ТАКСОНОМІЗАЦІЯ ЕКСПЕДИЦІЙНИХ ДОСЛІДНИЦЬКИХ РЕЗУЛЬТАТІВ УЧНІВ В УМОВАХ НАУКОВОЇ ОСВІТИ

Є. Б. Шаповалов; В. Б. Шаповалов; Ж. І. Білик; І. М. Шаповалова

doi:10.51707/2618-0529-2022-25-14

Автор(и)

Є. Б. Шаповалов канд. техн. наук, старший науковий співробітник відділу створення навчально-тематичних систем знань, НЦ «Мала академія наук України», м. Київ, Україна, [email protected]; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-3732-9486
В. Б. Шаповалов старший науковий співробітник відділу створення навчально-тематичних систем знань, НЦ «Мала академія наук України», м. Київ, Україна, [email protected]; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-6315-649X
Ж. І. Білик канд. біол. наук, старша наукова співробітниця відділу створення навчально-тематичних систем знань, НЦ «Мала академія наук України», м. Київ, Україна, [email protected]; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-2092-5241
І. М. Шаповалова вчителька-методистка вищої категорії СЗШ № 69, м. Київ, Україна, [email protected]; ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-4999-6112

DOI:

https://doi.org/10.51707/2618-0529-2022-25-14

Ключові слова:

онтологія, наука, геоінформаційні системи, STEM, наукова освіта.

Анотація

Сучасний розвиток людства, зокрема в галузі інформаційних технологій, зумовив накопичення великої кількості несистематизованої інформації. Ця проблема також стосується моменту подання результатів у науковому методі. Наприклад, існує багато документації, яка пов’язує результати, в тому числі результати експедиційного пошуку, з географічними координатами.

Метою роботи є запропонувати інноваційний метод, пов’язаний зі структуруванням експозиційних даних з онтологіями для структурування даних та геоінформаційних систем (ГІС). У цій роботі також описані фундаментальні характеристики та переваги запропонованої методології. Для спрощення нотування даних та поширення результатів експедиційних досліджень розроблено шаблони журналів онтологічних експедицій. Їх розроблено в Google-таблиці, де в стовпцях представлено назву об’єкта для аналізу, а в рядках – параметр, який вимірюється. Для збереження географічних координат, що в подальшому використовувалися для визначення місцезнаходження об’єктів у ГІС, були розроблені спеціальні рядки. Апробацію здійснено на прикладі експедиційних досліджень учнів Національного центру «Мала академія наук України» у сфері якості води. Основними інформаційними класами є pH, Електропровідність, Мінералізація, Твердість, Cl, SO4, Pb, Fe загальне, Fe (II), Fe (III), Cu, що відповідають таким показникам: кислотність, електропровідність, мінералізація, вміст хлоридів, сульфатів, свинець, загальне залізо, двовалентне залізо, тривалентне залізо та мідь. Онтологічні графи розроблялись у Cognitive IT Polyhedron із можливістю обробки результатів із використанням інструментів «Аудит» та «Ранжування», а також представлення інформації у вигляді онтологічної призми. Наведено детальний опис роботи з системою ArcGIS, у яку було інтегровано підхід онтологічної систематизації наукових знань. Запропонований метод забезпечить спрощення інформації, зібраної на етапі огляду (фонового дослідження) наукового підходу.

Посилання

Sarakinos, K., Alami, J., & Konstantinidis, S. (2010). High power pulsed magnetron sputtering: A review on scientific and engineering state of the art. Surface and Coatings Technology, 204 (11), 1661–1684. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.11.013.

Boote, D. & Beile, P. (2005). Scholars Before Researchers: On the Centrality of the Dissertation Literature Review in Research Preparation. Educational Researcher, 34 (6), 3–15. DOI: https://doi.org/10.3102/0013189X034006003.

Stryzhak, O. Ye. (2014). Invariant Tasks of Ontological Systems. Information Technologies & Knowledge, 8 (4), 356–360.

Fonseca, F. T., Egenhofer, M. J., Agouris, P., & Caã, G. (2002). Using Ontologies for Integrated Geographic Information Systems. Transactions in GIS, 6 (3), 231–257.

Partyka, J., Alipanah, N., Khan, L., Thuraisingham, B., & Shekhar, S. (2008). Content-based ontology matching for GIS datasets. GIS’08 : Proceedings of the 16th ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographic Information Systems. (pp. 407–410). New York : Association for Computing Machinery. DOI: https://doi.org/10.1145/1463434.1463496.

Frank, A. U. (2007). Data quality ontology: An ontology for imperfect knowledge. Lecture Notes in Computer Science (Including Subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 4736, 406–420. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-74788-8_25.

Schlenoff, C., Denno, P., Ivester, R., Libes, D., Szykman, S., & Thompson, K. (2000). Analysis and approach to using existing ontological systems for applications in manufacturing. Artificial Intelligence for Engineering Design, Analysis and Manufacturing, 14 (4), 257–270. DOI: https://doi.org/10.1017/S0890060400144038.

Stryzhak, O. Ye., Shapovalov, V. B., & Shapovalov, Ye. B. (2018). Ontological support of educational research. S. O. Dovhyi (Ed.). Informatsiini tekhnolohii upravlinnia ekolohichnoiu bezpekoiu, pryrodokorystuvanniam, zakhodamy v nadzvychainykh sytuatsiiakh: rozrobky ta dosiahnennia do 100-richchia NAN Ukrainy – Information Technologies of Management of Ecological Safety, Nature Management, Measures in Emergency Situations: Developments and Achievements to the 100 Anniversary of the National Academy of Sciences of Ukraine : Scientific works collection. (рр. 165–168). Kyiv : Euston.

Velichko, V., Popova, M., Prykhodniuk, V., & Stryzhak, O. (2017). TODOS is an IT platform for the formation of transdisciplinary information environments. Weapons Systems and Military Equipment, 1 (49), 10–19.

Volckmann, R. (2007). Transdisciplinarity: Basarab Nicolescu Talks with Russ Volckmann. Lancet Neurology, 6 (9), 76. DOI: https://doi.org/10.1016/S1474-4422(07)70211-9.

Stryzhak, O., Horborukov, V., Franchuk, O., & Popova, M. (2014). Ontology of the choice problem and its application in the analysis of limnological systems. Ecological Safety and Nature Management, 172–183.

Stryzhak, O., Prykhodniuk, V., & Podlipaiev, V. (2018). Model of Transdisciplinary Representation of GEOspatial Information. Advances in Information and Communication Technologies, 560, 34–75. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-12385-7.

Prykhodniuk, V., & Stryzhak, O. (2017). Ontological GIS as a means of organizing geospatial information. Science and Technology of the Air Force of the Armed Forces of Ukraine, 2 (27), 167–174.

Horborukov, V., Stryzhak, O., Franchuk, O., & Shapovalov, V. (2018). Ontological representation of the problem of ranking alternatives. Mathematical Modeling in Economics, 4, 49–69. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004.