ГОСТ Р 56272-2014/ISO/TS 15926-8:2011

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Системы промышленной автоматизации и интеграция

ИНТЕГРАЦИЯ ДАННЫХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ, ВКЛЮЧАЯ НЕФТЯНЫЕ И ГАЗОВЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

Часть 8

Практические методы интеграции распределенных систем: практическая реализация сетевого языка онтологий (OWL)

Industrial automation systems and integration. Integration of life-cycle data for process plants including oil and gas production facilities. Part 8. Implementation methods for the integration of distributed systems. Web Ontology Language (OWL) implementation

ОКС 25.040.40; 75.020

Дата введения 2016-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "НИИ экономики связи и информатики "Интерэкомс" (ООО "НИИ "Интерэкомс") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии документа, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 100 "Стратегический и инновационный менеджмент"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2014 г. N 1858-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному документу ISO/TS 15926-8:2011* "Системы промышленной автоматизации и интеграция. Интеграция данных жизненного цикла перерабатывающих предприятий, включая нефтяные и газовые производственные предприятия. Часть 8. Практические методы интеграции распределенных систем: практическая реализация сетевого языка онтологий (OWL)" (ISO/TS 15926-8:2011 "Industrial automation systems and integration - Integration of life-cycle data for process plants including oil and gas production facilities - Part 8: Implementation methods for the integration of distributed systems: Web Ontology Language (OWL) implementation", IDT)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2020 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Комплекс международных стандартов ИСО 15926 предназначен для представления информации о жизненном цикле перерабатывающих предприятий, включая нефтяные и газовые производственные предприятия. Это представление определяется общей концептуальной моделью данных, которая является основой для совместного использования баз данных и хранилищ информации. Такая модель предназначена для применения совместно со справочными данными, например стандартными экземплярами, которые представляют информацию, общую для ряда пользователей, технологических установок или того и другого вместе. Поддержка деятельности на протяжении жизненного цикла зависит от использования необходимых справочных данных совместно с моделью данных.

Комплекс международных стандартов ИСО 15926 состоит из нескольких частей. Настоящий стандарт содержит описание практической реализации сетевого языка онтологий (OWL) с помощью семантических сетевых технологий консорциума всемирной сети (W3C).

Настоящий стандарт использует трансляцию классов ИСО/ТС 15926-4, справочных данных и методологии использования шаблонов (в соответствии с ИСО/ТС 15926-7) для практической реализации среды описания ресурса (RDF) и сетевого языка онтологии (OWL), необходимых для моделирования данных, обеспечения интеграции и взаимодействия. Настоящий стандарт служит базисом для рассматриваемой инфраструктуры интеграции, взаимодействия и методов испытаний.

Под шаблоном в настоящем стандарте понимается специальная структура данных, установленная в комплексе международных стандартов ИСО 15926. В настоящем стандарте шаблоны рассматриваются с нескольких точек зрения.

Во-первых, шаблон - это предикат, утверждение которого формулируется в качестве аксиомы. Шаблон формулирует в себе некое утверждение о модели данных и каждый его экземпляр - истинное утверждение в рамках используемой модели данных.

Во-вторых, шаблон - это способ передачи данных. Когда создается шаблон, четко оговаривается семантика каждой его свободной переменной, а требование к структуре модели данных, в рамках которой применяется шаблон, оформляется в виде формулы логики первого порядка. Предполагается, что справочные данные при обмене не передаются - к ним имеют доступ и получатель и отправитель, то есть они пользуются общим "словарем" (хотя понятие "справочные данные" намного шире, чем понятие "словарь"). В основном передаются экземпляры шаблонов (template instance), поскольку их семантика задана наперед, получатель и отправитель всегда знают, какой смысл вложен в переданный набор данных. Кроме того, в случае создания хранилища данных об индивидах в виде триплетов (реализация фасадов (от английского слова facade) как способа представления информации об индивидах на основе справочных данных) к нему возможен доступ при помощи SPARQL запросов, тогда вопрос получения необходимых данных сводится к построению соответствующего запроса. Таким образом, если шаблон соответствует моделям данных передающей и принимающей сторон, то достаточно передать лишь блок данных, идентифицирующий шаблон и содержащий в себе заполненные свободные переменные. Тогда принимающая сторона, зная его семантику, соотнесет переданные значения переменных со своей моделью данных необходимым образом.

В-третьих, шаблоны являются справочными данными, их спецификация хранится в библиотеке справочных данных RDL при помощи специальных структур данных.

Поскольку в соответствии с ИСО 15926 шаблон является предикатом логики первого порядка, удовлетворяющим аксиоматике модели данных настоящего стандарта, то, заполняя соответствующими значениями переменные такого предиката, мы получаем утверждения об объектах с фиксированной семантикой - экземплярах шаблона. Шаблоны позволяют как генерировать справочные данные (для создания однородной группы утверждений об элементах библиотеки справочных данных RDL достаточно применить шаблон необходимое количество раз с соответствующими значениями переменных), так и создавать связи между библиотеками справочных данных RDL и моделью данных приложения (например, PLMпpилoжeния) - так называемый маппинг (mapping).

Настоящий стандарт распространяется на:

- метод трансляции (отображения) классов ИСО/ТС 15926-4 в среду описания ресурсов и сетевого языка RDF/OWL;

- метод трансляции (отображения) шаблонов ИСО/ТС 15926-7 в среду описания ресурсов и сетевого языка RDF/OWL;

- структурные компоненты специализированных шаблонов;

- порядок использования моделей информационных объектов;

- структурные компоненты метаданных.

От пользователей настоящего стандарта требуется понимание концептуальных моделей данных и ИСО/ТС 15926-7.

Целевая аудитория настоящего стандарта:

- технические директора и руководители проектов, определяющие, подходит ли ИСО 15926 для конкретных нужд ведения бизнеса;

- разработчики программного обеспечения интерфейса связи между старыми системами и системами, соответствующими ИСО 15926;

- разработчики программного обеспечения, соответствующего ИСО 15926 и используемого для интеграции данных.

В настоящем стандарте одни и те же объекты (в оригинале именуемые английским термином "thing") могут относиться к:

1) сущностям реального мира,

2) представлению сущностей реального мира на языке EXPRESS,

3) представлению сущности в среде описания ресурса или на расширенном языке разметки (RDF/XML). Смысл слова (фразы) устанавливается с помощью типографских обозначений:

- если слово или фраза приведены обычным шрифтом, то это просто сущность реального мира;

Пример 1 - охлаждающий водяной насос.

- если слово или фраза приведены жирным_шрифтом_с_нижним_подчеркиванием, то сущность является представлением в среде EXPRESS для модели данных в соответствии с ИСО 15926-2;

Пример 2 - class_of_inanimate_physical_object (класс неодушевленных физических объектов).

- если слово или фраза приведены жирнымШрифтомБезПробелов, то это аксиома подтипа в соответствии с ИСО/ТС 15926-7;

Пример 3 - ClassOflnanimatePhysicalObject.

- если слово приведено курсивом, то это "родной" тип рассматриваемой сущности RDF/RDFS/OWL.

Пример 4 - rdfs.subClassOf.

Используемые идентификаторы в данных примерах являются вымышленными.

     1 Область применения

В настоящем стандарте определены вопросы практической реализации методов интеграции, совместного использования, обмена и передачи информации о жизненном цикле перерабатывающих предприятий, полученной путем использования модели данных ИСО 15926-2 и методологии использования шаблонов ИСО/ТС 15926-7.

Настоящий стандарт распространяется на:

- определение правил использования среды описания ресурса RDF и сетевого языка онтологий OWL в контексте настоящего стандарта;

- отображение модели данных ИСО 15926-2 из формата EXPRESS на сетевой язык OWL-2;

- определение методологии создания онтологии OWL для справочных данных в соответствии с ИСО/ТС 15926-4;

- определение онтологий OWL с использованием базовых шаблонов и исходного множества основных шаблонов;

- определение методологии создания онтологий OWL для "специализированного шаблона" (см. 2.1.32), устанавливающего типы информации для любого экземпляра (реализации) индивидуального объекта possible_individual в течение его жизненного цикла.

Настоящий стандарт не распространяется на:

- особый тип языка правил, используемый для применения логики первого порядка;

- процедуру принятия решения о том, что хранение (обмен) данных производится либо с помощью верхних (поднятых) данных (lifted data), либо только с помощью нижних (опущенных) экземпляров шаблонов (lowered template instances) и объектов.

Примечание - Находится в компетенции бизнеса.

     2 Термины, определения и сокращения

2.1 Термины и определения

В настоящем документе используются следующие термины и определения.

2.1.1 базовый шаблон (base template): Шаблон, содержащий только типы сущности в расширении соответствующей аксиомы шаблона.

[ИСО/ТС 15926-7:2011, определение 2.1.1]

2.1.2 класс (class): Категория или классификация элементов, выделенных по одному или нескольким критериям для последующего включения или исключения.

Примечание 1 - Класс не обязательно должен состоять из известных членов класса (сущностей, которые удовлетворяют критериям вхождения в данный класс).

Примечание 2 - Из-за пространственно-временной парадигмы, используемой для определения индивидуальных объектов в настоящем стандарте, не все классы являются хорошо обособленными множествами. Пояснение приводится в ИСО 15926-2.

Примечание 3 - Адаптировано из ИСО 15926-1:2004, определение 3.1.1.

2.1.3 основной класс (core class): Класс, отражающий разделения индивидов и отношений в соответствии с общеупотребительными терминами, применяемыми в обычном языке.

Примечание - Условия включения в класс часто не определяются формально: понимание класса может иллюстрироваться примером.

Пример - Труба, пол, насос, лампа накаливания - основные классы.

[ИСО 15926-1:2004, определение 3.1.4]

2.1.4 основной шаблон (core template): Шаблон библиотеки справочных данных RDL, для которого все элементы справочных данных в расширении аксиомы шаблона являются основными классами.

[ИСО 15926-7:2011, определение 2.1.6]

2.1.5 банк данных (data store): Компьютерная система, обеспечивающая хранение данных для обращения к ним в будущем.

[ИСО 15926-1:2004, определение 3.1.6]

2.1.6 тип данных (data type): Область значений.

[ИСО 10303-11:2004, определение 3.3.5]

2.1.7 хранилище данных (data warehouse): Банк данных, в котором смежные данные объединяются для обеспечения интегрированного множества данных без дублирования или избыточности с поддержкой множества различных прикладных вариантов.

[ИСО 15926-1:2004, определение 3.1.7]

2.1.8 сущность (entity): Класс информации, определенный общими свойствами.