Онтологическое моделирование проблемной области

Концепты онтологии служат для отображения знаний, соответственно с интересами определенной проблемной области. Источниками таких знаний могут быть терминологические или толковые словари в близких проблемных областях, задокументированные требования на разработку ПС, другие документы. Один из методов рассмотрения модели ПрО является ООП [91, 126, 127]. В нем:

• 1) реальный мир состоит из объектов, которые взаимодействуют между собой;
• 2) каждому объекту присущ определенный набор свойств или атрибутов (аналог существенных признаков понятия);
• 3) атрибут определяется своим именем и значениями, которые он может принимать;
• 4) объекты могут иметь отношение друг с другом;
• 5) значения атрибутов и отношения могут со временем обмениваться;
• 6) совокупность значений атрибутов конкретного объекта в определенный момент времени определяет его состояние, а совокупность состояний объектов определяет состояние мира, которые могут находиться в разных состояниях;
• 7) в определенные интервалы времени могут возникать события, которые могут вызывать другие события или изменять состояния;
• 8) в течение времени каждый объект может принимать участие в определенных процессах, которые сводятся к выполнению последовательности действий, разновидностями которых являются переходы из одного состояния к другому под воздействием соответствующих событий, возбуждения определенных событий или ссылки определенных сообщений к другим объектам;
• 9) действия, которые могут выполнять объекты, называют операциями объектов (как синонимы употребляют также термины «методы объекта» и «функции объекта»);
• 10) возможная совокупность действий объекта называется его поведением;
• 11) объекты могут состоять из частей и взаимодействать путем обмена сообщениями;

Объект — это определенная абстракция данных и поведения; множество экземпляров с общим составом атрибутов и поведением составляет класс объектов. Определение объектов включает в себя видимую и невидимую части. Первая из них вмещает в себя вся сведения о взаимодействии объектов, и называется интерфейсом объекта, а другая содержит сведения о его внутренней структуре, которая инкапсулирована от пользователя. Еще одним средством определения объектов является наследование (эквивалент отношения обобщения). Один класс объектов унаследовал другой, если он полностью содержит все атрибуты и поведение унаследованного класса, но имеет еще и дополнительные атрибуты, и (или) поведение. Класс, который унаследован, называется суперклассом, а класс, который унаследовал — подклассом. Наследственность явным способом фиксирует общие и отличные черты объектов и позволяет явно выделить составные компоненты проблемы, которые можно использовать в нескольких случаях при построении нескольких классов-наследников.

Выявление объектов. Начальным шагом построения онтологии есть выявление существенных объектов, установление отношений между ними и предоставление им уникальных наименований. Для классов объектов выбираются имена, уникальные в границах домена.

Особенным источником для поиска объектов может быть выявление тех работ в границах проблемной области, составляющих отдельные задачи по достижению определенных профессиональных целей, которые желательно компьютеризовать и они могут быть реализованы за одно обращение к системе. Таким образом, происходит последовательная декомпозиция сложности каждой проблемы, которую можно выявить в домене предметной области:

• 1) сложная проблема трансформируется в совокупность целей ее достижения или работ, необходимых для ее достижения;
• 2) каждая из целей (или работ) грансформируется в совокупность возможных примеров использования системы, т. е. примеров достижения целей (выполнение работ), которые отражаются в сценарии;
• 3) сценарии трансформируются в процессе их анализа в совокупность взаимодействующих объектов.

Определенная таким образом цепочка проблема-цели или работы-сценарииобъекты отображает степени концептуализации для достижения понимания проблемы, последовательного снижения сложности ее частей и повышения уровня формализации моделей последних. Для объектов устанавливаются атрибуты, связи и состояния.