Понятие онтологии и онтологического анализа вошли и в процедуры и стандарты моделирования бизнес-процессов.
Для моделирования сложных систем разработан ряд методологий, например методологии семейства IDEF (Integrated DEFintion). IDEF содержит 14 государственных стандартов США, созданных в рамках предложенной ВВС США программы компьютеризации промышленности ICAM. Они предназначены для анализа процессов взаимодействия в производственных системах. Методика IDEF5 служит для представления онтологий в графической форме.
Онтологический анализ обычно начинается с составления словаря терминов, который используется при обсуждении и исследовании характеристик объектов и процессов, составляющих рассматриваемую систему, а также создания системы точных определений этих терминов. Кроме того, документируются основные логические взаимосвязи между соответствующими введенным терминам понятиями. Результатом этого анализа является словарь терминов, точных их определений и взаимосвязей между ними.
Таким образом, онтология содержит совокупность терминов и правила, согласно которым эти термины могут быть скомбинированы для построения достоверных утверждений о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени. Кроме того, на основе этих утверждений могут быть сделаны соответствующие выводы, позволяющие вносить изменения в систему для повышения эффективности её функционирования.
Разработку онтологии в соответствии с IDEF5 рекомендуется проводить в следующей последовательности:
1) Подготовка к разработке — формулировка целей, плана и распределение ролей участников.
2) Сбор данных.
3) Анализ и группирование данных.
4) Создание исходной версии онтологии.
5) Уточнение онтологии, ее утверждение.
На начальном этапе построения онтологии должны быть выполнены следующие задачи:
- создание и документирование словаря терминов;
- описание правил и ограничений, согласно которым на базе введенной терминологии формируются достоверные утверждения, описывающие состояние системы;
- построение модели, которая на основе существующих утверждений позволяет формировать необходимые дополнительные утверждения.
Для поддержания процесса построения онтологии в IDEF5 разработаны специальные онтологические языки: схемный язык (Schematic Language-SL) и язык доработок и уточнений (Elaboration Language-EL).
Элементы графического языка IDEF5 представлены на рис. 1. С помощью этих элементов изображаются диаграммы классификации (обобщения), композиции (агрегирования), состояний и взаимосвязей между классами.
Рис. 1. Основные графические элементы IDEF5
Существуют четыре основных вида схем, которые используются для накопления информации об онтологии в прозрачной графической форме.
- диаграмма классификации (Classification Schematics) — обеспечивает механизм для логической систематизации знаний, накопленных при изучении системы;
- композиционная схема (Composition Schematics) — механизм графического представления состава классов онтологии, позволяющий описывать, что из каких частей состоит, т. е. наглядно отображать состав объектов, относящихся к тому или иному классу;
- схема взаимосвязей (Relation Schematics) — инструмент визуализации и изучения взаимосвязей между различными классами объектов в системе;
- диаграмма состояния объекта (Object State Schematics) — средство документации процессов с точки зрения изменения состояния объекта.
Таким образом, диаграммы состояния в IDEF5 наглядно представляют изменения состояния или класса объекта в течение всего хода процесса. При построении концептуальной модели используются предметные знания в виде набора понятий и связывающих их отношений. Каждое понятие имеет имя и может иметь атрибуты, каждый атрибут может иметь значение с учетом специфики предметной области.
Строение и свойства любой системы могут быть эффективно исследованы при помощи словаря терминов, используемых при описании характеристик объектов и процессов, имеющих отношение к рассматриваемой системе, точных и однозначных определений всех терминов этого словаря и классификации логических взаимосвязей между этими терминами. Набор этих средств и является онтологией системы, а стандарт IDEF5 предоставляет структурированную методологию, с помощью которой можно наглядно и эффективно разрабатывать, поддерживать и изучать эту онтологию.
