A Framework for Semantic-based Model
Base in Decision Support Systems
Amin Saremi
Fall 2006
‫معرفي‬
‫‪ ‬توضيح مساله‪ ،‬مفاهيم مرتبط و لزوم آن‬
‫‪ ‬سيستم هاي پشتيبان تصميم و چارچوب هاي مرتبط‬
‫‪ ‬چارچوب پيشنهادي‬
‫‪ ‬مسايل و نکات موجود‬
‫توضيح مساله‬
‫‪ ‬مدلهاي حل مساله‬
‫– تعريف مدل‪ :‬مشخصه اي رسمي بر پايه يک زبان و شامل نحو‪ ،‬معنا و احتماال‬
‫قوانيني براي نتيجه گيري است‪.‬‬
‫– متامدل‬
‫‪ ‬مدلهاي حل مساله در سطح پياده سازي و مشکالت آن‬
‫‪ ‬مدلها در سطح طراحي و لزوم آن‬
‫‪ ‬مفاهيم مرتبط‪:‬‬
‫‪ Interoperability ‬و مساله مجتمع سازي‬
‫‪Model Driven Architecture (MDA) ‬‬
‫‪Interoperability‬‬
‫‪ ‬تعريف‪:‬‬
‫‪ :IEEE ‬توانايي دو يا چند سيستم يا مولفه براي تبادل اطالعات و استفاده از‬
‫اطالعاتي که مبادله شده اند‪.‬‬
‫‪ :HyperDictionary ‬توانايي نرم افزار و سخت افزار بر روي ماشين هاي مختلف‬
‫از فروشندگان مختلف براي برقراري ارتباط‬
‫‪ ‬عوامل موثر‪:‬‬
‫‪ ،Merge ،Outsourcing ‬کاهش هزينه ها در ‪ IT‬و ‪...‬‬
‫‪ ‬يکي از راههاي حل مساله ‪ interoperability‬تجانس‬
‫(‪ )Homogenization‬مي باشد‪:‬‬
‫‪ ‬استفاده از زبان ها و مفاهيم واحد (مثال ‪)UML‬‬
‫– ‪Syntax‬‬
‫– ‪Semantic‬‬
‫)‪Model Driven Architecture (MDA‬‬
‫‪ ‬رهيافت ‪ OMG‬براي حل مساله مجتمع سازي‬
‫‪ ‬يک مدل که عمليات و عملکرد يک سيستم را مشخص مي کند در‬
‫محيط هاي گوناگون به کمک نگاشت و تبديل استانداردها يا نگاشت به‬
‫محيط هاي ديگر تحقق يابد‪.‬‬
‫‪ ‬سه هدف اصلي ‪:MDA‬‬
‫‪ ‬قابليت حمل (‪)Portability‬‬
‫‪Interoperability ‬‬
‫‪ ‬قابليت استفاده مجدد (‪)Reusability‬‬
‫‪ ‬مدل مستقل از محيط ( ‪Platform Independent‬‬
‫‪:)Model‬‬
‫‪ ‬مشخصه اي رسمي از ساختار و توابع سيستم است که از جزييات فني دوري مي‬
‫جويد (‪)Abstract‬‬
‫‪ ‬مدل مختص به محيط (‪:)Platform Specific Model‬‬
‫‪ ‬برعکس‪ ،‬مشخصه اي که به واسط هايي چون ‪ EJB ،CORBA‬و ‪ ...‬وابسته‬
‫باشد‪.‬‬
MDA Meta Model
‫انواع نگاشت‬
‫‪ PIM ‬به ‪ :PIM‬هنگامي که مدلها افزايش مي يابند‪ ،‬فيلتر مي شوند و يا خصوص ي‬
‫مي گردند بدون احتياج به اطالعات مربوط به محيط‪ .‬تبديل مدلهاي تحليل به‬
‫طراحي‪.‬‬
‫‪ PIM ‬به ‪ :PSM‬هنگامي که ‪ PIM‬به اندازه کافي پااليش شده و آماده ارسال به‬
‫محيط اجراست‪ .‬تبديل يک مولفه مدل منطقي به يک مدل مولفه تجاري موجود‬
‫(‪)EJB‬‬
‫‪ PSM ‬به ‪ :PSM‬براي محقق سازي (‪ )realization‬مولفه ها و هنگام‬
‫‪Deployment‬‬
‫‪ PSM ‬به ‪ :PIM‬براي مجردسازي مدلها از پياده سازيهاي موجود‬
‫‪ ‬تفاوت مفاهيم ذکر شده و مساله موجود‪.‬‬
‫‪ ‬لزوم مساله موجود و توضيحاتي پيرامون آن‬
‫سيستم هاي پشتيبان تصميم‬
‫‪ ‬معماري کلي‬
‫– مزايا و معايب‬
‫‪ ‬چارچوبهاي مرتبط‬
‫چارچوب پيشنهادي‬
Presentation layer 
Meta Model layer
Model engine layer
Concept layer
Ontology layer




‫شرح چارچوب‬
‫‪ :Presentation layer ‬هدف اصلي انتقال مساله کاربر به زباني‬
‫است که توسط نرم افزار درک شود و در اينجا از ‪ DL‬استفاده مي‬
‫شود‪ .‬اين اليه بر اساس ]‪ [12‬زبان طبيعي را به پرس و جوهاي ‪DL‬‬
‫تبديل مي کند‪.‬‬
‫‪ :Meta Model layer ‬اين اليه مي داند چه مدلي يا مدلهايي سوال‬
‫رسيده از طرف کاربر را به بهترين نحو پاسخ مي دهد‪ .‬آنگاه با توجه به اين‬
‫انتخاب پارامترها يا صفات مساله را اقتباس کرده و آن ها را براي اليه‬
‫پايينتر مي فرستد‪.‬‬
‫‪ :Model engine layer ‬اين اليه مخزني از مدلهاي آماده اجراست و از‬
‫نقطه نظر ارتباطي همانند يک ‪ web service‬عمل مي کند‪ .‬اين اليه‪ ،‬اليه‬
‫زيرين خود را بخوبي مي شناسد و با توجه به آن (بوسيله برقراري ارتباط با اليه‬
‫آنتولوژي) اطالعات مورد نياز را براي اجراي مدل مورد نظر درخواست مي کند‪.‬‬
‫در اين اليه پايگاه داده هاي محلي وجود دارد که مدل براي ذخيره و استفاده از‬
‫اطالعات محلي از آن استفاده مي کند تا بتوان از اين چارچوب در دامنه هاي‬
‫مختلف استفاده کرد‪.‬‬
‫‪ :Concept layer ‬اين اليه به اليه بااليي کمک مي کند که ارتباطات‬
‫مفهومي مابين اطالعات دامنه را درک کند و داده هاي درست و بامعني را از اليه‬
‫آنتولوژي درخواست کند‪ .‬اين اليه روابطي مفهومي بر روي داده هاست و يک‬
‫آنتولوژي دامنه را شکل مي دهد‪ .‬اين اليه فرهنگ لغات و ساختار دنياي بيرون‬
‫را در دامنه مورد نظر نمايش مي دهد‪.‬‬
‫‪ :Ontology layer ‬اين اليه پايگاه دانش ي براي آنتولوژي دامنه‬
‫است و حالت و اشيا ي واقعي موجود در دامنه را نشان مي دهد‪.‬‬
‫مسايل و نکات موجود‬
‫‪ ‬اليه ‪:Meta Model‬‬
‫‪ ‬طريقه دانستن اين اليه چيست؟‬
‫‪ ‬شامل يک آنتولوژي مدل براي برقراري ساختاري رسمي و شکل دهي به مدلهاي‬
‫گوناگون‪ ،‬متامدلي بر روي مدلهاي حل مساله‬
‫‪ ‬بمنزله ‪TBox‬ي براي مدلها رفتار مي کند‪.‬‬
‫‪ ‬درستي راه حل نهايي به عنوان مالک ارزيابي چارچوب‬
‫‪ ‬استفاده از يک آنتولوژي گسترده يا مدل مرجع (متا متا مدل) براي تمامي مدلها و مزيات‬
‫هر يک‬
‫‪ ‬چيستي پارامترها و صفات مساله و اقتباس آنها‬
‫‪ ‬انتخاب مدل بر اساس پارامترها يا انتخاب پارامترها بر اساس مدل‬
‫‪ ‬آموزش کاربر‪ ،‬و تصحيح مسايل با ساختار ناقص و مريض‬
‫‪ ‬تصحيح تعاملي‬
‫‪ ‬تصحيح خودکار‬
‫‪ ‬اليه ‪:Model engine‬‬
‫‪ ‬رفتار به منزله يک ‪ ABox‬براي ‪ TBox‬مدلها‬
‫‪ ‬فهم آنتولوژي دامنه (اليه آنتولوژي) و وابستگي به آن‬
‫‪ ‬استفاده از پايگاه داده محلي براي حذف وابستگي !!!‬
‫نکات باقيمانده‬
‫‪ ‬تبديل چند سوال نمونه از زبان طبيعي به فرم پرس و جوهاي ‪DL‬‬
‫‪ ‬طراحي يک آنتولوژي نمونه براي يک مدل حل مساله بخصوص‬
‫‪ ‬اقتباس و استخراج پارامترهاي مساله و ساختاربخش ي به آن در چند مساله نمونه‬
‫‪ ‬طراحي آنتولوژي حاوي چند مدل حل مساله‪ ،‬ارايه سوالي از اليه باالتر‪ ،‬اقتباس‬
‫پارامترهاي آن‪ ،‬انتخاب خودکار يک مدل براي حل‬
‫‪ ‬پيشنهاد و ارايه مدلي مرجع براي آنتولوژي مدل (مدل هاي حل مساله)‬
‫‪ ‬بيان يک مساله ناقص و با ساختار مريض و تصحيح و ساختاربندي آن‬
‫مساله با استفاده از يک مدل موجود حل مساله در آنتولوژي مدل‬
‫‪ ‬حذف وابستگي اليه ‪ Model Engine‬به دامنه اي مورد نظر‬
‫ضبط پيشنهادات‬
‫منابع‬













[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.
[2] A. v. Bunningen, "Context aware querying", October 2004.
[3] L. Ceccaroni, U. Cort´es and M. Sanchez-Marre, "OntoWEDSS: an ontology-underpinned
decision-support system for wastewater management", 2001.
[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
Workshops (PerCom 2005 Workshops), 2005.
[5] X. Gu, A. Messer, I. Greenberg, D. Milojicic, and K. Nahrstedt, "Adaptive Offloading for
Pervasive Computing", IEEE Pervasive Computing Magazine, 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
Support Systems and Applications for Risk Analysis and Discovery of Evolving Economic Clusters
in Europe", 1999.
[8] W.Y. Lum and F.C.M. Lau, "A Context -Aware Decision Engine for Content Adaptation", IEEE
Pervasive Computing, 2002.
[9] E. Turban et al, Decision Support Systems and Intelligent Systems, sixth edition, 2001,
Prentice Hall.
[10] R. Vahidov, “Decision Station: A Notion for a Situated DSS”, Proceedings of the 35th Hawaii
International Conference on System Sciences, 2002.
[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.
[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.
[13] K.C. Yu, "Effective Partial Ontology Mapping in a Pervasive Computing Environment", Master
of philosophy thesis, University of Hong Kong, November 2004.