ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo
Технология Semantic Web
как инструмент
интеграции данных
Филатов Дмитрий
Менеджер по развитию
Центр управления процессами жизненного цикла систем
ПКФ ОАО «ВНИИАЭС»
filatov@pkf-vniiaes.ru
Проблемы интеграции данных
• Объѐм данных и необходимость их совместного
использования возрастает с каждым годом
• Много разрозненных источников и хранилищ данных
• Неоднородность источников данных
• Структурированная и неструктурированная информация
• Хранилища данных могут содержать противоречивую,
либо дублирующую информацию
• Процессы интеграции данных недостаточно быстро
следуют постоянно изменяющимся требованиям бизнеса.
Мы строим АЭС. В чем сложность?
Карточка
оборудования
Чертежи,
ИТТ, СЗС
ЛОТ
Договор,
накладная
Накладная
Карточка,
паспорт
Каталог
Оборудования и
материалов
Проектант
Департамент
закупок
Руководитель
проекта
Департамент
логистики
Площадка
Мы строим АЭС. В чем сложность?
Более 100 колонок и тысячи (ХХХ’000) строчек
Semantic Web –
это набор стандартов и инструментов их
поддерживающих, которые позволяют сделать
содержимое читабельным для машин таким
образом, чтобы оно могло ими анализироваться
не только на уровне синтаксиса, но и на уровне
смысла - семантики.
Включает:
• Языки онтологий: OWL, RDF
• Язык запросов: SPARQL
• Специализированные графовые базы данных: triple stores
Что такое онтология?
Онтология
- это формализованный словарь терминов (классов) и
их отношений, охватывающий конкретную область знаний и
совместно используемый некоторым сообществом пользователей.
Онтология вместе с набором экземпляров
классов образует базу знаний.
ontology:имеетМассу
ontology:РелеКЛАСС
КЛАСС
литерал
литерал
литерал
литерал
Пример онтологии
ontology:Документ (литерал = строка/число/дата)
ontology:имеетМассу
ontology:Реле
ontology:Документ
Уникальность данных определяется посредством URI, например:
http://www.rdl. pkf-vniiaes/ontologies/eim.owl#Реле
Для удобства чтения длинный URI заменяется префиксом:
ontology:Реле
КЛАСС
КЛАСС
литерал
литерал
литерал
литерал
Пример онтологии
(литерал = строка/число/дата)
ontology:Реле
Реле напряжения
РН-53/60Д
nvaes:eq_wayb2
4/III
2500
ТУ
16-523.500-83
nvaes:eq01
Субъект Предикат Объект
nvaes:eq01 ontology:имеет ТУ ТУ 16-523.500-83
gidromeh:rele12
ontology:имеетМассу
nvaes:eq01 rdf:sameAs gidromeh:rele12
ontology:Реле
Реле напряжения
РН-53/60Д
nvaes:eq_wayb2
4/III
2500
ТУ
16-523.500-83
rdf:sameAs
INSERT { ?eq1 owl:sameAs ?eq2 .}
WHERE
{
?eq1 ontology:имеет Наименование
?Name .
?eq2 ontology:имеет Наименование
?Name .
FILTER ( ?eq1 != ?eq2 )
}
nvaes:eq01
gidromeh:rele12
ontology:имеетМассу
gidromeh:имеет Номер
Накладной
rdf:type rdf:Property
gidromeh:eq12 gidromeh:имеет Номер Накладной №340
ontology:Реле
Реле напряжения
РН-53/60Д
nvaes:eq_wayb2
4/III
2500
ТУ
16-523.500-83
rdf:sameAs
INSERT { ?eq1 owl:sameAs ?eq2 .}
WHERE
{
?eq1 ontology:имеет Наименование
?Name .
?eq2 ontology:имеет Наименование
?Name .
FILTER ( ?eq1 != ?eq2 )
}
№340
nvaes:eq01
gidromeh:rele12
ontology:имеетМассу
Хранилище триплетов
Субъект Предикат Объект
ontology:Оборудование rdf:type rdf:class
ontology:имеет Класс Безопасности rdf:type rdf:Property
ontology:имеет Наименование rdf:type rdf:Property
ontology:имеет Время Срабатывания rdf:type rdf:Property
ontology:имеет Массу rdf:type rdf:Property
ontology:содержится в Документе rdf:type rdf:class
nvaes:eq01 rdf:type ontology:
Оборудование
nvaes:eq01 ontology:имеет
Класс Безопасности
4/III
nvaes:eq01 ontology:имеет
Наименование
Реле напряжения
РН-53/60Д
nvaes:eq01 ontology:имеет
Время Срабатывания
0,05
nvaes:eq01 ontology:имеет Массу 2500
… … …
Мета-
данные
Данные
Технология Semantic web как инструмент интеграции данных
Единое интеллектуальное web-пространство
Адаптер
Адаптер Адаптер
Адаптер
Адаптер
• Карточки
оборудования
• ИТТ
• СЗС
• Спецификация
к договору
• Накладные
приходные
• Накладные
расходные
• Накладные
приходные
• Статистика
EAM
• Статистика
EAM
Каталог
оборудования
Проектировщик Управляющая
компания
АЭС …АЭС …
Адаптер
Адаптер Адаптер
Адаптер
Адаптер
• Карточки
оборудования
• ИТТ
• СЗС
• Спецификация
к договору
• Накладные
приходные
• Накладные
расходные
• Накладные
приходные
• Статистика
EAM
• Статистика
EAM
Каталог
оборудования
Проектировщик Управляющая
компания
АЭС …АЭС …
Карточка
Накладная Накладная
Для конкретной «Карточки экземпляра оборудования» на АЭС
найти:
• Договор по которому это оборудование закупалось Концерном.
• Поставщика этого оборудования.
Пример 1:
поиск по реквизитам связанных документов
Договор
Адаптер
Адаптер Адаптер
Адаптер
Адаптер
• Карточки
оборудования
• ИТТ
• СЗС
• Спецификация
к договору
• Накладные
приходные
• Накладные
расходные
• Накладные
приходные
• Статистика
EAM
• Статистика
EAM
Каталог
оборудования
Проектировщик Управляющая
компания
АЭС …АЭС …
ИТТ Карточка
Для конкретной «Карточки экземпляра оборудования» найти ИТТ
на это оборудование, которое храниться у проектировщика.
Пример 2:
получение связанного документа
Адаптер
Адаптер Адаптер
Адаптер
Адаптер
• Карточки
оборудования
• ИТТ
• СЗС
• Спецификация
к договору
• Накладные
приходные
• Накладные
расходные
• Накладные
приходные
• Статистика
EAM
• Статистика
EAM
Каталог
оборудования
Проектировщик Управляющая
компания
АЭС …АЭС …
По параметрам из ИТТ найти все Карточки классов оборудования в
КО, которые удовлетворяют всем параметрам ИТТ.
Пример 3:
использование документа как критерий поиска
Оборудование ИТТ
Адаптер
Адаптер Адаптер
Адаптер
Адаптер
• Карточки
оборудования
• ИТТ
• СЗС
• Спецификация
к договору
• Накладные
приходные
• Накладные
расходные
• Накладные
приходные
• Статистика
EAM
• Статистика
EAM
Каталог
оборудования
Проектировщик Управляющая
компания
АЭС …АЭС …
Найти все «Карточки экземпляров оборудования» конкретного
«Поставщика», в т.ч. по другим АЭС и показать статистику их
эксплуатации.
Пример 4:
интерактивный анализ
Статистика
EAM
Статистика
EAM
Адаптер
Адаптер Адаптер
Адаптер
Адаптер
• Карточки
оборудования
• ИТТ
• СЗС
• Спецификация
к договору
• Накладные
приходные
• Накладные
расходные
• Накладные
приходные
• Статистика
EAM
• Статистика
EAM
Каталог
оборудования
Проектировщик Управляющая
компания
АЭС …АЭС …
В одинаковых документах (т.е. тех, которые имеют свойство
sameAs) из разных Triple Store сравнить их записи.
Пример 5: контроль правильности
отражения одинаковых данных в разных БД
НакладнаяНакладная
Адаптер
Адаптер Адаптер
Адаптер
Адаптер
• Карточки
оборудования
• ИТТ
• СЗС
• Спецификация
к договору
• Накладные
приходные
• Накладные
расходные
• Накладные
приходные
• Статистика
EAM
• Статистика
EAM
Каталог
оборудования
Проектировщик Управляющая
компания
АЭС …АЭС …
Выстроить по шкале времени документы в которых отражено
конкретное оборудование (класс оборудования).
Пример 6:
поиск по реквизитам связанных документов
НакладнаяНакладная
Договор
Система Управления Требованиями
в проекте создания АЭС
Конструктор РУ Проектный институт
СУТ ГП
Intergraph SPF
СУТ ГК РУ
Siemens Team Center
ЗАКАЗЧИК
Semantic Web
portal
Результат использования СУТ на базе Semantic Web
в проекте создания АЭС:
• Все требования в одном месте
• Анализ влияния требований на технические решения
• Оценка хода работ
• Отслеживание удовлетворения требований
• Возможность анализа изменений
ПОЛНЫЙ КОНТРОЛЬ ПРОЕКТА
...еще примеры использования Semantic Web
Выводы
1. Единое интеллектуальное
Web-пространство предприятия
2. Совершенная структура данных
3. Новые аналитические возможности
4. Интеграция существующих ИТ-систем
5. Инкрементальное внедрение
6. Открытые стандарты консорциума W3C
Спасибо за внимание!
Контакты:
ПКФ ОАО ВНИИАЭС
Москва, ул. Малая Калужская, д 19
+7 (495) 955-93-87 доб.158
Email: filatov@pkf-vniiaes.ru
SemanticData.ru

More Related Content

Технология Semantic web как инструмент интеграции данных

  • 1. Технология Semantic Web как инструмент интеграции данных Филатов Дмитрий Менеджер по развитию Центр управления процессами жизненного цикла систем ПКФ ОАО «ВНИИАЭС» filatov@pkf-vniiaes.ru
  • 2. Проблемы интеграции данных • Объѐм данных и необходимость их совместного использования возрастает с каждым годом • Много разрозненных источников и хранилищ данных • Неоднородность источников данных • Структурированная и неструктурированная информация • Хранилища данных могут содержать противоречивую, либо дублирующую информацию • Процессы интеграции данных недостаточно быстро следуют постоянно изменяющимся требованиям бизнеса.
  • 3. Мы строим АЭС. В чем сложность? Карточка оборудования Чертежи, ИТТ, СЗС ЛОТ Договор, накладная Накладная Карточка, паспорт Каталог Оборудования и материалов Проектант Департамент закупок Руководитель проекта Департамент логистики Площадка
  • 4. Мы строим АЭС. В чем сложность? Более 100 колонок и тысячи (ХХХ’000) строчек
  • 5. Semantic Web – это набор стандартов и инструментов их поддерживающих, которые позволяют сделать содержимое читабельным для машин таким образом, чтобы оно могло ими анализироваться не только на уровне синтаксиса, но и на уровне смысла - семантики. Включает: • Языки онтологий: OWL, RDF • Язык запросов: SPARQL • Специализированные графовые базы данных: triple stores
  • 6. Что такое онтология? Онтология - это формализованный словарь терминов (классов) и их отношений, охватывающий конкретную область знаний и совместно используемый некоторым сообществом пользователей. Онтология вместе с набором экземпляров классов образует базу знаний.
  • 8. ontology:имеетМассу ontology:Реле ontology:Документ Уникальность данных определяется посредством URI, например: http://www.rdl. pkf-vniiaes/ontologies/eim.owl#Реле Для удобства чтения длинный URI заменяется префиксом: ontology:Реле КЛАСС КЛАСС литерал литерал литерал литерал Пример онтологии (литерал = строка/число/дата)
  • 9. ontology:Реле Реле напряжения РН-53/60Д nvaes:eq_wayb2 4/III 2500 ТУ 16-523.500-83 nvaes:eq01 Субъект Предикат Объект nvaes:eq01 ontology:имеет ТУ ТУ 16-523.500-83 gidromeh:rele12 ontology:имеетМассу
  • 10. nvaes:eq01 rdf:sameAs gidromeh:rele12 ontology:Реле Реле напряжения РН-53/60Д nvaes:eq_wayb2 4/III 2500 ТУ 16-523.500-83 rdf:sameAs INSERT { ?eq1 owl:sameAs ?eq2 .} WHERE { ?eq1 ontology:имеет Наименование ?Name . ?eq2 ontology:имеет Наименование ?Name . FILTER ( ?eq1 != ?eq2 ) } nvaes:eq01 gidromeh:rele12 ontology:имеетМассу
  • 11. gidromeh:имеет Номер Накладной rdf:type rdf:Property gidromeh:eq12 gidromeh:имеет Номер Накладной №340 ontology:Реле Реле напряжения РН-53/60Д nvaes:eq_wayb2 4/III 2500 ТУ 16-523.500-83 rdf:sameAs INSERT { ?eq1 owl:sameAs ?eq2 .} WHERE { ?eq1 ontology:имеет Наименование ?Name . ?eq2 ontology:имеет Наименование ?Name . FILTER ( ?eq1 != ?eq2 ) } №340 nvaes:eq01 gidromeh:rele12 ontology:имеетМассу
  • 12. Хранилище триплетов Субъект Предикат Объект ontology:Оборудование rdf:type rdf:class ontology:имеет Класс Безопасности rdf:type rdf:Property ontology:имеет Наименование rdf:type rdf:Property ontology:имеет Время Срабатывания rdf:type rdf:Property ontology:имеет Массу rdf:type rdf:Property ontology:содержится в Документе rdf:type rdf:class nvaes:eq01 rdf:type ontology: Оборудование nvaes:eq01 ontology:имеет Класс Безопасности 4/III nvaes:eq01 ontology:имеет Наименование Реле напряжения РН-53/60Д nvaes:eq01 ontology:имеет Время Срабатывания 0,05 nvaes:eq01 ontology:имеет Массу 2500 … … … Мета- данные Данные
  • 14. Единое интеллектуальное web-пространство Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер • Карточки оборудования • ИТТ • СЗС • Спецификация к договору • Накладные приходные • Накладные расходные • Накладные приходные • Статистика EAM • Статистика EAM Каталог оборудования Проектировщик Управляющая компания АЭС …АЭС …
  • 15. Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер • Карточки оборудования • ИТТ • СЗС • Спецификация к договору • Накладные приходные • Накладные расходные • Накладные приходные • Статистика EAM • Статистика EAM Каталог оборудования Проектировщик Управляющая компания АЭС …АЭС … Карточка Накладная Накладная Для конкретной «Карточки экземпляра оборудования» на АЭС найти: • Договор по которому это оборудование закупалось Концерном. • Поставщика этого оборудования. Пример 1: поиск по реквизитам связанных документов Договор
  • 16. Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер • Карточки оборудования • ИТТ • СЗС • Спецификация к договору • Накладные приходные • Накладные расходные • Накладные приходные • Статистика EAM • Статистика EAM Каталог оборудования Проектировщик Управляющая компания АЭС …АЭС … ИТТ Карточка Для конкретной «Карточки экземпляра оборудования» найти ИТТ на это оборудование, которое храниться у проектировщика. Пример 2: получение связанного документа
  • 17. Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер • Карточки оборудования • ИТТ • СЗС • Спецификация к договору • Накладные приходные • Накладные расходные • Накладные приходные • Статистика EAM • Статистика EAM Каталог оборудования Проектировщик Управляющая компания АЭС …АЭС … По параметрам из ИТТ найти все Карточки классов оборудования в КО, которые удовлетворяют всем параметрам ИТТ. Пример 3: использование документа как критерий поиска Оборудование ИТТ
  • 18. Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер • Карточки оборудования • ИТТ • СЗС • Спецификация к договору • Накладные приходные • Накладные расходные • Накладные приходные • Статистика EAM • Статистика EAM Каталог оборудования Проектировщик Управляющая компания АЭС …АЭС … Найти все «Карточки экземпляров оборудования» конкретного «Поставщика», в т.ч. по другим АЭС и показать статистику их эксплуатации. Пример 4: интерактивный анализ Статистика EAM Статистика EAM
  • 19. Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер • Карточки оборудования • ИТТ • СЗС • Спецификация к договору • Накладные приходные • Накладные расходные • Накладные приходные • Статистика EAM • Статистика EAM Каталог оборудования Проектировщик Управляющая компания АЭС …АЭС … В одинаковых документах (т.е. тех, которые имеют свойство sameAs) из разных Triple Store сравнить их записи. Пример 5: контроль правильности отражения одинаковых данных в разных БД НакладнаяНакладная
  • 20. Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер Адаптер • Карточки оборудования • ИТТ • СЗС • Спецификация к договору • Накладные приходные • Накладные расходные • Накладные приходные • Статистика EAM • Статистика EAM Каталог оборудования Проектировщик Управляющая компания АЭС …АЭС … Выстроить по шкале времени документы в которых отражено конкретное оборудование (класс оборудования). Пример 6: поиск по реквизитам связанных документов НакладнаяНакладная Договор
  • 21. Система Управления Требованиями в проекте создания АЭС Конструктор РУ Проектный институт СУТ ГП Intergraph SPF СУТ ГК РУ Siemens Team Center ЗАКАЗЧИК Semantic Web portal
  • 22. Результат использования СУТ на базе Semantic Web в проекте создания АЭС: • Все требования в одном месте • Анализ влияния требований на технические решения • Оценка хода работ • Отслеживание удовлетворения требований • Возможность анализа изменений ПОЛНЫЙ КОНТРОЛЬ ПРОЕКТА
  • 24. Выводы 1. Единое интеллектуальное Web-пространство предприятия 2. Совершенная структура данных 3. Новые аналитические возможности 4. Интеграция существующих ИТ-систем 5. Инкрементальное внедрение 6. Открытые стандарты консорциума W3C
  • 25. Спасибо за внимание! Контакты: ПКФ ОАО ВНИИАЭС Москва, ул. Малая Калужская, д 19 +7 (495) 955-93-87 доб.158 Email: filatov@pkf-vniiaes.ru SemanticData.ru