Онтология как средство интеграции автономных баз данных по свойствам наноматериалов

Abstract

Доклад касается проблем, относящихся к новой дисциплине под названием наноинформатика, предметом которой является разработка методов систематизации и распространения данных и знаний по свойствам наноматериалов и основанных на них устройствах и технологиях (Еркимбаев и др. Наноинформатика: задачи, методы и технологии. НТИ, сер. 1. 2016(10), 1-18). Ведущим направлением в этой дисциплине является интеграция разнородных ресурсов в виде баз данных и Web-порталов, с существенными различиями в содержании, структуре и форматах данных. В сфере нанотехнологий на пути интеграции данных возникает целый ряд барьеров, связанных с междисциплинарным характером предметной области, неустойчивостью терминологии и понятийного аппарата, перманентным появлением новых материалов и устройств. В докладе показано, что ключом к решению этих проблем является использование онтологий как эффективного средства стандартизации данных и знаний. Предложена онтология наноматериалов, включающая словарь базовых понятий и концептуальную схему, формирующую логические связи между ними. Разработаны программные средства для управляющей надстройки, которая оказалась способной интегрировать ранее созданные автономные базы данных по углеродным наноматериалам и наноматериалам для энергетики. The report is devoted to the problems of nanoinformatics, focused on the acquisition, categorization, and sharing on nanomaterials data and devices and technologies based on them (Erkimbaev et al. Nanoinformatics: Problems, Methods, and Technologies. Scientific and Technical Information Processing. 2016, 43(4), 199). Key task of a new discipline is the integration of diverse data represented in a variety of databases and Web- resources, differing in content, structure and format of data. New barriers to the integration of data on nanomaterials and nanotechnologies arise from cross-disciplinary nature of the domain, the instability of the terminology and conceptual apparatus, the permanent emergence of new materials, devices, and technologies. The report shows that the key to solving these problems lies in the use of ontologies as an effective tool for standardizing data and knowledge. An nanomaterials ontology is proposed, which functions as a vocabulary of basic concepts and a conceptual scheme that forms the logical connections between them. The developed toolkit was used to build a control superstructure that integrates previously created databases on carbon nanomaterials and energy applications of nanotechnologies.