Abstract

This paper presents the ontology of the concurrent processes close to Hoare communicating sequential processes. It is the part of the intellectual system for supporting verification of behavioural properties of these processes. Our ontological representation of the processes is oriented both to the application of formal verification methods and to the extraction of information from technical documentation (by our previously developed system of information extraction from a natural language text). We describe the ontology classes and domains that define communicating concurrent processes. These processes are characterized by sets of local and shared variables, a list of actions on these variables which change their values, a list of channels for the process communication (which, in turn, are characterized by the type of reading messages, capacity, ways of writing and reading, and reliability), and also a list of communication actions for sending messages. In addition to the formal mathematical definition of classes and domains of the ontology, examples of descriptions of some ontological classes as well as typical properties and axioms for them are specified in the editor Prot ́eg ́e in the OWL language with the use of the inference rules in the SWRL language. The formal operational semantics of communicating processes is determined on their ontological representation and is given as a labelled transition system. It is reduced to the local operational semantics of separate process instances in the interleaving model. We specialize several types of processes from the subject domain of automatic control systems that model the typical functional elements of the automatic control system (sensors, comparators and regulators) as well as their combinations. The concepts of the specialized ontology are illustrated by the example of a control part for a bottle-filling system.

Highlights

  • This paper presents the ontology of the concurrent processes close to Hoare communicating sequential processes

  • We describe the ontology classes and domains that define communicating concurrent processes

  • I., "Verification Oriented Process Ontology", Modeling and Analysis of Information Systems, 25:6 (2018), 607–622

Read more

Summary

Онтология

Включающую следующие элементы: (1) конечное непустое множество классов, (2) конечное непустое множество атрибутов данных и атрибутов отношений и (3) конечное непустое множество доменов атрибутов данных. Атрибуты данных принимают значения из доменов, а значениями атрибутов отношения являются экземпляры классов. Что некоторые значения атрибутов извлеченных экземпляров онтологии могут быть не определены. Процессы (описываемые классом Process) характеризуются множествами локальных и разделяемых переменных, списком действий над этими переменными, которые изменяют их значения, списком каналов взаимодействия процессов, а также списком коммуникационных действий для отправки сообщений. Переменные процессов (класс Variable) принимают значения основных типов (булевские, конечные подмножества целых чисел или строк для перечислимых типов). Условие выполнимости каждого действия зависит от охранных условий (класс Condition) для значений переменных и содержимого отправленных сообщений. Также мы приведем примеры описаний некоторых онтологических классов, их свойств и аксиом, заданных в редакторе Protege [14] средствами языка OWL с использованием правил вывода на языке SWRL (Semantic Web Rule Language) [12]. С помощью набора правил SWRL мы задаем условия, которые обеспечивают в Protege вывод новых знаний и проверку корректности и совместности онтологического описания набора процессов с помощью машины логического вывода Hermit [8]

Формальная семантика онтологии
Заключение
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call