Entry
Artikel ini ditujukan untuk mereka yang biasa dengan konsep ontologi sekurang-kurangnya di peringkat rendah. Jika anda tidak biasa dengan ontologi, kemungkinan besar tujuan ontologi dan artikel ini khususnya tidak akan jelas kepada anda. Saya menasihati anda untuk membiasakan diri dengan fenomena ini sebelum anda mula membaca artikel ini (mungkin artikel dari Wikipedia pun sudah memadai).
Jadi Ontologi - ini ialah penerangan terperinci tentang bidang subjek tertentu yang sedang dipertimbangkan. Penerangan sedemikian mesti diberikan dalam beberapa bahasa yang dirumuskan dengan jelas. Untuk menerangkan ontologi, anda boleh menggunakan metodologi IDEF5, yang mempunyai 2 bahasa dalam senjatanya:
- bahasa skematik IDEF5. Bahasa ini berbentuk visual dan menggunakan elemen grafik.
- bahasa teks IDEF5. Bahasa ini diwakili sebagai teks berstruktur.
Artikel ini akan mempertimbangkan pilihan pertama - bahasa skematik. Kita akan bercakap tentang teks dalam artikel berikut.
Objek
Dalam bahasa skematik, seperti yang telah disebutkan, elemen grafik digunakan. Pertama, kita harus mempertimbangkan unsur-unsur asas bahasa ini.
Selalunya, ontologi menggunakan kedua-dua entiti umum dan objek khusus. Entiti umum dipanggil spesies. Mereka digambarkan sebagai bulatan dengan label (nama objek) di dalamnya:
Spesies ialah koleksi spesimen individu bagi spesies tertentu. Iaitu, pandangan seperti "Kereta" boleh mewakili keseluruhan koleksi kereta individu.
Sebagai salinan Jenis ini boleh menjadi kereta tertentu, atau jenis peralatan tertentu, atau jenama tertentu. Semuanya bergantung pada konteks, kawasan subjek dan tahap perinciannya. Sebagai contoh, untuk kedai membaiki kereta, kereta tertentu sebagai entiti fizikal akan menjadi penting. Untuk mengekalkan beberapa statistik tentang jualan di pengedar kereta, model tertentu, dsb. adalah penting.
Contoh individu spesies ditetapkan sama dengan spesies itu sendiri, hanya ditunjukkan dengan titik di bahagian bawah bulatan:
Juga, sebagai sebahagian daripada perbincangan objek, adalah bernilai menyebut objek seperti proses.
Jika pandangan dan kejadian dipanggil objek statik (tidak berubah dari semasa ke semasa), maka proses adalah objek dinamik. Ini bermakna bahawa objek ini wujud dalam tempoh masa tertentu yang ditetapkan dengan ketat.
Sebagai contoh, kita boleh memilih objek sedemikian sebagai proses pembuatan kereta (kerana kita bercakap tentang mereka). Secara intuitif jelas bahawa objek ini wujud hanya semasa pengeluaran sebenar kereta ini (tempoh masa yang ditetapkan dengan ketat). Perlu diingat bahawa definisi ini adalah bersyarat, kerana objek seperti kereta juga mempunyai hayat perkhidmatan, jangka hayat, kewujudan, dsb. Walau bagaimanapun, jangan kita masuk ke dalam falsafah dan dalam rangka kerja kebanyakan bidang subjek kita boleh menerima bahawa keadaan, dan lebih-lebih lagi spesies, wujud selama-lamanya.
Proses digambarkan sebagai segi empat tepat dengan label (nama) proses:
Proses digunakan dalam skema untuk peralihan satu objek ke objek lain. Ini akan dibincangkan dengan lebih terperinci di bawah.
Sebagai tambahan kepada proses, skim tersebut menggunakan pengendali logik. Segala-galanya di sini agak mudah untuk mereka yang biasa dengan predikat, algebra Boolean atau pengaturcaraan. IDEF5 menggunakan tiga operator logik asas:
- logik DAN (DAN);
- logik ATAU (ATAU);
- eksklusif ATAU (XOR).
Piawaian IDEF5 (http://idef.ru/documents/Idef5.pdf - kebanyakan maklumat daripada sumber ini) mentakrifkan imej operator logik dalam bentuk bulatan kecil (berbanding dengan pandangan dan kejadian) dengan label dalam bentuk simbol. Walau bagaimanapun, dalam persekitaran grafik IDEF5 yang sedang kami bangunkan, kami telah beralih daripada peraturan ini atas banyak sebab. Salah satunya ialah pengenalan yang sukar bagi pengendali ini. Oleh itu, kami menggunakan tatatanda tekstual operator dengan nombor pengenalan:
Mungkin kita akan selesaikan dengan objek di sini.
Perhubungan
Terdapat hubungan antara objek, yang dalam ontologi bermaksud peraturan yang menentukan interaksi antara objek dan dari mana kesimpulan baru diperoleh.
Biasanya, perhubungan ditentukan oleh jenis skema yang digunakan dalam ontologi. Skim ini ialah satu set objek ontologi dan hubungan antara mereka. Terdapat jenis skim utama berikut:
- Skim komposisi.
- Skim klasifikasi.
- Gambar rajah peralihan.
- Gambar rajah berfungsi.
- Skim gabungan.
Juga kadang-kadang terdapat jenis skim seperti wujud. Skema kewujudan ialah himpunan objek tanpa perhubungan. Gambar rajah sedemikian hanya menunjukkan bahawa dalam kawasan subjek tertentu terdapat set objek tertentu.
Nah, sekarang, mengikut urutan, tentang setiap jenis skim.
Skim komposisi
Jenis rajah ini digunakan untuk mewakili komposisi objek, sistem, struktur, dll. Contoh biasa ialah alat ganti kereta. Dalam bentuk yang paling besar, kereta itu terdiri daripada badan dan transmisi. Sebaliknya, badan dibahagikan kepada bingkai, pintu dan bahagian lain. Penguraian ini boleh diteruskan lagi - semuanya bergantung pada tahap perincian yang diperlukan dalam tugas khusus ini. Contoh skema sedemikian:
Perhubungan komposisi dipaparkan sebagai anak panah dengan anak panah di hujung (tidak seperti, sebagai contoh, hubungan klasifikasi, di mana kepala anak panah berada di permulaan anak panah, butiran lanjut di bawah). Hubungan tersebut boleh dilabelkan dengan label seperti dalam rajah (bahagian).
Skim klasifikasi
Skim pengelasan bertujuan untuk menyatakan definisi spesies, subspesiesnya, dan contoh spesies. Sebagai contoh, kereta boleh menjadi kereta dan trak. Iaitu, paparan "Kereta" mempunyai dua subview. VAZ-2110 ialah contoh khusus daripada subjenis "Kereta Penumpang", dan GAZ-3307 ialah contoh daripada subjenis "Lori":
Perhubungan dalam skema klasifikasi (subspesies atau contoh tertentu) mempunyai bentuk anak panah dengan hujung pada permulaan dan, seperti dalam kes skema gubahan, boleh mempunyai label dengan nama hubungan.
Skim peralihan
Skim jenis ini diperlukan untuk memaparkan proses peralihan objek dari satu keadaan ke keadaan lain di bawah pengaruh proses tertentu. Sebagai contoh, selepas proses mengecat cat merah, kereta hitam menjadi merah:
Hubungan peralihan ditunjukkan oleh anak panah dengan kepala di hujung dan bulatan di tengah. Seperti yang anda lihat dari rajah, proses merujuk kepada perhubungan, bukan objek.
Sebagai tambahan kepada peralihan biasa yang ditunjukkan dalam rajah, terdapat peralihan yang ketat. Ia digunakan dalam kes di mana peralihan dalam situasi tertentu tidak jelas, tetapi penting untuk kita menekankannya. Sebagai contoh, memasang cermin pandang belakang pada kereta bukanlah operasi yang penting jika kita mempertimbangkan proses pemasangan kereta secara global. Walau bagaimanapun, dalam beberapa kes adalah perlu untuk memisahkan operasi ini:
Peralihan yang ketat ditandakan sama seperti peralihan biasa, kecuali untuk ferrule berganda pada penghujungnya.
Peralihan biasa dan ketat juga boleh ditandakan sebagai serta-merta. Untuk melakukan ini, segitiga ditambah ke bulatan tengah. Peralihan segera digunakan dalam kes di mana masa peralihan adalah sangat singkat sehingga ia sama sekali tidak penting dalam kawasan subjek yang sedang dipertimbangkan (kurang daripada tempoh masa penting minimum).
Sebagai contoh, jika berlaku kerosakan sedikit pun pada kereta, ia boleh dianggap rosak dan harganya turun secara mendadak. Walau bagaimanapun, kebanyakan kerosakan berlaku serta-merta, tidak seperti penuaan dan haus:
Contoh menunjukkan peralihan yang ketat, tetapi anda juga boleh menggunakan peralihan biasa sebagai peralihan segera.
Gambar rajah berfungsi
Gambar rajah tersebut digunakan untuk menunjukkan struktur interaksi antara objek. Contohnya, mekanik kereta menjalankan penyelenggaraan kenderaan dan pengurus perkhidmatan kereta menerima permintaan untuk pembaikan dan memindahkannya kepada mekanik kereta:
Perhubungan fungsional digambarkan sebagai garis lurus tanpa hujung, tetapi kadangkala dengan label, iaitu nama perhubungan.
Skim gabungan
Skim gabungan adalah gabungan skim yang telah dibincangkan sebelum ini. Kebanyakan skema dalam metodologi IDEF5 digabungkan, kerana ontologi yang menggunakan hanya satu jenis skema jarang berlaku.
Semua reka bentuk selalunya menggunakan operator logik. Dengan menggunakannya, adalah mungkin untuk melaksanakan hubungan antara tiga, empat atau lebih objek. Pengendali logik boleh menyatakan beberapa entiti umum yang mana proses dijalankan atau yang mengambil bahagian dalam beberapa perhubungan lain. Sebagai contoh, anda boleh menggabungkan contoh sebelumnya menjadi satu seperti berikut:
Dalam kes tertentu, skema gabungan menggunakan skema komposisi (cermin + kereta tanpa cermin = kereta dengan cermin) dan skema peralihan (kereta dengan cermin menjadi kereta merah di bawah pengaruh proses cat merah). Selain itu, kereta dengan cermin tidak dinyatakan secara eksplisit - sebaliknya, operator logik DAN ditunjukkan.
Kesimpulan
Dalam artikel ini, saya cuba menerangkan objek dan perhubungan utama dalam metodologi IDEF5. Saya menggunakan domain automobil sebagai contoh kerana ternyata lebih mudah untuk membina gambar rajah menggunakan contoh mereka. Walau bagaimanapun, skema IDEF5 boleh digunakan dalam mana-mana bidang pengetahuan lain.
Ontologi dan analisis pengetahuan domain adalah topik yang agak luas dan memakan masa. Walau bagaimanapun, dalam rangka kerja IDEF5, semuanya ternyata tidak begitu sukar; sekurang-kurangnya, asas-asas topik ini dipelajari dengan mudah. Tujuan artikel saya adalah untuk menarik penonton baru kepada masalah analisis pengetahuan, walaupun melalui alat IDEF5 primitif seperti bahasa grafik.
Masalah bahasa grafik ialah dengan bantuannya adalah mustahil untuk merumuskan dengan jelas beberapa hubungan (aksiom) ontologi. Terdapat bahasa teks IDEF5 untuk ini. Walau bagaimanapun, pada peringkat awal, bahasa grafik boleh menjadi sangat berguna untuk merumuskan keperluan ontologi awal dan mentakrifkan vektor untuk membangunkan ontologi yang lebih terperinci dalam bahasa teks IDEF5 atau dalam mana-mana alat lain.
Saya harap artikel ini berguna untuk pemula dalam bidang ini, mungkin juga bagi mereka yang telah lama berurusan dengan isu analisis ontologi. Semua bahan utama dalam artikel ini telah diterjemahkan dan ditafsirkan daripada standard IDEF5, yang saya rujuk sebelum ini (). Saya juga diilhamkan oleh buku yang menarik daripada pengarang dari NOU INTUIT ().
Sumber: www.habr.com