Курсовая работа на тему Исследование архитектур информационно-поисковых систем - 3

Содержание


Введение 3
1. Архитектура сетевой системы для построения модели знаний 6
1.1. Информационная система для построения модели знаний 6
1.2. Web-сервер из одного узла 9
1.3. Взаимодействие элементов узла внутри локальной сети 10
1.4. Использование кластерных технологий и балансировки нагрузки 12
1.5. Рекомендации по выбору сетевого оборудования 15
Заключение 19
Список используемой литература 23
Введение

Семантические модели данных представляют собой средство представления структуры предметной области. Такие модели имеют много общего с иерархическими и сетевыми моделями данных, они могут использоваться как средство построения структуры соответствующих баз данных [1].
Семантические модели должны отвечать следующим требованиям:
• обеспечить интегрированное представление о предметной области;
• понятийный аппарат модели должен быть понятен как специалисту предметной области, так и администратору БД;
• модель должна содержать информацию, достаточную для дальнейшего проектирования ЭИС.
Семантические модели данных используют общий набор понятий и отличаются конструкциями, применяемыми для их выражения, полнотой отражения понятий в модели, удобством использования при разработке ЭИС. Как эталон семантической полноты рассматривается естественный язык, а для формализации языковых конструкций в моделях применяется аппарат математической лингвистики [1].
Рассмотрим конструкции естественного языка, декомпозиция которых невозможна без утраты смысла, т. е. высказывания. Структура высказываний оказывается достаточной для выражения закономерностей, присутствующих в предметной области и ЭИС.
Элементами высказываний служат атомарные факты. Способ представления атомарного факта состоит в указании объектов, их взаимодействий и свойств, которые описывают событие, соответствующее атомарному факту, а также указании времени наступления этого события.
Объекты могут быть атомарными и составными. Атомарный объект – это любой объект, разложение которого на другие объекты в рамках данной предметной области не производится. Составные объекты содержат так или иначе организованные множества объектов. Рекурсивно применяя это определение, можно получить произвольную структуру объектов и фактов и рассматривать ее как составной объект. Информация о том, что объект имеет некоторое свойство или несколько объектов взаимосвязаны, представляется в виде высказывания об объекте (или группе объектов).
Существуют правила вывода новых свойств и связей из ранее определенных свойств и связей. Конъюнкция двух свойств является новым свойством. Свойства могут образовывать комбинации и наследоваться через связи [1,2].
Объект может существовать независимо от того, определены или нет свойства и связи, относящиеся к этому объекту. Обязательное свойство, необходимое для определения существующего объекта, – это время его появления и время его исчезновения (как элемента информационных потребностей пользователей ЭИС).
Вступление человечества в XXI век требует перехода к новой стратегии развития общества на основе знаний и высокоэффективных технологий. Соответственно обеспечение эффективности системы образования – одна из важнейших задач. По признанию специалистов в XXI веке в образовании станут решающими именно информационные технологии. Важнейшей составляющей процесса обучения является методически правильное и обоснованное применение современных информационных технологий в учебном процессе. Главная способность компьютера заключается, несомненно, в его пригодности для автоматизированного обучения, интеллектуального управления процессом обучения [2].
С позиций теории управления учебный процесс рассматривается как сложная система, где в роли объекта управления выступает учащийся со своими индивидуальными особенностями. В настоящее время стратегической линией исследования, разработки и внедрения образовательных информационных технологий является их интеллектуализация на основе моделей знаний учебного материала и моделей учебного процесса. Однако общепризнанных моделей и конструктивной теории решения этой проблемы в настоящее время нет, что и определяет актуальность проводимой работы [1].
Для обеспечения информатизации учебного процесса необходимо разработать структуры представления знаний, алгоритмы для решения возникающих противоречий, алгоритмы поиска в семантической сети.
Семантические сети – наиболее мощная модель для представления знаний о предметной области, одно из важнейших направлений искусственного интеллекта. В общем случае под семантической сетью понимается выражение

(1)
где
– множество объектов конкретной предметной области;

– множество отношений между объектами;

– тип отношений.
1. Архитектура сетевой системы для построения модели знаний

Для создания отказоустойчивого Web-сервера высокой доступности системы построения модели знаний могут использоваться кластерные технологии разных уровней. Повышение безопасности осуществляется путем шифрования трафика и разграничения прав доступа на системном и сетевом уровне. Система для построения модели знаний устанавливается под операционной системой Sun Solaris 10 (платформа SPARC) и требует Sun Java SE 6 и php 5. Используется база данных Oracle 10g. Система взаимодействует с серверами Tomcat 6 и Apache 2. Для построения кластера нео