نمذجة المعرفة
نمذجة المعرفة هي عملية إنشاء نموذج معرفي أو مواصفات قياسية قابلة للتفسير الحاسوبي، يتعلق بنوع من العمليات أو نوع من المرافق أو المنتجات. ولا يمكن تفسير النموذج المعرفي الناتج حاسوبيًا إلا إذا تم التعبير عنه بلغة تمثيل معرفي أو بنية بيانات تُمكّن البرمجيات من تفسير المعرفة وتخزينها في قاعدة بيانات أو ملف تبادل بيانات .
الهندسة القائمة على المعرفة أو التصميم المدعوم بالمعرفة هي عملية استخدام نماذج المعرفة بمساعدة الحاسوب لتصميم المنتجات أو المرافق أو العمليات. يستخدم تصميم المنتجات أو المرافق نموذج المعرفة لتوجيه عملية إنشاء المرفق أو المنتج المطلوب تصميمه. بعبارة أخرى، تستخدم هذه العملية المعرفة المتعلقة بنوع معين من الأشياء لإنشاء نموذج منتج لكائن فردي (افتراضي).
وبالمثل، يتطلب تصميم عملية معينة إنشاء نموذج لها، ويمكن الاسترشاد في عملية التصميم بالمعرفة الموجودة في نموذج معرفي خاص بهذا النوع من العمليات. وعادةً ما يُخزَّن نموذج العملية أو المنتج أو المنشأة الناتج في قاعدة بيانات.
عادةً ما تسمح لغة تمثيل المعرفة بتمثيل المعرفة (حول أنواع الأشياء)، بينما تتطلب تمثيل وتخزين نماذج المعلومات حول الأشياء الفردية لغةً أو بنية بيانات أخرى. إذا كانت لغة تمثيل المعرفة قادرة على التعبير عن كليهما، فيمكن التعبير عن نموذج المعرفة ونموذج المعلومات بنفس اللغة (أو بنية البيانات).
ومن الأمثلة على اللغات التي تتيح التعبير عن المعرفة وكذلك المعلومات حول الأشياء الفردية اللغة الإنجليزية الجيلية .
إن أساس نموذج المعرفة لجسم مادي تجميعي هو بنية تفكيك تحدد مكونات التجميع والمكونات الفرعية المحتملة للمكونات.
على سبيل المثال، تتضمن المعرفة المتعلقة بنظام ضاغط أن هذا النظام يتكون من ضاغط ونظام تزييت، وما إلى ذلك، بينما يتكون نظام التزييت من نظام مضخة، وما إلى ذلك. لنفترض أن هذه المعرفة مُعبَّر عنها بلغة تمثيل معرفي تُعبِّر عن المعرفة كمجموعة من العلاقات بين نوعين من الأشياء، حيث يُعرَّف في هذه اللغة نوع علاقة يُسمى "يجب أن يحتوي كجزء أ". عندئذٍ، سيتألف جزء من نموذج معرفي حول نظام ضاغط من التعبيرات التالية لحقائق المعرفة:
- يجب أن يتضمن نظام الضاغط ضاغطًا كجزء منه
- يجب أن يشتمل نظام الضاغط على نظام تزييت كجزء منه
- يجب أن يتضمن نظام التشحيم نظام مضخة كجزء منه
- يجب أن يتضمن نظام المضخة مضخة كجزء منه.
سيتم توسيع نموذج المعرفة هذا بشكل أكبر ليشمل المعرفة والمواصفات المتعلقة بخصائص المكونات وطرق تصنيعها، وربما متطلبات الاختبار والصيانة.
وبالمثل، فإن نموذج المعرفة لعملية ما هو في الأساس تحديد لتسلسل مراحل العملية. ويُحدد هذا التسلسل من خلال حقيقة أن نوعًا معينًا من التدفقات هو ناتج لنوع معين من مراحل العملية، بينما يكون نفس النوع من التدفقات مدخلًا في المرحلة التالية من العملية. لذا، فإن التدفقات المحددة لها أدوار كمدخلات لمراحل العملية، بينما تكون نفس التدفقات مخرجات لمراحل أخرى من العملية. على سبيل المثال:
- يتم إدخال الماء في الغلاية
- البخار هو ناتج الغلاية
- يجب إدخال البخار في السخان
- يجب أن يكون المكثف ناتجًا عن سخان
- إلخ.
شرح محتوى الوثيقة
يتضمن نمذجة المعرفة توضيح المعرفة والمتطلبات المتاحة في المستندات، مثل كتيبات التصميم والمواصفات القياسية (الدولية) وجداول البيانات القياسية.
لكي تصبح هذه المعرفة قابلة للتفسير بواسطة الحاسوب، يجب التعبير عنها بلغة تمثيل معرفي رسمية، وبالتالي تحويلها إلى شكل قابل للتفسير بواسطة الحاسوب.
على سبيل المثال، في شكل تعبيرات باللغة الإنجليزية. يُمكّن هذا من ربط المعرفة والمتطلبات بالكائنات في نموذج المعرفة، بينما يُخزّن النموذج بأكمله في قاعدة بيانات. ويمكن نمذجة المعرفة الموجودة في المستندات على مستويات مختلفة من التوضيح.
يُبقي مستوى منخفض من التوضيح أجزاءً كبيرة من المواصفات في شكل نص بلغة طبيعية. وهذا يعني أن النص قابل للتفسير البشري فقط، ولكنه مع ذلك مرتبط بالعناصر الموجودة في نموذج المعرفة.
وبالتالي، لا يزال بإمكان البرمجيات عرض المعلومات للمستخدمين عند طلب معرفة حول ذلك العنصر. أما في الحالة الأخرى، فيتم تحويل محتوى كل جملة في المستندات إلى لغة تمثيل المعرفة الرسمية، وبذلك تصبح العناصر المذكورة في تلك الجمل جزءًا لا يتجزأ من نموذج المعرفة القابل للتفسير بواسطة الحاسوب.
على سبيل المثال، يمكن ربط المعرفة بأن معيار API 617 يحتوي على مواصفات قياسية للضواغط بمفهوم الضاغط في نموذج المعرفة لنظام الضاغط.
يمكن التعبير عن ذلك بلغة تمثيل المعرفة (باستخدام نوع العلاقة ⟨ المحدد في ⟩ كما يلي:
- تم تحديد الضاغط ⟨ في ⟩ API 617
يعني مستوى أعلى من التوضيح أن الفقرات أو الجمل في اللغة الطبيعية مرتبطة بمكونات في نموذج المعرفة. ويعني النموذج التوضيحي الكامل تحويل جمل اللغة الطبيعية بالكامل إلى بيانات في بنية قاعدة بيانات.
على سبيل المثال، يمكن تضمين مواصفات الحد الأدنى لقطر العمود في نموذج المعرفة على النحو التالي:
- قطر العمود ⟨ يجب أن تكون قيمته على المقياس أكبر من ⟩ 20 مم
تؤدي عملية التوضيح المذكورة أعلاه إلى نماذج المعرفة ونماذج المواصفات القياسية التي تمكن من استخدامها في التصميم المدعوم بالمعرفة والمدعوم بالحاسوب وكذلك في التحقق الآلي من التصاميم.
انظر أيضاً
- هندسة المعرفة