ورود
این مقاله برای کسانی در نظر گرفته شده است که حداقل در سطح اولیه با مفهومی مانند هستی شناسی آشنا هستند. اگر با هستی شناسی ها آشنایی ندارید، به احتمال زیاد هدف هستی شناسی ها و به طور خاص این مقاله را متوجه نخواهید شد. من به شما توصیه می کنم قبل از شروع خواندن این مقاله خود را با این پدیده آشنا کنید (شاید حتی یک مقاله از ویکی پدیا کافی باشد).
پس هستی شناسی شرح مفصلی از یک حوزه موضوعی خاص در حال بررسی است. چنین توصیفی باید به زبانی واضح بیان شود. برای توصیف هستی شناسی ها، می توانید از متدولوژی IDEF5 استفاده کنید که 2 زبان در زرادخانه خود دارد:
- زبان شماتیک IDEF5. این زبان بصری است و از عناصر گرافیکی استفاده می کند.
- زبان متن IDEF5. این زبان به صورت متن ساختاریافته نمایش داده می شود.
این مقاله اولین گزینه را در نظر می گیرد - یک زبان شماتیک. در مقالات بعدی در مورد متن صحبت خواهیم کرد.
اشیاء
در یک زبان شماتیک، همانطور که قبلا ذکر شد، از عناصر گرافیکی استفاده می شود. برای شروع، باید عناصر اصلی این زبان را در نظر بگیریم.
اغلب، هستی شناسی هم از موجودیت های تعمیم یافته و هم از اشیاء خاص استفاده می کند. موجودیت های عمومی نامیده می شوند انواع. آنها به صورت یک دایره با یک برچسب (نام شی) در داخل نشان داده می شوند:
نماها مجموعه ای از نمونه های مجزا از یک نمای معین هستند. یعنی چنین دیدگاهی به عنوان "ماشین ها" می تواند مجموعه ای کامل از اتومبیل های فردی را نشان دهد.
عنوان کپی ها این نوع می تواند اتومبیل های خاص یا انواع خاصی از تجهیزات یا مارک های خاص باشد. همه چیز به زمینه، موضوع و سطح جزئیات آن بستگی دارد. به عنوان مثال، برای یک تعمیرگاه خودرو، خودروهای خاص به عنوان نهادهای فیزیکی مهم خواهند بود. برای حفظ برخی از آمار فروش در یک نمایندگی خودرو، مدل های خاص و غیره مهم خواهد بود.
نمونه های جداگانه نماها مشابه خود نماها تعیین می شوند، فقط آنها با یک نقطه در قسمت پایین دایره نشان داده می شوند:
همچنین به عنوان بخشی از بحث اشیاء، شایان ذکر است که اشیایی مانند فرایندها.
اگر نماها و نمونه‌ها به‌اصطلاح اشیاء ثابت باشند (در طول زمان تغییر نمی‌کنند)، فرآیندها اشیایی پویا هستند. این بدان معنی است که این اشیاء در یک دوره زمانی کاملاً مشخص وجود دارند.
به عنوان مثال، شما می توانید چنین شیئی را به عنوان فرآیند ساخت خودرو انتخاب کنید (از آنجایی که ما در مورد آنها صحبت می کنیم). به طور شهودی واضح است که این شی فقط در طول تولید واقعی همین خودرو (یک دوره زمانی کاملاً تعریف شده) وجود دارد. باید در نظر داشت که این تعریف مشروط است، زیرا اشیایی مانند خودرو نیز عمر مفید، ماندگاری، وجود و غیره خاص خود را دارند. با این حال، ما وارد فلسفه نمی‌شویم و در چارچوب اکثر حوزه‌های موضوعی، می‌توان پذیرفت که نمونه‌ها و حتی بیشتر از آن گونه‌ها برای همیشه وجود دارند.
فرآیندها به صورت یک مستطیل با برچسب (نام) فرآیند نمایش داده می شوند:
فرآیندها در طرح هایی برای انتقال یک شی به شی دیگر استفاده می شوند. بیشتر در این مورد بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت.
علاوه بر فرآیندها، از چنین طرح هایی استفاده می شود عملگرهای منطقی. همه چیز برای کسانی که با گزاره ها، جبر بولی یا برنامه نویسی آشنا هستند به اندازه کافی ساده است. IDEF5 از سه عملگر منطقی اصلی استفاده می کند:
- منطقی و (AND)؛
- منطقی OR (OR)؛
- اختصاصی OR (XOR).
استاندارد IDEF5 (http://idef.ru/documents/Idef5.pdf - بیشتر اطلاعات این منبع) نمایش عملگرهای منطقی را به صورت دایره های کوچک (در مقایسه با نماها و نمونه ها) با برچسبی به شکل نمادها تعریف می کند. با این حال، در توسعه محیط گرافیکی IDEF5، به دلایل زیادی از این قانون خارج شده ایم. یکی از آنها شناسایی دشوار این اپراتورها است. بنابراین، ما از نماد متنی اپراتورها با شماره شناسایی استفاده می کنیم:
شاید این پایان اشیا باشد.
روابط
بین اشیا روابطی وجود دارد که در هستی شناسی به معنای قواعدی است که تعامل بین اشیاء را تعیین می کند و از آنها نتایج جدیدی به دست می آید.
به طور معمول، روابط با نوع طرحواره مورد استفاده در هستی شناسی تعریف می شوند. طرح مجموعه ای از اشیاء هستی شناسی و روابط بین آنهاست. انواع اصلی طرح های زیر وجود دارد:
- طرح های ترکیب
- طرح های طبقه بندی
- طرح های انتقال
- نمودارهای عملکردی
- طرح های ترکیبی
همچنین، گاهی اوقات چنین نوع طرح هایی وجود دارد وجودی. طرحواره وجودی مجموعه ای از اشیاء بدون رابطه است. چنین نمودارهایی به سادگی نشان می دهد که مجموعه خاصی از اشیاء در یک منطقه موضوعی خاص وجود دارد.
خوب، اکنون به ترتیب در مورد هر یک از انواع طرح ها.
طرح های ترکیب
این نوع نمودار برای نمایش ترکیب یک شی، سیستم، ساختار و غیره استفاده می شود. یک مثال معمولی قطعات خودرو است. در بزرگ‌ترین ترکیب، خودرو از یک بدنه و یک جعبه دنده تشکیل شده است. بدن به نوبه خود به یک قاب، درها و سایر قسمت ها تقسیم می شود. این تجزیه را می توان ادامه داد - همه اینها به سطح جزئیات مورد نیاز در این مشکل خاص بستگی دارد. نمونه ای از چنین طرحی:
روابط ترکیب به صورت یک فلش با یک نوک در انتها نمایش داده می شود (برخلاف، برای مثال، یک رابطه طبقه بندی، که در آن نوک در ابتدای فلش است، جزئیات بیشتر در زیر). چنین روابطی را می توان با یک برچسب مانند شکل (قسمت) امضا کرد.
طرح های طبقه بندی
طرح های طبقه بندی برای بیان تعریف گونه ها، زیرگونه های آنها و نمونه های گونه در نظر گرفته شده است. به عنوان مثال، اتومبیل ها می توانند اتومبیل و کامیون باشند. یعنی نمای «ماشین» دو زیرگونه دارد. VAZ-2110 یک نمونه خاص از زیرگونه "ماشین" است و GAZ-3307 نمونه ای از زیرگونه "کامیون" است:
روابط در طرح‌های طبقه‌بندی (زیرگونه‌ها یا نمونه‌های خاص) به شکل فلش با نوک در ابتدا هستند و مانند طرح‌های ترکیب‌بندی، می‌توانند برچسبی با نام رابطه داشته باشند.
طرح های انتقال
طرح هایی از این نوع برای نمایش فرآیندهای انتقال اشیا از یک حالت به حالت دیگر تحت تأثیر یک فرآیند خاص ضروری هستند. به عنوان مثال، پس از فرآیند رنگ آمیزی با رنگ قرمز، یک ماشین سیاه رنگ قرمز می شود:
نسبت انتقال با یک فلش با یک نوک در انتها و یک دایره در مرکز نشان داده می شود. همانطور که از نمودار می بینید، فرآیندها به روابط اشاره می کنند، نه اشیا.
علاوه بر انتقال معمولی نشان داده شده در شکل، یک انتقال سخت وجود دارد. در مواردی استفاده می شود که انتقال در یک موقعیت مشخص واضح نیست، اما برای ما مهم است که بر آن تأکید کنیم. به عنوان مثال، اگر روند مونتاژ خودرو را در سطح جهانی در نظر بگیریم، نصب آینه دید عقب بر روی خودرو، عملیات مهمی نیست. با این حال، در برخی موارد لازم است این عملیات را انتخاب کنید:
یک انتقال دقیق به طور مشابه به یک انتقال عادی نشان داده می شود، به جز نوک دوتایی در انتها.
انتقال‌های منظم و دقیق را می‌توان به‌عنوان فوری نیز علامت‌گذاری کرد. برای انجام این کار، یک مثلث به دایره مرکزی اضافه می شود. انتقال های آنی در مواردی استفاده می شود که زمان انتقال آنقدر کوتاه است که در محدوده موضوع مورد بررسی کاملاً ناچیز است (کمتر از حداقل فاصله زمانی قابل توجه).
مثلا با کوچکترین آسیبی که به خودرو وارد شود می توان آن را آسیب دیده دانست و قیمت آن به شدت کاهش پیدا کرد. با این حال، بر خلاف پیری و فرسودگی، بیشتر آسیب‌ها فوراً روی می‌دهند:
مثال یک انتقال دقیق را نشان می دهد، اما می توانید از یک انتقال عادی به عنوان یک انتقال فوری نیز استفاده کنید.
نمودارهای عملکردی
چنین طرح هایی برای نشان دادن ساختار تعامل بین اشیاء استفاده می شود. به عنوان مثال، یک مکانیک خودرو تعمیر و نگهداری خودرو را انجام می‌دهد و یک مدیر خدمات خودرو درخواست‌های تعمیرات را می‌پذیرد و آنها را به مکانیک خودرو ارسال می‌کند:
روابط عملکردی به صورت یک خط مستقیم بدون نوک، اما گاهی اوقات با یک برچسب، که نام رابطه است، نشان داده می شود.
طرح های ترکیبی
طرح های ترکیبی ترکیبی از طرح هایی هستند که قبلا در نظر گرفته شده اند. بیشتر طرحواره‌ها در روش IDEF5 ترکیب شده‌اند، زیرا هستی‌شناسی‌هایی که فقط از یک نوع طرحواره استفاده می‌کنند نادر هستند.
همه مدارها اغلب از عملگرهای منطقی استفاده می کنند. با استفاده از آنها می توانید روابط بین سه، چهار یا چند شی را پیاده سازی کنید. یک عملگر منطقی ممکن است موجودیت کلی را بیان کند که یک فرآیند بر روی آن انجام می شود یا در رابطه دیگری شرکت می کند. به عنوان مثال، می توانید نمونه های قبلی را به صورت زیر ترکیب کنید:
در یک مورد خاص، طرح ترکیبی از یک طرح ترکیبی (آینه + ماشین بدون آینه = ماشین با آینه) و یک طرح انتقال (ماشین با آینه تحت تأثیر فرآیند رنگ قرمز به ماشین قرمز تبدیل می شود) استفاده می کند. علاوه بر این، ماشین با آینه به صراحت بیان نمی شود - در عوض، عملگر منطقی AND نشان داده شده است.
نتیجه
در این مقاله سعی کردم اشیاء و روابط اصلی در متدولوژی IDEF5 را شرح دهم. به عنوان مثال، من از حوزه موضوعی مربوط به خودروها استفاده کردم، زیرا مشخص شد که ساختن نمودارها بر روی نمونه آنها بسیار ساده تر است. با این حال، طرحواره های IDEF5 را می توان در هر زمینه تخصصی دیگری استفاده کرد.
هستی شناسی ها و تجزیه و تحلیل دانش حوزه، موضوعی نسبتاً گسترده و وقت گیر است. با این حال، در چارچوب IDEF5، معلوم می شود که همه چیز چندان دشوار نیست، حداقل اصول اولیه این موضوع کاملاً ساده یاد می شود. هدف مقاله من جذب مخاطبان جدید به مسئله تجزیه و تحلیل دانش است، البته به قیمت استفاده از ابزار اولیه IDEF5 به عنوان یک زبان گرافیکی.
مشکل یک زبان گرافیکی این است که نمی توان از آن برای فرموله کردن برخی روابط (اصولات) هستی شناسی به اندازه کافی واضح استفاده کرد. برای انجام این کار، یک زبان متنی IDEF5 وجود دارد. با این حال، در مرحله اولیه، یک زبان گرافیکی می‌تواند برای فرمول‌بندی نیازمندی‌های هستی‌شناسی اولیه و تعیین بردار برای توسعه هستی‌شناسی دقیق‌تر در زبان متنی IDEF5 یا هر ابزار دیگری بسیار مفید باشد.
امیدوارم این مقاله برای مبتدیان این حوزه مفید باشد، شاید حتی برای کسانی که مدت هاست با موضوع تحلیل هستی شناسی سروکار دارند. تمام مطالب اصلی این مقاله از استاندارد IDEF5 که قبلاً به آن اشاره کردم ترجمه و درک شده است.). من همچنین از یک کتاب فوق العاده از نویسندگان KNOW INTUIT الهام گرفتم ().
منبع: www.habr.com