IDEF5
ボールペンの IDEF5 構成図の例。

IDEF5（オントロジー記述獲得法のための統合定義）は、使用可能で正確なドメインオントロジーを開発および維持するためのソフトウェアエンジニアリング手法です。[1]この標準は、ソフトウェアエンジニアリングの分野における モデリング言語のIDEFファミリーの一部です。

概要

コンピュータサイエンスの分野では、オントロジーは特定の領域における概念やオブジェクト、そして関連する関係性や意味を捉えるために用いられます。さらに、オントロジーキャプチャは用語の標準化によってプロジェクトの調整を助け、情報の再利用の機会を創出します。lDEF5オントロジーキャプチャ法は、特定の領域における人間の理解を忠実に反映するオントロジーを確実に構築するために開発されました。[1]

IDEF5法では、現実世界のオブジェクト、その特性、そしてそれらの相互関係に関する特定の主張の内容を捉え、その内容を直感的で自然な形で表現することで、オントロジーを構築します。IDEF5法は、主に3つの要素から構成されます。[2]

トピック

オントロジー

IDEF5において、オントロジーという用語の意味は、ある領域で使用される用語のカタログ、それらの用語を組み合わせてその領域における状況について有効な記述を行うための規則、そしてそのような記述がその領域で用いられる際に行われる「承認された推論」を含むものと特徴付けられている。あらゆる領域には、その領域における人間が（概念的または物理的な）オブジェクト、連想、状況として識別する現象が存在する。様々な言語メカニズムを通じて、人はそれらの現象に明確な記述子（例えば、名前、名詞句など）を関連付ける。[1]

オントロジーの中心概念

人間工学システムのためのオントロジーの構築は、IDEF5の焦点です。このようなシステムの文脈において、オントロジー的知識の性質は、より伝統的な概念にいくつかの修正を伴います。これらの修正の第一は、種類という概念に関係しています。歴史的に、種類とは、共通の性質、つまりその種類のメンバーすべてにのみ共有される一連の特性によって結び付けられたオブジェクトの客観的なカテゴリーです。[1]

エンタープライズ・オントロジーの構築において、世界を節目で分割しようとする試みはあるものの、その分割はエンタープライズ内の事物の性質によって決定されるのではなく、むしろ、それらの事物がエンタープライズにおいて何らかの観点から果たすべき役割によって決定される。これらの役割は、様々な方法で異なるオブジェクトによって様々な方法で果たされる可能性があり、また、ドメインに関する正当な視点は多岐にわたるため、エンタープライズ内の識別可能な各種類のインスタンスが共通の性質を共有することを要求するのは、ましてやその性質を構成する特性がそれらの担い手にとって本質的であることを要求するのは、あまりにも制約的である。したがって、エンタープライズ・オントロジーでは、より柔軟な種類の概念が必要となる。[1]

オントロジー開発プロセス

オントロジー開発には、広範な反復、議論、レビュー、そして内省が必要です。知識抽出は通常、発見のプロセスであり、相当な内省を必要とします。専門家の多大な関与とグループワークのダイナミクスの両方を組み込んだプロセスが必要です。オントロジー分析のオープンエンドな性質を考えると、オントロジー開発に「クックブック」的なアプローチを採用することは賢明ではありません。IDEF5オントロジー開発プロセスは、簡単に言えば、以下の5つの活動から構成されます。[1]

  1. 組織化とスコープ設定: このアクティビティには、オントロジー開発プロジェクトの目的、視点、コンテキストを確立し、チーム メンバーに役割を割り当てることが含まれます。
  2. データ収集: このアクティビティには、オントロジー開発に必要な生データの取得が含まれます。
  3. データ分析: このアクティビティには、オントロジー抽出を容易にするためのデータの分析が含まれます。
  4. 初期オントロジー開発: このアクティビティでは、取得したデータから予備的なオントロジーを開発します。
  5. オントロジーの改良と検証: このアクティビティには、開発プロセスを完了するためのオントロジーの改良と検証が含まれます。

上記のアクティビティは順番にリストされていますが、アクティビティ間にはかなりの重複と反復が存在します。

オントロジー分析

オントロジー分析は、ドメインを構成する特徴的なオブジェクトやプロセスを議論するために用いられる語彙を検証し、その語彙に含まれる基本用語の厳密な定義を展開し、それらの用語間の論理的関係を特徴づけることによって達成されます。この分析の成果物であるオントロジーは、一連の正確な定義、すなわち公理を備えたドメイン語彙であり、これらの定義、すなわち公理は用語の意味を十分に制約し、その語彙を用いたデータの一貫した解釈を可能にします。[3]

IDEF5 ビルディングブロック

定義

IDEF5の主要用語とIDEF5の基本回路図言語記号の一部については、図を参照してください。[1]

親切
非公式には、いくつかの特徴的な特性を共有する個体の集団を指します。より正式には、種類とは「従業員」「機械」「旋盤」といった普通名詞で表される特性を指します。
個人
現実世界のオブジェクトの中で最も論理的に基本的な種類。代表的な例としては、人間、具体的な物理的オブジェクト、プログラムなどの特定の抽象オブジェクトなどが挙げられます。プロパティや関係といった高次の論理的順序を持つオブジェクトとは異なり、個体は本質的に多重にインスタンス化できません。個体は第一階オブジェクトとも呼ばれます。
指示対象
別のオントロジーまたは IDEF モデルの種類、オブジェクト、プロパティ、関係、またはプロセスの種類を参照するために使用される、IDEF5 詳細化言語の構成要素。
関係
2つ以上のオブジェクト間に成立する抽象的かつ一般的な関連または接続。プロパティと同様に、関係は複数のインスタンスに展開可能です。特定のインスタンスにおいて関係が成立するオブジェクトは、その関係の引数と呼ばれます。
州
ある種の物体が、ある過程のある時点で示す特性。通常は普通名詞ではなく形容詞で表されます。例えば、水は凍結状態、液体状態、気体状態のいずれかになります。
プロセス
現実世界での出来事、または状況であり、ある時間間隔（場合によっては瞬間的）において、1人以上の個体が関与する。通常、プロセスは、プロセス内の1人以上の個体の特性に何らかの変化を伴います。「プロセス」という用語の曖昧さから、プロセスインスタンスと呼ばれることもあります。

図の種類

IDEF5スケマティック言語では、様々な種類のダイアグラム、すなわちスケマティックを作成できます。これらのスケマティックの目的は、あらゆる表現と同様に、情報を視覚的に表現することです。したがって、あらゆるスケマティックを解釈するための意味規則を提供する必要があります。これらの規則は、言語の最も基本的な構成要素を解釈するための規則を概説し、それをより複雑な構成要素に再帰的に適用することによって提供されます。基本的なIDEF5スケマティック言語から派生した4つの主要なスケマティックタイプがあり、これらはドメイン専門家にとって直感的な形式でオントロジー情報を直接取り込むために使用できます。[3]

  • 分類図 ：分類図は、人間が知識を論理的な分類体系に体系化するためのメカニズムを提供します。特に優れた分類には、記述包摂と自然種分類という2つの種類があります。
  • 構成図 : 構成図は、オントロジーのコンポーネント間で非常に一般的な「一部」関係をグラフィカルに表現するメカニズムとして機能します。
  • 関係図 : 関係図を使用すると、オントロジー開発者はドメイン内の種類の関係を視覚化して理解できるほか、一次関係間の関係をキャプチャして表示することもできます。
  • オブジェクト状態図式 ：種類と状態に関する情報とプロセスに関する情報の間に明確な区別がないため、IDEF5図式言語は、モデル作成者がオブジェクト中心のプロセス情報（すなわち、オブジェクトの種類と、特定のプロセスにおけるそれらの様々な状態に関する情報）をかなり詳細に表現することを可能にします。これらの構成要素から構築されたダイアグラムは、オブジェクト状態図式と呼ばれます。
  • 分類図
    分類図
  • 構成図
    構成図
  • 関係図
    関係図
  • オブジェクト状態図
    オブジェクト状態図

参照

参考文献

  1. ^ abcdefg Perakath C. Benjamin et al. (1994). IDEF5 Method Report Archived 2008-12-21 at the Wayback Machine . Knowledge Based Systems, Inc.
  2. ^ Varun Grover、 William J. Kettinger (2000). Process Think: 情報化時代におけるビジネス変革の成功への展望. p.176-178
  3. ^ ab KBSI (2006). IDEF5概要 2009年5月15日アーカイブ、Wayback Machine at idef.com
ウィキメディア コモンズには、 IDEF5に関連するメディアがあります。
  • IDEF5の概要は、2016年3月3日にWayback Machineのwww.idef.comにアーカイブされています。
  • IDEF5 メソッド レポートは、1994 年から 2008 年 12 月 21 日にWayback Machineにアーカイブされています。
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