Kanne
See artikkel on mõeldud neile, kes tunnevad sellist mõistet nagu ontoloogia vähemalt algtasemel. Kui te ei ole ontoloogiatega kursis, siis tõenäoliselt ei saa te ontoloogiate ja eriti selle artikli eesmärgist aru. Soovitan teil enne seda artiklit lugema asumist selle nähtusega kurssi viia (võib-olla piisab isegi artiklist Vikipeediast).
Nii Ontoloogia on konkreetse vaadeldava ainevaldkonna üksikasjalik kirjeldus. Selline iseloomustus tuleks anda mõnes selgelt liigendatud keeles. Ontoloogiate kirjeldamiseks võite kasutada IDEF5 metoodikat, mille arsenalis on 2 keelt:
- Skemaatiline keel IDEF5. See keel on visuaalne ja kasutab graafilisi elemente.
- Tekstikeel IDEF5. Seda keelt kujutatakse struktureeritud tekstina.
Selles artiklis käsitletakse esimest võimalust - skemaatilist keelt. Tekstist räägime järgmistes artiklites.
Objektid
Skemaatilises keeles, nagu juba mainitud, kasutatakse graafilisi elemente. Alustuseks peaksime kaaluma selle keele põhielemente.
Sageli kasutab ontoloogia nii üldistatud üksusi kui ka konkreetseid objekte. Üldisi üksusi nimetatakse liiki. Neid on kujutatud ringina, mille sees on silt (objekti nimi):
Vaated on antud vaate üksikute eksemplaride kogum. See tähendab, et selline vaade nagu "Autod" võib esindada tervet komplekti üksikuid autosid.
Kuna koopiad seda tüüpi võivad olla konkreetsed autod, teatud tüüpi seadmed või teatud kaubamärgid. Kõik sõltub kontekstist, teemavaldkonnast ja selle detailsusest. Näiteks autoremonditöökoja jaoks on olulised konkreetsed autod kui füüsilised üksused. Teatava müügistatistika säilitamiseks autoesinduses on olulised konkreetsed mudelid jne.
Eraldi vaadete eksemplarid on tähistatud sarnaselt vaadetele endile, ainult need on tähistatud punktiga ringi alumises osas:
Samuti tasub objektide arutelu raames mainida selliseid objekte nagu protsessid.
Kui vaated ja eksemplarid on nn staatilised objektid (ei muutu ajas), siis protsessid on dünaamilised objektid. See tähendab, et need objektid eksisteerivad teatud rangelt määratletud aja jooksul.
Näiteks saate valida sellise objekti kui auto valmistamise protsessi (kuna me räägime neist). On intuitiivselt selge, et see objekt eksisteerib ainult selle auto tegeliku tootmise ajal (rangelt määratletud ajavahemik). Tuleb meeles pidada, et see määratlus on tinglik, sest ka sellistel objektidel nagu auto on oma kasutusiga, säilivusaeg, olemasolu jne. Filosoofiasse me aga ei lasku ja enamiku ainevaldkondade raames võib nõustuda, et eksemplarid ja veelgi enam liigid eksisteerivad igavesti.
Protsessid kuvatakse ristkülikuna, millel on protsessi silt (nimi):
Protsesse kasutatakse skeemides ühe objekti üleminekuks teisele. Sellest tuleb pikemalt juttu hiljem.
Lisaks protsessidele kasutavad sellised skeemid loogilised operaatorid. Kõik on piisavalt lihtne neile, kes tunnevad predikaate, Boole'i algebrat või programmeerimist. IDEF5 kasutab kolme põhilist loogilist operaatorit:
- loogiline JA (JA);
- loogiline VÕI (OR);
- eksklusiivne VÕI (XOR).
IDEF5 standard (http://idef.ru/documents/Idef5.pdf - suurem osa sellest allikast pärit teabest) määratleb loogiliste operaatorite kujutamise väikeste ringidena (võrreldes vaadete ja eksemplaridega), millel on sümbolite kujul silt. IDEF5 graafilise keskkonna arendamisel oleme aga sellest reeglist mitmel põhjusel kõrvale kaldunud. Üks neist on nende operaatorite raske tuvastamine. Seetõttu kasutame identifitseerimisnumbriga operaatorite tekstimärki:
Võib-olla on see objektide lõpp.
Отношения
Objektide vahel on seosed, mis ontoloogias tähendavad reegleid, mis määravad objektidevahelise interaktsiooni ja millest tehakse uusi järeldusi.
Tavaliselt määratakse seosed ontoloogias kasutatava skeemi tüübi järgi. Kava on ontoloogiaobjektide ja nendevaheliste suhete kogum. Seal on järgmised peamised skeemide tüübid:
- kompositsiooniskeemid.
- Klassifitseerimisskeemid.
- Üleminekuskeemid.
- Funktsionaalsed diagrammid.
- Kombineeritud skeemid.
Samuti on mõnikord sellist tüüpi skeeme nagu eksistentsiaalne. Eksistentsiaalne skeem on suheteta objektide kogum. Sellised diagrammid näitavad lihtsalt, et teatud objektide kogum on teatud teemavaldkonnas olemas.
Noh, nüüd igat tüüpi skeemide kohta.
Kompositsiooniskeemid
Seda tüüpi diagramme kasutatakse objekti, süsteemi, struktuuri jne koostise esitamiseks. Tüüpiline näide on autoosad. Kõige suuremas koosseisus koosneb auto kerest ja käigukastist. Kere on omakorda jagatud raamiks, usteks ja muudeks osadeks. Seda lagunemist saab jätkata - kõik sõltub selle konkreetse probleemi nõutavast üksikasjalikkuse tasemest. Sellise skeemi näide:
Kompositsioonisuhted kuvatakse noolena, mille lõpus on ots (erinevalt näiteks liigitusseost, kus ots on noole alguses, sellest lähemalt hiljem). Selliseid seoseid saab allkirjastada sildiga nagu joonisel (osa).
Klassifitseerimisskeemid
Klassifitseerimisskeemid on mõeldud liikide, nende alamliikide ja liiginäidete määratluse väljendamiseks. Näiteks võivad autod olla sõiduautod ja veoautod. See tähendab, et vaatel "Auto" on kaks alamliiki. VAZ-2110 on alamliigi "Sõiduauto" konkreetne eksemplar ja GAZ-3307 on alamliigi "Veoauto" eksemplar:
Seosed liigitusskeemides (alamliik või konkreetne eksemplar) on noole kujul, mille alguses on ots ja nagu kompositsiooniskeemide puhul, võib neil olla silt seose nimega.
Üleminekuskeemid
Seda tüüpi skeemid on vajalikud objektide ühest olekust teise ülemineku protsesside kuvamiseks teatud protsessi mõjul. Näiteks pärast punase värviga värvimist muutub must auto punaseks:
Ülemineku suhet tähistab nool, mille otsas on ots ja keskel ring. Nagu diagrammil näha, viitavad protsessid suhetele, mitte objektidele.
Lisaks joonisel näidatud tavalisele üleminekule on olemas range üleminek. Seda kasutatakse juhtudel, kui üleminek antud olukorras ei ole ilmne, kuid meie jaoks on oluline seda rõhutada. Näiteks tahavaatepeegli paigaldamine autole ei ole märkimisväärne toiming, kui arvestada auto kokkupaneku protsessi globaalselt. Mõnel juhul on siiski vaja see toiming valida:
Ranget üleminekut tähistatakse sarnaselt tavalisele üleminekule, välja arvatud lõpus olev topeltots.
Regulaarseid ja rangeid üleminekuid saab samuti märkida koheseks. Selleks lisatakse kesksele ringile kolmnurk. Hetkelisi üleminekuid kasutatakse juhtudel, kui üleminekuaeg on nii lühike, et see on vaadeldava ainevaldkonna piires täiesti ebaoluline (vähem kui minimaalne oluline ajavahemik).
Näiteks võib auto väikseimagi vigastuse korral lugeda avariiks ja selle hind langeb järsult. Erinevalt vananemisest ja kulumisest tekib enamik kahjustusi siiski kohe:
Näites on toodud range üleminek, kuid kiirüleminekuna saab kasutada ka tavalist üleminekut.
Funktsionaalsed diagrammid
Selliseid skeeme kasutatakse objektide interaktsiooni struktuuri näitamiseks. Näiteks automehaanik teeb autohooldust ja autoteeninduse juht võtab vastu remondisoovid ja edastab need automehaanikule:
Funktsionaalsed suhted on kujutatud sirgjoonena ilma otsata, kuid mõnikord sildiga, mis on suhte nimi.
Kombineeritud skeemid
Kombineeritud skeemid on eelnevalt kaalutud skeemide kombinatsioon. Enamik IDEF5 metoodika skeeme on kombineeritud, kuna ontoloogiad, mis kasutavad ainult ühte tüüpi skeemi, on haruldased.
Kõik ahelad kasutavad sageli loogilisi operaatoreid. Neid kasutades saate rakendada seoseid kolme, nelja või enama objekti vahel. Loogiline operaator võib väljendada mõnda üldist olemit, millel protsess viiakse läbi või mis osaleb mõnes muus suhtes. Näiteks saate ühendada eelmised näited järgmiselt:
Konkreetsel juhul kasutatakse kombineeritud skeemis kompositsiooniskeemi (peegel + peeglita auto = peegliga auto) ja üleminekuskeemi (peegliga auto muutub punase värvimise protsessi mõjul punaseks autoks). Pealegi pole peegliga autot sõnaselgelt väljendatud - selle asemel on näidatud loogiline operaator JA.
Järeldus
Selles artiklis püüdsin kirjeldada IDEF5 metoodika põhiobjekte ja seoseid. Näitena kasutasin autodega seotud ainevaldkonda, kuna nende näitel skeemide koostamine osutus palju lihtsamaks. IDEF5 skeeme saab aga kasutada mis tahes muus erialavaldkonnas.
Ontoloogiad ja valdkonnateadmiste analüüs on üsna mahukas ja aeganõudev teema. IDEF5 raames ei osutu aga kõik nii keeruliseks, vähemalt selle teema põhitõed õpitakse selgeks. Minu artikli eesmärk on meelitada teadmiste analüüsi probleemile uut publikut, olgugi et sellise primitiivse IDEF5 tööriista nagu graafiline keel arvelt.
Graafilise keele probleem seisneb selles, et selle abil ei saa ontoloogia teatud seoseid (aksioome) piisavalt selgelt sõnastada. Selleks on tekstikeel IDEF5. Algstaadiumis võib aga graafiline keel olla väga kasulik esialgsete ontoloogianõuete sõnastamiseks ja vektori määramiseks üksikasjalikuma ontoloogia arendamiseks IDEF5 tekstikeeles või mõnes muus tööriistas.
Loodan, et see artikkel on kasulik selle valdkonna algajatele, võib-olla isegi neile, kes on ontoloogilise analüüsi teemaga pikka aega tegelenud. Kogu selle artikli põhimaterjal on tõlgitud ja arusaadav IDEF5 standardist, millele ma varem viitasin (). Samuti sain inspiratsiooni suurepärasest raamatust KNOW INTUITi autoritelt ().
Allikas: www.habr.com