Abstract
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.
Highlights
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
We provide detailed ontological specifications for these techniques
V., "Methods for Domain Specification of Verification-Oriented Process Ontology", Modeling and Analysis of Information Systems, 26:4 (2019), 534–549
Summary
Мы рассматриваем онтологию как структуру, которая включает в себя следующие элементы: (1) конечное непустое множество классов, (2) конечный непустой набор атрибутов данных и атрибутов отношений, и (3) конечный непустой набор доменов атрибутов данных. Экземпляр класса определяется набором значений атрибутов для этого класса. Процессы (описываемые классом P rocess) характеризуются набором локальных и разделяемых переменных, списком действий над этими переменными, которые меняют их значения, списком каналов для взаимодействия, а также списком коммуникационных действий по отправке сообщений. В зависимости от формальной семантики, приписываемой онтологии процессов, базовые типы и операции, определённые для переменных этих типов, могут различаться. В частности, при задании семантики как конечной системы помеченных переходов [4] в качестве базовых типов мы рассматриваем булевский тип, конечные подмножества целых и строк для перечислимых типов, а также конечные типы, производные из перечисленных. Условие срабатывания для каждого действия определяется как охранное условие (класс Condition) относительно значений переменных и содержимого каналов. Что при выборе формальной семантики онтологии как конечной системы помеченных переходов, ёмкость каналов должна быть ограничена. В следующем разделе мы определим метод специализации и расширения онтологии посредством добавления специализирующих классов и ограничивающих аксиом для предметной области
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.