Development and evaluation of cyber-physical-social system ontology based on the analysis of typical scenarios for mobile robots interaction

Abstract

В статье рассмотрены типовые сценарии использования мобильных роботов, охватывающие основные процессы, возникающие при их взаимодействии: уборка помещения с помощью автономных роботов-пылесосов; взаимодействие двух роботов для сборки объекта из компонентов, а также взаимодействие робота-манипулятора и робота-измерителя с целью исследования местности, преодоления препятствий и проведения манипуляций.Среди основных процессов, возникающих в таких сценариях, можно выделить информационное взаимодействие роботов, совместное выполнение роботами задачи, привлечение человека к выполнению задачи.В работе представлено подробное описание онтологии социокиберфизической системы на основе анализа вышеперечисленных сценариев.В статье также рассмотрены правила оценки онтологий, представлено описание существующих методов оценки с разделением их на классы в зависимости от средств анализа онтологии, а также описаны задачи, которые необходимо выполнить при проведении оценки.Затем была выполнена оценка разработанной онтологии на основе метода исследования топологии графа.Полученные значения по ключевым показателям, таким как количество различных циклов в графе, количество вершин, имеющих несколько родителей, отнесенное к количеству вершин в графе, отношение количества вершин с нормальной степенью по отношению ко всем вершинам, среднее квадратичное отклонение