Tesis:
OASys: Ontology for Automous Systems
- Autor: BERMEJO ALONSO, Julita
- Título: OASys: Ontology for Automous Systems
- Fecha: 2010
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: AUTOMATICA, INGENIERIA ELECTRONICA E INFORMATICA INDUSTRIAL
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: SANZ BRAVO, Ricardo
- Director/a 2º: RODRIGUEZ HERNANDEZ, Manuel
- Resumen: El marco de esta investigación es un proyecto a largo plazo sobre sistemas autónomos, el proyecto ASys, que aborda el desarrollo de una tecnología universal para toda clase de sistemas autónomos, independientemente de su dominio de aplicación en particular. Por sistemas autónomos se entiende un sistema capaz de operar en un entorno real sin ningún tipo de control externo durante largos periodos de tiempo. La estrategia consiste en explotar los bucles de control cognitivo, utilizando el conocimiento capturado como modelos diferentes, basados en la ontología para sistemas autónomos (OASys) desarrollada en esta investigación. Una ontología es una especificación formal, explícita de una conceptualización compartida, es decir, un modelo abstracto legible por máquina donde los conceptos y las relaciones se identifican y definen explícitamente por consenso en un grupo. Las ontologías se han utilizado ampliamente para la ingeniería de software. También se han usado como mecanismos de representación basados en un lenguaje computacional, para aclarar y compartir el conocimiento del dominio. OASys captura y utiliza los conceptos como soporte software para la descripción y el proceso de ingeniería de cualquier sistema autónomo, como una ontología de dominio, estructurada en dos niveles de abstracción, interiormente organizados en Subontologías y Paquetes. METHONTOLOGY es la metodología utilizada como método de diseño, con una implementación final en UML. La descripción del sistema autónomo ha sido formalizada en la Ontología de ASys, dividida en la Subontología de Sistemas y la Subontología de Sistemas Autónomos. La primera subontología contiene los elementos para definir cualquier sistema: el Paquete General de Sistemas para caracterizar la estructura y el comportamiento de cualquier sistema que se basa en la teoría general de sistemas, el Paquete de Mereología con las taxonomías de la parte y el todo, y el Paquete de Topología para conexiones topológicas. La segunda especializa los anteriores conceptos para sistemas autónomos: el Paquete de Percepción para describir el proceso de percepción; el Paquete de Conocimiento para caracterizar los diferentes tipos de conocimiento utilizados por el sistema autónomo; el Paquete de Pensamiento con conceptos de procesos orientados al objetivo y las tareas; el Paquete de Acción acerca de las operaciones y los actores; y el Paquete de Equipos para detallar los dispositivos. El proceso de ingeniería de sistemas autónomos ha sido formalizado en la Ontología de Ingeniería de ASys, estructurada en la Subontología de Ingeniería de Sistemas y la Subontología de Ingeniería de ASys. La primera subontología reúne los conceptos relacionados con un proceso de inge¬niería, basado en especificaciones y metamodelos diferentes: el Paquete de Requisitos para especificar los requisitos del sistema; el Paquete de Perspectivas con los diferentes puntos de vista en el desarrollo de un sistema; el Paquete de Proceso de Ingeniería para describir un proceso de desarrollo de ingeniería; y el Paquete de Ingeniería Basada en Modelos. La segunda subontología contiene la especialización y los elementos adicionales para describir un proceso genérico de ingeniería de un sistema autónomo: el Paquete de Requisitos de ASys para caracterizar los requisitos de calidad de proceso y del sistema, el Paquete de Perspectivas de ASys para diseñar un sistema autónomo desde diferentes aspectos; el Paquete de Proceso de Ingeniería de ASys para describir un proceso genérico de ingeniería de un sistema autónomo. OASys ha sido complementada con el desarrollo de una Metodología basada en OASys para ejemplificar su uso en un proceso de ingeniería genérico de un sistema autónomo. OASys se ha aplicado en el sistema de control de robot (RCT en inglés) y el sistema de control de procesos (en inglés PCT). RCT es un sistema robot móvil, con una amplia gama de implementaciones y capacidades. PCT consiste en el desarrollo de una arquitectura de control robusto para un sistema de reacción química, dotando al sistema con capacidades cognitivas para llevar a cabo tareas complejas, como diagnóstico de fallos, gestión de alarmas y control de la reconfiguración del sistema desde un punto de vista teórico único. OASys ofrece mejoras en el intercambio de conocimientos y la reutilización entre los desarrolladores. La separación entre la descripción y el proceso de ingeniería define de forma independiente la caracterización y el proceso de ingeniería de los sistemas de prueba. Permite la conceptualización común de diferentes sistemas, identificando elementos comunes de una manera independiente del dominio. Los diferentes niveles de abstracción describen los sistemas ejemplo desde un punto de vista de focalización de dominio, aunque el proceso de refinamiento y el uso de los elementos ontológicos tiene que desarrollarse aún más.