Modelos de Conocimiento Basados en Ontologías para la ...
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Capítulo 4. Esquema de representación propuesto 1 146 Polynomial PolynomialQuotient CanonicalBlock plant poles controller real poles total system ComplexNumber RealNumber NamedEntity type order settling time zeros overshoot Definición de ontología – clases, relaciones, axiomas… 2 Precondition EntityPath QuantitativeCharacteristic Triple Definición de ontología – instancias correspondientes a los bloques canónicos, entidades y características. El lenguaje de control 3 4 Datos introducidos por el usuario sobre un problema concreto 5 Figura 4.33. Esquema general de la ontología y base de conocimiento La creación de conceptos puede producirse en fase de diseño o en fase de ejecución de la misma (en este segundo caso los conceptos creados son instancias siempre). Los conceptos que se mantienen invariables serán los obtenidos en las fases 1, 2 y 3, mientras que los demás (correspondientes a las fases 4, 5 y 6) son conceptos relacionados con un problema concreto. Las fases 1 y 2 (y la estructura de triplas de 5) son las que se han descrito hasta el momento. La fase 3 queda fuera del alcance de la presente tesis y se está desarrollando en otro trabajo de tesis. Las fase 4 y la implementación de la 5 se explicarán en el capítulo 5. La fase 6 corresponde a la ejecución de la estructura dinámica especificada en 3 y por lo tanto también queda fuera del alcance del presente trabajo. 4.5.8 Conceptos gráficos s+2 s^2+3·s+2 s+2 s^2+3·s+2 Instancias (triplas) generadas a partir de la aplicación de las definiciones de entidades y características aplicadas a los datos del problema concreto 6 CompoundExpression Design rule#1 Design rule#2 Design rule#3 Introducción de las reglas de diseño de compensadores. Parte dinámica mapping plant denominator transf1 poles plant -1 -2 type plant 0 Instancias generadas a partir de la aplicación del conocimiento dinámico sobre la tarea de diseño de compensadores order plant second order La importancia de las representaciones gráficas en la ingeniería de control es bien conocida. Inicialmente, estos métodos se crearon para comprender mejor los procesos de análisis y diseño y para servir de aproximaciones alternativas a los complejos cálculos numéricos que debían realizarse. Estas gráficas permiten, transf1 s^2+3·s+2 roots s^2+3·s+2 -1 -2 Design Design task Determine lead zero position decision
Capítulo 4. Esquema de representación propuesto además, obtener una visión general y profunda del comportamiento dinámico de los sistemas La mejora de prestaciones de los ordenadores ha hecho que los métodos gráficos tengan hoy en día una importancia renovada (Bissell, 2004), (Johanson et. al., 1998), ya no tanto como métodos de simplificar los cálculos numéricos, que ahora pueden ser realizados por los ordenadores de forma muy rápida, pero sí en su vertiente de ofrecer una visión práctica y directa del comportamiento del sistema. La representación en la ontología de los conceptos involucrados en este tipo de gráficas puede contribuir a aumentar, todavía más, las posibilidades que las mismas tienen como elementos centrales en la interacción con el usuario. Los conceptos de la ontología que tienen una representación gráfica en el plano complejo son los siguientes: • Las especificaciones de diseño, representadas como zonas en el plano complejo. Pueden estar delimitadas por líneas verticales, horizontales, círculos o líneas que pasan por el origen. • El conjunto de especificaciones de diseño, que son representadas como un área de diseño que es la resultante de combinar las zonas especificadas anteriormente. • Los polos y los ceros de los sistemas, representados mediante aspas y círculos, respectivamente. • El lugar de las raíces, representado mediante curvas tipo spline cúbico. 4.5.8.1 Representación del lugar de las raíces. En primer lugar, se ha creado una representación para especificar un "camino" de puntos en el plano. La clase correspondiente se denomina ParametricPointPath. La clase tiene un slot de cardinalidad múltiple en el que se almacena la lista de puntos. Estos puntos, a su vez, están representados por una clase con slots para la posición del punto (que viene dada por un número complejo), el valor del parámetro variable en ese punto (un número real) y la pendiente de la curva que los puntos definen en ese punto concreto (representada como un número complejo). Cada rama del lugar de las raíces será uno de estos caminos de puntos. Se ha definido también una estructura dedicada a agrupar varios caminos de puntos (clase SetOfParametricPointPaths). El lugar de las raíces será una instancia de esta clase. De hecho, cualquier segmento del lugar de las raíces (es decir, el conjunto de ramas del mismo entre dos valores del parámetro) será una instancia de esta clase. 147
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Capítulo 4. Esquema <strong>de</strong> repres<strong>en</strong>tación propuesto<br />
1<br />
146<br />
Polynomial<br />
PolynomialQuoti<strong>en</strong>t<br />
CanonicalBlock<br />
p<strong>la</strong>nt<br />
poles<br />
controller real poles<br />
total system<br />
ComplexNumber RealNumber<br />
NamedEntity<br />
type<br />
or<strong>de</strong>r<br />
settling time<br />
zeros overshoot<br />
Definición <strong>de</strong> ontología – c<strong>la</strong>ses, re<strong>la</strong>ciones, axiomas…<br />
2<br />
Precondition EntityPath<br />
QuantitativeCharacteristic<br />
Triple<br />
Definición <strong>de</strong> ontología – instancias correspondi<strong>en</strong>tes a los bloques<br />
canónicos, <strong>en</strong>tida<strong>de</strong>s y características. El l<strong>en</strong>guaje <strong>de</strong> control<br />
3<br />
4<br />
Datos introducidos por el usuario sobre un problema concreto<br />
5<br />
Figura 4.33. Esquema g<strong>en</strong>eral <strong>de</strong> <strong>la</strong> ontología y base <strong>de</strong> conocimi<strong>en</strong>to<br />
La creación <strong>de</strong> conceptos pue<strong>de</strong> producirse <strong>en</strong> fase <strong>de</strong> diseño o <strong>en</strong> fase <strong>de</strong><br />
ejecución <strong>de</strong> <strong>la</strong> misma (<strong>en</strong> este segundo caso los conceptos creados son instancias<br />
siempre). Los conceptos que se manti<strong>en</strong><strong>en</strong> invariables serán los obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> <strong>la</strong>s<br />
fases 1, 2 y 3, mi<strong>en</strong>tras que los <strong>de</strong>más (correspondi<strong>en</strong>tes a <strong>la</strong>s fases 4, 5 y 6) son<br />
conceptos re<strong>la</strong>cionados con un problema concreto.<br />
Las fases 1 y 2 (y <strong>la</strong> estructura <strong>de</strong> trip<strong>la</strong>s <strong>de</strong> 5) son <strong>la</strong>s que se han <strong>de</strong>scrito hasta el<br />
mom<strong>en</strong>to. La fase 3 queda fuera <strong>de</strong>l alcance <strong>de</strong> <strong>la</strong> pres<strong>en</strong>te tesis y se está<br />
<strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>ndo <strong>en</strong> otro trabajo <strong>de</strong> tesis. Las fase 4 y <strong>la</strong> implem<strong>en</strong>tación <strong>de</strong> <strong>la</strong> 5 se<br />
explicarán <strong>en</strong> el capítulo 5. La fase 6 correspon<strong>de</strong> a <strong>la</strong> ejecución <strong>de</strong> <strong>la</strong> estructura<br />
dinámica especificada <strong>en</strong> 3 y por lo tanto también queda fuera <strong>de</strong>l alcance <strong>de</strong>l<br />
pres<strong>en</strong>te trabajo.<br />
4.5.8 Conceptos gráficos<br />
s+2<br />
s^2+3·s+2<br />
s+2<br />
s^2+3·s+2<br />
Instancias (trip<strong>la</strong>s) g<strong>en</strong>eradas a partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong> <strong>la</strong>s <strong>de</strong>finiciones<br />
<strong>de</strong> <strong>en</strong>tida<strong>de</strong>s y características aplicadas a los datos <strong>de</strong>l problema concreto<br />
6<br />
CompoundExpression<br />
Design rule#1<br />
Design rule#2<br />
Design rule#3<br />
Introducción <strong>de</strong> <strong>la</strong>s reg<strong>la</strong>s <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> comp<strong>en</strong>sadores. Parte dinámica<br />
mapping p<strong>la</strong>nt<br />
<strong>de</strong>nominator transf1<br />
poles p<strong>la</strong>nt -1 -2<br />
type p<strong>la</strong>nt 0<br />
Instancias g<strong>en</strong>eradas a partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> aplicación <strong>de</strong>l conocimi<strong>en</strong>to dinámico sobre <strong>la</strong><br />
tarea <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong> comp<strong>en</strong>sadores<br />
or<strong>de</strong>r p<strong>la</strong>nt second or<strong>de</strong>r<br />
La importancia <strong>de</strong> <strong>la</strong>s repres<strong>en</strong>taciones gráficas <strong>en</strong> <strong>la</strong> ing<strong>en</strong>iería <strong>de</strong> control es bi<strong>en</strong><br />
conocida. Inicialm<strong>en</strong>te, estos métodos se crearon <strong>para</strong> compr<strong>en</strong><strong>de</strong>r mejor los<br />
procesos <strong>de</strong> análisis y diseño y <strong>para</strong> servir <strong>de</strong> aproximaciones alternativas a los<br />
complejos cálculos numéricos que <strong>de</strong>bían realizarse. Estas gráficas permit<strong>en</strong>,<br />
transf1<br />
s^2+3·s+2<br />
roots s^2+3·s+2 -1 -2<br />
Design Design task Determine<br />
lead zero position<br />
<strong>de</strong>cision