Описание формализованных бизнес-знаний на языке OWL

Итак, мы формализовали основные бизнес-концепты и взаимосвязи между ними и представили формализованные бизнес-знания в виде метамодели. Теперь нам нужно представить полученную метамодель в таком формате, чтобы можно было передать ее в качестве входного параметра для программного продукта, который бы легко и оперативно интерпретировал ее содержимое. Для реализации поставленной задачи был выбран OWL (Ontology Web Language) — язык для описания веб-онтологий на основе XML/Web стандарта [20].

Язык веб-онтологий OWL может быть использован для описания классов и отношений между ними, которые присущи для веб-документов и приложений. OWL базируется на более ранних языках OIL и DAML+OIL, и сейчас является рекомендуемым W3C. В основе языка лежит представление действительности в модели данных объект — свойство. OWL используется не только для описания web страниц, но и любых объектов действительности. Каждому элементу описания в этом языке ставится в соответствие URI, связи между элементами организуются с помощью механизма reference системы на базе модели объект — свойство.

Основные компоненты OWL включают классы, свойства и индивидуальные элементы.

1) Классы Классы — это основные блоки онтологии OWL. Класс — это концепция в домене. Классы обычно образуют таксономическую иерархию (т.е. систему подкласс-надкласс). Классы определяются с помощью элемента owl:Class. В языке OWL существует два заранее определенных класса: owl:Thing и owl:Nothing. Первый из них является наиболее общим и включает все, второй — это пустой класс. Любой класс, определяемый пользователем, является подклассом класса owl:Thing и надклассом класса owl:Nothing.

OWL поддерживает шесть основных способов описания классов. Самый простой — это класс с именем (named). Другие типы — это классы пересечений (intersection), объединений (union), дополнений (complement), ограничений (restrictions) и классы перечислений (enumerated).

2) Свойства Свойства включают две основные категории:

• · свойства объекта (Object properties), которые связывают индивидуальные элементы между собой;
• · свойства типов данных (Datatype properties), которые связывают индивидуальные элементы со значениями типов данных, такими как целые числа, числа с плавающей запятой и строки. Для определения типов данных OWL использует схему XML.

Свойство может включать домен и некоторую область, связанную с ним. Любое свойство попадает в одну из следующих категорий:

• · функциональная: для любого объекта свойство может принимать только одно значение;
• · обратно-функциональная: два различных индивидуальных элемента не могут иметь одно и то же значение;
• · симметричная: если свойство связывает элемент А с элементом В, то из этого можно сделать вывод, что оно также связывает элемент В с элементом А;
• · транзитивная: если свойство связывает элемент А с элементом В, а элемент В с элементом С, то можно предположить, что оно также связывает элемент А с элементом С.

К классам и свойствам могут применяться различные ограничения. Например, ограничения мощности множества указывают на число связей, в которых может участвовать класс или индивидуальный элемент.

3) Индивидуальные элементы Индивидуальные элементы — это элементы классов; свойства могут связывать их друг с другом. Индивидуальный элемент связывается с тем классом, к которому он принадлежит, с помощью элемента rdf: type (свойство RDF).

В качестве среды для создания метамодели в формате OWL был выбран Protйgй — редактор онтологий и фреймворк для построения баз знаний. Платформа Protйgй поддерживает два основных способа моделирования онтологий посредством редакторов Protйgй-Frames и Protйgй-OWL. Онтологии, построенные в Protйgй, могут быть экспортированы во множество форматов, включая RDF (RDF Schema), OWL и XML Schema. Protйgй имеет открытую, легко расширяемую архитектуру за счёт поддержки модулей расширения функциональности.

В соответствии с описанной выше метамоделью с помощью редактора онтологий Protйgй был создан документ (Приложение 1), описывающий на языке web-онтологий OWL следующие классы и свойства (Object Properties).

Классы:

Свойства (связи между классами):

Таким образом, мы формализовали взаимосвязи между бизнес-процессами и бизнес-стратегиями на абстрактном уровне, т. е. полученная метамодель применима к компании практически в любой отрасли.