Уступленне
Дадзены артыкул прызначаны для тых, хто знаёмы з такім паняццем як анталогія хаця б на пачатковым узроўні. Калі Вы не знаёмыя з анталогіямі, то, хутчэй за ўсё, Вам будзе не ясная мэта анталогій і дадзенага артыкула ў прыватнасці. Раю азнаёміцца з дадзенай з'явай, перш чым пачаць чытанне дадзенага артыкула (магчыма хопіць нават артыкулы з Вікіпедыі).
Такім чынам Анталогія - Гэта дэталёвая характарыстыка нейкай разгляданай прадметнай вобласці. Такая характарыстыка павінна быць дадзена на якой-небудзь дакладна сфармуляванай мове. Для апісання анталогій можна выкарыстоўваць метадалогію IDEF5, якая мае ў сваім арсенале 2 мовы:
- Схематычная мова IDEF5. Гэта мова з'яўляецца візуальнай і выкарыстоўвае графічныя элементы.
- Тэкставая мова IDEF5. Гэта мова прадстаўляецца ў выглядзе структураванага тэксту.
У дадзеным артыкуле будзе разгледжаны першы варыянт - схематычная мова. Аб тэкставым пагаворым у наступных артыкулах.
Аб'екты
У схематычнай мове, як ужо было сказанае, выкарыстоўваюцца графічныя элементы. Для пачатку трэба разгледзець асноўныя элементы дадзенай мовы.
Часцяком, у анталогіі выкарыстоўваюцца як абагульненыя сутнасці, так і пэўныя аб'екты. Абагульненыя сутнасці называюцца відамі. Малююцца яны ў выглядзе акружнасці з пазнакай (назвай аб'екта) усярэдзіне:
Віды ўяўляюць сабой сукупнасць асобных экзэмпляраў гэтага віду. Гэта значыць такі выгляд як Аўтамабілі »можа ўяўляць цэлую сукупнасць асобна ўзятых аўтамабіляў.
У якасці экзэмпляраў такога віду могуць выступаць канкрэтныя аўтамабілі, альбо асобныя віды тэхнікі, альбо асобныя маркі. Усё залежыць ад кантэксту, прадметнай вобласці і яе ўзроўню дэталізацыі. Напрыклад, для аўтамайстэрні важныя будуць пэўныя аўтамабілі як фізічныя сутнасці. Для вядзення нейкай статыстыкі па продажах у аўтасалоне будуць важныя пэўныя мадэлі і т.д.
Асобныя экзэмпляры відаў абазначаюцца аналагічна самім відам, толькі абазначаюцца пунктам у ніжняй частцы акружнасці:
Таксама ў рамках абмеркавання аб'ектаў варта ўзгадаць такія аб'екты як працэсы.
Калі віды і экзэмпляры - гэта, так званыя, статычныя аб'екты (не змяняюцца ў часе), то працэсы з'яўляюцца дынамічнымі аб'ектамі. Гэта значыць, што дадзеныя аб'екты існуюць у нейкі строга вызначаны прамежак часу.
Напрыклад, можна вылучыць такі аб'ект як працэс выраба аўтамабіля (раз ужо гаворка пайшла аб іх). Інтуітыўна зразумела, што дадзены аб'ект існуе толькі падчас непасрэдна выраба гэтага самага аўтамабіля (строга вызначаны прамежак часу). Варта мець у выглядзе, што дадзенае азначэнне ўмоўна, бо такія аб'екты як аўтамабіль таксама маюць свой тэрмін службы, тэрмін прыдатнасці, існаванні і т.п. Аднак не будзем удавацца ў філасофію і ў рамках большасці прадметных абласцей можна прыняць, што асобнікі, а ўжо тым больш віды існуюць вечна.
Працэсы адлюстроўваюцца ў выглядзе прамавугольніка з пазнакай (назвай) працэсу:
Працэсы выкарыстоўваюцца ў схемах пераходу адных аб'ектаў у іншыя. Больш падрабязна аб гэтым будзе расказана далей.
Апроч працэсаў, у такіх схемах выкарыстоўваюцца лагічныя аператары. Тут усё досыць проста для тых, хто знаёмы з прэдыкатамі, булевай алгебрай або праграмаваннем. У IDEF5 выкарыстоўваюцца тры асноўныя лагічныя аператары:
- лагічнае І (AND);
- лагічнае АБО (OR);
- выключае АБО (XOR).
У стандарце IDEF5 (http://idef.ru/documents/Idef5.pdf — большасць інфармацыі з дадзенай крыніцы) вызначана выява лагічных аператараў у выглядзе малых акружнасцяў (у параўнанні з відамі і экзэмплярамі) з пазнакай у выглядзе сімвалаў. Аднак у распрацоўваным графічным асяроддзі IDEF5 мы адышлі ад дадзенага правіла па шматлікіх чынніках. Адна з іх – складаная ідэнтыфікацыя гэтых аператараў. Таму мы выкарыстоўваем тэкставае абазначэнне аператараў з ідэнтыфікацыйным нумарам:
Мабыць на гэтым з аб'ектамі скончым.
Адносіны
Паміж аб'ектамі існуюць адносіны, якія ў анталогіі азначаюць правілы, якія вызначаюць узаемадзеянне паміж аб'ектамі і з якіх атрымліваюцца новыя высновы.
Звычайна, адносіны вызначаюцца тыпам схемы, якая выкарыстоўваецца ў анталогіі. схема - Гэта сукупнасць аб'ектаў анталогіі і адносін паміж імі. Адрозніваюць наступныя асноўныя віды схем:
- Схемы кампазіцыі.
- Схемы класіфікацыі.
- Схемы пераходаў.
- Функцыянальныя схемы.
- Камбінаваныя схемы.
Таксама часам вылучаюць такі від схем як экзістэнцыяльныя. Экзістэнцыйнай схемай называюць сукупнасць аб'ектаў без адносін. Такія схемы проста паказваюць, што ў нейкай прадметнай вобласці існуе нейкі набор аб'ектаў.
Ну а зараз па парадку аб кожнай з выглядаў схем.
Схемы кампазіцыі
Дадзены тып схемаў выкарыстоўваецца для прадстаўлення складу якога-небудзь аб'екта, сістэмы, структуры і г.д. Тыповы прыклад - дэталі аўтамабіля. У самым узбуйненым складзе, аўтамабіль складаецца з кузава і трансмісіі. У сваю чаргу, кузаў падзяляецца на раму, дзверы і іншыя дэталі. Такую дэкампазіцыю можна працягваць далей - усё залежыць ад неабходнага ўзроўню дэталізацыі ў дадзенай канкрэтнай задачы. Прыклад такой схемы:
Адносіны кампазіцыі адлюстроўваюцца ў выглядзе стрэлкі з наканечнікам на канцы (у адрозненні, напрыклад, ад стаўлення класіфікацыі, дзе наканечнік у пачатку стрэлкі, падрабязней далей). Такія адносіны могуць быць падпісаны пазнакай як на малюнку (частка).
Схемы класіфікацыі
Схемы класіфікацыі закліканы выражаць вызначэнне відаў, іх падвідаў і экзэмпляры відаў. Напрыклад, аўтамабілі могуць быць легкавымі і грузавымі. Гэта значыць выгляд Аўтамабіль »мае два падвіда. ВАЗ-2110 - пэўны асобнік падвіда "Легкавы аўтамабіль", а ГАЗ-3307 - асобнік падвіда "Грузавы аўтамабіль":
Адносіны ў схемах класіфікацыі (падвід або канкрэтны экзэмпляр) маюць выгляд стрэлкі з наканечнікам у пачатку і, таксама як і ў выпадку са схемамі кампазіцыі, могуць мець пазнаку з найменнем стаўлення.
Схемы пераходаў
Схемы такога тыпу неабходны для адлюстравання працэсаў пераходу аб'ектаў з аднаго стану ў іншы пад уздзеяннем нейкага працэсу. Напрыклад, пасля працэсу афарбоўкі чырвонай фарбай чорны аўтамабіль становіцца чырвоным:
Стаўленне пераходу абазначаецца стрэлкай з наканечнікам у канцы і з кружком у цэнтры. Як відаць са схемы, працэсы ставяцца да адносін, а не да аб'ектаў.
Апроч звычайнага пераходу, прадстаўленага на малюнку, існуе строгі пераход. Ён выкарыстоўваецца ў тых выпадках, калі пераход у дадзенай сітуацыі не відавочны, аднак нам важна яго падкрэсліць. Напрыклад, мантаж люстэрка задняга выгляду на аўтамабіль не зяўляецца значнай аперацыяй калі разглядаць працэс зборкі аўтамабіля глабальна. Аднак у некаторых выпадках неабходна вылучыць дадзеную аперацыю:
Строгі пераход пазначаецца аналагічна звычайнаму пераходу, за выключэннем падвойнага наканечніка на канцы.
Звычайны і строгі пераходы могуць быць таксама пазначаныя як імгненныя. Для гэтага ў цэнтральны кружок дадаецца трыкутнік. Імгненныя пераходы выкарыстоўваюцца ў тых выпадках, калі час пераходу настолькі мала, што зусім малаважна ў рамках разгляданай прадметнай вобласці (менш мінімальна значнага адрэзка часу).
Напрыклад, пры хоць бы найменшым пашкоджанні аўтамабіля можна лічыць яго пашкоджаным і яго кошт рэзка падае. Аднак большасць пашкоджанняў адбываецца імгненна, у адрозненні ад старэння і зносу:
У прыкладзе прадстаўлены строгі пераход, аднак можна выкарыстоўваць і звычайны пераход як імгненны.
Функцыянальныя схемы
Такія схемы выкарыстоўваюцца для ўказання структуры ўзаемадзеяння паміж аб'ектамі. Напрыклад, аўтамеханік праводзіць тэхабслугоўванне аўтамабіляў, а менеджэр аўтасэрвісу прымае заяўкі на рамонт і перадае іх аўтаслесару:
Функцыянальныя адносіны адлюстроўваюцца прамой лініяй без наканечніка, але часам з указаннем пазнакі, якая з'яўляецца найменнем адносіны.
Камбінаваныя схемы
Камбінаваныя схемы з'яўляюцца спалучэннем раней разгледжаных схем. Большасць схем у метадалогіі IDEF5 - камбінаваныя, паколькі рэдка сустракаюцца анталогіі, якія выкарыстоўваюць толькі адзін від схем.
Ва ўсіх схемах часта выкарыстоўваюцца лагічныя аператары. За кошт іх выкарыстання можна рэалізаваць адносіны паміж трыма, чатырма і больш аб'ектамі. Лагічны аператар можа выяўляць нейкую агульную сутнасць, над якой ажыццяўляецца працэс або якая ўдзельнічае ў іншым стаўленні. Напрыклад, можна аб'яднаць папярэднія прыклады ў адзін наступным чынам:
У пэўным выпадку ў камбінаванай схеме выкарыстоўваюцца схема кампазіцыі (люстэрка + аўтамабіль без люстэрка = аўтамабіль з люстэркам) і схема пераходу (аўтамабіль з люстэркам пад уздзеяннем працэсу афарбоўкі чырвонай фарбай становіцца чырвоным аўтамабілем). Прычым аўтамабіль з люстэркам не выяўляецца відавочна - замест гэтага паказваецца лагічны аператар І.
Заключэнне
У дадзеным артыкуле я пастараўся апісаць асноўныя аб'екты і адносіны ў метадалогіі IDEF5. У якасці прыкладу я выкарыстаў прадметную вобласць, злучаную з аўтамабілямі, паколькі на іх прыкладзе апынулася значна прасцей будаваць схемы. Аднак схемы IDEF5 могуць быць скарыстаны ў любой іншай вобласці ведаў.
Анталогіі і аналіз ведаў аб прадметнай вобласці з'яўляецца даволі шырокай і працаёмкай тэмай. Аднак у рамках IDEF5 усё апыняецца не так ужо і складана, прынамсі, асновы дадзенай тэматыкі засвойваюцца даволі проста. Мэта ж майго артыкула — прыцягнуць новую аўдыторыю да праблемы аналізу ведаў, няхай і за кошт такой прымітыўнай прылады IDEF5 як графічная мова.
Праблема графічнай мовы ў тым, што з яе дапамогай нельга дастаткова дакладна сфармуляваць некаторыя адносіны (аксіёмы) анталогіі. Для гэтага ёсць тэкставая мова IDEF5. Аднак на пачатковым этапе графічная мова можа быць вельмі карыснай для фармулёўкі пачатковых патрабаванняў да анталогіі і азначэнні вектара распрацоўкі больш падрабязнай анталогіі на тэкставай мове IDEF5 ці ў любым іншым сродку.
Спадзяюся дадзены артыкул стане карыснай для пачаткоўцаў у дадзенай вобласці, можа быць нават для тых, хто ўжо даўно займаецца пытаннем анталагічнага аналізу. Увесь асноўны матэрыял дадзенага артыкула перакладзены і асэнсаваны быў запазычаны са стандарту IDEF5, на які я спасылаўся раней (). Таксама натхняўся выдатнай кніжкай ад аўтараў з НОУ ІНТУІТ ().
Крыніца: habr.com