Исследование посвящено многоуровневым спецификациям в онтологическом и концептуальном моделировании. Выразительным средством таких спецификаций служит отношение классэкземпляр. Рассмотрена историческая сторона исследований многоуровневых спецификаций в концептуальном моделировании, вопросы вычислительной сложности моделей при использовании многоуровневых спецификаций. Изложен подход к моделированию предметных областей с использованием многоуровневых описаний и сочетание онтологического и концептуального моделирования с использованием этого подхода.
1. Введение
Одним из видов отношений, неотъемлемо используемых в концептуальном и онтологическом моделировании, является отношение, задающее связь между классом как множеством объектов и объектом – экземпляром класса. Мы будем использовать для его обозначения термин «отношение класс-экземпляр». Данное отношение является основой для моделирования классификации объектов, имеющих какое-либо общее свойство, а чаще – однотипных объектов (в моделях данных со строгой типизацией).
Отношение класс-экземпляр присутствует практически во всех современных концептуальных и онтологических моделях (языках). Однако в большинстве своём они ограничивают его использование, разделяя классы и экземпляры на непересекающиеся множества. Другими словами, экземплярами классов не могут становиться другие классы, и многоуровневая таксономия, основанная на отношении класс-экземпляр, невыразима. 2. Связанные работы
В пору активных исследований в области концептуального моделирования баз данных в 70-х – 80-х годах прошлого века [4] развивались различные подходы абстрактного представления предметных областей. Среди прочего, были разработаны такие подходы, как семантические сети, фреймы, модели, ставшие прообразом дескриптивных логик, объектный подход. Изучались различные выразительные средства абстракции: агрегация, обобщение, классификация и их свойства [8].
Исследовались также и многоуровневые средства классификации. Развитые средства многоуровневой классификации реализованы в языке Telos [10], разработанном как средство представления знаний для создания информационных систем. В языке Telos вводятся три пространства спецификаций: агрегация (структура объектов), обобщение/специализация (и соответственно, наследование спецификаций потомком) и классификация. Всякое утверждение является экземпляром какого-либо класса. Существует также специальный класс, содержащий все утверждения и себя. Утверждения в Telos классифицируются как: • токены – утверждения, не имеющие экземпляров; • простые классы – утверждения, имеющие экземплярами только токены; • метаклассы – утверждения, имеющие экземплярами простые классы; • и так далее.
Таким образом, выстраивается неограниченная таксономия всё более абстрактных утверждений.
В [10] также озвучена идея расширения модели с помощью метаклассов в Telos. Когда класс становится экземпляром метакласса, то можно говорить о том, что метаклассы атрибутов становятся категориями, связанными с непосредственными атрибутами класса.
Язык СИНТЕЗ [9] явился результатом исследований проблем интеграции в области баз данных и информационных систем в Институте проблем информатики РАН и представляет собой выразительное средство спецификации. Он базируется на модели фреймов. Фрейм имеет идентификатор и набор слотов, каждый из которых может иметь набор значений слота. Язык фреймов позволяет специфицировать также метафреймы, метаслоты и метазначения, которые сами определяются как фреймы. По своей сути, фреймы предназначены для описания слабоструктурированной (или вообще нетипизированной) информации, но могут описывать и структурированную (типизированную) информацию. Кроме того, в языке СИНТЕЗ фреймы используются как метаконструкции для описания других конструкций языка, таких как типы, классы, функции и т.д.
Приведём пример фрейма, т. к. спецификации на языке СИНТЕЗ будут использоваться в качестве примеров в статье и дальше: { V407Cyg; metaframe
source: AAVSO end in: astronomicalObject; spatialCoord: { ra: 21h02m09.85s; de: +45° 46′ 33.0″; }; magnitudes: { magValue: 13.3; passband: V; } }; Фреймом описан астрономический объект V407Cyg, его слоты определяют данные об объекте, а именно, положение на небе и видимый блеск. Cлот in является предопределённым для языка фреймов и говорящим о том, каким классам принадлежит данный фрейм. Также в метафрейме указана дополнительная информация об источнике данных, имеющихся в фрейме.
На синтаксическом базисе языка фреймов построена и объектная модель языка СИНТЕЗ. В языке разделены абстрактные типы данных, которые являются интенсиональными спецификациями структуры и поведения объектов, и классы, специфицирующие множества однотипных объектов. В спецификации класса указывается тип его экземпляров.
Фрейм может отражать состояние объекта определённого типа, в этом случае, его структура должна соответствовать спецификации соответствующего абстрактного типа данных. Фрейм может становиться экземпляром класса, если структура фрейма соответствует типу экземпляров класса.
Рассмотрим пример спецификации типа AstronomicalObject для приведённого выше объекта и класса astronomicalObject, экземпляром которого он является: { AstronomicalObject; in: type; spatialCoord: CoordEQJ; magnitudes: {set; type_of_element: Magnitude}; isVariable: {in: function; params: {-returns/boolean}; } { astronomicalObject; in: class; instance_section: AstronomicalObject;
Эти спецификации синтаксически являются фреймами, в слотах in которых указаны предопределённые метаклассы type и class. Принадлежность фреймов этим метаклассам определяет, что перед нами спецификации типа или класса соответственно. Слоты spatialCoord, magnitudes определяют атрибуты типа, слот isVariable – метод типа. В спецификации класса в слоте instance_section указывается тип экземпляров класса.
Отношения обобщения/специализации между типами и между классами задаются с помощью слотов supertype и superclass соответственно. { Star; in: type; supertype: astronomicalObject; { star; in: class; superclass: astronomicalObject; instance_section: Star;
В языке СИНТЕЗ вводятся две таксономии типов: решётка типов на основе отношений обобщения/специализации между типами и таксономия на основе отношения тип-значение. Многоуровневая система типов устроена следующим образом: • уровень 0 составляют значения, выразимые в языке СИНТЕЗ; • уровень 1 – типы, • уровень 2 – типы, значениями которых являются типы 1 уровня (уровень метатипов), • уровень 3 – типы, значениями которых являются типы 2 уровня (уровень метаметатипов) и так далее.
С другой стороны, связанная с системой типов система классов также состоит из двух таксономий, определяемых отношениями класс-подкласс и класс-экземпляр. Причём классы принадлежат тем же уровням, что и типы их экземпляров. Экземплярами метаклассов определённого уровня являются метаклассы предыдущего уровня (а для 0го и 1-го уровня объекты и классы соответственно). Метатипы определённого уровня определяются как метаклассы, экземплярами которых являются типы предыдущего уровня. В следующих разделах более подробно будут исследоваться возможности многоуровневой системы спецификации языка СИНТЕЗ.
Исследования, производимые в Дальневосточном федеральном университете, используют многоуровневость спецификаций в области онтологий для описания однородной структуры определений в разделах сложной онтологии [1]. Метаонтология, т. е. онтология более высокого уровня абстракции, используемая для описания других онтологий, задаёт структуру внутренней организации разделов большой онтологии, указывая общие свойства разновидностей онтологических соглашений, используемых в онтологии раздела. Уровней метаонтологии при необходимости может быть несколько.
В [1] описан также процесс разработки метаонтологии снизу вверх, включающий анализ разделов сложноструктурированной онтологии, выделение множеств тех онтологических соглашений, которые описываются похожим образом или имеют подобных смысл, и описание общих параметризованных соглашений для выделенных множеств. Другие разделы онтологии могут разрабатываться с учётом созданной метаонтологии.
Метаклассы часто используются для определения метамоделей языков и схем. Так, стандарт OMG MetaObject Facility (MOF) [11] вводит четыре уровня для определения метамоделирования. В терминологии MOF все они называются моделями. Модель уровня M0 содержит объекты, модель уровня M1 определяет их схемы, на уровне M2 описывается метамодель, т. е. модель данных, язык определения схем, а на уровне M3 MOF замыкает определение моделей, определяя собственную модель данных в своих же терминах. Однако это замыкание ограничивает многоуровневость структуры описанием языка определения схем.
Язык RDF Schema [15], рекомендованный W3C, призван быть универсальным средством для описания любых ресурсов в Веб и построен на наиболее простых конструкциях. Благодаря этому он не имеет ограничений на использование классов в качестве экземпляров других классов. Это позволяет выражать на нём многоуровневую классификацию. 3. Причины слабой распространённости многоуровневых спецификаций
На практике многоуровневая классификация вводится не во многих моделях данных. Основная причина кроется в высокой вычислительной сложности логических задач, связанных с её моделированием. Описание многоуровневой классификации невозможно смоделировать в логике первого порядка, т. к. метакласс моделируется утверждением второго порядка, в котором связанная квантором переменная должна принимать значения, соответствующие классам.
Так, язык описания онтологий Ontolingua [12] основан на логике первого порядка ввиду использования языка KIF для утверждений, и поэтому изначально не допускает многоуровневости.
Язык онтологий в технологиях Семантического Веба OWL [13] использует своим базисом язык RDF Schema, допускающий моделирование метаклассов. Диалект OWL Full использует эту возможность, однако он неразрешим. Диалект DL не сохраняет семантику классов RDF Schema, а вводит свою семантику, соответствующую дескриптивной логике, т. е. допускающую подмножество конструкций первого порядка, в котором разрешима задача выполнимости и некоторые другие логические задачи.
То же касается профилей языка OWL 2 [14] и соответствующих им логик. Ни один из профилей не вводит возможности моделирования метаклассов, несмотря на то, что используются подходы к увеличению выразительной мощности, в частности, в профиле RL – за счёт введения условий на использование конструкций в выражениях суперклассов и подклассов. 4. Возможности многоуровневой классификации в языке СИНТЕЗ В условиях многоуровневой классификации языка СИНТЕЗ классы (в том числе, метаклассы и метатипы) и типы могут становиться объектами (значениями других типов и экземплярами метаклассов). Т. е. они входят в универсум значений, как и обычные значения типов, выразимые в языке СИНТЕЗ:
Inst: C × Δ, С ⊂ Δ, где С – множество классов, Δ – множество значений, Inst – множество отношений классэкземпляр.
В отличие от отношений обобщения/специализации, отношение классэкземпляр не является отношением частичного порядка: оно нетранзитивно и антирефлексивно. Поэтому таксономии в языке СИНТЕЗ, построенные на основе этих отношений, ортогональны друг другу. Спецификации могут образовывать таксономии обобщения/специализации (на отношении класс-подкласс для классов и на отношении тип-подтип для типов) лишь в рамках одного уровня таксономии классификации: C = ∪ i=1..N Ci, Inst = ∪ i=1..N Insti, Insti: Ci × Δi-1, i=1..N, Δi = Ci∪ Ti, i=0..N-1, Δi ⊂ Δ, i=0..N-1, где N – количество уровней классификации, Ci – множество классов уровня i, Ti – множество типов уровня i, Insti – множество отношений классэкземпляр уровня i, Δi – множество значений уровня i, причём Δ0 – множество значений (0-го уровня), выразимых в языке СИНТЕЗ.
Если рассматривать определённый уровень i, его спецификации образуют иерархии типов и классов, независимые от других уровней, при этом значениями типов и, соответственно, экземплярами классов, являются исключительно спецификации уровня i-1. Абстрагируясь от остальных уровней и от того, что спецификации уровня i-1 означают чтолибо больше, нежели фреймы, являющиеся значениями уровня i-1, получим одноуровневую классификацию для данного уровня. Это означает, что спецификации каждого уровня отдельно выразимы в логике первого порядка.
Если сложность спецификаций, используемых в полученной системе типов и классов, такова, что некоторые логические задачи разрешимы, то эти задачи можно решать автоматически применительно к данному уровню классификации. Спецификации других уровней на решение этих задач не будут влиять никоим образом.
В частности, если спецификации уровня i приводимы к дескриптивной логике, то для этого уровня спецификаций автоматически можно решать задачи выполнимости теории, включения классов, классификации экземпляров (т. е. элементов спецификаций предыдущего уровня).
Являясь сам по себе выразительным языком
(предоставляющим, в частности, использование
многосортной логики первого порядка в языке
формул), язык СИНТЕЗ допускает расширение. В
проектах, посвящённых унификации
информационных моделей, представлены методы
реверсивного отображения моделей [2]. В
частности, разработаны расширения, связанные с
отображением языков OWL и OWL 2 в язык
СИНТЕЗ [
Независимость спецификаций разных уровней классификации также позволяет одновременно и произвольно использовать несколько независимых систем классификации уровня i для метаклассификации одних и тех же спецификаций уровня i-1. На решение логических задач в рамках одной системы классификации также не будут оказывать никакого влияния ни сами спецификации уровня i-1, ни спецификации других систем классификации уровня i.
Ниже рассмотрены различные применения многоуровневых спецификаций с учётом описанных их свойств. 5. Применение многоуровневой классификации для решения задач Благодаря механизму классификации спецификации уровня i-1 можно снабжать метаинформацией различного рода на уровне i. При этом элементы спецификаций i-1, будут экземплярами метаклассов уровня i. Соответствующие метаданные могут быть определены в метафреймах экземпляров уровня i-1 независимо от структуры определяемой самими спецификациями уровня i-1.
Рассмотрим некоторые из применений многоуровневого подхода к спецификации. 5.1 Метамодели языков
Наиболее распространённым применением многоуровневых спецификаций является описание метамоделей, описывающих структуру конструкций языков спецификации. Пример обобщённой метамодели структурных конструкций моделей данных, приведённой в [6], определяет общие виды конструкций, такие как типы, абстрактные типы, агрегации, группы, атрибуты, для каждой из которых введены их разновидности по различным критериям. Так, разновидности атрибутов могут быть определены следующим типом (приведено неполное описание): { AttributeConstruct; in: type; supertype: Construct; argumentNumber: integer; attr_domain: {set; type_of_element: TypeConstruct; }; attr_range: {set; type_of_element: TypeConstruct; }; attr_inverse: AttributeConstruct; …
Атрибут argumentNumber определяет арность отношения. Атрибуты attr_domain и attr_range определяют, какие виды конструкций могут быть областями определения и значений. Тип этих атрибутов TypeConstruct, отдельно определённый в метамодели, соответствует произвольным типам, которые могут быть представимыми (числа, строки, изображения), абстрактными или составными (агрегации, группы) типами. Атрибут attr_inverse определяет наличие конструкции, указываемой как обратная. В терминах данной метамодели можно построить спецификацию конкретной разновидности ассоциации, используемой в языке СИНТЕЗ. Для этого определим подтип типа AttributeConstruct, конкретизирующий его структуру: { AssociationConstruct; in: type; sypertype: AttributeConstruct; attr_domain: AbstractType; attr_range: AbstractType; attr_inverse: AssociationConstruct; oneArgInv: {in: predicate, invariant; { predicative: {all p/ AssociationConstruct
(p.argumentNumber = 1)}}; }; { associationConstruct; in: metaclass; superclass: attributeConstruct; instance_section: AssociationConstruct; };
Данная спецификация говорит о том, что областью определения и значений ассоциации могут быть лишь абстрактные типы данных (AbstractType), ей может соответствовать инверсная ассоциация, которая является такой же конструкцией. Метакласс associationConstruct соответствует классу фрагментов спецификаций, являющихся ассоциациями.
Эта спецификация определяется на метауровне для схем на языке СИНТЕЗ, использующих ассоциации. Например, атрибут в спецификации на языке СИНТЕЗ с помощью метаслота может быть снабжён метаинформацией о конструкции, которую он собой представляет: spatialCoord: CoordEQJ; metaslot
in: associationConstruct; end
Более подробно подход к метамоделированию языков спецификации описан в [6]. 5.2 Снабжение спецификаций метаинформацией и дополнительными знаниями
Использование многоуровневых спецификаций для определения метамоделей, описывающих структуру языков спецификаций или схем, является наиболее распространённым их применением. Однако семантика определений метаклассов, может быть произвольной и содержать информацию не только о структуре используемой информационной модели, но и любую другую информацию, например: • модели нефункциональных требований по различным критериям; • схемы метаданных информационного ресурса; • физические модели для класса измерительных значений; • даже ассоциативное сравнение объектов одной модели с другой моделью реального мира и так далее.
Покажем на примере двойных звёзд, каким образом с типами, описывающими наблюдательные характеристики астрономических объектов, может быть связана метаинформация о гипотетической физической модели, обеспечивающей такие наблюдения.
Принимая во внимание уже определённые выше супертипы AstronomicalObject и Star, определим типы VariableStar, BinarySystem и SymbioticStar для моделирования наблюдательных характеристик переменных звёзд, двойных звёзд и симбиотических звёзд как разновидности двойных переменных (спецификации классов опущены, однако также необходимы): { VariableStar; in: type; supertype: Star; variabilityInv: {in: predicate, invariant; { predicative: {all p/VariableStar (p.isVariable()) }}; }, { BinarySystem; in: type; supertype: StarSystem; … }, { SymbioticStar; in: type; supertype: BinarySystem, VariableStar; symbioticInv: {in: predicate, invariant; { predicative: {all s/SymbioticStar ( ex u/Magnitude (is_in(s.magnitudes, u) & (u.passband = UVE | u.passband = X) & u.magValue > 0 ) & ex b/Magnitude, r/Magnitude ( is_in(s.magnitudes, b) & is_in(s.magnitudes, r) & b.passband = B & r.passband = R& b.magValue - r.magValue > 2)) & ^ ex g/Magnitude (is_in(s.magnitudes, g) &
g.passband = Gamma & g.magValue > 0)) & Инвариант symbioticInv определяет условия наблюдений, по которым информационная система принимает исследуемую звезду как симбиотическую. Так, у них должно присутствовать излучение в жёстком ультрафиолетовом или рентгеновском диапазоне, они имеют яркое излучение в инфракрасном диапазоне (это может определяться, например, по положительному показателю цвета B-R), а в гамма-диапазоне не излучают. Важны также некоторые не приведённые здесь характеристики, в частности, особенности спектральных линий.
Физическая модель может быть определена отдельно с помощью значений типов, характеризующих физику систем звёзд. Следующие ниже типы System, Component, Pair и SingleStar определяют характеристики системы звёзд и компонентов системы, являющихся парой или одиночной звездой (соответствующие классы system, component, pair и singleStar также опущены). { System; in: type; pairs: {sequence; type_of_element: Pair }; }, { Component;
in: type; }, { Pair; in: type; supertype: Component; kind: {enum; enum_list:
{Detached, Semidetached, Contacting }}; primary: Component; secondary: Component }, { SingleStar; in: type; supertype: Component; starType: {enum; enum_list: {RedGiant, WhiteDwarf, SuperNova,
NeutronStar, BlackHole}}; hasAccretionDisc: boolean; isRocheLobeFilled: boolean };
На основе этих типов можно определить физическую модель, которая гипотетически подходит для симбиотических звёзд, обеспечивая наблюдаемые характеристики. Для этого необходимо либо определить значение типа System с определённым набором данных, либо определить подтип и затем взять его значение. Мы определим подтип SymbioticStarPhysModel, описывающий физическую модель системы симбиотических звёзд. { SymbioticStarPhysModel; in: type; supertype: System; symbPhysModelInv: {in: predicate, invariant; { predicative: {all s/SymbioticSystem ( cardinal(s.pairs) = 1 & ex p/Pair, u/SingleStar, v/SingleStar ( is_in(s.pairs, p) & p.kind = Semidetached & p.primary = u & p.secondary = v & u.starType = RedGiant & u.isRocheLobeFilled & ^ u.hasAccretionDisc & v.starType = WhiteDwarf & ^ v.isRocheLobeFilled & v.hasAccretionDisc )) }; } } }; { symbioticStarPhysModel; in: metatype; superclass: system; instance_section: SymbioticStarPhysModel;
Данный тип определяет систему из одной тесной пары звёзд, одна из которых является красным гигантом, заполнившим полость Роша, а вторая – горячим белым карликом, аккрецирующим вещество с соседней звезды с образованием аккреционного диска1. С типом связан метатип symbioticStarPhysModel, определяющий класс с экземплярами данного типа. Он определён как метатип, т. к. его экземплярами будут типы другого уровня таксономии классификации.
Остаётся связать тип, описывающий наблюдательные характеристики систем симбиотических звёзд, с описанной физической моделью как со спецификацией метауровня. Тип SymbioticStar становится экземпляром метатипа symbioticStarPhysModel. Для этого метатип необходимо включить в слот in типа SymbioticStar: { SymbioticStar; in: type, symbioticStarPhysModel; … };
Подобным образом (в том числе и одновременно) со спецификациями концептуальной схемы наблюдательных параметров звёзд могут быть связаны и другие независимые спецификации метауровня, например: • модель пространственной ориентации расположения двойных систем относительно наблюдателя, свойственная системам с 1 http://en.wikipedia.org/wiki/Symbiotic_variable_star подобными значениями измерительных параметров, • литературные источники, описывающие подобные наблюдения • требования к качеству данных и другие. Со спецификациями наблюдательных параметров будут связаны дополнительные знания из различных контекстов рассмотрения. Помимо этого, по пересечению классов метаописаний возможно организовать поиск наблюдательных характеристик для заданных ситуаций. 5.3 Спецификации онтологического уровня и уровня представления
В [5] разъясняется отличие концептуальных схем, определяющих концептуальные структуры и поведения объектов предметной области от онтологий, в которых основную роль играют понятия предметной области. Авторами данной работы также отмечалось, что к элементам концептуальной схемы целесообразно и естественно прилагать онтологические спецификации предметной области, определения понятий которой аннотируют соответствующие имена определений концептуальной схемы.
Наиболее распространён подход к семантическому аннотированию, при котором онтология определяет схему метаданных, а с информационными сущностями связаны экземпляры, определяющие конкретные значения в соответствии с данной схемой.
В проектах, использующих язык СИНТЕЗ в качестве средства спецификации задач и ресурсов различной природы, используется более гибкий подход к онтологическому аннотированию концептуальных схем. Элементы спецификации уровня i-1 таксономии классификации описываются выражениями, определяющими, что означает элемент в терминах данной онтологии уровня i, таким образом, что элемент спецификации становится экземпляром этого выражения, а само выражение фактически определяет подпонятие, определённое в терминах онтологии.
Следует отметить, что приведённая в предыдущем разделе спецификация физической модели систем звёзд может быть определена как онтология, а модель наблюдательных характеристик звёзд – как концептуальная схема. Ведь на уровне модели наблюдательных характеристик используются информационные структуры для представления данных, таких как координаты конкретных астрономических объектов и их светимость, что свойственно концептуальным схемам, В то же время физическая модель призвана описать абстракцию понятий и общих знаний о системах звёзд в целом, что является задачей онтологии. В этом случае она должна определять словарь и свойства основных понятий, используемых в предметной области, посвящённой системам звёзд.
Приведённый пример демонстрирует подход к семантическому аннотированию типа SymbioticStar концептуальной схемы онтологическим понятием SymbioticStarPhysModel, определяя семантику типа SymbioticStar с точки зрения контекста, определяемого онтологией. Инвариант symbPhysModelInv в спецификации понятия представляет собой выражение, определяющее эту семантику в терминах онтологии.
Если спецификации уровня i сводимы к дескриптивной логике, в рамках которой принято описывать онтологии, то решение задачи вывода включений (подклассов) класса автоматически найдёт фрагменты спецификаций, онтологически релевантные соответствующему фрагменту спецификации уровня i-1 в контексте онтологии уровня i. К аннотациям одних и тех же элементов спецификаций уровня i-1 несколькими онтологиями уровня i логический вывод применяется независимо. Это позволяет применять онтологический подход к семантическому поиску релевантных спецификаций, а соответственно, к достижению семантической интероперабельности спецификаций.
Подобный подход также может быть использован для согласования онтологий или схем с использованием набора онтологий более высокого уровня. Онтологии из набора могут описывать разные области знаний, рассматривающие элементы согласовываемых спецификаций с разных ракурсов. Описания в терминах определённой онтологии более высокого уровня позволяют обнаружить семантические сходства или различия согласовываемых элементов, исходя из компетенции данной онтологии. При этом спецификации согласовываемых онтологий (схем) остаются независимыми от спецификаций более высокого уровня. В частности, не важна сложность их моделей, т. к. все рассуждения проводятся в терминах онтологий более высокого уровня.
Таким же образом возможности многоуровневой классификации используются для решения задачи семантической интеграции повторно используемых модулей онтологий и концептуальных схем на разных уровнях классификации. Помимо подхода к поиску релевантных элементов с помощью спецификаций метауровня может быть рассмотрена возможность присоединения повторно используемых модулей в качестве спецификаций более высокого уровня. Выполняя роль метаинформации, модуль может оставаться независимым и встраиваться без больших трудозатрат.
Многоуровневые спецификации могут использоваться в различных видах моделирования. Они могут определять модель предметной области декларативно, не предполагая выполнение спецификаций (как в приведённых выше примерах). Однако на любом уровне это могут быть и спецификации исполняемой программы. В этом случае спецификации первого уровня оперируют данными, а спецификации каждого метауровня i – оперируют спецификациями уровня i-1 как объектами, то есть данными для них являются спецификации уровня i-1. Это создаёт возможность динамического управления выбором исполняемого кода. 5.4 Диалекты языков
Большие возможности при решении задач может давать одновременное использование нескольких диалектов языка на различных уровнях классификации или в различных модулях спецификаций. Это могут быть: • спецификации в моделях различной сложности для возможности решения различных логических задач; • спецификации различных видов информации, таких как схемы, онтологии, процессы, сервисы, метаданные и так далее. В контексте мультидиалектных спецификаций многоуровневые спецификации удобны ввиду независимости спецификаций разных уровней и вывода в них. 6. Заключение
Использование многоуровневых спецификаций,
основанных на таксономии классификации в
сочетании с таксономией обобщения/специализации
лишь в рамках одного уровня классификации,
является гибким средством спецификации,
позволяет использовать спецификации уровней
независимо, в частности, не теряя возможности
использовать выразительные средства
спецификации на одном уровне и приемлемый
уровень вычислительной сложности на другом
уровне. Подход применим для организации
повторного использования ресурсов,
семантического аннотирования, задач достижения
семантической интероперабельности ресурсов.
Литература
[1] И. Л. Артемьева. Сложно-структурированные
предметные области. Построение
многоуровневых онтологий // Информационные
технологии. – М.: Новые технологии, 2009. –
№ 1. – С. 16-21.
[2] В. Н. Захаров, Л. А. Калиниченко, И. А. Соколов,
С. А. Ступников. Проектирования канонических
информационных моделей для
интегрированных информационных систем. //
Информатика и приложения. – 2007. – Том 1,
выпуск 2. – С. 15-38.
[
Multilayer Specifications in Conceptual and Ontological Modeling The investigation is dedicated to multilayer specifications in conceptual and ontological modeling. Instantiation relation serves as a mean for expression of such specifications. Historical aspects of investigations in multilayer conceptual modeling are considered, issues of computational complexity during the use of multilayer specifications are discussed. An approach to modeling of subject domains with the use of multilayer descriptions and a kind of interconnection of ontological and conceptual modeling using this approach are represented.