IDEF5 方法。 圖形語言

條目

本文面向至少在初級層面上熟悉本體論概念的人。 如果您不熟悉本體,那麼您很可能不清楚本體的目的,特別是本文的目的。 我建議您在開始閱讀本文之前先熟悉一下這種現象(也許維基百科的一篇文章就足夠了)。

所以 本體論 - 這是對正在考慮的某個主題領域的詳細描述。 這樣的描述必須以某種明確的語言給予。 為了描述本體,您可以使用 IDEF5 方法,該方法有 2 種語言:

  • IDEF5示意性語言。 這種語言是視覺的並使用圖形元素。
  • IDEF5 文字語言。 這種語言被表示為結構化文字。

本文將考慮第一個選項—原理圖語言。 我們將在接下來的文章中討論文本。

對象

如同已經提到的,在原理圖語言中,使用了圖形元素。 首先,我們應該考慮這種語言的基本要素。

通常,本體會同時使用廣義實體和特定物件。 廣義實體稱為 種類。 它們被描繪成一個圓圈,裡面有一個標籤(物件的名稱):

IDEF5 方法。 圖形語言

物種是給定物種的個體標本的集合。 也就是說,諸如“汽車”之類的視圖可以代表單一汽車的整個集合。
由於 副本 這種類型可以是特定的汽車,或某些類型的設備,或某些品牌。 這一切都取決於背景、主題領域及其詳細程度。 例如,對於汽車修理廠來說,特定的汽車作為物理實體非常重要。 為了維護汽車經銷店銷售的一些統計數據,特定型號等非常重要。

物種的單一實例的指定方式與物種本身類似,僅以圓圈底部的點表示:

IDEF5 方法。 圖形語言

此外,作為對象討論的一部分,值得一提的是以下對象: 流程.

如果視圖和實例是所謂的靜態物件(不隨時間變化),那麼進程就是動態物件。 這意味著這些物件存在於某個嚴格定義的時間段內。

例如,我們可以挑選出這樣一個物件作為製造汽車的過程(因為我們正在談論它們)。 直觀上很明顯,這個物件僅在這輛車的實際生產期間(嚴格定義的時間段)存在。 值得記住的是,這個定義是有條件的,因為像汽車這樣的物體也有自己的使用壽命、保存期限、存在性等。 然而,我們不要進入哲學,在大多數學科領域的框架內,我們可以接受實例,甚至物種,永遠存在。

進程被描述為帶有進程標籤(名稱)的矩形:

IDEF5 方法。 圖形語言

進程在方案中用於將一個物件轉換為另一個物件。 這將在下面更詳細地討論。

除了進程之外,此類方案還使用 邏輯運算符。 對於熟悉謂詞、布林代數或程式設計的人來說,這裡的一切都非常簡單。 IDEF5 使用三個基本邏輯運算子:

  • 邏輯與(AND);
  • 邏輯或(OR);
  • 異或 (XOR)。

IDEF5 標準(http://idef.ru/documents/Idef5.pdf - 大部分資訊來自此來源)以小圓圈的形式定義了邏輯運算符的圖像(與視圖和實例相比),並在符號的形式。 然而,在我們正在開發的IDEF5圖形環境中,由於多種原因,我們已經放棄了這項規則。 其中之一是這些運營商的識別困難。 因此,我們使用帶有識別號碼的運算子的文字表示法:

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也許我們會在這裡結束物體。

Отношения

對象之間存在著關係,在本體論中意味著確定對象之間相互作用的規則,並從中得出新的結論。

通常,關係由本體中使用的模式類型決定。 駕駛 是一組本體物件以及它們之間的關係。 方案主要有以下幾種類型:

  1. 組成方案。
  2. 分類方案。
  3. 過渡圖。
  4. 功能圖。
  5. 組合方案。

有時也有這樣一種方案 存在主義的。 存在主義模式是沒有關係的物件的集合。 這些圖只是顯示在某個主題領域存在一組特定的物件。

好吧,現在按順序介紹每種類型的方案。

構圖方案

此類圖用於表示物件、系統、結構等的組成。 一個典型的例子是汽車零件。 在最放大的形式下,汽車由車身和變速箱組成。 車身又分為車架、車門等部分。 這種分解可以進一步繼續 - 這完全取決於此特定任務所需的詳細程度。 這種方案的一個例子:
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組合關係顯示為箭頭,箭頭位於末端(與分類關係不同,分類關係中箭頭位於箭頭的開頭,更多詳細資訊如下)。 這種關係可以用如圖(部分)所示的標籤來標記。

分類方案

分類方案旨在表達物種、亞種和物種實例的定義。 例如,汽車可以是轎車或卡車。 也就是說,「汽車」視圖有兩個子視圖。 VAZ-2110 是「乘用車」子類型的特定實例,GAZ-3307 是「卡車」子類型的實例:

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分類方案(亞種或特定實例)中的關係具有開頭帶有尖端的箭頭的形式,並且與組成方案的情況一樣,可以具有帶有關係名稱的標籤。

過渡計劃

這種類型的方案對於顯示在某種過程的影響下物件從一種狀態到另一種狀態的轉變過程是必要的。 例如,一輛黑色的汽車經過塗紅色油漆的過程後就變成了紅色:

IDEF5 方法。 圖形語言

過渡關係以末端為頭、中心為圓圈的箭頭表示。 從圖中可以看出,流程指的是關係,而不是物件。

除了圖中所示的普通過渡之外,還有嚴格的過渡。 它用於特定情況下的過渡不明顯的情況,但對我們來說強調它很重要。 例如,如果我們考慮全球汽車組裝過程,在汽車上安裝後視鏡並不是一項重要的操作。 然而,在某些情況下,有必要將此操作分開:

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嚴格過渡的標記與常規過渡類似,但末端的雙套圈除外。

正常和嚴格的轉換也可以標記為瞬時的。 為此,需要在中心圓上加上一個三角形。 即時過渡用於過渡時間很短以至於在所考慮的主題區域內完全不重要(小於最小有效時間段)的情況。
例如,一輛汽車只要有輕微的損壞,就可以視為損壞,其價格會大幅下降。 然而,與老化和磨損不同,大多數損壞會立即發生:

IDEF5 方法。 圖形語言

此範例顯示了嚴格的過渡,但您也可以使用常規過渡作為即時過渡。

功能圖

此類圖用於指示物件之間互動的結構。 例如,汽車修理工進行車輛維護,汽車服務經理接受維修請求並將其轉移給汽車修理工:

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函數關係被描述為沒有尖端的直線,但有時帶有標籤,即關係的名稱。

組合方案

組合方案是先前討論的方案的組合。 IDEF5 方法中的大多數方案都是組合的,因為僅使用一種方案的本體很少見。

所有設計都經常使用邏輯運算符。 透過使用它們,可以實現三個、四個或更多個物件之間的關係。 邏輯運算符可以表達一些通用實體,在該實體上執行過程或參與某些其他關係。 例如,您可以將前面的範例合併為一個,如下所示:

IDEF5 方法。 圖形語言

在具體情況下,組合方案使用合成方案(鏡子+無鏡子的汽車=有鏡子的汽車)和過渡方案(有鏡子的汽車在紅色油漆工藝的影響下變成紅色汽車)。 此外,沒有明確表示帶有鏡子的汽車 - 而是用邏輯運算符 AND 表示。

結論

在本文中,我嘗試描述 IDEF5 方法中的主要物件和關係。 我使用汽車領域作為範例,因為事實證明使用他們的範例建立圖表要容易得多。 然而,IDEF5 模式可以用於任何其他知識領域。

本體論和領域知識的分析是一個相當廣泛且耗時的主題。 然而,在IDEF5的框架內,一切都變得不那麼困難;至少,這個主題的基礎知識學起來相當簡單。 我這篇文章的目的是吸引新讀者註意知識分析問題,儘管是透過圖形語言這樣原始的 IDEF5 工具。

圖形語言的問題在於,在它的幫助下,不可能清楚地表述本體的某些關係(公理)。 為此有一種文字語言 IDEF5。 然而,在初始階段,圖形語言對於建立初始本體要求和定義向量以在 IDEF5 文字語言或任何其他工具中開發更詳細的本體非常有用。

我希望這篇文章對這個領域的初學者有用,甚至對那些長期處理本體論分析問題的人有用。 本文的所有主要材料均來自我之前提到的IDEF5標準的翻譯和解釋(複製)。 我還受到 NOU INTUIT 作者的一本精彩書籍的啟發(連結到他們的書).

來源: www.habr.com

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