Семантические модели и средства проектирования адаптивных пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем

Цели. Предлагаются модели и средства проектирования адаптивных пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем. Актуальность работы определяется необходимостью снижения накладных расходов и сроков разработки пользовательских интерфейсов, обеспечения их адаптации под особенности конкретного пользователя интеллектуальной системы.

Методы. Анализируются существующие подходы к проектированию пользовательских интерфейсов. Предлагается семантическая модель адаптивного пользовательского интерфейса интеллектуальных систем, реализованная при помощи базового универсального языка представления знаний, который основан на теории множеств и теории графов.

Результаты. Разработаны модель адаптивного пользовательского интерфейса интеллектуальных систем, которая включает модель базы знаний пользовательского интерфейса, агентно-ориентированную модель пользовательского интерфейса и библиотеку многократно используемых компонентов, обеспечивающих интеграцию пользовательского интерфейса в отдельные интеллектуальные системы и коллективы интеллектуальных систем, а также метод передачи компонентов пользовательского интерфейса в рамках коллектива интеллектуальных систем в процессе эксплуатации интеллектуальной системы.

Заключение. Представленные модели и средства позволяют упростить повторное (многократное) применение компонентов пользовательского интерфейса совместно с компонентами баз знаний и решателей задач при проектировании и разработке как отдельной интеллектуальной системы, так и коллектива семантически совместимых интеллектуальных систем, обеспечить автоматизацию интеграции пользовательских интерфейсов и их адаптацию для каждого пользователя. Набор компонентов пользовательского интерфейса был включен в библиотеку многократно применяемых компонентов пользовательского интерфейса. В дальнейшем планируется расширение набора компонентов указанной библиотеки и их внедрение в коллектив семантически совместимых интеллектуальных систем.

1. Садовский, M. Е. Общие принципы организации интерфейсов ostis-систем / М. Е. Садовский // Технология комплексной поддержки жизненного цикла семантически совместимых интеллектуальных компьютерных систем нового поколения / под общ. ред. В. В. Голенкова. - Минск, 2023. - Гл. 4.1. - С. 417-432.

2. Фомина, Т. А. Проектирование адаптивного интерфейса ИС для поддержки деятельности образовательного учреждения / Т. А. Фомина, Г. М. Новикова // Вестник Алтайской академии экономики и права. - 2020 - Т. 6, № 1. - С. 125-133. https://doi.org/10.17513/vaael.1174

3. Ontology-based design of intelligent systems user interface / A. S. Boriskin [et al.] // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semantic Technologies for Intelligent Systems (OSTIS-2017) : материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 16-18 февр. 2017 г. / редкол.: В. В. Голенков (отв. ред.) [и др.]. - Минск : БГУИР, 2017. - С. 95-106.

4. Белоусова, С. А. Анализ подходов к созданию пользовательского интерфейса / С. А. Белоусова, Ю. И. Рогозов // Изв. ЮФУ. Техн. науки. - 2014. - № 6(155). - С. 142-148.

5. Model-based adaptive user interface based on context and user experience evaluation / J. Hussain [et al.] // J. on Multimodal User Interfaces. - 2018. - Vol. 12. - P. 1-16. https://doi.org/10.1007/s12193-018-0258-2

6. UIML: An appliance-independent XML user interface language / M. Abrams [et al.] // Proceedings of the 8th Intern. Conf. on the World Wide Web, Toronto, 11-14 May 1999. - Toronto, 1999. - P. 1695-1708.

7. Limbourg, Q. USIXML: A user interface description language supporting multiple levels of independence / Q. Limbourg, J. Vanderdonckt // Engineering Advanced Web Applications : Proceedings of Workshops in Connection with the 4th Intern. Conf. on Web Engineering (ICWE 2004), Munich, Germany, 28-30 July 2004. - Munich, 2004. - P. 325-338.

8. Van den Bergh, J. CAP3: Context-sensitive abstract user interface specification / J. Van den Bergh, K. Luyten, K. Coninx // Proceedings of the 3rd ACM SIGCHI Symp. on Engineering Interactive Computing Systems EICS '11, Pisa, Italy, 2011. - Pisa, 2011. - P. 31-40. https://dl.acm.org/doi/10.1145/1996461.1996491

9. Paterno, F. Maria: A universal, declarative, multiple abstraction-level language for service-oriented applications in ubiquitous environment / F. Paterno, C. Santoro, L. D. Spano // ACM Transactions on Computer-Human Interaction. - 2009. - Vol. 16, iss. 4. - P. 1-30. https://doi.org/10.1145/1614390.1614394

10. Declarative interface models for user interface construction tools: the MASTERMIND approach / P. Szekely [et al.] ; eds.: L. J. Bass, C. Unger // Engineering for Human-Computer Interaction. EHCI 1995. IFIP Advances in Information and Communication Technology. - Springer, Boston, MA, 1996. - P. 120-150. https://doi.org/10.1007/978-0-387-34907-7_8

11. Liu, B. Deriving user interface from ontologies: A model-based approach / B. Liu, H. Chen, W. He // 17th IEEE Intern. Conf. on Tools with Artificial Intelligence (ICTAI'05), Hong Kong, 14-16 Nov. 2005. - Hong Kong, 2005. - P. 254-259. https://doi.org/10.1109/ICTAI.2005.55

12. Gaulke, W. Using profiled ontologies to leverage model driven user interface generation / W. Gaulke, J. Ziegler // The 7th ACM SIGCHI Symp. on Engineering Interactive Computing Systems, Duisburg, 23-26 June 2015. - Duisburg, 2015. - P. 254-259. https://doi.org/10.1145/2774225.2775070

13. ActiveRaUL: Automatically generated Web interfaces for creating RDF data / A. Sahar [et al.] // Proceedings of the 12th Intern. Semantic Web Conf. (Posters & Demos Track), Sydney, 21-25 Oct. 2013. - Sydney, 2013. - P. 117-120.

14. Hitz, M. Using application ontologies for the automatic generation of user interfaces for dialog-based application / M. Hitz, T. Kessel // Research and Practical Issues of Enterprise Information Systems. - 2016. - Vol. 268. - P. 16-31. https://doi.org/10.1007/978-3-319-49944-4_2

15. Грибова, В. В. Автоматизация разработки пользовательских интерфейсов с динамическими данными / В. В. Грибова, Н. Н. Черкезишвили // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semantic Technologies for Intelligent Systems (OSTIS-2011) : материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 10-12 февр. 2011 г. / редкол.: В. В. Голенков (отв. ред.) [и др.]. - Минск : БГУИР, 2011. - С. 287-292.

16. Грибова, В. В. Генератор кода пользовательского интерфейса, управляемый онтологией / B. В. Грибова, А. В. Тарасов // Искусственный интеллект. - 2005. - Т. 4. - С. 457-464.

17. Hepp, M. Ontologies: State of the art, business potential, and grand challenges / M. Hepp // Ontology Management, Part of the Computing for Human Experience Book Series (ADSW, vol. 7). - Boston : Springer, 2008. - Р. 3-22. https://doi.org/10.1007/978-0-387-69900-4_1

18. Beyond data models for automated user interface generation / A. R. Puetra [et al.] // People and Computers IX, Proceedings of HCI '94. - Glasgow, Aug. 1994. - Р. 353-366.

19. Sadouski, M. The structure of next-generation intelligent computer system interfaces / M. Sadouski // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semantic Technologies for Intelligent Systems (OSTIS-2022) : сб. науч. тр. / редкол.: В. В. Голенков [и др.]. - Минск : БГУИР, 2022. - Вып. 6. - С. 199-208.

20. Голенков, В. В. Открытая технология онтологического проектирования, производства и эксплуатации семантически совместимых гибридных интеллектуальных компьютерных систем / В. В. Голенков, Н. А. Гулякина, Д. В. Шункевич. - Минск : Бестпринт, 2021. - 690 с.

21. Голенков, В. В. Проект открытой семантической технологии компонентного проектирования интеллектуальных систем. Ч. 1: Принципы создания / В. В. Голенков, Н. А. Гулякина // Онтология проектирования. - 2014. - № 1(11). - С. 42-64.

22. From training intelligent systems to training their development tools / V. V. Golenkov [et al.] // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semantic Technologies for Intelligent Systems (OSTIS-2018) : материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 15-17 февр. 2018 г. / редкол.: В. В. Голенков (отв. ред.) [и др.]. - Минск : БГУИР, 2018. - С. 81-98.

23. Davydenko, I. Semantic models, method and tools of knowledge bases coordinated development based on reusable components / I. Davydenko // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semantic Technologies for Intelligent Systems (OSTIS-2018) : материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 15-17 февр. 2018 г. / редкол.: В. В. Голенков (отв. ред.) [и др.]. - Минск : БГУИР, 2018. - С. 99-118.

24. Shunkevich, D. V. Agent-oriented models, method and tools of compatible problem solvers development for intelligent systems / D. V. Shunkevich // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semantic Technologies for Intelligent Systems (OSTIS-2018) : материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 15-17 февр. 2018 г. / редкол.: В. В. Голенков (отв. ред.) [и др.]. - Минск : БГУИР, 2018. - С. 119-132.

25. Principles of organization and automation of the semantic computer systems development / V. Golenkov [et al.] // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semantic Technologies for Intelligent Systems (OSTIS-2019) : материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 21-23 февр. 2019 г. / редкол.: В. В. Голенков (гл. ред.) [и др.]. - Минск : БГУИР, 2019. - С. 53-90.

26. Sadouski, M. Semantic-based design of an adaptive user interface / M. Sadouski // Open Semantic Technologies for Intelligent Systems OSTIS-2021, Communications in Computer and Information Science. - Springer, Cham, 2022. - Vol. 1625. - P. 165-191. https://doi.org/10.1007/978-3-031-15882-7_10

27. Zagorskiy, A. Principles for implementing the ecosystem of next-generation intelligent computer systems / A. Zagorskiy // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semantic Technologies for Intelligent Systems (OSTIS-2022) : сб. науч. тр. / редкол.: В. В. Голенков [и др.]. - Минск : БГУИР, 2022. - Вып. 6. - С. 347-356.

28. Sadouski, M. User interface of the OSTIS Ecosystem / M. Sadouski // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semantic Technologies for Intelligent Systems (OSTIS-2023) : сб. науч. тр. / редкол.: В. В. Голенков [и др.]. - Минск : БГУИР, 2023. - Вып. 7. - C. 153-158.

29. Orlov, M. Control tools for reusable components of intelligent computer systems of a new generation / M. Orlov // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем = Open Semantic Technologies for Intelligent Systems (OSTIS-2023) : сб. науч. тр. / редкол.: В. В. Голенков [и др.]. - Минск : БГУИР, 2023. - Вып. 7. - С. 191-206.