeriy.vyatkin@ltu.se 

004.75 : 004.89 

DOI

10.21685/2072-3059-2020-1-1 

Актуальность и цели. Широкое распространение концепции мультиагентных систем и технологий семантического Web, а также начало их активного совместного использования в проектировании и реализации информационных систем требует разработки новых адекватных методов и средств их проектирования.
Материалы и методы. Исследования выполнены с использованием онтологического и агентно-ориентированного подходов к моделированию, технологий семантического Web, а также положений теории графовых трансформаций и теории сетей Петри.
Результаты. Предложен подход к онтологическому моделированию мультиагентных систем семантического Web. Данный подход продемонстрирован на примере мультиагентной системы в сети Smart Grid для выполнения маркетинговых операций. В рамках предложенного подхода разработан метод реализации сетей Петри на основе онтологий и языка SPARQL Update.
Выводы. Предложенный мультимодельный подход к онтологическому моделированию систем является эффективным, поскольку позволяет описание не только статики системы, но и ее динамики, что было продемонстрировано на примерах. Язык SPARQL Update является наиболее удобным и мощным средством реализации данного подхода. 

Ключевые слова

онтология, моделирование, мультиагентные системы, семантический Web, трансформация графов, RDF, сети Петри, Smart Grid, SPARQL Update 

 Скачать статью в формате PDF

1. Semantic Web. W3C Consortium. – URL: https://www.w3.org/standards/semanticweb/
2. Allemang, D. Semantic Web for the Working Ontologist. Modeling in RDF, RDFS and OWL / D. Allemang, J. Hendler. – Morgan Kaufmann Publishers, 2008. – 349 p.
3. DuCharme, B. Learning SPARQL: Querying and Updating with SPARQL 1.1 / B. DuCharme. – O’Reilly, 2011. – 237 p.
4. Wooldridge, M. An Introduction to MultiAgent Systems / M. Wooldridge. – John Wiley & Sons Ltd, 2002. – 366 p.
5. Ontology-Driven Software Development / J. Z. Pan, S. Staab, U. Aßmann, J. Ebert, Y. Zhao. – Berlin : Springer, 2012. – 355 p.
6. Knirsch, P. A Note on Modeling Agent Systems by Graph Transformation / P. Knirsch, H.-J. Kreowski // Lecture Notes in Computer Science. – 2000. – Vol. 1779. – P. 79–86.
7. Celaya, J. R. Modeling and Analysis of Multi-agent Systems using Petri Nets / J. R. Celaya, A. A. Desrochers, R. J. Graves // Journal of computers. – 2009. – Vol. 4, № 10. – P. 981–996.
8. Taenzer, G. AGG: A Tool Environment for Algebraic Graph Transformation / G. Taenzer // Lecture Notes in Computer Science. – 2000. – Vol. 1779. – P. 481–490.
9. Vyatkin, V. IEC 61499 Function Blocks for Embedded and Distributed Control Systems Design / V. Vyatkin. – Third Edition. – ISA, o3neida, 2015. – 261 p.
10. Дубинин, В. Н. Децентрализованное управление распределенными данными в локальной вычислительной сети: спецификация, моделирование, реализация и применение в распределенных вычислениях / В. Н. Дубинин. – Пенза : Изд-во Пенз. гос. технол. ун-та, 1997. – 78 с. – Деп. в ВИНИТИ 10.06.97. – № 1946-В97.
11. Ipakchi, A. Grid of the future / A. Ipakchi, F. Albuyeh // IEEE Power and Energy Magazine. – 2009. – Vol. 7, № 2. – P. 52–62.
12. Zhabelova, G. Multi-agent Smart Grid Automation Architecture based on IEC 61850/61499 Intelligent Logical Nodes / G. Zhabelova, V. Vyatkin // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2012. – Vol. 59, № 5. – P. 2351–2362.
13. Yang, C.-W. Ontology Driven Approach to Generate Distributed Automation Control from Substation Automation Design / C.-W. Yang, V. Dubinin, V. Vyatkin // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2017. – Vol. 13, № 2. – P. 668–679.
14. Gašević, D. Interoperable Petri Net Models via Ontology / D. Gašević, V. Devedžić // International Journal of Web Engineering and Technology. – 2007. – Vol. 3, № 4. – P. 374–396.