プロセスオントロジー

哲学において、プロセスオントロジーとは、秩序だった全体性としての世界の構造の普遍的なモデルを指す。^[1]^[2]このようなオントロジーは、いわゆる応用オントロジーとは対照的に、基礎オントロジーである。基礎オントロジーは、それ自体が経験的証明にアクセス可能であることを主張するのではなく、経験的現象を一貫して説明し、まとめることができる構造設計パターンであると主張する。西洋の歴史を通じて、支配的な基礎オントロジーは、いわゆる実体理論である。しかし、物理学の基礎の発見の進歩により、「エネルギー」、「オブジェクト」、および空間と時間の物理的次元などの境界概念を統合できる基本概念の発展が促進されたため、基礎プロセスオントロジーは近年ますます重要になっている。

コンピュータサイエンスにおいて、プロセスオントロジーとは、プロセスを構成するコンポーネントとその関係を記述したものである。形式的なプロセスオントロジーは、操作の知識ドメインにおけるオントロジーである。このようなオントロジーは、多くの場合、上位オントロジーの利点を活用している。計画ソフトウェアは、プロセスとその制約の形式的な記述に基づいて計画生成を実行するために使用できる。プロセス/計画オントロジーを定義するために、多くの努力がなされてきた。^[3]

プロセス

プロセスは、製造や生物学などの分野で、入力要素を特定の特性を持つ出力要素に変換する一連の変換として定義できます。また、プロセスは、製造、エンジニアリング、ビジネスプロセスなどのプロセスに固有のワークフローと一連のイベントとして定義することもできます。

オントロジー

ＰＳＬ

プロセス仕様言語 (PSL) は、基本的な製造、エンジニアリング、ビジネスプロセスの正式な記述とモデリングのために開発されたプロセスオントロジーです。このオントロジーは、イベントインスタンス、オブジェクトインスタンス、およびタイムポイントの基本レベルの概念のクラスと関係の語彙を提供します。PSL のトップレベルは、次のものを中心に構築されています。^[4]

アクティビティ – アクションのクラスまたはタイプ。たとえば、install-part は、パーツがインストールされるアクションのクラスです。
アクティビティ発生 – 特定の場所と時間に発生するイベントまたはアクション。たとえば、特定のタイムスタンプで発生するインストールパーツの特定のインスタンスなど。
タイムポイント – 時間内のポイント
オブジェクト – 時間点やアクティビティ以外のもの

サイク

Cycオントロジー用に開発されたプロセス/プランニングオントロジーでは、PSLの基底レベルより上のクラスと関係により、プロセスを純粋に型レベルで記述できます。^[5]^[6] PSLの基底レベルでは、イベントインスタンス、オブジェクトインスタンス、およびタイムポイント記述のプリミティブが使用されます。PSLの基底レベルより上の型もPSLで表現されており、型レベルと基底レベルが比較的独立していることを示しています。この基底レベルより上のCycプロセスオントロジーの型レベルでは、次の概念が使用されます。

プロセス –スクリプトとして形式化
集約プロセス – プロセスの単一エピソードより上位のレベルのプロセス。アクションの参加者の数を整数の範囲と、少数や多数などの質的値で表す。
スクリプト – 再発が予想される典型的なイベントのパターン
- スクリプトにはサブイベントがあり、スクリプトは複合イベントであることを意味します。
シーン –スクリプトのサブイベント
役割/参加者 –脚本やシーンで演じる俳優やオブジェクトの種類を指定します
条件 –シーン（イベント）を実行するために満たさなければならない前提条件と、シーンの後に満たさなければならない事後条件（効果）
繰り返し – プロセスの繰り返し回数は既知である場合もあれば、指定されていない場合もあり、特定の条件が満たされるまで繰り返される場合もあります。
複合プロセスの繰り返しサブイベントの順序付けと構成の特性:
- 開始順序 – サブイベントは完全に順序付けられた個別の時点で開始されます
- 終了順序 – サブイベントは完全に順序付けられた明確な時点で終了します
- EndsBeforeEnd – サブイベントは、それより前に開始するサブイベントインスタンスより前または同時に終了します。
- 連続的 – 重複するサブイベントなし
- 終了 – サブイベントがあり、その後は他のサブイベントは開始されません。すべてのアクティビティには開始点と終了点があるため、プロセスが終了する時点があります。
- 均一 – すべてのサブイベントは同じイベントタイプです
アイデンティティ - プロセスにおける参加者のアイデンティティ、つまり、あるシーンや繰り返しで役割を演じる俳優やオブジェクトが、別のシーンや繰り返しで演じる俳優やオブジェクトと同じであることは、参加者の可能性のある制約によって表されます。

SUPERとDDPO

プロジェクトSUPER ^[7]（企業内および企業間のプロセス管理に利用されるセマンティクス）は、セマンティックビジネスプロセス管理（SBPM）のオントロジーを定義することを目標としていますが、これらのオントロジーはさまざまな環境で再利用できます。このプロジェクトの一部は、他のすべてのSUPERオントロジーを結び付ける上位プロセスオントロジー（UPO）を定義することです。プロジェクトSUPERの成果には、UPOと、プロセスと組織のためのオントロジーのセットが含まれています。[ ^8]^[9]オントロジーのほとんどはWSMLで記述されており、いくつかはOCMLで記述されています。

UPO の候補モデルは DDPO ^[10] (DOLCE+DnS プランオントロジー) でした。これは、プランを指定し、抽象的なプランと実行可能なプランを区別するプランニングオントロジーです。DOLCE ^[11]^[12] (言語および認知工学のための記述オントロジー) は、自然言語と人間の常識の根底にあるオントロジーカテゴリを捉えることを目的としています。DnS (記述と状況) は、他の特定のオントロジー (または基本語彙) によって仮定されたタイプと関係のコンテキスト依存の再記述を可能にする構成主義オントロジーです。DDPO では、DOLCE と DnS を一緒に使用して、物理的および非物理的なオブジェクト (社会的エンティティ、精神的オブジェクトと状態、概念化、情報オブジェクト、制約)、イベント、状態、領域、品質、構成主義的状況を含むプランオントロジーを構築します。DDPO の主なターゲットはタスク、つまりアクションのタイプ、そのシーケンス、およびそれらに対して実行される制御です。

oXPDL

oXPDL ^[13]オントロジーは、標準化されたXMLプロセス定義言語（XPDL ）に基づいたプロセス交換オントロジーです。oXPDLの目的は、 PSL、RosettaNet、SUMOなどの既存の標準オントロジーの機能を組み込みながら、OWLやWSMLなどの標準化されたWebオントロジー言語でXPDLプロセスモデルのセマンティクスをモデル化することです。

地球外生命体

一般形式オントロジー^[14]^[15] ( GFO ) は、プロセスとオブジェクトを統合するオントロジーです。GFO には、オブジェクト、プロセス、時間と空間、特性、関係、役割、機能、事実、状況などのカテゴリの詳細が含まれています。GFO では、原子時間間隔と濃密時間の存在など、カテゴリのさまざまな公理化が可能です。GFO の 2 つの特徴は、持続性の説明と時間モデルです。持続性に関しては、持続物 (オブジェクト) と持続物 (プロセス) の区別は、特別なカテゴリである持続者 [ sic ] の導入によって GFO 内で明確にされています。持続者は、そのインスタンスが時間の経過とともに「同一のまま」であることを意図した特別なカテゴリです。時間に関しては、時間間隔は GFO でプリミティブとみなされ、時間ポイント (「時間境界」と呼ばれる) が導出されます。さらに、時間ポイントは一致する場合があり、これは瞬間的な変化をモデル化するのに便利です。

m3po と m3pl

マルチメタモデルプロセスオントロジー^[16]^[17] (m3po) は、ワークフローと振り付けの記述を組み合わせて、プロセス交換オントロジーとして使用できるようにします。内部ビジネスプロセスの場合、ワークフロー管理システムはプロセスモデリングに使用され、ビジネスプロセスの記述と実行を可能にします。^[18]外部ビジネスプロセスの場合、振り付けの記述は、ビジネスパートナーがどのように協力できるかを記述するために使用されます。振り付けは、内部ロジックが表示されない内部ビジネスプロセスのビューと考えることができます。これは、プライベートワークフローのパブリックビューに似ています。^[19]^[20]^[21] m3poオントロジーは、ワークフローと振り付けドメインからの参照モデルと言語を組み合わせて、内部ビジネスプロセスと外部ビジネスプロセスの両方を統合します。 m3poオントロジーはWSMLで記述されています。関連するオントロジーm3plは、拡張機能FLOWS (Webサービス用第一順序論理)を使用してPSLで記述されており、ワークフローモデルから振り付けインターフェースを抽出できます。^[22]

m3po オントロジーは、次の参照モデルと言語の機能を組み合わせたものです。

XPDL – 異なるワークフロー管理システム間で、実行時情報なしでワークフローモデルを交換するための標準
PSL – ワークフローモデルのセマンティクスをキャプチャし、ワークフロー管理システム間でのモデルの変換を可能にするオントロジー
YAWL – すべてのワークフローパターンを直接サポートする研究ワークフロー言語
BPEL – 実行可能なビジネスプロセス言語であり、抽象プロトコルが含まれています。
WS-CDL – マルチパーティコラボレーションモデル

m3poオントロジーは、ワークフロー仕様とワークフロー管理の5つの主要な側面を使用して構成されています。 ^[23]異なるワークフローモデルでは5つの側面に異なる重点を置いているため、各側面の最も精巧な参照モデルが使用され、m3poに統合されました。

機能的および行動的 – 最も重要な概念は、 processType、processOccurrence、activityType、activityOccurrenceです。
情報 – データとデータフローによって定義される
組織的 – 特定のタスクを実行する責任者を定義します。セキュリティ関連の問題
運用 – ユーザーが実行する手動タスクと、自動化されたコンピュータプログラムが実行する自動タスクによる、ワークフローとその環境との相互作用
直交 – 時間に基づくスケジュール、整合性と障害回復

参照

参考文献

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外部リンク

応用オントロジー研究所 (LOA)
企業内および企業間のプロセス管理に利用されるセマンティクス (SUPER)
言語および認知工学のための記述オントロジー (DOLCE)
オントメッド
マルチメタモデルプロセスエンジニアリング (m3pe)

[1] Rescher, Nicholas. 「プロセス哲学」。Zalta , Edward N. (編)。スタンフォード哲学百科事典。ミシェル・ウェーバー編『ホワイトヘッド以後：レッシャーの過程形而上学』フランクフルト/パリ/ランカスター、オントス出版、2004年を参照

[2] ヴォルフガング・ゾースト (2009).プロセッショントロジー。 Ein systematischer Entwurf der Entstehung von Existenz。ベルリン。ISBN 978-3-936532-60-92010年8月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません発行者 (リンク)

[3] Gangemi, A., Borgo, S., Catenacci, C., Lehman, J. (2005). 「知識コンテンツのタスク分類法 (成果物 D07)」(PDF)。応用オントロジー研究所 (LOA)。pp. 9–26。{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[4] Gangemi, A., Borgo, S., Catenacci, C., Lehman, J. (2005). 「知識コンテンツのタスク分類法 (成果物 D07)」(PDF)。応用オントロジー研究所 (LOA)。p. 16。{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[5] Aitken, Stuart (2001). 「Cyc におけるプロセス表現と計画: スクリプトとシーンから制約まで」(PDF)。人工知能応用研究所 (AIAI)、エディンバラ大学。

[6] Aitken, Stuart; Curtis, Jon (2002).プロセスオントロジーの設計: 語彙、意味、使用法。コンピュータサイエンスの講義ノート。第 2473 巻。ベルリン/ハイデルベルク: Springer。pp. 263–270。doi : 10.1007 / 3-540-45810-7_13。ISBN 978-3-540-44268-4。 {{cite book}}:|work=無視されました (ヘルプ)

[7] 「プロジェクト IST 026850 SUPER: ビジネスプロセスオントロジーフレームワーク (成果物 1.1)」(PDF)。Information Society Technologies (IST)。2007 年 5 月。

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[10] Gangemi, A., Borgo, S., Catenacci, C., Lehman, J. (2005). 「知識コンテンツのタスク分類法 (成果物 D07)」(PDF)。応用オントロジー研究所 (LOA)。pp. 27–66。{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)

[11] マソロ、クラウディオ;ボルゴ、ステファノ。ガンガミ、アルド。グアリーノ、ニコラ。オルトラマリ、アレッサンドロ (2002 年頃)。「WonderWeb 成果物 D18: オントロジーライブラリ」(PDF)。応用オントロジー研究所 (LOA)。

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[19] Chiu, DKW; et al. (2004). 「Web サービス環境におけるワークフロービュー主導の組織間相互運用性」. Inf. Tech. And Management . 5 (3–4): 221–250. CiteSeerX 10.1.1.648.5148 . doi :10.1023/b:item.0000031580.57966.d4. S2CID 40564279.

[20] Dijkmanm, R.; Dumas, M. (2004 年 12 月). 「サービス指向設計: 多視点アプローチ」(PDF) . International Journal of Cooperative Information Systems . 13 (4): 337–368. doi :10.1142/s0218843004001012.

[21] Schulz, KA; Orlowska, ME (2004). 「ワークフロービューアプローチによる組織間ワークフローの促進」Data Knowl. Eng . 51 (1): 109–147. doi :10.1016/j.datak.2004.03.008.

[22] Haller, A.; Oren, E. (2006 年 6 月)。「m3pl: 振り付けインターフェースを抽出するための Work-FLOWS オントロジー拡張」(PDF)。ESWC2006と連動したビジネスプロセス管理のセマンティクスに関するワークショップの議事録。

[23] Jablonski, S.; Bussler, C. (1996).ワークフロー管理: モデリングの概念、アーキテクチャ、実装。International Thomson Computer Press。