Побудова онтологічних графів у модулях системи ТОДОС editor4 та ontology 4 – МАНЛаб


Побудова онтологічних графів у модулях системи ТОДОС editor4 та ontology 4

Онтологічне представлення інформації - сучасний науковий підхід до її систематизації. У такому разі, об'єктом структурування є певна вершина, що може містити певні класові характеристики (наприклад, колір: червоний, клас: вчений тощо). Одним із сучасних  рішень є використання систем editor4 та ontology4. Окрім того, використання цих онтологічних інструментів є простим способом розміщення інформації в інтернеті без необхідності особливих додаткових ІТ-навичкок. Огляд онтологічних навчальних ресурсів. Доцільно зазначити, що системи editor4 та ontology4 є складовими єдиного мережецентричного навчального інформаційного середовища (ЄМНІС (відеопрезентація)) та характеризуються глибокою інтеграцією з геоінформаційними системами. Також зазначені системи базуються на інструментах ТОДОС (для детальнішої інформації див. додатки)

Рис 1. Приклад онтологічного графу

Розробка онтологічних графів складається з таких етапів:

  1. Розробка структурного excel-файлу.
  2. Розробка вкладного(-их) excel-файла(-ів).
  3. Генерація графу.
  4. Вкладення вкладного файлу у структурний.
  5. Розміщення графу на сервері.
Пункти 1-4 можливо здійснювати в конструкторі або використовувати MS Excel та Google таблиці.

Розглянемо детальніше розробку структурного файлу в MS Excel та Google таблицях:

  1. Створюємо новий excel-файл.
  2. Розписуємо структуру онтологічного графу, використовуючи наведені нижче правила:
2.1. Комірки А та B повинні бути заповнені однією і тією самою назвою та характеризувати вершину, від якої відходять зв'язки. 2.2. Усі комірки у тому самому рядку (наприклад, ряд 1, комірки C-F і далі) використовуються для опису вершин, що відходять від вершини, описаної в комірках A та B.

Рис 2. Структурний файл

     3. Зберігаємо excel-файл у форматі "xls" (стандартний формат excel).

Приклад структурного файлу, відеоінструкція

Розглянемо детальніше розробку вкладних файлів у MS Excel та Google таблицях

Існують 2 типи вкладних файлів "nodedata" та "nodeproperties". Вкладний файл типу "nodeproperties" використовують для масового заповнення текстових характеристик вершини (класів), "nodedata" - для невеликих текстових характеристик та посилань (зокрема для відео та картинок).   Для генерації кожного з них можливо застосовувати MS Excel. Короткий алгоритм побудови такий:
  1. Створюємо новий excel-файл.
  2. Заповнюємо його за зразками для nodedata та nodeproperties, враховуючи, що вершини мають чітко відповідати як у структурному, так і у вкладному файлі.

Рис 3. Приклад вкладного "nodedata"-файлу

 

Рис 4. Приклад вкладного "nodeproperties"-файлу

          3. Зберігаємо файл у форматі "CSV-разделители запятые".

Приклади nodedata та nodeproperties

Генерація графу

Для генерації графу можливо використати функцію "Завантажити одразу" в  editor4 або, в разі генерації складних графів, спеціальний генератор графів - confor. Після цього граф необхідно зберегти.

Вкладення даних у граф

Вкладення вкладних файлів здійснюється в editor4. Для цього:
  1. Завантажте граф у editor4.
  2. Натисніть "Налаштування" та оберіть "Використовувати спеціалізовані функції".
  3. Натисніть "Спец. функції" та оберіть "Зчитати дані".
  4. Оберіть вкладний файл (формат csv).
  5. Збережіть отриманий граф.

Внесення графів у базу даних здійснюється індивідуально.

 

Додатки

Увага! При використанні будь-яких матеріалів посилання обов'язкове!   Інструкції: Приклади структурного файлу, nodedata та nodeproperties. Відеоінструкція із заповнення графів  

Методичні матеріали:

  1. Методичні вказівки до комплексного використання онтологічних журналів та ГІС
  2. Методика використання ЄМНІС
  3. Робота у ЄМНІС
 

Додатково:

  1. Інструмент Confor.
  2. Використання системи добору методик для дослідження.
  Перелік наукових публікацій за темою   Наукові засади використання STEM:
  1. Чернецький І. Місце STEM-технології навчання в освітній парадигмі ХХІ століття / І. Чернецький, Н. Поліхун, І. Сліпухіна. // Інститут обдарованої дитини НАПН України. – 2017. – № 9. – С. 50–62. (pdf)
  2. Чернецький І. С., Пащенко Є. Ю., Шаповалов Є. Б., Шаповалов В. Б., Шаповалова І. М. / Застосування онтолого-керованого підходу в науковому аспекті steam-освіти / І. С. Чернецький, Є. Ю. Пащенко, Є. Б. Шаповалов, В. Б. Шаповалов, І. М. Шаповалова  // Наукові записки Малої академії наук України : зб. наук. праць. Вип. 8 / Національний центр «Мала академія наук України»; [редкол. : С. О. Довгий (голова), О.  Є. Стрижак, І. М. Савченко (відп. ред.) та ін.]. – К. : Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2016. – 298 с. – (Серія: Педагогічні науки, вип. 8). - С. 267-281. 
  3. І. А. Сліпухіна, І. С. Чернецький, С. М. Мєняйлов, Ж. О. Рудницька, Г. Д. Матеїк. Сучасний фізичний експеримент у дидактиці STEM орієнтованого навчання // Збірник наукових праць Кам’янець-Подільського національного університету імені Івана  Огієнка. Серія педагогічна / [редкол.: П.С. Атаманчук (голова, наук. ред.) та ін.]. — Кам’янець-Подільський : Кам’янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка, 2016. — Вип. 22: Дидактичні механізми дієвого формування компетентнісних якостей майбутніх фахівців фізико-технологічних спеціальностей. — С. 224 - 228.
  4. Інформаційні онтологічні інструменти для забезпечення дослідницького підходу в STEM-навчанні / В. Б. Шаповалов, Є. Б. Шаповалов, А. І. Атамась, Ж. І. Білик. // ОБДАРОВАНІ ДІТИ – ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИЙ ПОТЕНЦІАЛ ДЕРЖАВИ: Матеріали X Міжнародної науково-практичної конференції 3–10 липня 2017 року м. Чорноморськ, Одеська область. – 2017. – С. 366–371. (pdf)
Стуруктурування інформації в модулях системи ТОДОС editor4 та ontology4:
  1. Доцільність створення систем онтологічного аналізу для інтеграції наукових знань / І. С. Чернецький, Є. Ю. Пащенко, Є. Б. Шаповалов, В. Б. Шаповалов // Сучасні проблеми математичного моделювання, прогнозування та оптимізації, збірник тез доповідей, м. Кам’янець-Подільський. – К.-П.: Кам'янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка. – 2016. – С. 241–242. (pdf)
  2. Потенціал використання онтолого-аналітичих графів / О. Є. Стрижак, І. С. Чернецький, Є. Б. Шаповалов, В. Б. Шаповалов. // Наукові записки Малої академії наук України : зб. наук. праць. Вип. 7 / Національний центр «Мала академія наук України»; [редкол. : С. О. Довгий (голова), О.  Є. Стрижак, І. М. Савченко (відп. ред.) та ін.]. – К. : Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2016. – (Серія: Педагогічні науки, вип. 7). - С. 13-20. (pdf)
  3. Використання інформаційних інструментів для структуризації та візуалізації наукових знань при проведенні попереднього дослідження / І. С. Чернецький, Є. Ю. Пащенко, А. І. Атамась, Є. Б. Шаповалов. // Наукові записки Малої академії наук України : зб. наук. праць. Вип. 7 / Національний центр «Мала академія наук України»; [редкол. : С. О. Довгий (голова), О.  Є. Стрижак, І. М. Савченко (відп. ред.) та ін.].– К. : Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2016. – (Серія: Педагогічні науки, вип. 7). - С. 20-28. (pdf)
  4. Доцільність створення систем онтологічного аналізу для інтеграції наукових знань / І. С. Чернецький, Є. Ю. Пащенко, Є. Б. Шаповалов, В. Б. Шаповалов. Сучасні проблеми математичного моделювання, прогнозування та оптимізації, збірник статей м. Кам’янець-Подільський. – К.-П.: Кам'янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка. – 2016 - С. 75-84.  (pdf)
  5. Шаповалов В. Б. Огляд інструментарію єдиного мережецентричного освітнього середовища / В. Б. Шаповалов, Ж. І. Білик. // ОБДАРОВАНІ ДІТИ – ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИЙ ПОТЕНЦІАЛ ДЕРЖАВИ: Матеріали X Міжнародної науково-практичної конференції 3–10 липня 2017 року м. Чорноморськ, Одеська область. – 2017. – С. 364–365.(pdf)
Використання ранжування:
  1. Шаповалов Є. Б. Використання онтологічних інструментів для створення єдиної інформаційної системи в екологічній діяльності / Є. Б. Шаповалов, Р. А. Тарасенко // 82 Міжнародна наукова конференція молодих учених, аспірантів і студентів “Наукові здобутки молоді — вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті”. – К.: Національний університет харчових технологій, 2016. – Ч. 1. – С. 380. (pdf)
  2. Використання онтологій підбору при проведенні наукових робіт / І. С. Чернецький, А. І. Атамась, Є. Б. Шаповалов, В. Б. Шаповалов. // Наукові записки Малої академії наук України : зб. наук. праць. Вип. 7 / Національний центр «Мала академія наук України»; [редкол. : С. О. Довгий (голова), О.  Є. Стрижак, І. М. Савченко (відп. ред.) та ін.].– К. : Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2016. – (Серія: Педагогічні науки, вип. 7). - С. 28-36. (pdf)
Семантичні характеристики інформації:
  1. Шаповалов Є. Б. Розробка онтолого-керованих інструментів з метою інтеграції знань в єдину систему / Є. Б. Шаповалов, В. Б. Шаповалов // 82 Міжнародна наукова конференція молодих учених, аспірантів і студентів “Наукові здобутки молоді — вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті”. – К.: Національний університет харчових технологій, 2016. – Ч. 2. – С. 302. (pdf)
  2. Використання онтологокерованих систем у навчальній діяльності фізико-енергетичного напрямку / І. С. Чернецький, А. І. Атамась, Є. Б. Шаповалов, В. Б. Шаповалов. // Навчальний фізичний експеримент у системі сучасних педагогічних технологій, матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, м. Луцьк. –  Л.: Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки. – 2016. – С. 59–63. (pdf)