ЗНАННЯ-ОРІЄНТОВАНИЙ ПІДХІД З ВИКОРИСТАННЯМ ОНТОЛОГІЙ ДО УПРАВЛІННЯ СКЛАДНИМИ СИСТЕМАМИ

Анотація

У статті розглянуто задачу управління корпоративною мережею як складною функціональною системою, ефективність якої визначається узгодженістю між структурою інфраструктури, характеристиками ресурсів та вимогами прикладних задач. Обґрунтовано доцільність використання знання-орієнтованого підходу, зокрема онтологічного моделювання, для формалізації структури корпоративної мережі та підтримки прийняття рішень щодо її конфігурації.

Запропоновано концептуальну модель корпоративної мережі, яка розглядається як багаторівнева система взаємопов’язаних компонентів, що включає мережеві вузли, сервіси, користувачів, ресурси, параметри функціонування та обмеження безпеки. На цій основі розроблено теоретичне підґрунтя побудови онтології корпоративної мережі, що забезпечує узгоджене представлення об’єктів інфраструктури, їх властивостей і відношень, а також дозволяє формалізувати правила взаємодії та логічні обмеження у вигляді онтологічних аксіом.

У роботі запропоновано формалізоване представлення онтології корпоративної мережі у вигляді кортежної структури, яка інтегрує множини об’єктів, параметрів, станів, характеристик виконання задач та аксіоматичних обмежень. На основі цього підходу розроблено модель нормування параметрів, що забезпечує приведення різнорідних характеристик до єдиної шкали оцінювання з урахуванням контексту задачі та онтологічних обмежень. Це дозволяє перейти до побудови інтегрального критерію якості конфігурації, який враховує ресурсні, експлуатаційні та функціональні аспекти.

Основним результатом роботи є розробка методу онтологічно-керованої конфігурації корпоративної мережі на основі множини задач. Метод базується на використанні операцій алгебри кортежів для формування множини допустимих конфігурацій, які задовольняють структурні, параметричні та аксіоматичні обмеження, а також на подальшому виборі оптимальної конфігурації за допомогою багатокритеріальної оцінки. Запропонований підхід забезпечує прозорість, відтворюваність та інтерпретованість процесу конфігурації.

Проведено експериментальні дослідження для двох типів корпоративних мереж: університетської інформаційно-телекомунікаційної системи та мережі комерційної компанії. Результати експериментів показали, що застосування методу дозволяє суттєво покращити ключові показники функціонування мережі, зокрема зменшити затримку доступу до сервісів, знизити навантаження на обчислювальні ресурси, зменшити кількість конфліктів доступу та порушень політик безпеки. Інтегральний критерій якості конфігурації зменшився приблизно на 48–51%, що підтверджує ефективність запропонованого підходу.

Запропонований підхід може бути використаний як основа для побудови інтелектуалізованих систем управління корпоративними мережами, а також для подальшого розвитку методів оптимізації складних інформаційно-телекомунікаційних систем на основі онтологічного представлення знань.