Лекции / 4. Онтологические модели

Стандарты онтологического исследования сложных систем

В данном разделе представлены стандарты онтологического исследования сложных систем. Данные стандарты позволяют накопить ценную информацию об предметной области.

IDEF5

Стандарт IDEF5, являющийся частью стандарта IDEF —

методологии семейства ICAM (Integrated Computer-Aided Manufacturing) для решения задач моделирования сложных систем.

Данная методология позволяет отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем при различных условиях в определенных масштабах. Более того, широта и глубина исследования процессов в системе определяется только разработчиком. Это позволяет не перегружать создаваемую модель излишними данными.

Процесс разработки онтологий IDEF5 состоит из следующих пяти действий:

1.Организация и определение области охвата. Эта деятельность включает в себя определение цели и контекст для проекта разработки онтологии;

2.Сбор данных – этот этап включает в себя сбор необработанных данных, необходимых для составления онтологии;

3.Анализ данных – включает в себя анализ данных для облегчения извлечения онтологий;

4.Первоначальная разработка онтологий включает разработку предварительной онтологий из полученных данных;

5.Уточнение и валидация онтологий включает в себя

уточнение и проверку валидности онтологий для

завершения процесса разработки.

Рис 3. Графические обозначения IDEF5

Рис 4. Пример описания технологического процесса с помощью методологии IDEF5

Стандарт ISO 15926

• ISO 15926 — стандарт представления данных, опирающийся на идеи семантических сетей и Resource Description Framework, задуманный в качестве лингва франка для обмена данными между независимыми информационными системами. Рождён в нефтеперерабатывающей отрасли, поддерживается сообществом на сайте 15926.org и ассоциацией POSC Caesar Association (PCA).

•Традиционно данные, связанные с установкой непрерывного производства, сосредоточивались на некоторой отдельной группе описаний в какой-то момент времени. Такие данные обычно определялись и сопровождались независимо от других групп пользователей, что приводило к дублированию данных и противоречиям в данных, а также к невозможности совместного пользования ими ни внутри организации, ни с деловыми партнерами организации. ISO 15926 является стандартом представления сведений о жизненном цикле установки непрерывного производства целиком. Данное представление специфицируется посредством обобщённой концептуальной модели данных, пригодной для реализации в базах данных или хранилищах данных совместного пользования. Данная модель данных спроектирована для применения совместно со справочными данными, представляющими сведения, общие для ряда пользователей и/или установок непрерывного производства.

•Основой стандарта является модель данных, описывающая всё, что связано с поддержкой мероприятий и практик жизненного цикла установок непрерывного производства, и в едином контексте стандартизированной онтологии определяющая значение сведений о жизненном цикле. Предлагаемая стандартом онтология поддерживает все группы описаний, которыми могут обладать по отношению к установке инженеры-технологи, инженеры по оборудованию, операторы, инженеры по техническому обслуживанию и другие специалисты. На базе этой модели данных предлагаются механизмы валидации, интеграции, анализа и т. п

•Ли́нгва фра́нка (итал. lingua franca «франкский язык») — язык или диалект,

систематически используемый для коммуникации между людьми, родными языками которых являются другие языки.

•Лингва франка появлялись на протяжении всей человеческой истории, иногда по коммерческим причинам (так называемые «торговые языки»), но в основном к их появлению приводили религиозные, дипломатические и культурные причины, также они выступали средством передачи знаний между учёными, говорившими на разных языках. Термин «лингва франка» берёт своё название от средиземноморского лингва франка. Подвид лингва франка — международный язык (т.е язык, использующийся для коммуникации значительным количеством людей по всему миру), на котором говорят и которому учатся по всему миру.

ISO 15926 представлен в виде комплекта отдельно публикуемых частей :

1.ISO 15926-1 Обзор ISO 15926.

2.ISO 15926-2 Модель данных. Специфицирует обобщенную концептуальную модель данных, поддерживающую представление всех аспектов жизненного цикла установки непрерывного производства.

3.ISO 15926-3 Справочные данные, касающиеся геометрии и топологии. Описывает геометрию и топологию, в терминах языка OWL переопределяет геометрические конструкты

4.ISO 15926-4 Исходные справочные данные. Определяет библиотеку справочных данных, которая может периодически обновляться компетентным органом, назначенным ISO в качестве регистратора, обладающего требуемой инфраструктурой для обеспечения действенного применения данной справочной библиотеки данных.

5.ISO 15926-5 специфицирует инструкции для регистратора, касающиеся справочных данных.

6.ISO 15926-6 Методология разработки и валидации справочных данных. Специфицирует сведения, требуемые при определении дополнений к справочным данным, специфицированным ISO 15926-4.

7.ISO 15926-7 Методы исполнения объединения распределенных систем. Методология шаблонов

8.ISO 15926-8 Методы исполнения объединения распределенных систем. Внедрение сетевого

онтологического языка

9.ISO 15926-11 Методология упрощённого индустриального

использования справочных данных (проект)

В России перевод первой части ISO 15926 принят в качестве ГОСТ Р ИСО 15926-1- 2008 и введен в действие с 01.01.2010. Перевод второй части ISO 15926 принят в качестве ГОСТ Р ИСО 15926-2-2010 и введён в действие c 31.08.2011

Рис 5. Структура классов в стандарте ISO 15926