前書き
この記事は、少なくとも初期レベルではオントロジーなどの概念に精通している人を対象としています。あなたがオントロジーに精通していない場合、おそらく、オントロジーの目的、特にこの記事はあなたには明確ではありません。この記事を読み始める前に、この現象をよく理解しておくことをお勧めします（Wikipediaの記事でも十分かもしれません）。
したがって、オントロジーは、検討中の特定の主題分野の詳細な特性です。この説明は、明確に定式化された言語で行う必要があります。オントロジーを説明するために、IDEF5手法を使用できます。IDEF5手法には、2つの言語があります。
- 概略言語IDEF5。この言語は視覚的であり、グラフィック要素を使用します。
- テキスト言語IDEF5。この言語は、構造化されたテキストの形式で表示されます。
この記事では、最初のオプションである概略言語について検討します。以下の記事でテキストについて説明します。
オブジェクト
概略言語では、すでに述べたように、グラフィック要素が使用されます。まず、この言語の主な要素を検討する必要があります。
多くの場合、オントロジーでは、一般化されたエンティティと特定のオブジェクトの両方が使用されます。一般的なエンティティはビューと呼ばれます。それらは、内部にラベル（オブジェクト名）が付いた円として描かれています
。種は、特定の種の個々の標本のコレクションです。つまり、「Cars」などのビューは、個々の車のコレクション全体を表すことができます。インスタンス
としてこのタイプは、特定の車、特定のタイプの機器、または個々のブランドにすることができます。それはすべて、コンテキスト、サブジェクト領域、およびその詳細レベルによって異なります。たとえば、物理的なエンティティとしての特定の車は、自動車修理店にとって重要になります。自動車販売店での販売に関する統計を保持するには、特定のモデルなどが重要になります。
ビューの個々のインスタンスは、ビュー自体と同様に指定されますが、円の下部にあるドットで示されます。
また、オブジェクトの説明では、プロセスなどのオブジェクトについて言及する価値があります。
ビューとインスタンスがいわゆる静的オブジェクト（時間の経過とともに変化しない）である場合、プロセスは動的オブジェクトです。これは、これらのオブジェクトが特定の厳密に定義された期間に存在することを意味します。
たとえば、車を作るプロセスなどのオブジェクトを強調表示できます（それらについて話しているので）。このオブジェクトがこの車自体の製造中にのみ存在することは直感的に明らかです（厳密に定義された期間）。車などのオブジェクトにも独自の耐用年数、保管寿命、存在などがあるため、この定義は条件付きであることに注意してください。しかし、私たちは哲学に立ち入ることはなく、ほとんどの主題分野の枠組みの中で、実例、さらには種が永遠に存在すると想定することができます。
プロセスは、プロセスのラベル（名前）が付いた長方形として表されます。
プロセスは、あるオブジェクトから別のオブジェクトへの遷移のスキームで使用されます。これについては後で詳しく説明します。
プロセスに加えて、そのようなスキームは論理演算子。述語、ブール代数、またはプログラミングに精通している人にとっては、すべてが十分に単純です。IDEF5で使用される主な論理演算子は3つあります。
- 論理AND（AND）;
- 論理OR（OR）;
- 排他的OR（XOR）。
IDEF5標準（http://idef.ru/documents/Idef5.pdf-このソースからのほとんどの情報）は、記号の形式のラベルが付いた小さな円の形式（ビューおよびインスタンスと比較して）の論理演算子のイメージを定義します。ただし、開発されたグラフィカル環境IDEF5では、多くの理由でこのルールから逸脱しました。それらの1つは、これらのオペレーターの識別が難しいことです。したがって、識別番号を使用して演算子をテキストで指定
します。この時点でオブジェクトを終了しましょう。
関係
オブジェクト間には関係があります。これは、オントロジーでは、オブジェクト間の相互作用を決定し、そこから新しい結論が導き出されるルールを意味します。
通常、関係は、オントロジーで使用されるスキーマのタイプによって決定されます。スキーマは、オントロジーオブジェクトとそれらの間の関係のコレクションです。スキームには次の主なタイプがあります。
- 構成スキーム。
- 分類スキーム。
- 移行スキーム。
- 機能図。
- 組み合わせたスキーム。
また、このタイプのスキームは存在として区別される場合があります。存在スキーマは、関係のないオブジェクトのコレクションです。このようなスキームは、特定のオブジェクトのセットが特定のサブジェクト領域に存在することを単に示しています。
さて、今、スキームのタイプのそれぞれについて順番に。
構成スキーム
このタイプのスキーマは、オブジェクト、システム、構造などの構成を表すために使用されます。典型的な例は自動車部品です。最も拡大された構成では、車はボディとトランスミッションで構成されています。次に、本体はフレーム、ドア、その他の部分に分割されます。この分解はさらに続けることができます-それはすべて、この特定のタスクで必要な詳細レベルに依存します。このようなスキームの例：
構成関係は、先端が最後にある矢印として表示されます（たとえば、先端が矢印の先頭にある分類関係とは対照的に、詳細は以下にあります）。そのような関係は、写真（部分）のようにラベルで署名することができます。
分類スキーム
分類スキームは、種、その亜種、および種標本の定義を表現するように設計されています。たとえば、車は車やトラックにすることができます。つまり、「車」ビューには2つのサブ種があります。VAZ-2110は「乗用車」亜種の特定のインスタンスであり、GAZ-3307は「トラック」亜種のインスタンスです。
分類スキーム（サブ種または特定のインスタンス）の関係は、スキームの場合と同様に、先頭に先端が付いた矢印の形をしています。コンポジションには、関係の名前が付いたラベルを付けることができます。
移行スキーム
このタイプの図は、特定のプロセスの影響下で、ある状態から別の状態にオブジェクトが遷移するプロセスを表示するために必要です。たとえば、赤いペンキで塗装した後、黒い車は赤くなります
。遷移率は、端に先端があり、中央に円がある矢印で示されます。図からわかるように、プロセスはオブジェクトではなく関係に関連しています。
図に示す通常の遷移に加えて、厳密な遷移があります。特定の状況での移行が明らかでない場合に使用されますが、それを強調することが重要です。たとえば、車をグローバルに組み立てるプロセスを考えると、車にリアビューミラーを取り付けることは重要な操作ではありません。ただし、場合によっては、この操作を強調する必要があります。
厳密な遷移は、最後に二重の先端があることを除いて、通常の遷移と同じ方法で示されます。
定期的および厳密な移行は、インスタントとしてマークすることもできます。これを行うには、中央の円に三角形を追加します。インスタント遷移は、遷移時間が非常に短いため、対象領域内で完全に重要ではない（最小の重要な時間間隔未満）場合に使用されます。
たとえば、車にわずかな損傷があったとしても、損傷したと見なすことができ、価格は急激に下がります。ただし、ほとんどの損傷は、経年劣化や摩耗とは対照的に、瞬時に発生します。
この例は厳密な遷移を示していますが、通常の遷移を瞬時に使用することもできます。
機能図
このようなスキームは、オブジェクト間の相互作用の構造を示すために使用されます。たとえば、自動車整備士が車を保守し、自動車サービスマネージャーが修理要求を受け入れて自動車整備士に引き渡します。
機能的な関係は、先端のない直線として表されますが、関係の名前であるラベルが付いている場合もあります。
組み合わせたスキーム
結合されたスキームは、前述のスキームの組み合わせです。 1種類のスキーマのみを使用するオントロジーはめったにないため、IDEF5手法のほとんどのスキーマが組み合わされます。
論理演算子は、すべてのスキームでよく使用されます。それらを使用することにより、3つ、4つ、またはそれ以上のオブジェクト間の関係を実装できます。論理演算子は、プロセスが実行される、または別の関係に参加する一般的なエンティティを表すことができます。たとえば、前の例を次のように組み合わせることができます。
特定のケースでは、組み合わせスキームは、合成スキーム（ミラー+ミラーなしの車=ミラー付きの車）と遷移スキーム（ミラー付きの車は、赤い塗装プロセスの影響下で赤い車になります）を使用します。さらに、ミラー付きの車は明示的に表現されていません。代わりに、論理演算子ANDが示されています。
結論
この記事では、IDEF5手法の主なオブジェクトと関係について説明しようとしました。ダイアグラムの作成がはるかに簡単であることが判明したため、例として自動車ドメインを使用しました。ただし、IDEF5スキーマは他の専門分野で使用できます。
オントロジーとドメイン知識分析は、かなり広範で骨の折れるトピックです。ただし、IDEF5のフレームワーク内では、すべてがそれほど難しくないことがわかります。少なくとも、このトピックの基本は非常に簡単に学習できます。私の記事の目的は、グラフィック言語のような原始的なIDEF5ツールを犠牲にして、知識分析の問題に新しい聴衆を引き付けることです。
グラフィック言語の問題は、オントロジーのいくつかの関係（軸）を明確に定式化するために使用できないことです。このためのIDEF5テキスト言語があります。ただし、初期段階では、グラフィカル言語は、オントロジーの初期要件を定式化し、IDEF5テキスト言語またはその他のツールでより詳細なオントロジーを開発するためのベクトルを定義するのに非常に役立ちます。
この記事がこの分野の初心者にとって、おそらく長い間オントロジー分析の問題を扱ってきた人々にとっても役立つことを願っています。この記事のすべての主要な資料は翻訳されており、意味のあるものは、以前に参照したIDEF5標準から借用したものです（重複）。また、KNOW INTUIT（彼らの本へのリンク）の著者からの素晴らしい本に触発されました。