I AE I nte rna t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   3 ,   No .   2 J u n e   201 4 ,   p p .   57 ~ 63   I SS N:  2252 - 8938          57       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AI   O ntolo g y  Ba sed  RT - Delph w ith  E x pla na tion Ca pa bilities        Ah m ed  O m ra n 1 ,   M o t a K ho rsh id 2   1 Co m p u ter S c ien c e   De p a rtm e n t,   F a c u lt y   o f   Co m p u ters   a n d   I n f o rm a ti o n ,   F a y o u m   Un iv e r sit y Eg y p t   2 De c isio n   S u p p o rt  De p a rtm e n t.   F a c u lt y   o f   Co m p u ters   a n d   In f o rm a t io n ,   Ca iro   U n iv e rsity Eg y p t       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec  2 0 ,   2 0 1 3   R ev i s ed   Ma r   2 0 ,   2 0 1 4   A cc ep ted   A p r   2 6 ,   2 0 1 4       Re a l - T i m e   (R T De lp h a p p ro a c h   is  w id e l y   u se d   m e th o d   f o k n o w led g e   a c q u isit io n   p r o c e ss .   T h e   c u rre n RT - De lp h a p p ro a c h   ig n o re c o n s id e rin g   th e   u n if y in g   d o m a in   c o n c e p ts  a n d   th e ir  a tt rib u tes .   T h is  li m it a ti o n   c a n   p ro v id e   th e   c o n trad icti o n   o f   th e   d o m a i n   e x p e rts'   ju d g m e n ts  a n d   in c re a sin g   m isu n d e rsta n d in g s w h e n   ta lk in g   a b o u sp e c if ic t o p ics .   In   a d d i ti o n ,   t h e   c u rre n t   RT - De lp h ig n o re s th e   e x p lan a ti o n   c a p a b il it ies   f o c o n se n su s res u lt s,  w h ich   it   is  v it a f o p o li c y /d e c isio n   m a k e rs  to   b e   m o re   c o n f id e n c e .   T h e   c o re   o f   th is   re se a rc h   is  to   d e v e lo p   o n to l o g y - b a se d   RT - De lp h i   w it h   e x p lan a ti o n   c a p a b il it ies .   W e   a p p li e d   th e   d e v e lo p e d   a p p r o a c h   i n   t o   tw o   c ru c ial  im p o rtan c a se   stu d ies   in   Eg y p t,   w h ich   a re   fo o d   se c u rit y   a n d   w a ter se c u rit y .   K ey w o r d :   E g y p t 's Fo o d   s ec u r it y   E g y p t 's W ater   s ec u r it y   E x p lan atio n     Fu t u r Dr iv er s   On to lo g y - b a s ed     RT - Delp h   Co p y rig h ©   201 4   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ah m ed   O m r a n   C o m p u ter   Scien ce   Dep ar t m en t ,   Facu lt y   o f   C o m p u ter s   an d   I n f o r m at io n ,   Fa y o u m   U n i v er s it y .   E m ail:  a m a2 2 _ o m r a n @ y a h o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   r ea h ig h   co m p lex it y   a n d   u n ce r tain t y ,   f u t u r es  an tici p atio n   is   cr u cial  s o u r ce   f o r   h elp in g   p o licy /d ec i s io n   m ak er s   i n   lo n g - ter m   d ec i s io n   m ak i n g   [ 1 ] .   T h an ticip atio n   o f   th f u tu r ca n   m a k m o r e   r ea s o n ab le  b y   e n h an ci n g   t h q u alit y   o f   av ai lab le  i n f o r m ati o n   an d   k n o w led g [ 2 ] .   F u t u r es  s t u d ies   r ep r esen a   m u lti - d is cip li n ar y   r esear c h   t h at  in te g r ated   b o th   q u a n titat iv e   an d   q u alita tiv a n al y s is   to   f i n d   th f u t u r m aj o r   d r iv er s   [ 3 ] [ 4 ] .   Delp h m et h o d   o v er co m es  d i f f er en d i s ad v a n ta g es  o f   th e   tr ad itio n al  k n o w led g e   ac q u is itio n   m eth o d s .   I b ased   o n   lar g e - s ca le   p ar ticip atio n   ap p r o ac h .   I r ep r esen ted   co n tr o lled   d eb ate  w it h   a n o n y m it y   a n d   in d ep en d en t o f   s u b j ec tiv i t y   c h ar ac ter is tics   [ 5 ] .     Delp h m et h o d   r ep r esen ted   w ell  s tr u c t u r ed   p r o ce s s   f o r   elicitin g   k n o w led g f r o m   t h d o m a i n   ex p er ts .   A   s er ie s   o f   q u esti o n n air es  ar ap p lied   b y   co n tr o lled   d eb ate.   B y   Delp h q u e s tio n n air e,   d o m ai n   ex p er ts   ca n   r esp o n s a n d   t h e y   ca n   r e f i n t h eir   a n s w er s   as   t h g r o u p ' s   ex p er t ' s   j u d g p r o g r ess es.  A ls o ,   p o lic y   Delp h s ee k s   to   g en er ate  d i f f er en v ie w s   f o r   ev a lu at io n   m aj o r   p o licy   is s u e.   See k i n g   f o r   co n s e n s u s   j u d g m e n ts   is   n o t   th e   o b j ec tiv e.   I n o r ep r ese n ts   d ec is io n   an al y s is   o r   d ec is io n   m ak in g   to o l,  b u it   ca n   to   g en er ate  all  p o s s ib le  o p tio n s   an d   p r o v id in g   e v id en ce   f o r   co n s id er atio n   [ 6 ] .   I n   R T - Delp h i,  all  o p in io n s   ar m ad a n o n y m o u s   a n d   t h d o m ai n   e x p er ts   m o v to w ar d   co n s e n s u s .   i t   h as  th f o llo w in g   5   ad v an ta g e s   ( in   co m p ar is o n   to   tr ad itio n al  Delp h i) R o u n d - les s   ap p r o ac h   th e n   s ig n i f ica n tl y   s av e s   ti m e   an d   co s t,  e x p er ts   h av i n s tan ta n eo u s   ac ce s s   to   t h w eb s ite,   f le x ib ilit y   in   t h n u m b er   o f   p ar ticip an ts   an d   it c an   b ea s il y   ap p lied   to   p r o b lem s   f o r m u lated   in   m atr ix   d esi g n   [4 ] [ 5 ] .     T h p r o ce s s   o f   k n o w led g ac q u is i tio n   r eq u ir es a n   a g r ee m en t   o n   t h co n ce p ts   a n d   t h eir   at tr ib u tes o f   a   s p ec if ic  d o m ai n .   U n f o r t u n ate l y ,   d o m ain   e x p er ts   h av d i f f er en s p ec ialtie s   t h at  cr ea ted   s o m p r o b lem s   f o r   th e   ex p er t p an el  s es s io n   [ 7 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.   3 ,   No .   2 J u n e   201 4 :   57     63   58   T h d o m ai n   o n to lo g y   is   cr u ci al  in   o r d er   to   h ar m o n ize  t h m ea n in g   o f   co n ce p ts   an d   p r o v id r i ch er   r elatio n s h ip s   b et w ee n   th e m .   T h is   p av es  t h w a y   to w ar d s   t h k n o w led g ac q u is itio n   p r o ce s s   b y   m i n i m izi n g   th ch a n ce s   o f   m i s u n d er s ta n d in g s   w h e n   d eb atin g   ce r tain   co n ce p o r   p r o b lem   [ 8 ] [ 9 ] .   I t   p r o v id es  f o r   r ed u cin g   t h co n tr ad ictio n   o f   t h ex p er ts j u d g m en t s   b y   d e f i n in g   co m m o n   lan g u ag b et w e en   d o m ai n   e x p er ts   an d   av o id in g   m is u n d er s ta n d i n g s   w h en   ta lk i n g   ab o u s p ec i f ic   to p ics.  On to lo g y   d escr ib es  d o m ai n   co n ce p ts   a n d   th eir   attr ib u te s   an d   all  r elatio n s h ip s   t h at  h o ld   b et w ee n   th e s co n ce p ts   [ 1 0 ] [ 1 1 ] .     T h e   ex p lan atio n   f ac ilit ie s   f o r   th k n o w led g e - b ased   m o d el  in d ee d   in f lu e n ce   p o lic y /d ec is i o n   m ak e r   co n f id e n ce   in   ac ce p tan ce   t h co n s en s u s   r esu lt s   [ 1 2 ] .   E x p lan atio n   w it h   W h y ”  an d   W h at  i f ”  an a l y s is   p r o v id es p o licy /d ec i s io n   m ak e r   to   b m o r co n f id en t a b o u t t h co n s e n s u s   r es u lt s   o f   t h d o m ai n   ex p er ts   [ 1 3 ] .     T h p ap e r   s tr u ctu r is   o r g a n iz ed   as  f o llo w s in   Sectio n   2 ,   we  d is cu s s   th p r o b le m   ad d r ess ed .   T h en   in   Sectio n   3 ,   o u r   p r o p o s ed   s o lu ti o n   is   e x p lain ed   i n   d etail s   in c l u d in g   t h i n p u t s ,   o u tp u t   an d   t h ap p r o ac h   its el f .   A l s o ,   in   Sectio n   4 ,   w g iv c ase  s t u d y .   Fi n all y   in   Sectio n   6 ,   w co n cl u d an d   s u g g es t p o s s ib le  f u tu r w o r k .       2.   P RO B L E M   ADDR E SS E   W h en   t h s tep s   o f   co n d u cti n g   R T - Delp h w er s tated   ab o v e,   it  w as  clea r   t h at  t h cu r r en R T - Delp h ap p r o ac h   ig n o r es  co n s id e r in g   t h u n i f y i n g   d o m ai n   co n ce p ts   an d   t h eir   attr ib u te s .   T h is   li m i tatio n   ca n   p r o v id th co n tr ad ictio n   o f   t h d o m ai n   ex p er ts j u d g m e n t s   in cr ea s i n g   m is u n d er s ta n d i n g s   w h e n   tal k in g   ab o u s p ec if ic   to p ics.  I n   ad d itio n ,   t h cu r r en t   R T - Delp h i g n o r es  t h e x p lan at i o n   ca p ab ilit ie s   f o r   co n s e n s u s   r es u lts ,   w h ic h   it is   v ital  f o r   p o licy /d ec is io n   m ak er s   to   b m o r co n f i d en ce .         3.   SO L U T I O P RO P O SE D   3 . 1 .   T he  Dev elo ped F ra m ew o rk   As  s h o w n   i n   F i g u r e   1 ,   th e   d ev elo p ed   f r a m e w o r k   co n s is t s   o f   f o u r   m a in   s u b - s y s te m s ,   w h ic h   ar m o d el - b ased ,   d ata - b ased ,   k n o w led g e - b a s ed   an d   g r ap h ical  u s er   in ter f ac s u b - s y s te m s .   a.   Data - b ased   s u b s y s te m   I co n s is ts   o f   t w o   co m p o n e n ts ,   w h ic h   ar e:  d atab ase  ( DB )   an d   d atab ase  m an a g e m en s y s te m .   T h DB   co n s is ts   o f   h i s to r ical  an d   f u tu r d ata  o f   th d o m ai n   k e y   v ar iab les,  all  r elate d   d r iv er s ,   p ar ticip ato r s ,   q u esti o n n air es  a n d   g e n er ated   s ce n ar io s .   DB MS  p r o v id es  th ca p ab ilit ies  o f   d ata  s to r in g ,   r etr iev in g   an d   r ep o r t   g en er ati n g .   T h w eb   i m p ac o n   th is   s u b - s y s te m   ap p ea r s   in   t h q u ic k   ac ce s s   to   d ata  an y w h er e,   at  an y t i m e,   an d   in   i m p r o v in g   t h d ata  an d   r esu lt c o m m u n icatio n s .   b.   Kn o w led g e - b ased   s u b s y s te m   I co n s is ts   o f   t w o   co m p o n e n ts ,   w h ic h   ar e:  k n o w led g e - b ase  an d   k n o w led g e - b a s ed   m an ag e m e n t   s y s te m .   T h k n o w led g b ase d   m a n ag e m e n s y s te m   p r o v id es  k n o w led g ac q u i s itio n ,   r et r ie v in g ,   s av in g   a n d   co m m u n icatio n   ca p ab ilit ie s   b et w ee n   all  o th er   s u b - s y s te m s .   T h Kn o w led g e - b ase  co n s i s ts   o f   th r ee   s u b - co m p o n e n t s ,   w h ich   ar R T - Delp h i,  o n to lo g y   a n d   ex p lan atio n .   On to lo g y   co m p o n en p r o v id es  to   b u ild   k n o w led g r ep o s ito r y   f o r   s p ec if ic  d o m ai n .   I co n s is ts   o f   t w o   p ar ts ,   w h ich   ar o n to lo g y   k n o w led g b a s ( o n to lo g y   KB )   an d   o n to lo g y   b u ild in g   ed ito r .   T h d ev elo p ed   o n to lo g y   ar ch i tectu r r ep r esen ts   its   co n ce p ts   an d   th r elatio n s h ip   b et w ee n   t h e m .   I co n s is t s   o f   s ix   s u b - a n th o l o g ies,  w h ich   ar e:  m o d el  d r iv e r s ,   m o d el  v ar iab les,  p ar ticip ato r s ,   q u esti o n n air e s ,   p lan n in g   b ed r o ck ,   p o licy ,   w h ic h   ar co n s is t o f   d if f er en t c o n c ep ts .                                   Fig u r 1 .   C o n ce p tu al  m o d el  o f   th d ev elo p ed   f r a m e w o r k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       On to lo g B a s ed   R T - Delp h i wi th   E xp la n a tio n   C a p a b ilit ies ( A h med   Omra n )   59   T h ex p lan atio n   s u b - co m p o n en co n s is t s   o f   W h at  i f ”  a n d   W h y ”  an al y s i s .   W h at  i f   an al y s is   i s   u s ed   f o r   g e n er atin g   an d   e v alu atin g   alter n ati v s ce n ar io s   th a ca n   r ed u ce   th u n ce r tai n ties   ass o ciate d   w ith   t h e   lo n g - ter m .   Als o ,   th W h y ”  a n al y s i s   in cr ea s e s   th co n f id e n ce   o f   p o licy /d ec i s io n   m a k er s   ab o u th co n s e n s u s   r esu lt s .   Fin al,   th d o m ai n   ex p er k n o w led g co n s i s t s   o f   t w o   m ai n   ca teg o r ies,   w h ich   ar e x p er ts j u d g m e n t   an d   its   j u s ti f icatio n s .   Fi n al,   E x p er t   j u s tif icat io n s   r ep r esen t th co r o f   W h y ”  ex p la n atio n .   c.   W eb - b ased   u s er   in ter f ac e,   v i s u aliza tio n   an d   r ep o r t g en er atio n   s ub - s y s te m   A   r ep o r g en er atio n ,   v i s u a liza tio n   an d   j u s ti f icat io n   s u b - s y s t e m   p r o v id th p o lic y /d ec i s io n   d ec is io n   m ak er   ca p ab ilit ie s   f o r   r ep o r tin g   co n s e n s u s   s u m m ar y   i n f o r m atio n ,   co n s e n s u s   j u s ti f icatio n s   a n d   th v is u aliza t io n   ca p ab ilit ie s .   E x p lan atio n   o r   j u s ti f icatio n   ca p ab ilit ies  g i v m o r f ai th   in   r e s u l ts ,   m o r co n f id e n ce   in   th s y s te m ,   an d   to   p r esen t t h d if f er en t a s s u m p t io n s   u n d e r l y in g   t h s y s te m   e x p licitl y .     T h in p u ts   o f   t h e n h a n ce d   o n to lo g y - b ased   R T - Delp h i a r b ased   o n   th e   k n o w led g o f   n o m in ated   an d   w ei g h ted   d o m a in   e x p er ts .   T h t w o   m aj o r   o u tp u ts   ar t h co n s en s u s   r esu l ts   a n d   its   ex p la n ati o n   r ep o r ts .     3 . 2 .   T he  Dev elo ped  M et ho do lo g y   B elo w ,   w s h all  e x p lai n   t h d ev elo p ed   m et h o d o lo g y .     I t   b ased   o n   t h in te g r ati n g   o f   o n t o lo g y   KB ,   ex p lan atio n   KB   w it h   tr ad itio n al  R T - Delp h i.   T h er ar t wo   t y p es   o f   in f o r m at io n   r ep r es en ted   i n   k n o w led g ac q u is itio n   m atr ices  o f   th d e v elo p ed   o n to lo g y - b ased   R T - D elp h i,  w h ich   ar g u id e - i n f o r m atio n   th at   co n tai n s   4   ite m s   f o r   ea ch   q u esti o n ( 1 )   m ed ian   r esp o n s e   o f   t h e x p er g r o u p   ( 2 )   th e   n u m b er   o f   r esp o n s es   m ad ( 3 )   j u s tif ica tio n s   th at  t h o th er   ex p er ts   h av g i v e n   f o r   th eir   r esp o n s es,  w h ich   ar b ein g   o r d er ed   b y   v al u es.  On   t h o th er   h a n d ,   th s ec o n d   t y p e   is   t h j u d g m en i n f o r m atio n   th at  allo w s   t h e x p er ts   to   ad d   n e w   n u m er ical   an s w er   a n d   t y p h i s /h er   j u s t if i ca tio n s   f o r   th eir   o w n   an s w er ( s ) .               Fig u r 2 .   C o n ce p tu al  m o d el  o f   On to lo g y   KB       Fig u r 3 .   C o n ce p tu al  m o d el  o f   Dr iv er s   KB         Fig u r 4 .   C o n ce p tu al  m o d el  o f   Qu esti o n n a ir es KB   Fig u r 5 .   C o n ce p tu al  m o d el  o f   Var iab le  KB       A   g r o u p   o f   th d o m ain   ex p er ts   ca n   f ill  in   th s tr u c tu r al   an aly s is   m atr ix   o v e r   p e r i o d   o f   tim d et e r m in ed   b y   th d o m ain   a n aly s ts ,   in   th q u es ti o n n air e’ s   d es ig n   s te p .   W h en   th e   r el ati o n s h ip   is   d i r e ct  in f lu en ce ,   th f il lin g - in   d i r e ct  i n f lu en ce   is   l o w   ( 1 ) ,   m ed iu m   ( 2 )   o r   h ig h   ( 3 ) .   I n   a d d iti o n ,   z er o   v alu ( 0 ) ,   a p p e ar s   if   th er is   n o r e lat io n .   Fig u r 2 ,   Fig u r 3 ,   F ig u r e   4   an d   F ig u r e   5   s h o w   s a m p le  o f   c o n ce p tu al  m o d el  o f   o n t o l o g ies .       I n   a d d iti o n ,   th e   d ev el o p e d   m eth o d o l o g y   en h an ce s   th cu r r en R T - De lp h i   b y   in teg r at in g   f o r m al  o n t o l o g y   in   o r d e r   t o   h a r m o n ize  th m ea n in g   o f   c o n ce p ts   an d   p r o v i d r i ch e r   r ela ti o n s h ip s   b etw ee n   th em .   T h is   p av es  th w ay   to w ar d s   th k n o w led g ac q u is it io n   p r o c ess   b y   m in i m izin g   th ch an ce s   o f   m is u n d er s t an d in g s   w h en   d eb a tin g   c er tain   co n ce p t   o r   p r o b lem .   I p r o v i d es  f o r   r ed u c in g   th c o n tr a d ic tio n   o f   th ex p e r ts '   j u d g m en ts ,   als o   it   p r o v id es  p o w er f u ex p l an at io n s   ca p a b il i ties   o f   th r esu l ts   ( “w h at  if ”  a n d   “w h y ”)   an d   als o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.   3 ,   No .   2 J u n e   201 4 :   57     63   60   it  af f o r d s   f u tu r es  s ce n a r i o s   v i s u aliz ati o n   an d   r e p o r g en er at io n   c ap a b ili ties .   Fig u r e   6   an d   F ig u r e   7   s h o w   th f lo w ch ar o f   " w h y "   an d   " w h at  if ex p l an ati o n .             Fig u r 6 .   W h at   I f   E x p l an ati o n   Flo w ch ar t   Fig u r 7 .   W h y ”  E x p l an ati o n   Flo w ch ar t       Mo r e o v e r ,   w d ev el o p e d   p o w er f u co n ten an d   s e cu r ity   m an ag em en an d   en h an ce d   th R T - D el p h m atr ices  w ith   ad d in g   a   n ew   d im en s io n   3 R T   D el p h i” .   M a in tain in g   an o n y m it y   b etw ee n   all  p a r t ici p a to r s   ca n   h elp   th em   to   f o cu s   att en ti o n   o n   id ea s   an d   th in teg r at ed   D B   an d   K B   t o   h el p   f o r   s to r in g   d at an d   k n o w led g in   an   ef f icien t   m an n er   th at  f a c il itat es  th r e tr iev a an d   m an ip u lati o n   o f   in f o r m ati o n   an d   k n o w led g th at  ca n   p r o v i d e d   f o r   b u il d in g   k n o w l ed g r e p o s it o r y   f o r   d o m ain .   A ls o ,   it  p r o v i d es  th ca p a b i li ties   t o   im p o r D B ,   w h ich   g en er a te d   b y   a   tim s e r i es f o r e ca s tin g   en g in e .   B y   W h y ”  an d   W h a t   if ”  E x p l an ati o n s ,   th co n s en s u s   r esu lt  m a y   p r o v i d e   p r ac t ice   th at   is   r e q u ir e d   f o r   th s y s te m   p o licy /d e cisi o n   m a k er s .   T h is   ca n   r e d u c th u n ce r ta in ties   ass o c iat e d   w ith   ex p er t s   j u d g m en ts .   E ac h   v alu in   k n o w led g e   ac q u is i ti o n   ( KA )   m atr i ce s   is   ass o cia te d   w ith   d if f er en ex p er ts   j u s tif i ca ti o n s   an d   o r d e r e d   b y   th eir   j u d g m en v alu es.  Do m ain   ex p er ts   c an   ea s y   ch an g th p o s it iv o r   n eg ativ im p a ct  v alu es  in   th e   d e cisi o n   m ak in g   m atr ix   an d   ca n   r u n   th s y s tem   ag ain   t o   m ea s u r th im p ac o f   th is   ch an g e.   T h is   c an   p r o v i d e   t o   r e d u ce   th u n ce r ta in ties   ass o ci ate d   w ith   th lo n g - ter m   s tr ateg ic  d ec is io n .   Fig u r e . 6   s h o w s   th f lo w ch ar t f o r   b o th   W h y ”  ex p lan a ti o n .     3 . 3 .   T he  Dev elo ped T o o l   T h d ev el o p e d   t o o p r o v i d es  t o   m ak th in f o r m atio n   an d   k n o w led g m an ip u lati o n   m o r ef f icien in   d at g ath e r in g ,   as  w ell  as  p r o v i d en h an c e d   g r o u p   m em o r y   f o r   alt er n ativ g en er ati o n   an d   ev a lu ati o n .   I t   p r o v i d es   th ca p a b il iti es  o f   d ef in in g   d o m ain   p a r ti ci p at o r s ,   th eir   r o l es,  w eig h ts   an d   co m m u n icatio n s .   A ls o ,   i t   cr ea t es  l ar g e - s ca l asy n ch r o n o u s   o r   s y n ch r o n o u s   p a r tic i p at io n   n etw o r k .   A s   s h o w n   in   F ig u r e   8 ,   th tw o   m ajo r   co m p o n en ts   o f   th e   d ev e lo p ed   t o o ar th b ac k - en d   an d   f r o n t - en d   c o m p o n en ts .     B a ck - en d   co m p o n e n p r o v i d e s   d at s e cu r ity   an d   m an ag em en f u n ctio n ality   th at  en ab le  t h d ef in ed   d o m ain   an a ly s ts   to   b u il d   an d   m an ag h is /h er o n t o l o g y   an d   q u esti o n n ai r es .   B u th f r o n t - en d   c o m p o n en p r o v i d es   k n o w led g e   ac q u is i ti o n ,   o u tp u t   p r esen t ati o n   an d   ex p l an ati o n   ca p a b i l iti es.     A s   s h o w n   in   F ig u r e   9 ,   th e r a r th r e m ain   lay er s   in   th d e v elo p e d   to o l ,   w h ich   ar e:  th d ata  ac ce s s   lay er   ( DA L ) ,   th b u s in ess   lay er   an d   th e   p r esen t ati o n   l ay er .   T h ese   lay er s   p r o v id s ec u r ity ,   c o m m u n icati o n   an d   m an ag in g   all  s y s tem s   o p e r ati o n s .   T h d at ac ce s s   lay er   ( D A L )   p r o v i d es si m p lif ie d   ac ce s s   to   d a ta  s to r ed   in   th e   s y s te m   d ata b as e.   T h b u s in ess   lay er   d esc r i b es th f u n cti o n al  alg o r ith m s ,   w h ich   h an d le  in f o r m atio n s   ex ch an g e   b etw ee n   d a ta  ac ce s s   l ay er   a n d   u s er   in te r f a ce .   Fin ally ,   t h p r esen t ati o n   lay er   r ep r es en ts   th d esig n   o f   th u s er   in t er f ac e   p ag es .   T h e   d ev elo p ed   t o o p h ases   a r b u il d   a   f o r m al  o n to lo g y ,   d esig n   d o m ain   q u esti o n n ai r es ,   k n o w led g e   a cq u is iti o n ,   s c en ar i o s   g en er ati o n ,   v is u al iza ti o n   an d   r e p o r t g en er ati o n   p h as es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       On to lo g B a s ed   R T - Delp h i wi th   E xp la n a tio n   C a p a b ilit ies ( A h med   Omra n )   61         Fig u r 8.   T h Dev e lo p ed   T o o l   C o m p o n e n ts   Fig u r 9.   T h Dev elo p ed   T o o l   A r ch itect u r e       4.   CASE   S T UD Y   4 . 1 .   Ca s o ne:   E g y pt  Wa t er   Securit y   I n   E g y p t,   w ater   s e cu r i ty   to p s   t h n ati o n al   ag en d w h er e b y   s tu d ies  r ev ea l   th at   est im atio n s   o f   av aila b l w ater   an d   w ater   n ee d s   f o r   d if f er en p u r p o s es  ar h e ad in g   to w ar d s   an   in c r e asin g   g a p   b etw ee n   w ater   s u p p ly   an d   d em an d .   T h is   ca s e - s tu d y   b u ild s   o n   o u r   r es ea r ch   t o   s u p p o r p o licy /d e cisi o n   m ak er s   in   I n f o r m ati o n   an d   D ec is io n   Su p p o r C en t r ( I DSC )   -   E g y p ti an   C ab in et  f o r   th E g y p t' s   w ater   s ec u r ity   r es e ar ch .   I n   th i s   ca s s tu d y ,   w ai m   to   d ev e lo p   f o r   i d en t if y in g ,   an aly zin g   an d   f o r es ee in g   p o ten ti a ls   o f   E g y p t' s   w ater   s e cu r i ty   as  g r o u n d   to   th in k in g   o f   p il o s o lu ti o n s   aim ed   at  ev a d in g   p r o b l em s .   T w en t y   f iv e   d o m ain   ex p er ts   s h ar to   i d en tif y   th m ajo r   d r iv er s   o th E g y p t' s   w ater   s ec u r ity .     B ase d   o n   th co n s en s u s   r esu lts   o f   2 5   d o m ain   ex p e r ts   ab o u t h is s u o f   E g y p t' s   w ater   s ec u r ity ,   th m o s im p o r tan d r iv e r s   af f ec tin g   E g y p t' s   w ater   s ec u r ity   w er i d en t if ie d   as f o ll o w s :   a.   T h tr en d   o f   r el ati o n s   b etw ee n   co u n tr i es  o f   th Ni le  b asin   t o w ar d s   eith er   c o o p e r a ti o n   o r   s tr u g g le  ( w eig h v alu 9 0 %,   #   o f   ac c e p te d   ex p e r ts   =   2 5 ) .     b.   I m p ac o f   ex te r n al  p o w er s   s ti m u latin g   co n f li cts o r   c o o p e r a ti o n   ( w eig h t v alu 8 5 % ,   #   o f   ac c ep te d   ex p e r ts   2 5 ) .   c.             Sh if tin g   o f   s o m Nile  b asi n   co u n tr i es  to   i r r ig at ed   ag r i cu l tu r an d   m in i m izin g   p r ess u r o n   th b lu w ater   ( w eig h t v alu 8 5 %,   #   o f   ac c ep t e d   ex p er ts   =   2 3 ) .     d.      T h n a tu r o f   ch an g e   in   th e   e co n o m ic  c o n d i ti o n s   in   co u n t r i es  o f   th Nil b asin   ( w eig h v alu =   8 0 % ,   #   o f   ac c ep te d   ex p er ts   2 0 ) .     e.             So m o f   th Nil b asin   c o u n tr ies  co n s t r u c te d   w ater   r ese r v o i r s   o r   c o n t r o u til ities   ( w eig h v alu 7 5 % ,   #   o f   a cc ep te d   ex p er ts   2 1 ) .     f.             Hig h   i m p ac o f   clim ate  ch a n g o n   th w ater   y ield   o f   th Nile   b asin   ( w eig h v alu =   7 5 %,  #   o f   a cc ep te d   ex p e r ts   =   2 0 ) .     g.     T h e   im p ac t   o f   th s e p a r ati o n   o f   S o u th   Su d an   o n   th E g y p tian   w ater   y i el d   f r o m   th Nil b asin   ( w eig h t   v alu 7 0 %,   #   o f   ac c e p te d   ex p e r ts   =   1 7 ) .     h.      P o l itic al  s ta b il ity   o r   in s ta b i lit y   in   d o m esti p o licy   o f   th Ni le  b asin   c o u n tr i es  ( w eig h v alu 7 0 %,  #   o f   ac c ep te d   ex p er ts   1 7 ) .       T a b le   1 .   C as e   1 C o n s en s u s   R e s u lts   D i v e r   N a me     Ty p e   A   K e y   w i l d c a r d   e v e n t   B   K e y   w i l d c a r d   e v e n t   C   K e y   w i l d c a r d   e v e n t   D   H i g h   I n f l u e n c e ,   l o w   D e p e n d e n t     E   H i g h   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t     F   L o w   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t     G   L o w   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t     H   L o w   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t         A s   s h o w n   in   T a b l e   1 ,   w in teg r ate  th s tr u ctu r an aly s is   m o d el  I m p ac Ma tr ix   C r o s s - R ef er en c e   Mu lti p li ca t io n   A p p li ed   to   C l ass if ica ti o n   ( M I C MA C )   t o   i d e n tif y   th m o r in f lu en ce s ,   d e p en d an d r iv e r s   an d   th k ey   d r iv e r s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.   3 ,   No .   2 J u n e   201 4 :   57     63   62   4 . 2 .   Ca s T wo :   E g y pt's F o o d   Securit y   I n   th is   ca s e,   th d ev el o p e d   o n to l o g y - b ase d   R T - De l p h in t eg r at e d   w ith   MI C MA C   m eth o d   to   id en tif y   th m ajo r   d r iv e r s   in   th E g y p t ian   m ilk   p r o d u cti o n   d o m ain .     I n   th is   c ase ,   th e   n u m b er   o f   th d o m ain   ex p er ts   is   f if teen .   A ls o ,   o th er   p a r t ici p at o r s   ar d o m ain   an aly s ts   an d   p o licy /d ec is i o n   m ak er s   a r s ev en   an d   th ey   ar s ele cte d   f r o m   f ac u lty   o f   ag r icu ltu r a C ai r o   Un iv er s i ty   an d   th an im al  p r o d u cti o n   r es ea r ch   in s titu ti o n s   [ 1 4 ] .   T h e lev en   w ild c ar d s ,   w h ich   ar s u g g este d   f r o m   th d o m ain   ex p e r ts ,   w ild ca r d s   a r e   lis ted   in   E R T - Del p h i   MI C MA C   as   s h o w n   in   T a b l e   2.   T h c o n s en s u s   r esu l ts   o f   th s t r u ctu r al  an aly s is   is W o r l d   f in an cia c r is es  ( E 1 ) ,   T h Dis s em in ati o n   o f   th E p i d em ic  d is ea s es  ( E 2 )   B ad   w ea th er   co n d it io n s   ( E 3 )   an d   P r ice  o f   an im al  f ee d in g   g o e s   u p   ( E 4 )   w ild ca r d s   ar th k ey   w ild ca r d s   f o r   th e   f u tu r o f   th E g y p tian   m ilk   p r o d u cti o n .       T a b le   2 .   C as e   2 C o n s en s u s   R e s u lts   D i v e r   N a me     Ty p e   G l o b a l   t e mp e r a t u r e   L o w   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t     N e w   a n i m a l   d i se a se     L o w   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t     G l o b a l   e c o n o mi c   g o e s u p   H i g h   I n f l u e n c e   , L o w   D e p e n d e n t     W o r l d   f i n a n c i a l   c r i se s   K e y   w i l d c a r d   e v e n t   Ec o n o mi c a l   i n s t a b i l i t y     L o w   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t     D i sse mi n a t i o n   o f   t h e   Ep i d e mi c   d i se a se s   K e y   w i l d c a r d   e v e n t   M a j o r   r o a d   a c c i d e n t s   L o w   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t     M a j o r   n a t u r a l   w i l d c a r d s   L o w   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t     S i g n i f i c a n t   p o l l u t i o n   i n c r e a si n g   L o w   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t     B a d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   K e y   w i l d c a r d   e v e n t   C l i ma t e   c h a n g e   i n   t h e   Eg y p t i a n   D e l t a   L o w   I n f l u e n c e ,   L o w   D e p e n d e n t         5.   C O NCLUD I N G   R E M ARK S   AND   F UT U RE   WO RK S     a.   W d ev el o p ed   n o v el  R T - Delp h a p p r o a ch   th at  u ti liz es  th k n o w led g e - b ase d   an d   ex p lan ati o n   ca p a b il iti es.   b.   T h d ev el o p e d   f r am ew o r k   cr e atin g   an   ef f icien l a r g s ca le  p a r ti ci p at io n   n etw o r k   f o r   f u tu r an t ici p a ti o n .   A ls o ,   it  p r o v i d es  th d is t r i b u t ed   in t e r ac ti o n   ca p a b i liti es  an d   h elp s   in   b u il d in g   an d   m an ag in g   k n o w led g e   r e p o s it o r ies   f o r   d ec is io n   m ak in g   p r o ce s s .     c.   W a p p li ed   th d ev el o p e d   f r a m e w o r k   an d   its   r ep r es en te d   w eb - to o t o   h elp   p o licy /m ak er   f o r   a d d r ess in g   t w o   c r u ci al   n ati o n a l iss u es ,   w h ich   a r E g y p t' s   f o o d   s ec u r ity   a n d   E g y p t' s   w ater   s ec u r ity .   d.   T h n ex s te p   in   o u r   r esea r ch   is   to   a p p ly   in ter v al - b as ed   R T - Del p h i.  T h e   cu r r en R T - Del p h n o p r o v i d es   in ter v al  j u d g m en ts   a r e   n o t   f lex ib l f o r   ex p e r ts   t o   p l ac th ei r   e x p ec tat io n   in   ex ten d e d   s p ac e   o f   im ag in atio n .       RE F E R E NC E   [1 ]   P.   S c h w a rtz ,   T h e   A rt  o f   th e   L o n g   V iew P lan n in g   f o t h e   F u tu re   i n   a n   U n c e rtain   W o rld ,   C u rre n c y ,   1 9 9 6 .       [2 ]   R. Dy so n ,   S trate g ic p lan n in g m o d e ls  a n d   a n a ly ti c a tec h n iq u e s” ,   C h ich e ste r,   W il e y ,   2 0 0 7 .   [3 ]   T.   G o rd o n ,   J.   G len n ,   A .   Ja k il ,   F ro n ti e rs  o f   f u tu re re se a rc h W h a t’s  n e x t?” ,   T e c h n o lo g ica Fo re c a stin g   a n d   S o c i a l   Ch a n g e ,   V o l   7 2 ,   2 0 0 5 .   [4 ]   S.   P e ter,  B.   Kristian ,   F .   T e d   F u ll e rc F u tu re   sc e n a rio to   in sp ire  in n o v a ti o n ,   T e c h n o l o g ica Fo re c a stin g   a n d   S o c ia l   Ch a n g e   J o u rn a l ,   V ol .   8 0 ,   p p   4 3 2 4 4 3 ,   El se v ier,  2 0 1 3 .   [5 ]   T . G o rd o n ,   T h e   De lp h i   m e th o d ,   Fu tu re Res e a rc h   M e th o d o l o g y   V 2 ,   CD  ROM,   th e   M il len n iu m   P r o jec t,   Am e rica n   Co u n c il   f o th e   Un it e d   Na ti o n s U n iv e rsity ,   2 0 0 3 .   [6 ]   M.   Ch r isto p h ,   D.   a rk o w ,   G .   He i k o ,   A   De lp h i - b a se d   risk   a n a ly si s - Id e n ti fy in g   a n d   a ss e ss in g   f u tu re   c h a ll e n g e f o su p p ly   c h a in   se c u rit y   in   a   m u lt i - s tak e h o ld e e n v iro n m e n t”,  T e c h n o lo g ic a F o re c a stin g   a n d   S o c ia l   C h a n g e   J o u rn a l V ol   8 0 ,   p p   1 8 1 5 1 8 3 3 ,   S c ien c e   Dire c t,   El se v ier,  2 0 1 3 .   [7 ]   T.   G o rd o n   a n d   A .   P e a se ,   RT   De l p h i:   A n   Ef f i c ien t,   Ro u n d - les s”   A l m o st  Re a T i m e   D e lp h M e th o d ,   T e c h n o lo g ica l   Fo re c a stin g   a n d   S o c ia C h a n g e ,   V o l   7 3 ,   Iss u e   4 ,   2 0 0 6 .   [8 ]   J.   S o n g ,   W .   Zh a n g ,   W.   X iao   a n d   G .   L G u o - h u i,   On to l o g y - b a s e d   in f o rm a ti o n   re tri e v a m o d e fo th e   se m a n ti W e b ,   IEE E   x p lo re ,   2 0 0 5 .   [9 ]   M.   Ch e n ,   C.   W a n g ,   Y.   Ch i,   T e a m S p iri t:   d e sig n ,   im p lem e n tatio n ,   a n d   e v a lu a ti o n   o f   a   W e b - b a se d   g ro u p   d e c isio n   su p p o rt  sy ste m ,   De c isio n   S u p p o rt S y ste ms ,   2 0 1 2 .     [1 0 ]   A.   C a rlo s,  L .   V e rn a 1 ,   C.   G o n z ,   A n   in telli g e n d e c isio n   su p p o rt  s y ste m   (IDSS f o p u b li c   d e c isio n u sin g   sy ste m   d y n a m ics   a n d   c a se - b a se d   re a so n in g   (CBR)” ,   Eu r o p e a n   J o u rn a l   o Op e ra ti o n a Res e a rc h ,   v o l   1 6 2 ,   iss  3 ,   S c ien c e   Dire c t,   2 0 0 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       On to lo g B a s ed   R T - Delp h i wi th   E xp la n a tio n   C a p a b ilit ies ( A h med   Omra n )   63   [1 1 ]   H.   Eri k ss o n , S u rv e y   o f   k n o w led g e   a c q u isit io n   tec h n iq u e a n d   to o ls  a n d   th e ir  re lati o n s h ip   to   s o f tw a re   e n g in e e rin g ,   th e   jo u rn a o sy ste ms   a n d   so ft w a re ,   p p . 9 7 - 1 0 7 ,   2 0 1 1 .     [1 2 ]   G.   X ian g   G u o p e n g ,   G .   Zh e ji a n g   a n d   P .   Zh o u , T h e   S tru c t u ra Exp la n a ti o n   o Kn o wled g e - Ba se d   Co rp o ra t e   S tra teg y ,   M a n a g e m e n S c ien c e ,   In tern a ti o n a C o n f e re n c e ,   IEE Ex p lo re 2 0 1 0 .   [1 3 ]   A.   O m ra n ,   M .   S a leh   ,   H.   El - S h ish in y ,   An   In telli g e n DS S   t o   A n ti c ip a te  t h e   Imp a c ts  o f   W il d c a rd s   o n   t h e   T o u rism   In d u stry   in   E g y p t ,   T h e   I n tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   In telli g e n S y s tem s De sig n   a n d   A p p li c a ti o n s (I S DA ),   2 0 1 0 .   [1 4 ]   A.   O m r a n ,   M .   S a leh ,   M .   K h o rs h i ,   De c isio n   S u p p o rt   S y ste fo r   th e   Eg y p ti a n   F o o d   S e c u rity ,   T h e   In tern a ti o n a l   Co n f e re n c e   o n   In telli g e n S y ste m s De sig n   a n d   A p p li c a ti o n s,  2 0 1 0 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Dr.  A h m e d   Om r a n ,   in   2 0 0 1 ,   h e   g ra d u a ted   f ro m   th e   De p a rtm e n o f   De c isio n   s u p p o rt,   F a c u lt y   o f   c o m p u ters   a n d   In f o rm a ti o n ,   Ca ir o   Un iv e rsity ,   Ca iro ,   Eg y p t.   In   2 0 0 3 ,   h e   a w a rd e d   a n   M S c   d e g re e   f ro m   th e   F a c u lt y   o f   Co m p u ters   a n d   In f o rm a ti o n ,   Ca iro   Un iv e rsity ,   Ca iro ,   Eg y p t.   In   2 0 0 9 ,   h e   re c e iv e d   a   P h d e g re e   f ro m   th e   F a c u lt y   o f   Co m p u ters   a n d   In f o rm a ti o n ,   Ca ir o   Un iv e rsity ,   Ca iro ,   Eg y p t.   T h ro u g h   h is  e x p e rien c e   i n   th e   A rti f icia In telli g e n t,   De c isio n   S u p p o rt   S y ste m a n d   Da ta - m in in g   a p p ro a c h ,   h e   h a d iv e rse   k n o w led g e   in   m o st  o th e   re late d   re se a rc h   f ield   a c ti v it ies   a n d   p u b li sh e d   n u m e ro u o f   p a p e rs  in   se v e ra in tern a ti o n a jo u rn a ls   a n d   c o n f e re n c e .   Dr.O m ra n   w o rk e d   a a   r e se a r c h e r,   in   d if fe r e n re se a rc h   in stit u tes ,   f o 1 1   y e a rs,  a n d   sta rted   h is  c a re e a a   re se a rc h e in   th e   c e n tral  lab o ra to ry   f o e x p e rt  s y ste m (Cl A ES ).   Af ter   6   y e a r s,  h e   p ro m o ted   to   p o siti o n   o f   A ss istan P ro f e ss o in   c o m p u ter  sc ien c e   d e p a rt m e n t,   F a c u lt y   o f   c o m p u ters   a n d   In f o rm a ti o n ,   F a y o u m   Un iv e r sity   w it h   in c re a sin g   re sp o n sib il i t y   in   re se a rc h   a n d   tea c h in g .   Dr.Om r a n   w o rk e d   a a   c o n su lt a n f o in f o rm a ti o n   a n d   d e c isio n   su p p o rt  sy ste m in   d iff e re n t   n a ti o n a a n d   m u lt i - n a ti o n a o rg a n iza ti o n f o m o re   th a n   8   y e a rs,  st a rted   h is  c a re e in   UN - F AO .   Af ter  th a h e   p ro m o ted   to   T h e   Eg y p ti a n   Ca b in e t,   th e   P re sid e n c y   o f   th e   A ra b   Re p u b li c   o f   Eg y p a n d   L e a g u e   A r a b   S tate w it h   in c r e a sin g   re sp o n sib i li ty   in   c o n su lt i n g   a c ti v it ies .   Dr.  Om ra n   n o w   is  a   m e m b e in   S RG (S c ien ti f ic Re se a rc h   G ro u p   in   Eg y p t).           P r o f e ss o M o taz   Kh o rsh id   o b tai n e d   h is  f irst  P h i n   Co m p u ter  S c ien c e s/  Op e ra ti o n Re se a rc h   a n d   t h e   se c o n d   P h in   M a n a g e m e n S c ien c e f ro m   P a ris  Un iv e r sity ,   F ra n c e .   His  M . S c .   w a s   in   In d u strial  E n g in e e rin g   f ro m   Ca i ro   Un iv e rsity   a n d   th e   B. S c .   i n   En g in e e rin g   f ro m   A in   S h a m s   Un iv e rsit y ,   Eg y p t.   P r o f e ss o Kh o rsh id   w o rk e d   a a   f o r m e Eg y p ti a n   m in ister  o f   h ig h e e d u c a ti o n   a n d   m in ister  o sta te  f o sc i e n ti f i c   re se a rc h ,   a   V ice   P re sid e n o f   Ca iro   Un iv e rsit y (CU)  a n d   th e   Brit ish   Un iv e rsity   in   Eg y p (BUE),   a   Ch ief   T e c h n ica A d v iso f o so c io e c o n o m ic  d e v e lo p m e n t   P la n n i n g   S u p p o rt  sy ste m (DP S S )in   th e   Un it e d   Na ti o n (UN DES A /UND P ),   a   De a n   a n d   V ice   De a n   o f   th e   F a c u lt y   o f   Co m p u ters   a n d   In f o rm a ti o n   o f   Ca iro   Un iv e rsity ,   a n d   a s a S e n io Re se a r c h   S c ien ti st  in   Ku w a it   In stit u te  f o S c ien ti f ic  Re s e a rc h   (KISR).   P r o f e ss o Kh o rsh id   is  c u rr e n tl y   p ro f e ss o in   Ca iro   U n iv e rsity   (C U).   P ro f e ss o Kh o rsh i d   h a s d e v e lo p e d   se v e ra S o c ial  A c c o u n ti n g   M a tri c e (S A M a n d   Eco n o m y - w id e   M o d e ls  f o a   n u m b e o f   th e   A r a b   Co u n tri e s.  His  re se a rc h   in tere st  is  f o c u se d   o n   c o m p u ter  a id e d   M o d e li n g   a n d   De c isio n   S u p p o rt   S y ste m ( DSS ),   c o m p u ter  S im u latio n   M e t h o d o l o g y ,   Eco n o m y - w id e   M o d e li n g   a n d   A n a ly sis,  M a n a g e m e n o f   Hig h e Ed u c a ti o n   a n d   S c ien ti f ic  Re se a rc h .   P r o f e ss o Kh o rsh id   h a b e e n   a w a rd e d   th e   A c a d e m i c   P a lm   f ro m   th e   g o v e rn m e n o f   F ra n c e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.