Belépés
Ez a cikk azoknak szól, akik legalább alapszinten ismerik az ontológia fogalmát. Ha nem ismeri az ontológiákat, akkor valószínűleg nem lesz egyértelmű az ontológiák célja, és különösen ez a cikk. Azt tanácsolom, hogy ismerkedjen meg ezzel a jelenséggel, mielőtt elkezdi olvasni ezt a cikket (talán még egy cikk is elég lesz a Wikipédiából).
Így Ontológia - ez egy adott tárgykör részletes leírása. Az ilyen leírást valamilyen világosan megfogalmazott nyelven kell megadni. Az ontológiák leírásához használhatja az IDEF5 módszertant, amelynek 2 nyelve van az arzenáljában:
- IDEF5 sematikus nyelv. Ez a nyelv vizuális és grafikus elemeket használ.
- IDEF5 szövegnyelv. Ez a nyelv strukturált szövegként jelenik meg.
Ez a cikk megvizsgálja az első lehetőséget - sematikus nyelvet. A következő cikkekben a szövegről fogunk beszélni.
A tárgyak
A sematikus nyelvben, mint már említettük, grafikus elemeket használnak. Először is meg kell vizsgálnunk ennek a nyelvnek az alapvető elemeit.
Az ontológia gyakran általánosított entitásokat és specifikus objektumokat is használ. Az általánosított entitásokat nevezzük fajták. Körként vannak ábrázolva, benne egy címke (az objektum neve):
A faj egy adott faj egyedi példányainak gyűjteménye. Vagyis egy olyan nézet, mint az „Autók”, az egyes autók egész gyűjteményét képviselheti.
Mivel a másolatokat Ez a típus lehet konkrét autó, vagy bizonyos típusú berendezések, vagy bizonyos márkák. Minden a kontextustól, a tématerülettől és annak részletezettségétől függ. Például egy autójavító műhely számára a konkrét autók mint fizikai entitások fontosak lesznek. Az autókereskedések eladási statisztikáinak fenntartásához bizonyos modellek stb.
A fajok egyedi példányait a fajokhoz hasonlóan jelöltük, csak a kör alján található pont jelzi:
A tárgyak tárgyalásának részeként érdemes megemlíteni az olyan tárgyakat is, mint pl folyamatokat.
Ha a nézetek és példányok úgynevezett statikus objektumok (időben nem változnak), akkor a folyamatok dinamikus objektumok. Ez azt jelenti, hogy ezek az objektumok egy bizonyos szigorúan meghatározott időtartamon belül léteznek.
Például egy ilyen tárgyat kiemelhetünk, mint egy autó gyártási folyamatát (mivel róluk beszélünk). Intuitív módon egyértelmű, hogy ez az objektum csak ennek az autónak a tényleges gyártása során létezik (szigorúan meghatározott időtartam). Érdemes szem előtt tartani, hogy ez a meghatározás feltételes, mert az olyan tárgyaknak, mint például az autónak is megvan a maga élettartama, eltarthatósága, létezése stb. A filozófiába azonban ne menjünk bele, és a legtöbb tantárgy keretein belül elfogadhatjuk, hogy az esetek, és még inkább a fajok örökké léteznek.
A folyamatok téglalapként vannak ábrázolva a folyamat címkéjével (nevével):
A folyamatokat az egyik objektum másikra való átmenetére szolgáló sémákban használják. Erről az alábbiakban részletesebben lesz szó.
A folyamatok mellett az ilyen sémák használatosak logikai operátorok. Itt minden nagyon egyszerű azok számára, akik ismerik a predikátumokat, a Boole-algebrát vagy a programozást. Az IDEF5 három alapvető logikai operátort használ:
- logikai ÉS (ÉS);
- logikai VAGY (VAGY);
- kizárólagos VAGY (XOR).
Az IDEF5 szabvány (http://idef.ru/documents/Idef5.pdf – a legtöbb információ ebből a forrásból) a logikai operátorok képét kis körök formájában határozza meg (a nézetekkel és példányokkal összehasonlítva), a szimbólumok formája. Az általunk fejlesztett IDEF5 grafikus környezetben azonban számos okból eltávolodtunk ettől a szabálytól. Az egyik ezeknek az operátoroknak a nehéz azonosítása. Ezért az azonosítószámmal rendelkező operátorok szöveges jelölését használjuk:
Talán itt befejezzük a tárgyakat.
Kapcsolatok
Az objektumok között vannak kapcsolatok, amelyek az ontológiában olyan szabályokat jelentenek, amelyek meghatározzák az objektumok közötti interakciót, és amelyekből új következtetések származnak.
A kapcsolatokat általában az ontológiában használt séma típusa határozza meg. A rendszer az ontológia objektumok és a köztük lévő kapcsolatok összessége. A következő fő sémák vannak:
- Összetételi sémák.
- Osztályozási sémák.
- Átmeneti diagramok.
- Funkcionális diagramok.
- Kombinált sémák.
Néha létezik olyan típusú rendszer is, mint pl egzisztenciális. Az egzisztenciális séma kapcsolatok nélküli objektumok gyűjteménye. Az ilyen diagramok egyszerűen azt mutatják, hogy egy bizonyos tárgykörben van egy bizonyos objektumkészlet.
Nos, most sorrendben az egyes rendszertípusokról.
Összetételi sémák
Az ilyen típusú diagramokat egy objektum, rendszer, szerkezet stb. összetételének ábrázolására használják. Tipikus példa az autóalkatrészek. Legnagyobb kinagyított formájában az autó karosszériából és sebességváltóból áll. A test viszont keretre, ajtókra és egyéb részekre van osztva. Ezt a bontást tovább lehet folytatni - minden attól függ, hogy az adott feladat milyen részletességgel rendelkezik. Példa egy ilyen sémára:
A kompozíciós relációk nyílként jelennek meg, a végén egy nyílhegy (ellentétben például az osztályozási kapcsolattal, ahol a nyílhegy a nyíl elején található, bővebben lent). Az ilyen kapcsolatokat az ábrán (részben) látható címkével lehet címkézni.
Osztályozási sémák
Az osztályozási sémák célja, hogy kifejezzék a fajok, alfajaik és a fajok egyedeinek meghatározását. Például az autók lehetnek autók és teherautók. Vagyis az „Autó” nézetnek két alnézete van. A VAZ-2110 a „Személygépkocsi” altípus, a GAZ-3307 pedig a „Teherautó” altípus egy példánya:
Az osztályozási sémákban a kapcsolatok (egy alfaj vagy egy konkrét példány) nyíl alakúak, és az összetételi sémákhoz hasonlóan a kapcsolat nevét tartalmazó címkével is rendelkezhetnek.
Átmeneti sémák
Az ilyen típusú sémák szükségesek az objektumok egyik állapotból a másikba való átmenetének megjelenítéséhez egy bizonyos folyamat hatására. Például a vörös festék festésének folyamata után egy fekete autó pirossá válik:
Az átmeneti kapcsolatot egy nyíl jelzi, amelynek végén egy fej és egy kör a közepén. Amint az ábrán látható, a folyamatok kapcsolatokra vonatkoznak, nem objektumokra.
Az ábrán látható közönséges átmeneten kívül van egy szigorú átmenet is. Olyan esetekben használják, amikor az átmenet egy adott helyzetben nem nyilvánvaló, de fontos, hogy ezt hangsúlyozzuk. Például egy visszapillantó tükör felszerelése egy autóra nem jelentős művelet, ha globálisan tekintjük az autó összeszerelési folyamatát. Bizonyos esetekben azonban el kell különíteni ezt a műveletet:
A szigorú átmenetet a szabályos átmenethez hasonlóan jelöljük, kivéve a dupla érvéghüvelyt a végén.
A normál és szigorú átmenetek azonnaliként is megjelölhetők. Ehhez adjon hozzá egy háromszöget a középső körhöz. Azonnali átmeneteket olyan esetekben alkalmazzuk, amikor az átmeneti idő olyan rövid, hogy a vizsgált tárgykörön belül teljesen jelentéktelen (kevesebb, mint a minimális jelentős időtartam).
Például, ha egy autóban a legkisebb sérülés is megtörténik, az sérültnek tekinthető, és az ára meredeken csökken. A legtöbb sérülés azonban azonnal megtörténik, ellentétben az öregedéssel és a kopással:
A példa egy szigorú átmenetet mutat be, de a szokásos átmenetet azonnali átmenetként is használhatja.
Funkcionális diagramok
Az ilyen diagramok az objektumok közötti interakció szerkezetének jelzésére szolgálnak. Például egy autószerelő végzi a jármű karbantartását, az autószerviz vezetője pedig elfogadja a javítási kérelmeket, és átadja azokat egy autószerelőnek:
A funkcionális kapcsolatokat egyenes vonalként ábrázolják, csúcs nélkül, de néha címkével, ami a kapcsolat neve.
Kombinált sémák
A kombinált sémák a korábban tárgyalt sémák kombinációi. Az IDEF5 módszertanban a legtöbb séma kombinált, mivel ritkák az olyan ontológiák, amelyek csak egyfajta sémát használnak.
Minden terv gyakran használ logikai operátorokat. Használatuk révén lehetőség nyílik három, négy vagy több objektum közötti kapcsolatok megvalósítására. A logikai operátor kifejezhet valamilyen általános entitást, amelyen egy folyamat végrehajtódik, vagy amely más kapcsolatban vesz részt. Például az előző példákat a következőképpen kombinálhatja:
Konkrét esetben a kombinált séma kompozíciós sémát (tükör + autó tükör nélkül = autó tükörrel) és átmeneti sémát (a tükrös autó vörös autóvá válik a vörös festési folyamat hatására). Ráadásul a tükörrel ellátott autót nem fejezik ki kifejezetten - ehelyett az ÉS logikai operátort jelzik.
Következtetés
Ebben a cikkben megpróbáltam leírni a főbb objektumokat és kapcsolatokat az IDEF5 módszertanban. Példaként az autó tartományt használtam, mert kiderült, hogy sokkal könnyebb diagramokat készíteni a példájukkal. Az IDEF5 sémák azonban bármely más tudásterületen felhasználhatók.
Az ontológiák és a szakterületi ismeretek elemzése meglehetősen kiterjedt és időigényes téma. Az IDEF5 keretein belül azonban kiderül, hogy nem minden olyan nehéz, legalábbis ennek a témának az alapjait egészen egyszerűen megtanulják. Cikkem célja, hogy új közönséget vonzzon a tudáselemzés problémájába, bár egy olyan primitív IDEF5 eszközzel, mint egy grafikus nyelv.
A grafikus nyelv problémája az, hogy segítségével nem lehet egyértelműen megfogalmazni az ontológia egyes összefüggéseit (axiómáit). Ehhez létezik egy IDEF5 szövegnyelv. A kezdeti szakaszban azonban egy grafikus nyelv nagyon hasznos lehet a kezdeti ontológiai követelmények megfogalmazásához és a vektor meghatározásához egy részletesebb ontológia kialakításához az IDEF5 szövegnyelven vagy bármely más eszközben.
Remélem, ez a cikk hasznos lesz ezen a területen kezdőknek, esetleg azoknak is, akik már régóta foglalkoznak az ontológiai elemzés kérdésével. A cikkben található összes fő anyag az IDEF5 szabványból lett lefordítva és értelmezve, amelyre korábban hivatkoztam (). Engem is inspirált egy csodálatos könyv a NOU INTUIT szerzőitől ().
Forrás: will.com