кіру
Бұл мақала онтология ұғымымен кем дегенде бастауыш деңгейде таныс адамдарға арналған. Егер сіз онтологиялармен таныс болмасаңыз, онтологияның мақсаты және әсіресе осы мақала сізге түсініксіз болуы мүмкін. Мен сізге осы мақаланы оқуды бастамас бұрын осы құбылыспен танысуға кеңес беремін (мүмкін, тіпті Википедиядағы мақала жеткілікті болуы мүмкін).
солай Онтология - бұл қарастырылатын белгілі бір пәндік саланың толық сипаттамасы. Мұндай сипаттама нақты тұжырымдалған тілде берілуі керек. Онтологияларды сипаттау үшін сіз IDEF5 әдістемесін пайдалана аласыз, оның арсеналында 2 тіл бар:
- IDEF5 схемалық тілі. Бұл тіл көрнекі және графикалық элементтерді пайдаланады.
- IDEF5 мәтін тілі. Бұл тіл құрылымдық мәтін ретінде ұсынылған.
Бұл мақалада бірінші нұсқа қарастырылады - схемалық тіл. Мәтін туралы келесі мақалаларда айтатын боламыз.
Объектілер
Схема тілінде, жоғарыда айтылғандай, графикалық элементтер қолданылады. Біріншіден, біз осы тілдің негізгі элементтерін қарастыруымыз керек.
Көбінесе онтология жалпыланған нысандарды да, нақты объектілерді де пайдаланады. Жалпыланған нысандар деп аталады түрлері. Олар ішінде белгісі (объектінің аты) бар шеңбер түрінде бейнеленген:
Түр – белгілі бір түрдің жеке үлгілерінің жиынтығы. Яғни, «Автомобильдер» сияқты көрініс жеке автокөліктердің тұтас жиынтығын көрсете алады.
Ретінде көшірмелер Бұл түрі нақты автомобильдер немесе жабдықтың белгілі бір түрлері немесе белгілі бір брендтер болуы мүмкін. Мұның бәрі контекстке, тақырыптық аймаққа және оның егжей-тегжейлі деңгейіне байланысты. Мысалы, автокөлік жөндеу шеберханасы үшін жеке тұлғалар ретінде нақты автомобильдер маңызды болады. Автосалондағы сатылымдар туралы кейбір статистиканы сақтау үшін нақты модельдер және т.б. маңызды болады.
Түрлердің жеке даналары түрдің өздеріне ұқсас белгіленеді, тек шеңбердің төменгі жағындағы нүктемен көрсетіледі:
Сондай-ақ, объектілерді талқылау шеңберінде, сияқты объектілерді атап өткен жөн процестер.
Егер көріністер мен даналар статикалық нысандар деп аталатын болса (уақыт бойынша өзгермейтін), онда процестер динамикалық нысандар болып табылады. Бұл бұл объектілердің белгілі бір қатаң белгіленген уақыт кезеңінде өмір сүретінін білдіреді.
Мысалы, автомобиль жасау процесі сияқты объектіні бөліп көрсетуге болады (өйткені біз олар туралы айтып отырмыз). Бұл объект дәл осы автомобильді нақты өндіру кезінде ғана бар екені интуитивті түрде түсінікті (қатаң анықталған уақыт кезеңі). Бұл анықтаманың шартты екенін есте ұстаған жөн, өйткені автомобиль сияқты объектілердің де өзінің қызмет ету мерзімі, жарамдылық мерзімі, бар болуы және т.б. Дегенмен, философияға бармай-ақ қояйық және көптеген пәндік салалар шеңберінде біз мысалдардың, тіпті одан да көп түрлердің мәңгілік өмір сүретінін қабылдай аламыз.
Процестер процестің белгісі (атауы) бар тіктөртбұрыш түрінде бейнеленген:
Процестер бір объектінің екіншісіне ауысу схемаларында қолданылады. Бұл төменде толығырақ талқыланады.
Процестерден басқа, мұндай схемалар қолданылады логикалық операторлар. Мұнда бәрі предикаттар, логикалық алгебра немесе бағдарламалауды білетіндер үшін өте қарапайым. IDEF5 үш негізгі логикалық операторды пайдаланады:
- логикалық ЖӘНЕ (ЖӘНЕ);
- логикалық НЕМЕСЕ (НЕМЕСЕ);
- эксклюзивті НЕМЕСЕ (XOR).
IDEF5 стандарты (http://idef.ru/documents/Idef5.pdf – осы көзден алынған ақпараттың көп бөлігі) логикалық операторлардың кескінін шағын шеңберлер түріндегі (көріністер мен даналармен салыстырғанда) белгілейді. символдар формасы. Дегенмен, біз әзірлеп жатқан IDEF5 графикалық ортасында біз көптеген себептерге байланысты бұл ережеден алыстап кеттік. Солардың бірі – бұл операторларды анықтаудың қиындығы. Сондықтан сәйкестендіру нөмірі бар операторлардың мәтіндік белгісін қолданамыз:
Мүмкін біз мұндағы нысандармен аяқтаймыз.
Қатынастар
Объектілер арасында қатынастар бар, олар онтологияда объектілер арасындағы өзара әрекетті анықтайтын ережелерді білдіреді және олардан жаңа қорытындылар алынады.
Әдетте қарым-қатынастар онтологияда қолданылатын схема түрімен анықталады. Схема онтологиялық объектілердің және олардың арасындағы қатынастардың жиынтығы болып табылады. Схемалардың келесі негізгі түрлері бар:
- Композиция схемалары.
- Классификация схемалары.
- Өтпелі диаграммалар.
- Функционалдық диаграммалар.
- Біріктірілген схемалар.
Сондай-ақ кейде схеманың осындай түрі бар экзистенциалды. Экзистенциалды схема дегеніміз – байланыссыз объектілер жиынтығы. Мұндай диаграммалар жай ғана белгілі бір пәндік аймақта объектілердің белгілі бір жиынтығы бар екенін көрсетеді.
Енді, ретімен, схеманың әрбір түрі туралы.
Композиция схемалары
Диаграмманың бұл түрі объектінің, жүйенің, құрылымның және т.б. құрамын көрсету үшін қолданылады. Әдеттегі мысал - автомобиль бөлшектері. Ең үлкейтілген түрінде автомобиль корпус пен трансмиссиядан тұрады. Өз кезегінде, корпус жақтауға, есіктерге және басқа бөліктерге бөлінеді. Бұл ыдырауды әрі қарай жалғастыруға болады - бәрі осы нақты тапсырмадағы қажетті егжей-тегжейлі деңгейіне байланысты. Мұндай схеманың мысалы:
Композиция қатынастары соңында көрсеткі ұштары бар көрсеткі ретінде көрсетіледі (мысалы, көрсеткі ұшы көрсеткінің басында орналасқан жіктеу қатынасынан айырмашылығы, төменде толығырақ). Мұндай қатынастарды суреттегідей (бөлік) белгімен белгілеуге болады.
Классификация схемалары
Жіктеу схемалары түрлердің, олардың түршелерінің және түрлердің инстанцияларының анықтамасын білдіруге арналған. Мысалы, жеңіл автомобильдер жеңіл немесе жүк көліктері болуы мүмкін. Яғни, «Автокөлік» көрінісінде екі ішкі көрініс бар. ВАЗ-2110 – «Жолаушылар вагоны» қосалқы түрінің нақты данасы, ал ГАЗ-3307 «Жүк көлігі» қосалқы түрінің данасы:
Классификация схемаларындағы қатынастар (кіші түр немесе белгілі бір данасы) басында ұшы бар көрсеткі пішініне ие және композициялық схемалардағыдай, қатынас атауы бар белгі болуы мүмкін.
Өтпелі схемалар
Бұл түрдегі схемалар белгілі бір процестің әсерінен объектілердің бір күйден екінші күйге өту процестерін бейнелеу үшін қажет. Мысалы, қызыл бояуды бояу процесінен кейін қара көлік қызыл болады:
Өтпелі қатынас соңында басы және ортасында шеңбері бар көрсеткі арқылы көрсетіледі. Диаграммадан көріп отырғаныңыздай, процестер объектілерді емес, қатынастарды білдіреді.
Суретте көрсетілген қарапайым ауысудан басқа, қатаң өту бар. Ол белгілі бір жағдайда ауысу айқын емес жағдайларда қолданылады, бірақ біз үшін оны ерекше атап өту маңызды. Мысалы, көлікті құрастыру процесін жаһандық деңгейде қарастыратын болсақ, көлікке артқы көрініс айнасын орнату маңызды операция емес. Дегенмен, кейбір жағдайларда бұл операцияны бөлу қажет:
Қатаң көшу әдеттегі ауысуға ұқсас белгіленеді, аяғындағы қос феррулді қоспағанда.
Қалыпты және қатаң ауысуларды да лездік деп белгілеуге болады. Ол үшін орталық шеңберге үшбұрыш қосылады. Лездік ауысулар өтпелі уақыт өте қысқа, ол қарастырылып отырған пәндік аймақ шегінде мүлдем елеусіз болатын жағдайларда қолданылады (уақыттың ең аз маңызды кезеңінен аз).
Мысалы, егер көлікке азғантай ғана зақым келсе, оны зақымдалған деп санауға болады және оның бағасы күрт төмендейді. Дегенмен, зақымның көпшілігі қартаю мен тозудан айырмашылығы бірден пайда болады:
Мысал қатаң өтуді көрсетеді, бірақ сіз тұрақты ауысуды лездік ауысу ретінде де пайдалана аласыз.
Функционалдық диаграммалар
Мұндай диаграммалар объектілер арасындағы өзара әрекеттесу құрылымын көрсету үшін қолданылады. Мысалы, автослесарь көлікке техникалық қызмет көрсетеді, ал автосервис менеджері жөндеуге сұраныстарды қабылдайды және оларды автослесарьге береді:
Функционалдық қатынастар ұшы жоқ түзу сызық түрінде бейнеленген, бірақ кейде қатынас атауы болып табылатын белгімен.
Біріктірілген схемалар
Біріктірілген схемалар - бұрын талқыланған схемалардың қосындысы. IDEF5 әдістемесіндегі схемалардың көпшілігі біріктірілген, өйткені схеманың тек бір түрін пайдаланатын онтологиялар сирек кездеседі.
Барлық конструкцияларда логикалық операторлар жиі қолданылады. Оларды пайдалану арқылы үш, төрт немесе одан да көп объектілер арасындағы қатынастарды жүзеге асыруға болады. Логикалық оператор процесс орындалатын немесе басқа қатынасқа қатысатын қандай да бір жалпы нысанды көрсете алады. Мысалы, алдыңғы мысалдарды келесідей біріктіруге болады:
Нақты жағдайда біріктірілген схема композициялық схеманы (айна + айнасыз машина = айнасы бар автомобиль) және ауысу схемасын (қызыл бояу процесінің әсерінен айнасы бар автомобиль қызыл автомобильге айналады) пайдаланады. Сонымен қатар, айнасы бар көлік анық көрсетілмейді - оның орнына логикалық AND операторы көрсетілген.
қорытынды
Бұл мақалада мен IDEF5 әдістемесіндегі негізгі объектілер мен қатынастарды сипаттауға тырыстым. Мысал ретінде мен автомобиль доменін қолдандым, өйткені олардың мысалын пайдаланып диаграммаларды құру оңайырақ болды. Дегенмен, IDEF5 схемаларын кез келген басқа білім саласында қолдануға болады.
Онтологиялар және домендік білімді талдау - бұл өте ауқымды және көп уақытты қажет ететін тақырып. Дегенмен, IDEF5 аясында бәрі соншалықты қиын емес, кем дегенде, бұл тақырыптың негіздері өте қарапайым үйренеді. Менің мақаламның мақсаты - графикалық тіл сияқты қарапайым IDEF5 құралы арқылы болса да, білімді талдау мәселесіне жаңа аудиторияны тарту.
Графикалық тілдің мәселесі мынада: оның көмегімен онтологияның кейбір қатынастарын (аксиомаларын) нақты тұжырымдау мүмкін емес. Ол үшін IDEF5 мәтіндік тілі бар. Дегенмен, бастапқы кезеңде графикалық тіл бастапқы онтологиялық талаптарды тұжырымдау және IDEF5 мәтіндік тілінде немесе кез келген басқа құралда толығырақ онтологияны әзірлеу векторын анықтау үшін өте пайдалы болуы мүмкін.
Бұл мақала осы салада жаңадан бастағандар үшін пайдалы болады деп үміттенемін, мүмкін тіпті онтологиялық талдау мәселесімен ұзақ уақыт айналысатындар үшін де. Осы мақаладағы барлық негізгі материал мен бұрын айтқан IDEF5 стандартынан аударылып, түсіндірілді (). Мені NOU INTUIT авторларының тамаша кітабы шабыттандырды ().
Ақпарат көзі: www.habr.com