ellibsЭлектронные библиотекиRussian Digital Libraries Journal1562-5419Казанский (Приволжский) федеральный университет10.26907/1562-5419-2025-28-3-622-639ellibs-576Research ArticleСтатьиПрограммный модуль формирования цифрового математического пространства на основе графов знанийSoftware Module for Forming Digital Mathematical Space Based on Knowledge GraphsГурьяновВадим ИгоревичGurianovVadim Igorevichvadim.guryanov.2004@mail.ruЕлизаровАлександр МихайловичElizarovAlexander Mikhailovichamelizarov@gmail.comКазанский (Приволжский) федеральный университетKazan (Volga region) Federal University202523062025283622639Copyright © Гурьянов В.И., Елизаров А.М., 20252025Гурьянов В.И., Елизаров А.М.Gurianov V.I., Elizarov A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ellibs.elpub.ru/jour/article/view/576

Современное информационное пространство содержит множество данных, однако они зачастую слабо структурированы, трудно находимы и не всегда корректны. Это создаёт дополнительные трудности при исследованиях, поэтому в настоящее время формируются цифровые пространства научных знаний, в частности, на основе графов знаний. Для обеспечения качества информации такие графы часто наполняются данными вручную, что требует больших затрат времени. Поэтому создание инструмента, предоставляющего возможность автоматического наполнения графа данными, а также обеспечивающего контроль их качества, позволит упростить и ускорить процесс формирования цифровых пространств научных знаний. Предложены методы автоматизации наполнения графа данными, обеспечивающие параллельный контроль их целостности. На основе предложенных методов разработан программный модуль, описаны механизмы его функционирования и его архитектура.

The modern information space contains a lot of data, but they are often poorly structured, difficult to find and not always correct. This creates additional difficulties during researches, so digital spaces of scientific knowledge are currently being formed, in particular, based on knowledge graphs. To ensure the quality of information, such graphs are often filled with data manually, which is time-consuming. Therefore, the creation of a tool that provides the ability to automate process of filling a graph with data, as well as ensures data quality, will simplify and speed up the process of forming digital spaces of scientific knowledge. Methods for automating the filling of the graph with data are proposed, including parallel control of their integrity. Based on the proposed methods, a software module has been developed, the mechanisms of its functioning and its architecture are described.

цифровое пространство научных знанийформирование цифровых пространств научных знанийграфы знанийавтоматизация построения графов знанийdigital space of scientific knowledgeformation of digital spaces of scientific knowledgeknowledge graphsautomation of knowledge graph constructionReferencesAtaeva O., Kalenov N., Serebryakov V., Sotnikov A. Informational Infrastructure of the Common Digital Space of Scientific Knowledge // International Conference «Common Digital Space of Scientific Knowledge», November 10–12, 2020, Moscow, Russia / CEUR Workshop Proceedings. 2021. Vol. 2990. P. 1–10. https://doi.org/10.51218/1613-0073-2990-1-10Ataeva O., Kalenov N., Serebryakov V., Sotnikov A. Informational Infrastructure of the Common Digital Space of Scientific Knowledge // International Conference «Common Digital Space of Scientific Knowledge», November 10–12, 2020, Moscow, Russia / CEUR Workshop Proceedings. 2021. Vol. 2990. P. 1–10. https://doi.org/10.51218/1613-0073-2990-1-10Атаева О.М., Каленов Н.Е., Серебряков В.А. Об основных понятиях Единого цифрового пространства научных знаний // Научный сервис в сети Интернет: труды XXII Всероссийской научной конференции (21–25 сентября 2020 г., онлайн). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2020. С. 29–40. https://doi.org/10.20948/abrau-2020-18Атаева О.М., Каленов Н.Е., Серебряков В.А. Об основных понятиях Единого цифрового пространства научных знаний // Научный сервис в сети Интернет: труды XXII Всероссийской научной конференции (21–25 сентября 2020 г., онлайн). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2020. С. 29–40. https://doi.org/10.20948/abrau-2020-18Fecher B., Kahn R., Sokolovska N., Völker T., Nebe P. Making a Research Infrastructure: Conditions and Strategies to Transform a Service into an Infrastructure // Science and Public Policy. 2021. Vol. 48, No. 4. P. 499–507. https://doi.org/10.1093/scipol/scab026Fecher B., Kahn R., Sokolovska N., Völker T., Nebe P. Making a Research Infrastructure: Conditions and Strategies to Transform a Service into an Infrastructure // Science and Public Policy. 2021. Vol. 48, No. 4. P. 499–507. https://doi.org/10.1093/scipol/scab026Kohn Rådberg K., Löfsten H. Developing a knowledge ecosystem for large-scale research infrastructure // The Journal of Technology Transfer. 2023. Vol. 48, No. 1. P. 441–467. https://doi.org/10.1007/s10961-022-09945-xKohn Rådberg K., Löfsten H. Developing a knowledge ecosystem for large-scale research infrastructure // The Journal of Technology Transfer. 2023. Vol. 48, No. 1. P. 441–467. https://doi.org/10.1007/s10961-022-09945-xPapon P. European scientific cooperation and research infrastructures: Past tendencies and future prospects // Minerva. 2004. Vol. 42, No. 1. P. 61–76. https://doi.org/10.1023/B:MINE.0000017700.63978.4aPapon P. European scientific cooperation and research infrastructures: Past tendencies and future prospects // Minerva. 2004. Vol. 42, No. 1. P. 61–76. https://doi.org/10.1023/B:MINE.0000017700.63978.4aАнтопольский А.Б., Каленов Н.Е., Серебряков В.А., Сотников А.Н. О едином цифровом пространстве научных знаний // Вестник Российской академии наук. 2019. Т. 89, №7. С. 728–735. https://doi.org/10.31857/S0869-5873897728-735Антопольский А.Б., Каленов Н.Е., Серебряков В.А., Сотников А.Н. О едином цифровом пространстве научных знаний // Вестник Российской академии наук. 2019. Т. 89, №7. С. 728–735. https://doi.org/10.31857/S0869-5873897728-735Elizarov A., Lipachev E. Lobachevskii Digital Library in the Scientific Space of Mathematical Knowledge, Scientific and Technical Information Processing. 2023. Vol. 50, No. 1. P. 35–39. https://doi.org/10.3103/S0147688223010021Elizarov A., Lipachev E. Lobachevskii Digital Library in the Scientific Space of Mathematical Knowledge, Scientific and Technical Information Processing. 2023. Vol. 50, No. 1. P. 35–39. https://doi.org/10.3103/S0147688223010021Serebryakov V.A., Ataeva O.M. Ontology Based Approach to Modeling of the Subject Domain ‘‘Mathematics” in the Digital Library // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2021. Vol. 42, No. 8. P. 1920–1934. https://doi.org/10.1134/S199508022108028XSerebryakov V.A., Ataeva O.M. Ontology Based Approach to Modeling of the Subject Domain ‘‘Mathematics” in the Digital Library // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2021. Vol. 42, No. 8. P. 1920–1934. https://doi.org/10.1134/S199508022108028XLange C. Ontologies and languages for representing mathematical knowledge on the Semantic Web // Semantic Web. 2013. Vol. 4, No. 2. P. 119–158. https://doi.org/10.3233/SW-2012-0059Lange C. Ontologies and languages for representing mathematical knowledge on the Semantic Web // Semantic Web. 2013. Vol. 4, No. 2. P. 119–158. https://doi.org/10.3233/SW-2012-0059Wang J. Math-KG: Construction and Applications of Mathematical Knowledge Graph, arXiv:2205.03772. 2022. P. 1–5. https://doi.org/10.48550/arXiv.2205.03772.Wang J. Math-KG: Construction and Applications of Mathematical Knowledge Graph, arXiv:2205.03772. 2022. P. 1–5. https://doi.org/10.48550/arXiv.2205.03772.Муромский А.А., Тучкова Н.П. Представление математических понятий в онтологии научных знаний // Онтология проектирования. 2019. Т. 9, №1 (31). С. 50–69. https://doi.org/10.18287/2223-9537-2019-9-1-50-69Муромский А.А., Тучкова Н.П. Представление математических понятий в онтологии научных знаний // Онтология проектирования. 2019. Т. 9, №1 (31). С. 50–69. https://doi.org/10.18287/2223-9537-2019-9-1-50-69Елизаров А.М., Кириллович А.В., Липачёв Е.К., Невзорова О.А. Онтология математического знания OntoMathPRO // Доклады Российской академии наук. Математика, информатика, процессы управления. 2022. Т. 507. № 1. С. 29–35. https://doi.org/10.31857/S2686954322700011Елизаров А.М., Кириллович А.В., Липачёв Е.К., Невзорова О.А. Онтология математического знания OntoMathPRO // Доклады Российской академии наук. Математика, информатика, процессы управления. 2022. Т. 507. № 1. С. 29–35. https://doi.org/10.31857/S2686954322700011Елизаров А.М., Кириллович А.В., Липачёв Е.К., Невзорова О.А. Новые компоненты онтологии OntoMathPRO представления математического знания // Научный сервис в сети Интернет: труды XXV Всероссийской научной конференции (18–21 сентября 2023 г., онлайн). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2023. С. 141–151. https://doi.org/10.20948/abrau-2023-32Елизаров А.М., Кириллович А.В., Липачёв Е.К., Невзорова О.А. Новые компоненты онтологии OntoMathPRO представления математического знания // Научный сервис в сети Интернет: труды XXV Всероссийской научной конференции (18–21 сентября 2023 г., онлайн). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2023. С. 141–151. https://doi.org/10.20948/abrau-2023-32Невзорова О.А., Гизатуллин Б.Т. Система автоматического построения графов знаний математических документов // Ученые записки Казанского университета. Серия: Физико-математические науки. 2023. Т. 165, № 3. С. 264–281. https://doi.org/10.26907/2541-7746.2023.3.264-281Невзорова О.А., Гизатуллин Б.Т. Система автоматического построения графов знаний математических документов // Ученые записки Казанского университета. Серия: Физико-математические науки. 2023. Т. 165, № 3. С. 264–281. https://doi.org/10.26907/2541-7746.2023.3.264-281Lehmann J., Isele R., Jakob M., Jentzsch A., Kontokostas D., N. Mendes P., Hellmann S., Morsey M., Van Kleef P., Auer S., Bizer C. DBpedia – A Large-scale, Multilingual Knowledge Base Extracted from Wikipedia // Semantic Web. 2015. Vol. 6, No. 2. P. 167–195. https://doi.org/10.3233/SW-140134Lehmann J., Isele R., Jakob M., Jentzsch A., Kontokostas D., N. Mendes P., Hellmann S., Morsey M., Van Kleef P., Auer S., Bizer C. DBpedia – A Large-scale, Multilingual Knowledge Base Extracted from Wikipedia // Semantic Web. 2015. Vol. 6, No. 2. P. 167–195. https://doi.org/10.3233/SW-140134Vrandečić D., Krötzsch M. Wikidata: a free collaborative knowledgebase // Communications of the ACM. 2014. Vol. 57, No. 10. P. 78–85. https://doi.org/10.1145/2629489Vrandečić D., Krötzsch M. Wikidata: a free collaborative knowledgebase // Communications of the ACM. 2014. Vol. 57, No. 10. P. 78–85. https://doi.org/10.1145/2629489Schembera B., Wübbeling F., Kleikamp H., Schmidt B., Shehu A., Reidelbach M., Biedinger C., Fiedler J., Koprucki T., Iglezakis D., Göddeke D. Towards a Knowledge Graph for Models and Algorithms in Applied Mathematics // arXiv:2408.10003. https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.10003Schembera B., Wübbeling F., Kleikamp H., Schmidt B., Shehu A., Reidelbach M., Biedinger C., Fiedler J., Koprucki T., Iglezakis D., Göddeke D. Towards a Knowledge Graph for Models and Algorithms in Applied Mathematics // arXiv:2408.10003. https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.10003Protégé. URL: https://protege.stanford.eduProtégé. URL: https://protege.stanford.eduHome // RDFLib. URL: https://rdflib.devHome // RDFLib. URL: https://rdflib.devSPARQL Endpoint interface to Python // SPARQLWrapper documentation URL: https://sparqlwrapper.readthedocs.io/en/latest/main.htmlSPARQL Endpoint interface to Python // SPARQLWrapper documentation URL: https://sparqlwrapper.readthedocs.io/en/latest/main.htmlRDF // Semantic Web Standards. URL: https://www.w3.org/RDF.RDF // Semantic Web Standards. URL: https://www.w3.org/RDF.Virtuoso Homepage // OpenLink Software. URL: https://virtuoso.openlinksw.com.Virtuoso Homepage // OpenLink Software. URL: https://virtuoso.openlinksw.com.VIGuryanov/Knowledge-Graphs-Builder // GitHub. URL: https://github.com/VIGuryanov/Knowledge-Graphs-Builder.VIGuryanov/Knowledge-Graphs-Builder // GitHub. URL: https://github.com/VIGuryanov/Knowledge-Graphs-Builder.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.