IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

Ieraksts

Å is raksts ir paredzēts tiem, kuri ir iepazinuÅ”ies ar ontoloÄ£ijas jēdzienu vismaz elementārā lÄ«menÄ«. Ja neesat pazÄ«stams ar ontoloÄ£ijām, tad visticamāk, kāds ir ontoloÄ£iju mērÄ·is un konkrēti Å”is raksts, jums nebÅ«s skaidrs. Iesaku iepazÄ«ties ar Å”o parādÄ«bu, pirms sākat lasÄ«t Å”o rakstu (varbÅ«t pietiks pat ar rakstu no Vikipēdijas).

Tā OntoloÄ£ija - Å”is ir detalizēts konkrētas aplÅ«kojamās tēmas apraksts. Šāds apraksts jāsniedz kādā skaidri formulētā valodā. Lai aprakstÄ«tu ontoloÄ£ijas, varat izmantot IDEF5 metodoloÄ£iju, kuras arsenālā ir 2 valodas:

  • IDEF5 shematiskā valoda. Å Ä« valoda ir vizuāla un izmanto grafiskos elementus.
  • IDEF5 teksta valoda. Å Ä« valoda tiek attēlota kā strukturēts teksts.

Šajā rakstā tiks apsvērta pirmā iespēja - shematiska valoda. Par tekstu mēs runāsim turpmākajos rakstos.

Objekti

Shematiskajā valodā, kā jau minēts, tiek izmantoti grafiskie elementi. Pirmkārt, mums vajadzētu apsvērt Ŕīs valodas pamatelementus.

Bieži vien ontoloÄ£ijā tiek izmantotas gan vispārinātas entÄ«tijas, gan specifiski objekti. Tiek sauktas vispārinātas entÄ«tijas veidus. Tie ir attēloti kā aplis ar etiÄ·eti (objekta nosaukumu) iekÅ”pusē:

IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

Sugas ir noteiktas sugas atseviŔķu Ä«patņu kolekcija. Tas nozÄ«mē, ka skats, piemēram, ā€œAutomaŔīnasā€, var attēlot veselu atseviŔķu automaŔīnu kolekciju.
Kā kopijas Å is veids var bÅ«t konkrētas automaŔīnas vai noteikta veida aprÄ«kojums, vai noteiktas markas. Tas viss ir atkarÄ«gs no konteksta, tēmas jomas un tās detalizācijas lÄ«meņa. Piemēram, autoservisam svarÄ«gas bÅ«s konkrētas automaŔīnas kā fiziskas vienÄ«bas. Lai uzturētu zināmu statistiku par pārdoÅ”anu autosalonā, svarÄ«gi bÅ«s konkrēti modeļi utt.

AtseviŔķi sugu gadÄ«jumi tiek apzÄ«mēti lÄ«dzÄ«gi kā sugas, tikai apzÄ«mētas ar punktu apļa apakŔā:

IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

Tāpat objektu apsprieÅ”anas ietvaros ir vērts pieminēt tādus objektus kā procesi.

Ja skati un gadÄ«jumi ir tā sauktie statiski objekti (laikā nemainās), tad procesi ir dinamiski objekti. Tas nozÄ«mē, ka Å”ie objekti pastāv noteiktā stingri noteiktā laika periodā.

Piemēram, mēs varam izcelt Ŕādu objektu kā automaŔīnas ražoÅ”anas procesu (jo mēs runājam par tiem). IntuitÄ«vi ir skaidrs, ka Å”is objekts pastāv tikai Ŕī paÅ”a auto faktiskās ražoÅ”anas laikā (stingri noteikts laika periods). Ir vērts paturēt prātā, ka Ŕī definÄ«cija ir nosacÄ«ta, jo arÄ« tādiem objektiem kā automaŔīna ir savs kalpoÅ”anas laiks, glabāŔanas laiks, eksistence utt. Tomēr neiedziļināsimies filozofijā un vairumā priekÅ”metu jomu ietvaros varam pieņemt, ka gadÄ«jumi un vēl jo vairāk sugas pastāv mūžīgi.

Procesi ir attēloti kā taisnstūris ar procesa etiķeti (nosaukumu):

IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

Procesi tiek izmantoti shēmās viena objekta pārejai uz citu. Tas tiks apspriests sīkāk tālāk.

Papildus procesiem Ŕādas shēmas izmanto loÄ£iskie operatori. Å eit viss ir diezgan vienkārÅ”s tiem, kas pārzina predikātus, BÅ«la algebru vai programmÄ“Å”anu. IDEF5 izmanto trÄ«s pamata loÄ£iskos operatorus:

  • loÄ£iski UN (UN);
  • loÄ£isks VAI (VAI);
  • ekskluzÄ«vs VAI (XOR).

IDEF5 standarts (http://idef.ru/documents/Idef5.pdf ā€” lielākā daļa informācijas no Ŕī avota) definē loÄ£isko operatoru attēlu mazu apļu veidā (salÄ«dzinājumā ar skatiem un gadÄ«jumiem) ar etiÄ·eti simbolu forma. Tomēr IDEF5 grafiskajā vidē, ko mēs izstrādājam, mēs daudzu iemeslu dēļ esam attālinājuÅ”ies no Ŕī noteikuma. Viens no tiem ir sarežģītā Å”o operatoru identificÄ“Å”ana. Tāpēc mēs izmantojam operatoru tekstuālo apzÄ«mējumu ar identifikācijas numuru:

IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

VarbÅ«t mēs Å”eit pabeigsim ar objektiem.

Attiecības

Starp objektiem pastāv attiecības, kas ontoloģijā nozīmē noteikumus, kas nosaka mijiedarbību starp objektiem un no kuriem tiek iegūti jauni secinājumi.

Parasti attiecÄ«bas nosaka ontoloÄ£ijā izmantotās shēmas veids. Shēma ir ontoloÄ£ijas objektu un attiecÄ«bu kopums starp tiem. Ir Ŕādi galvenie shēmu veidi:

  1. Sastāva shēmas.
  2. Klasifikācijas shēmas.
  3. Pāreju diagrammas.
  4. Funkcionālās diagrammas.
  5. Kombinētās shēmas.

ArÄ« dažreiz ir tāda veida shēma kā eksistenciāls. Eksistenciālā shēma ir objektu kopums bez attiecÄ«bām. Šādas diagrammas vienkārÅ”i parāda, ka noteiktā priekÅ”metu jomā ir noteikts objektu kopums.

Nu, tagad, secībā, par katru shēmas veidu.

Sastāva shēmas

Šāda veida diagrammas tiek izmantotas, lai attēlotu objekta, sistēmas, struktÅ«ras utt. sastāvu. Tipisks piemērs ir automaŔīnu daļas. Visvairāk palielinātajā formā automaŔīna sastāv no virsbÅ«ves un transmisijas. Savukārt korpuss ir sadalÄ«ts rāmÄ«, durvÄ«s un citās daļās. Å o sadalÄ«Å”anu var turpināt tālāk - tas viss ir atkarÄ«gs no nepiecieÅ”amā detalizācijas lÄ«meņa Å”ajā konkrētajā uzdevumā. Šādas shēmas piemērs:
IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda
KompozÄ«cijas attiecÄ«bas tiek parādÄ«tas kā bultiņa ar bultas uzgali beigās (atŔķirÄ«bā, piemēram, no klasifikācijas attiecÄ«bas, kur bultiņas galviņa atrodas bultiņas sākumā, sÄ«kāka informācija zemāk). Šādas attiecÄ«bas var apzÄ«mēt ar etiÄ·eti, kā parādÄ«ts attēlā (daļa).

Klasifikācijas shēmas

Klasifikācijas shēmas ir paredzētas, lai izteiktu sugu, to apakÅ”sugu un sugu gadÄ«jumu definÄ«ciju. Piemēram, automaŔīnas var bÅ«t vieglās un kravas automaŔīnas. Tas nozÄ«mē, ka skatam ā€œAutoā€ ir divi apakÅ”skati. VAZ-2110 ir Ä«paÅ”s apakÅ”tipa ā€œPasažieru autoā€ gadÄ«jums, un GAZ-3307 ir apakÅ”tipa ā€œKravas automaŔīnaā€ eksemplārs:

IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

AttiecÄ«bām klasifikācijas shēmās (apakÅ”suga vai konkrētais gadÄ«jums) ir bultiņas forma ar galu sākumā un, tāpat kā kompozÄ«cijas shēmās, var bÅ«t etiÄ·ete ar attiecÄ«bas nosaukumu.

Pārejas shēmas

Šāda veida shēmas ir nepiecieÅ”amas, lai parādÄ«tu objektu pārejas procesus no viena stāvokļa uz otru noteikta procesa ietekmē. Piemēram, pēc sarkanās krāsas krāsoÅ”anas procesa melna automaŔīna kļūst sarkana:

IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

Pārejas attiecības ir norādītas ar bultiņu ar galvu galā un apli centrā. Kā redzams diagrammā, procesi attiecas uz attiecībām, nevis objektiem.

Papildus parastajai pārejai, kas parādÄ«ta attēlā, ir stingra pāreja. To lieto gadÄ«jumos, kad pāreja konkrētajā situācijā nav acÄ«mredzama, bet mums ir svarÄ«gi to uzsvērt. Piemēram, atpakaļskata spoguļa uzstādÄ«Å”ana automaŔīnai nav nozÄ«mÄ«ga darbÄ«ba, ja ņemam vērā automaŔīnas montāžas procesu globāli. Tomēr dažos gadÄ«jumos Ŕī darbÄ«ba ir jānodala:

IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

Stingra pāreja ir atzīmēta līdzīgi kā parasta pāreja, izņemot dubulto uzgali beigās.

Parastas un stingras pārejas var arī atzīmēt kā momentānas. Lai to izdarītu, centrālajam aplim pievienojiet trīsstūri. Tūlītējas pārejas tiek izmantotas gadījumos, kad pārejas laiks ir tik īss, ka aplūkojamās tēmas ietvaros tas ir pilnīgi nenozīmīgs (mazāks par minimālo nozīmīgo laika periodu).
Piemēram, ja automaŔīnai ir kaut mazākais bojājums, to var uzskatÄ«t par bojātu un tā cena strauji krÄ«tas. Tomēr lielākā daļa bojājumu rodas uzreiz, atŔķirÄ«bā no novecoÅ”anas un nodiluma:

IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

Piemērā parādīta stingra pāreja, taču parasto pāreju varat izmantot arī kā tūlītēju pāreju.

Funkcionālās diagrammas

Šādas diagrammas tiek izmantotas, lai norādītu objektu mijiedarbības struktūru. Piemēram, automehāniķis veic transportlīdzekļa apkopi, bet autoservisa vadītājs pieņem remontdarbu pieprasījumus un nodod tos automehāniķim:

IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

Funkcionālās attiecības tiek attēlotas kā taisna līnija bez gala, bet dažreiz ar etiķeti, kas ir attiecību nosaukums.

Kombinētās shēmas

Kombinētās shēmas ir iepriekÅ” apspriesto shēmu kombinācija. Lielākā daļa IDEF5 metodoloÄ£ijas shēmu ir apvienotas, jo ontoloÄ£ijas, kas izmanto tikai viena veida shēmas, ir reti sastopamas.

Visos dizainos bieži tiek izmantoti loÄ£iskie operatori. Izmantojot tos, iespējams realizēt attiecÄ«bas starp trim, četriem vai vairāk objektiem. LoÄ£iskais operators var izteikt kādu vispārÄ«gu entÄ«tiju, pār kuru tiek veikts process vai kas piedalās kādās citās attiecÄ«bās. Piemēram, varat apvienot iepriekŔējos piemērus vienā Ŕādi:

IDEF5 metodoloģija. Grafiskā valoda

Konkrētā gadÄ«jumā kombinētajā shēmā tiek izmantota kompozÄ«cijas shēma (spogulis + automaŔīna bez spoguļa = automaŔīna ar spoguli) un pārejas shēma (automaŔīna ar spoguli sarkanās krāsas procesa ietekmē kļūst par sarkanu automaŔīnu). Turklāt automaŔīna ar spoguli nav skaidri izteikta - tā vietā tiek norādÄ«ts loÄ£iskais operators UN.

Secinājums

Å ajā rakstā es mēģināju aprakstÄ«t galvenos objektus un attiecÄ«bas IDEF5 metodoloÄ£ijā. Es izmantoju automaŔīnu domēnu kā piemēru, jo izrādÄ«jās daudz vieglāk izveidot diagrammas, izmantojot to piemēru. Tomēr IDEF5 shēmas var izmantot jebkurā citā zināŔanu jomā.

OntoloÄ£ijas un jomas zināŔanu analÄ«ze ir diezgan plaÅ”s un laikietilpÄ«gs temats. Tomēr IDEF5 ietvaros viss izrādās nemaz tik grÅ«ti, vismaz Ŕīs tēmas pamati tiek apgÅ«ti pavisam vienkārÅ”i. Mana raksta mērÄ·is ir piesaistÄ«t jaunu auditoriju zināŔanu analÄ«zes problēmai, kaut arÄ« izmantojot tik primitÄ«vu IDEF5 rÄ«ku kā grafiskā valoda.

Grafiskās valodas problēma ir tā, ka ar tās palīdzību nav iespējams skaidri formulēt dažas ontoloģijas attiecības (aksiomas). Šim nolūkam ir teksta valoda IDEF5. Tomēr sākotnējā posmā grafiskā valoda var būt ļoti noderīga, lai formulētu sākotnējās ontoloģijas prasības un definētu vektoru detalizētākas ontoloģijas izstrādei IDEF5 teksta valodā vai jebkurā citā rīkā.

Ceru, ka Å”is raksts bÅ«s noderÄ«gs iesācējiem Å”ajā jomā, varbÅ«t pat tiem, kas ar ontoloÄ£iskās analÄ«zes jautājumu nodarbojas jau ilgu laiku. Viss Ŕī raksta galvenais materiāls tika tulkots un interpretēts no IDEF5 standarta, uz kuru es atsaucos iepriekÅ” (dublikāts). Mani iedvesmoja arÄ« brÄ«niŔķīga grāmata no NOU INTUIT (saite uz viņu grāmatu).

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru