Modelos de Conocimiento Basados en Ontologías para la ...

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08.05.2013 Views

Capítulo 4. Esquema de representación propuesto Dentro de las medidas que caracterizan la respuesta de un sistema en el tiempo sólo se conceptualizarán las relacionadas con la respuesta ante una entrada escalón unitario al ser la más utilizada y la que más información proporciona sobre la dinámica del sistema. Estas medidas sirven para caracterizar cualitativa y cuantitativamente al sistema y para guiar los procesos de análisis y diseño de compensadores. Algunas características se obtienen analíticamente a partir de las características de los polinomios que forman la función de transferencia, mientras que otras sólo pueden ser obtenidas a partir de un proceso de simulación mediante la función de transferencia correspondiente. Además de por su forma de ser calculadas, también se pueden distinguir dos tipos de características según la naturaleza de su valor. Así, se tendrán características cuantitativas, cuyo valor será un número real, y características cualitativas, cuyo valor es un símbolo que se corresponderá con un cierto intervalo cuantitativo o con el cumplimiento de cierta precondición establecida mediante expresiones que involucran a otra u otras características cuantitativas. La ontología deberá, por tanto, reflejar todos estos tipos de características y su forma de obtenerlas, así como la forma en la que se asociará su valor al sistema al que corresponden. También existirán características aplicables a otros conceptos que no sean sistemas, como es el caso de los polinomios, números complejos, etc. En principio todas las características podrían ser calculadas por medio de rutinas y llamadas a funciones externas. Con esta aproximación, que es la que se haría en el caso de una aplicación de CACSD típica, se estaría perdiendo parte de la semántica. Por ejemplo, como se verá a continuación, el orden de un sistema se define en base el grado del polinomio denominador de la función de transferencia. Esta información puede obviarse y ser el resultado de una evaluación externa o puede conceptualizarse en la ontología y servir para ofrecer explicaciones y definiciones sobre los términos. Evidentemente lo ideal es almacenar tanto conocimiento explícito como sea posible en la ontología. La mayor parte de las características que pueden aplicarse a los conceptos pertenecerán a la denominada "información no esencial" y por lo tanto su aplicación a cada concepto aparecerá separada de su estructura de slots. Existirán, sin embargo, excepciones en el caso de que alguno de los slots que describen la información esencial de un concepto sea también utilizado como una característica del mismo. Para representar el valor de las características no se han utilizado los tipos de datos predefinidos en Protégé. Para las características cuantitativas se ha utilizado la clase RealNumber y para las características cualitativas se han creado clases 122

Capítulo 4. Esquema de representación propuesto cuyas instancias representan los símbolos que hacen las veces de valor para las mismas. A continuación se ofrecen las decisiones de conceptualización con respecto a las características. El apartado se ha dividido en dos partes, tratando de forma separada a las características cuantitativas de las cualitativas. 4.5.4.1 Características cuantitativas Las características cuantitativas son aquellas cuyo valor de medida es un número real. Dentro de este tipo de características se distinguen tres subtipos que necesitarán conceptualizaciones diferentes: • Las características que, a su vez, son conceptos estructurales. • Las características cuya expresión (para obtener su valor) puede representarse explícitamente en la ontología. • Las características cuyo valor se calcula mediante llamadas a funciones externas. A continuación se trata cada uno de estos tres tipos. Conceptos estructurales como características cuantitativas Determinados elementos estructurales de los conceptos pueden ser utilizados como características cuantitativas de los mismos. O, si se quiere, determinadas características cuantitativas son también elementos estructurales de los conceptos. En todos los casos deberá ocurrir (dada la definición de característica cuantitativa que se ha hecho) que ese elemento estructural en cuestión sea un número real. Un ejemplo de este tipo de características es el módulo (modulus) de un número complejo. La conceptualización de este tipo de características se realiza del mismo modo que se hizo en el caso de una entidad y, de hecho, en la ontología se representarán como entidades y también como características. Siendo entidades y debido a que su naturaleza es un valor numérico, pueden asimilarse a características y, por otro lado, también podría decirse que siendo características y, debido a que se corresponden con un elemento estructural de un concepto (con un slot de ese concepto), pueden considerarse entidades. En definitiva, en la conceptualización se indicará la clase sobre cuyas instancias se aplicará la característica/entidad y un camino de slots que determina la posición del slot que hace las veces de característica/entidad. En la figura 4.23 se puede ver 123

Capítulo 4. Esquema <strong>de</strong> repres<strong>en</strong>tación propuesto<br />

D<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> <strong>la</strong>s medidas que caracterizan <strong>la</strong> respuesta <strong>de</strong> un sistema <strong>en</strong> el tiempo<br />

sólo se conceptualizarán <strong>la</strong>s re<strong>la</strong>cionadas con <strong>la</strong> respuesta ante una <strong>en</strong>trada escalón<br />

unitario al ser <strong>la</strong> más utilizada y <strong>la</strong> que más información proporciona sobre <strong>la</strong><br />

dinámica <strong>de</strong>l sistema.<br />

Estas medidas sirv<strong>en</strong> <strong>para</strong> caracterizar cualitativa y cuantitativam<strong>en</strong>te al sistema y<br />

<strong>para</strong> guiar los procesos <strong>de</strong> análisis y diseño <strong>de</strong> comp<strong>en</strong>sadores. Algunas<br />

características se obti<strong>en</strong><strong>en</strong> analíticam<strong>en</strong>te a partir <strong>de</strong> <strong>la</strong>s características <strong>de</strong> los<br />

polinomios que forman <strong>la</strong> función <strong>de</strong> transfer<strong>en</strong>cia, mi<strong>en</strong>tras que otras sólo<br />

pue<strong>de</strong>n ser obt<strong>en</strong>idas a partir <strong>de</strong> un proceso <strong>de</strong> simu<strong>la</strong>ción mediante <strong>la</strong> función <strong>de</strong><br />

transfer<strong>en</strong>cia correspondi<strong>en</strong>te.<br />

A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> por su forma <strong>de</strong> ser calcu<strong>la</strong>das, también se pue<strong>de</strong>n distinguir dos tipos<br />

<strong>de</strong> características según <strong>la</strong> naturaleza <strong>de</strong> su valor. Así, se t<strong>en</strong>drán características<br />

cuantitativas, cuyo valor será un número real, y características cualitativas, cuyo<br />

valor es un símbolo que se correspon<strong>de</strong>rá con un cierto intervalo cuantitativo o<br />

con el cumplimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> cierta precondición establecida mediante expresiones que<br />

involucran a otra u otras características cuantitativas.<br />

La ontología <strong>de</strong>berá, por tanto, reflejar todos estos tipos <strong>de</strong> características y su<br />

forma <strong>de</strong> obt<strong>en</strong>er<strong>la</strong>s, así como <strong>la</strong> forma <strong>en</strong> <strong>la</strong> que se asociará su valor al sistema al<br />

que correspon<strong>de</strong>n. También existirán características aplicables a otros conceptos<br />

que no sean sistemas, como es el caso <strong>de</strong> los polinomios, números complejos, etc.<br />

En principio todas <strong>la</strong>s características podrían ser calcu<strong>la</strong>das por medio <strong>de</strong> rutinas y<br />

l<strong>la</strong>madas a funciones externas. Con esta aproximación, que es <strong>la</strong> que se haría <strong>en</strong> el<br />

caso <strong>de</strong> una aplicación <strong>de</strong> CACSD típica, se estaría perdi<strong>en</strong>do parte <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

semántica. Por ejemplo, como se verá a continuación, el or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> un sistema se<br />

<strong>de</strong>fine <strong>en</strong> base el grado <strong>de</strong>l polinomio <strong>de</strong>nominador <strong>de</strong> <strong>la</strong> función <strong>de</strong> transfer<strong>en</strong>cia.<br />

Esta información pue<strong>de</strong> obviarse y ser el resultado <strong>de</strong> una evaluación externa o<br />

pue<strong>de</strong> conceptualizarse <strong>en</strong> <strong>la</strong> ontología y servir <strong>para</strong> ofrecer explicaciones y<br />

<strong>de</strong>finiciones sobre los términos. Evi<strong>de</strong>ntem<strong>en</strong>te lo i<strong>de</strong>al es almac<strong>en</strong>ar tanto<br />

conocimi<strong>en</strong>to explícito como sea posible <strong>en</strong> <strong>la</strong> ontología.<br />

La mayor parte <strong>de</strong> <strong>la</strong>s características que pue<strong>de</strong>n aplicarse a los conceptos<br />

pert<strong>en</strong>ecerán a <strong>la</strong> <strong>de</strong>nominada "información no es<strong>en</strong>cial" y por lo tanto su<br />

aplicación a cada concepto aparecerá se<strong>para</strong>da <strong>de</strong> su estructura <strong>de</strong> slots. Existirán,<br />

sin embargo, excepciones <strong>en</strong> el caso <strong>de</strong> que alguno <strong>de</strong> los slots que <strong>de</strong>scrib<strong>en</strong> <strong>la</strong><br />

información es<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> un concepto sea también utilizado como una<br />

característica <strong>de</strong>l mismo.<br />

Para repres<strong>en</strong>tar el valor <strong>de</strong> <strong>la</strong>s características no se han utilizado los tipos <strong>de</strong><br />

datos pre<strong>de</strong>finidos <strong>en</strong> Protégé. Para <strong>la</strong>s características cuantitativas se ha utilizado<br />

<strong>la</strong> c<strong>la</strong>se RealNumber y <strong>para</strong> <strong>la</strong>s características cualitativas se han creado c<strong>la</strong>ses<br />

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