Стендовый доклад: "Эволюция стандарта IDEF как средства для представления онтологий"


Автор: Шайдт А.Ю., Григорьев А.В.
Источник: Доклад на конференцию Інформатика та комп'ютерні технології-2010. — 23-25 листопада 2010 р., Донецьк, ДонНТУ. — 2010. — Электронный сборник

Аннотация

Рассмотрена задача анализа динамики развития стандартов IDEF как средства для представления онтологий. Исследованы инструментальные средства формата IDEF5, их возможности в представлении различных предметных областей. Сделан вывод о соответствии инструментальных средств стандарта для представления онтологий в предметных областях САПР. Обсуждаются концепции построения форматов типа IDEF, ориентированные на предметные области в САПР.

Введение

Онтологии позволяют концептуализировать предметную область, то есть теоретически организовать накопленные знания – определить понятия, отношения и механизмы управления, необходимые для описания процессов решения задач в избранной предметной области.

Преимуществом использования онтологий является возможность анализа, накопления и повторного использования знаний в предметной области, полученных из разных источников. В настоящее время наиболее приспособленным и наглядным стандартом для этих целей является IDEF5 – методология онтологического исследования сложных систем.

Постановка задач исследования

Работа предполагает анализ динамики развития стандартов IDEF как средства для представления онтологий. Необходимо выполнить исследование инструментальных средств формата IDEF5, их возможности в представлении различных предметных областей. Поставлена задача рассмотреть основные концепции построения форматов типа IDEF, ориентированные на предметные области в САПР.

Результаты

IDEF5 — стандарт онтологического исследования сложных систем. Методология IDEF5 обеспечивает наглядное представление данных, полученных в результате обработки онтологических запросов в простой естественной графической форме.

Можно выделить пяти основных этапов построения онтологии согласно методологии IDEF5:

1) Изучение и систематизирование начальных условий. Это действие устанавливает основные цели и контексты проекта разработки онтологии, а также распределяет роли между членами проекта

2) Сбор и накапливание данных. На этом этапе происходит сбор и накапливание необходимых начальных данных для построения онтологии

3) Анализ данных. Эта стадия заключается в анализе и группировке собранных данных и предназначена для облегчения построения терминологии.

4) Начальное развитие онтологии. На этом этапе формируется предварительная онтология, на основе отобранных данных.

5) Уточнение и утверждение онтологии - заключительная стадия процесса.

Структуру и особенности системы возможно результативно изучить и запротоколировать при использовании следующих средств: набора терминов, необходимых для описания предметной области, в частности базовых понятий этой области и их свойств, верных и однозначных определений всех терминов этого набора и систематизации логических взаимосвязей между этими терминами. Такой набор терминов и понятий следует называть онтологией системы. Стандарт IDEF5 предоставляет структурированную методологию, созданную специально для графического моделирования онтологий, для наглядной и эффективной разработки, поддержки и исследований в этой области.

Специфика САПР требует множества подходов для реализации онтологий. Стандарт IDEF5 лишен такой возможности. Методология IDEF5 не имеет ориентации на квалифицированного пользователя, т. к. формат для него должен позволять вводит факты, правила, цели.

Необходимо учитывать, в данный момент значительно более распространен подход моделирования онтологий в контексте семантической паутины, обеспечивающий большой выбор и гибкость инструментальных средств поддержки, на фоне малого количества таковых для разработки онтологий по стандарту IDEF5.

Выводы

Существующий стандарт IDEF5 покрывают только часть области моделирования онтологий и не интегрирован с существующими инструментами автоматизированной поддержки проектирования. Таким образом, возникает естественная необходимость разработки новой методологии для моделирования онтологий, ориентированной на специфику САПР.