Hyrje
Kyëta e këtij artikulli është për ata që janë të njohur me konceptin e ontologjisë, edhe në një nivel fillestar. Nëse nuk jeni të njohur me ontologjitë, ka të ngjarë që të mos kuptoni qëllimin e ontologjive dhe të këtij artikulli në veçanti. Ju rekomandoj të njiheni me këtë fenomen para se të filloni leximin e këtij artikulli (mjafton ndoshta një artikull nga Wikipedia).
Pra Ontologjia është një karakteristikë e detajuar e një fushe të caktuar studimi. Kjo karakteristikë duhet të jepet në një gjuhë të qartë të formuluar. Për të përshkruar ontologjitë, mund të përdoret metodologjia IDEF5, e cila ka në arsenal të saj 2 gjuhë:
- Gjuha grafike IDEF5. Kjo gjuhë është vizuale dhe përdor elemente grafike.
- Gjuha tekstuale IDEF5. Kjo gjuhë paraqitet si tekst i strukturuar.
Në këtë artikull do të shqyrtohet varianti i parë — gjuha grafike. Për tekstualen do të flasim në artikujt e ardhshëm.
Objektet
Në gjuhën grafike, siç është thënë, përdoren elemente grafike. Së pari, duhet të shqyrtohen elementet kryesore të kësaj gjuhe.
Shpesh, në ontologji përdoren si entitete të përgjithshme ashtu dhe objekte specifike. Entitetet e përgjithshme quhen llojra. Ato paraqiten si një rreth me etiketë (emrin e objektit) brenda:
Lojrat përfaqësojnë një grup eksperimentesh të veçanta të këtij lloji. Pra, një lloj si "Automjetet" mund të përfaqësojë një grup të tërë automjetesh të veçanta.
Në cilësinë e ekzemplare të këtij lloji mund të jenë automjetet konkrete, apo lloje të veçanta teknike, ose marka të veçanta. Gjithçka varet nga konteksti, fusha e studimit dhe niveli i saj i detajimit. Për shembull, për një punëtori automjetesh do të jenë të rëndësishme automjetet konkrete si entitete fizike. Për të mbajtur një statistikë për shitjet në një saloon automjetesh do të jenë të rëndësishme modelet konkrete, etj.
Ekzemplarët individualë të llojeve emërtohen në mënyrë të ngjashme me llojet, vetëm se shfaqen me një pikë në pjesën e poshtme të rrethit:
Gjithashtu, në kuadër të diskutimit mbi objektet, duhet të përmendim objekte të tilla si proceset.
Nëse llojet dhe ekzemplarët janë objekte statike (të pa ndryshueshme me kalimin e kohës), atëherë proceset janë objekte dinamike. Kjo do të thotë se këto objekte ekzistojnë për një periudhë të caktuar strikte kohore.
Për shembull, mund të identifikohet një objekt si procesi i prodhimit të një automobili (pasi po flasim për ta). Është intuitivisht e qartë se ky objekt ekziston vetëm gjatë kohës së prodhimit të këtij automobili (periudhë strikte koherente). Duhet pasur parasysh se ky përkufizim është subjektiv, sepse objekte si automobili gjithashtu kanë një periudhë jetese, afat store dhe ekzistencë etj. Megjithatë, nuk do të merremi me filozofi dhe në kuadër të shumicës së fushave të temës, mund të pranosh se ekzemplarët, e sidomos llojet, ekzistojnë përherë.
Proceset paraqiten në formën e një drejtkëndëshi me etiketën (emrin) e procesit:
Proceset përdoren në skemat e kalimit të objekteve të ndryshme në të tjera. Më shumë për këtë do të flasim më vonë.
Përveç proceseve, në këto skema përdoren operatorët logjikë. Këtu është e thjeshtë për ata që janë të njohur me predikatet, algebrat boolene ose programimin. Në IDEF5 përdoren tri operatorë logjikë kryesorë:
- logjika AND;
- logjika OR;
- ekskluzivisht OR (XOR).
Në standardin IDEF5 (http://idef.ru/documents/Idef5.pdf — shumica e informacionit nga ky burim) përcaktohet paraqitja e operatorëve logjikë në formën e rretheve të vogla (krahasuar me llojet dhe ekzemplarët) me etiketë në formë simbolesh. Megjithatë, në mjedisin grafik të zhvilluar IDEF5, ne jemi larguar nga ky rregull për shumë arsye. Njëra prej tyre është identifikimi kompleks i këtyre operatorëve. Prandaj, ne përdorim një emërtesë tekstuale për operatorët me një numër identifikimi:
Mund të them se këtu përfundon pjesa për objektet.
Marrëdhëniet
Mënyrë që ekzistojnë marrëdhënie midis objekteve, që në ontologji do të thotë rregulla, të cilat përcaktojnë ndërveprimin mes objekteve dhe nga të cilat dalin përfundime të reja.
Zakonisht, marrëdhëniet përcaktohen nga lloji i skemës së përdorur në ontologji. Skema — është një përmbledhje e objekteve të ontologjisë dhe marrëdhënieve mes tyre. Dallohen llojet e mëposhtme kryesore të skemave:
- Skemat e kompozitës.
- Skemat e klasifikimit.
- Skemat e kalimeve.
- Skemat funksionale.
- Skemat e kombinuara.
Ndonjëherë gjithashtu veçohen këtë lloj skemash si ekzistenciale. Një skemë ekzistenciale quhet grumbull objektesh pa marrëdhënie. Këto skema thjesht tregojnë se në një fushë objektesh ekziston një grup objektesh.
Tani, le të flasim radhazi për secilën nga llojet e skemave.
Skemat e kompozitës
Ky lloj skeme përdoret për të paraqitur përbërjen e një objekti, sistemi, strukture, etj. Një shembull tipik është pjesët e një automobili. Në përbërjen e saj më të thjeshtë, makina përbëhet nga karroceria dhe transmisioni. Në anën tjetër, karroceria ndahen në kuadrin, dyert dhe pjesë të tjera. Këtë dekonstrukcion mund të vazhdojmë tutje — gjithçka varet nga niveli i nevojshëm i detajizimit në këtë detyrë të caktuar. Një shembull i tillë skeme është:
Marrëdhëniet e kompozitës paraqiten në formën e një shkronje me majë në fund (ndryshe nga marrëdhënia e klasifikimit, ku maja është në fillim të shkronjës; më shumë për këtë më vonë). Këto marrëdhënie mund të shënohen me një etiketë si në diagram (pjesë).
Skemat e klasifikimit
Skemat e klasifikimit janë të destinuara për të shprehur përkufizimin e llojeve, nënllojve dhe rasteve të llojeve. Për shembull, automjetet mund të ndahen në të lehta dhe të rëndë. Pra, lloji "Automjet" ka dy nënlloj. VAZ-2110 është një rast konkret i nënllojit "Automjet i lehtë", ndërsa GAZ-3307 është një rast i nënllojit "Automjet i rëndë":
Marrëdhëniet në skemat e klasifikimit (nënlloj ose rast konkret) paraqiten si një shkronjë me majë në fillim dhe, ashtu si në rastin e skemave të kompozitës, mund të kenë një etiketë me emrin e marrëdhënies.
Skemat e kalimeve
Skemat e kësaj natyre janë të nevojshme për të paraqitur proceset e kalimit të objekteve nga një gjendje në tjetrën nën ndikimin e një procesi. Për shembull, pas procesit të pikturimit me bo të kuqe, automobili i zi bëhet i kuq:
Marrëdhënia e kalimit shënohet me një shkronjë me majë në fund dhe me një rreth në qendër. Siç duket nga skema, proceset i përkasin marrëdhënieve, jo objekteteve.
Përveç kalimit të zakonshëm, siç është paraqitur në figurë, ekziston një kalim i rreptë. Ai përdoret në raste kur kalimi në këtë situatë nuk është i qartë, përveçse është e rëndësishme ta theksojmë. Për shembull, montimi i pasqyrës së prapme në një makinë nuk është një operacion i rëndësishëm nëse e shohim procesin e montimit të makinës në përgjithësi. Megjithatë, në disa raste është e nevojshme të përmendim këtë operacion:
Kalimi i rreptë shënohet në mënyrë të ngjashme me kalimin e zakonshëm, përveçse me një majë të dyfishtë në fund.
Kalimet normale dhe të rrepta gjithashtu mund të shënohen si të menjëhershme. Për këtë, në qendër të rrethit shtohet një trekëndësh. Kalimet e menjëhershme përdoren në raste kur koha e kalimit është aq e vogël, sa që është plotësisht e parëndësishme në kuadër të zonës përkatëse (më pak se një interval kohor që është minimalisht i rëndësishëm).
Për shembull, ndonjëherë me një dëmtim të vogël të makinës mund ta konsiderojmë atë të dëmtuar dhe çmimi i tij bie ndjeshëm. Megjithatë, shumica e dëmtimeve ndodhin menjëherë, në ndryshim nga plasaritjet dhe konsumimi:
Në shembullin e paraqitur ka një kalim të rreptë, megjithatë mund të përdoret edhe kalimi i zakonshëm si i menjëhershëm.
Skemat funksionale
Këto skema përdoren për të treguar strukturën e ndërveprimit midis objekteve. Për shembull, mekaniku i automobilave kryen shërbime për makinat, dhe menaxheri i servisit të makinave merr porosi për riparim dhe ua transmeton ato automekanikut:
Marrëdhëniet funksionale paraqiten me një vijë të drejta pa majë, por ndonjëherë me treguesin që është emri i marrëdhënies.
Skemat e kombinuara
Skemat e kombinuara janë një kombinim i skemave të shqyrtuara më parë. Shumica e skemave në metodologjinë IDEF5 janë të kombinuara, pasi është e rrallë të gjejmë ontologji që përdorin vetëm një lloj skeme.
Në të gjitha skemat shpesh përdoren operatorë logjikë. Falë përdorimit të tyre, mund të realizohet marrëdhënie midis tre, katër dhe më shumë objekteve. Një operator logjik mund të shprehë ndonjë entitet të përbashkët, mbi të cilin zhvillohet procesi ose i cili merr pjesë në një marrëdhënie tjetër. Për shembull, mund të bashkohen shembujt e mëparshëm në një mënyrë të tillë:
Në rastin konkret, në skemën e kombinuar përdoren skema e kompozitës (pasqyrë + automobil pa pasqyrë = automobil me pasqyrë) dhe skema e kalimit (automobili me pasqyrë nën ndikimin e procesit të pikturës me bojë të kuqe bëhet automobil i kuq). Ndërkohë, automobilin me pasqyrë nuk e shprehim shprehimisht — në vend të kësaj citohet operatori logjik DHE.
Përfundim
Në këtë artikull kam përpjekur të përshkruaj objektet dhe marrëdhëniet kryesore në metodologjinë IDEF5. Si shembull kam përdorur fushën e automjeteve, pasi përmes këtij shembulli është shumë më e lehtë të ndërtohen skemat. Megjithatë, skemat IDEF5 mund të përdoren në çdo fushë tjetër njohjeje.
Ontologjitë dhe analiza e njohurive rreth fushës së objektit janë një temë relativisht e gjerë dhe punë intensive. Megjithatë, brenda kuadrit të IDEF5 gjithçka rezulton të mos jetë aq e komplikuar, të paktën bazat e kësaj tematike mësohen mjaft lehtë. Qëllimi i artikullit tim është të tërheq një audiencë të re në problemin e analizës së njohurive, ndoshta edhe nëpërmjet një instrumenti kaq primitiv si IDEF5, siç është gjuha grafike.
Problemi i gjuhës grafike është se me të nuk është e mundur të formulohet mjaft qartë disa marrëdhënie (aksiomë) të ontologjisë. Për këtë ekziston gjuha tekstuale IDEF5. Sidoqoftë, në fazën fillestare, gjuha grafike mund të jetë shumë e dobishme për formulimin e kërkesave fillestare për ontologjinë dhe përcaktimin e drejtimit të zhvillimit të një ontologjie më të detajuar në gjuhën tekstuale IDEF5 ose në çdo mjet tjetër.
Shpresoj që ky artikull të jetë i dobishëm për ata që fillojnë në këtë fushë, ndoshta madje edhe për ata që janë duke e praktikuar analizën ontologjike prej një kohe të gjatë. I gjithë materiali kryesor i këtij artikulli është përkthyer dhe kuptuar nga standardi IDEF5, në të cilin kam referuar më herët (). Gjithashtu, kam marrë frymëzim nga një libër të mrekullueshëm nga autorët e NOU INTUIT ().
Burimi: habr.com
