|
||
|
menu
| ||
|
|
|
|||||||
|
BC/NW 2025 № 1 (42):11.2 СРЕДСТВА ОНТОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ Карпович Е.В. Для моделирования предметной области и, в частности, бизнес-процессов широко используются методологии семейства IDEF. Семейство IDEF (ICAM DEFinition) – это семейство методологий, являющееся эффективным средством анализа, конструирования и отображения бизнес-процессов, которое впервые появилось в конце 60-х годах 20 века. В настоящее время оно включает следующие стандарты [1]: IDEF0 – методология функционального моделирования; IDEF1Х (IDEF1Х Extended) – методология построения реляционных информационных структур; IDEF2 – методология динамического моделирования развития систем; IDEF3 – методология документирования процессов, происходящих в системе с помощью сценариев и последовательность операций для каждого процесса; IDEF4 – методология построения объектно-ориентированных систем; IDEF5 – методология онтологического исследования сложных систем; IDEF6 (Design Rational Capture – метод рационального представления процесса проектирования информационных систем, позволяющий выявить причинно-следственные связи и отразить это в итоговой документации системы; IDEF8 (User Interface Modeling) – Human – System Interaction Design Method – метод проектирования взаимодействия пользователей с системами различной природы (не обязательно информационно-вычислительными); IDEF9 (Business Constraint Discovery Method) – метод изучения и анализа бизнес-систем в терминах «ограничений»; IDEF14 (Network Design Method) – метод проектирования вычислительных сетей, позволяющий устанавливать требования, определять сетевые компоненты, анализировать существующие сетевые конфигурации и формулировать желаемые характеристики сети; некоторые другие стандарты. Методология IDEF5 обеспечивает наглядное представление данных, полученных в результате обработки онтологических запросов в простой естественной графической форме [2]. 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 онтология системы, или же совокупность словаря терминов, точных их определений взаимосвязей между ними. Процесс построения онтологии, согласно методологии IDEF5 состоит из пяти основных действий: 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. Для поддержания процесса построения онтологий в стандарте IDEF5 существуют специальные онтологические языки: схематический язык (Schematic Language-SL) и язык доработок и уточнений (Elaboration Language-EL) [3]. Язык SL является наглядным графическим языком, специально предназначенным для изложения компетентными специалистами в рассматриваемой области системы основных данных в форме онтологической информации. Этот несложный язык позволяет естественным образом представлять основную информацию в начальном развитии онтологии и дополнять существующие онтологии новыми данными. Язык EL представляет собой структурированный текстовой язык, который позволяет детально характеризовать элементы онтологии. Язык SL позволяет строить разнообразные типы диаграмм и схем в стандарте IDEF5. Основная цель всех этих диаграмм - наглядно и визуально представлять основную онтологическую информацию. Всего существует четыре основных вида схем, которые наглядно используются для накопления информации об онтологии в достаточно прозрачной графической форме. Диаграмма классификации обеспечивает механизм для логической систематизации знаний, накопленных при изучении системы. Существует два типа таких диаграмм: диаграмма строгой классификации (Description Subsumption - DS) и диаграмма естественной или видовой классификации (Natural Kind Classification - NKC). Основное отличие диаграммы DS заключается в том, что определяющие свойства классов высшего и всех последующих уровней являются необходимым и достаточным признаком принадлежности объекта к тому или иному классу. Диаграммы естественной классификации или же диаграммы NKC, наоборот, не предполагают того, что свойства класса являются необходимым и достаточным признаком для принадлежности к ним тех или иных объектов. В этом виде диаграмм определение свойств класса является более общим. Пример такой диаграммы также приведен на рис. 1.
Рис. 1. Пример диаграмм IDEF5: строгой классификации (слева), естественной классификации (справа).
Композиционные диаграммы (Composition Schematics) являются механизмом графического представления состава классов онтологии и фактически представляют собой инструменты онтологического исследования по принципу "Что из чего состоит". Композиционные диаграммы позволяют наглядно отображать состав объектов, относящихся к тому или иному классу. На рисунке 2 изображена композиционная диаграмма шариковой ручки, относящейся к классу шариковых автоматических ручек.
Рис. 2. Пример композиционной диаграммы Диаграммы взаимосвязей (Relation Schematics) позволяют разработчикам визуализировать и изучать взаимосвязи между различными классами объектов в системе. В некоторых случаях схемы взаимосвязей используются для отображения зависимостей между самими же классовыми взаимосвязями. Схема взаимосвязей классов информации (см. рис. 3) будет подобна диаграмме IDEF1, однако, будет учитывать большее число ее видов.
Рис. 3. Пример диаграммы взаимосвязей Диаграмма состояния объекта (Object State Schemantic) позволяет документировать тот или иной процесс с точки зрения изменения состояния объекта. В происходящих процессах могут произойти два типа изменения объекта: объект может поменять свое состояние или класс. Между этими двумя видами изменений не существует принципиальной разницы: объекты, относящиеся к определенному классу в начальном состоянии в течение процесса могут просто перейти к его дочернему или просто родственному классу. Диаграммы состояния в стандарте IDEF5 наглядно представляют изменения состояния или класса объекта в течение всего хода процесса. . Пример такой диаграммы приведен на рис. 4.
. Рис. 4. Пример диаграммы состояний. Стандарт IDEF5 применяется для онтологического исследования сложных систем, созданных и поддерживаемых человеком, таких как производственные фабрики, государственные учреждения, военные базы, коммерческие предприятия. Онтологическое исследование позволяет накопить ценную информацию о работе системы, результаты анализа которой используются при реорганизации существующих и построении новых систем. Некоторые примеры применения IDEF5 в реальных проектах являются Ø создание онтологий для конкретных объектов. Например, завод по производству полупроводников может использовать IDEF5 для расширения портативной онтологии, разработанной независимо на основе похожих объектов, и создания онтологии, которая подробно описывает его собственные объекты. Ø документирование процессов. Диаграмма состояния объекта в IDEF5 позволяет документировать тот или иной процесс с точки зрения изменения состояния объекта. Ø систематизация знаний. Диаграмма классификации обеспечивает механизм для логической систематизации знаний, накопленных при изучении системы. Методологи я IDEF5 помогает координировать проекты за счёт стандартизации терминологии и создаёт возможности для повторного использования информации. При создании онтологических моделей целесообразно пользоваться подходящими инструментами. Инструментальные программные средства, созданные специально для проектирования, редактирования и анализа онтологий, называются редакторами онтологий. Основная функция любого редактора онтологий состоит в поддержке процесса формализации знаний и представлении онтологии как спецификации (точного и полного описания). В настоящее время существует достаточно много редакторов онтологий: Ontolingua, DOE, OntoEdit, Protégé и другие. Система Protégé [4] – наиболее популярна, она является свободно распространяемой Java-программой, предназначенной для построения (создания, редактирования и просмотра) онтологий любой прикладной области, в том числе и для моделирования бизнес-процессов.
Список литературы 1. Верников Г. Основные методологии обследования организаций. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.interface.ru/fset.asp?Url=/ca/idefo.htm 2. Онтологии и тезаурусы: модели, инструменты, приложения: учеб. Пособие/ Б.В. Добров, В.В. Иванов, Н.В. Лукашевич, В.Д. Соловьев. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009 – 173 с. 3. Цуканова О. А. Методология и инструментарий моделирования бизнес-процессов: учебное пособие – СПб.: Университет ИТМО, 2015. – 100 с. 4. Д.И. Муромцев. Онтологический инжиниринг знаний в системе Protégé. – СПб: СПб ГУ ИТМО, 2007 – 62 с.
|
