канд. физ.-мат. наук, с.н.с.
PhD, senior researcher
канд. физ.-мат. наук, с.н.с.
PhD, senior researcher
м.н.с.
junior researcher
доктор тех. наук, зав. лаб.
DSci, head of laboratory
Удобная для пользователя формальная спецификация и верификация параллельных и распределённых систем, принадлежащих различным предметным областям, таким как системы автоматического управления, телекоммуникации, бизнес-процессы, являются активными темами исследований в силу их практической значимости. В этой статье мы представляем методы разработки специализированных ориентированных на верификацию онтологий процессов, которые используются для описания параллельных и распределенных систем предметных областей. Одним из преимуществ таких онтологий является их формальная семантика, которая делает возможной формальную верификацию описанных систем. Наш метод основан на абстрактной онтологии процессов, ориентированной на верификацию. Мы используем два метода специализации абстрактной онтологии процессов. Декларативный метод с помощью специализации классов исходной онтологии, введения новых декларативных классов, а также системы аксиом задаёт ограничения для классов и отношений абстрактной онтологии. Конструктивный метод использует техники семантической разметки и сопоставления с образцом, чтобы связать понятия предметной области с классами абстрактной онтологии процессов. Мы даём подробные онтологические спецификации этих техник. Наши методы сохраняют формальную семантику исходной онтологии процессов и, следовательно, возможность применения формальных методов верификации к специализированным онтологиям процессов. Мы показываем, что конструктивный метод является уточнением декларативного метода. Построение онтологии типовых элементов систем автоматического управления иллюстрирует наши методы: разработано декларативное описание классов и ограничений специализированной онтологии в системе Protege на языке OWL с использованием правил вывода на языке SWRL и построена система шаблонов семантической разметки, которая реализует типовые элементы систем автоматического управления.
User-friendly formal specifications and verification of parallel and distributed systems from various subject fields, such as automatic control, telecommunications, business processes, are active research topics due to its practical significance. In this paper, we present methods for the development of verification-oriented domain-specific process ontologies which are used to describe parallel and distributed systems of subject fields. One of the advantages of such ontologies is their formal semantics which make possible formal verification of the described systems. Our method is based on the abstract verification-oriented process ontology. We use two methods of specialization of the abstract process ontology. The declarative method uses the specialization of the classes of the original ontology, introduction of new declarative classes, as well as use of new axioms system, which restrict the classes and relations of the abstract ontology. The constructive method uses semantic markup and pattern matching techniques to link sublect fields with classes of the abstract process ontology. We provide detailed ontological specifications for these techniques. Our methods preserve the formal semantics of the original process ontology and, therefore, the possibility of applying formal verification methods to the specialized process ontologies. We show that the constructive method is a refinement of the declarative method. The construction of ontology of the typical elements of automatic control systems illustrates our methods: we develop a declarative description of the classes and restrictions for the specialized ontology in the Prot´eg´e system in the OWL language using the deriving rules written in the SWRL language and we construct the system of semantic markup templates which implements typical elements of automatic control systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.