論文の概要: Model management to support systems engineering workflows using ontology-based knowledge graphs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.09596v1
- Date: Wed, 10 Dec 2025 12:45:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-11 15:14:53.522602
- Title: Model management to support systems engineering workflows using ontology-based knowledge graphs
- Title(参考訳): オントロジーに基づく知識グラフを用いたシステム工学ワークフローを支援するモデル管理
- Authors: Arkadiusz Ryś, Lucas Lima, Joeri Exelmans, Dennis Janssens, Hans Vangheluwe,
- Abstract要約: 本稿では,実行ワークフローから生成されたアーティファクトをモデル化するフレームワークを提案する。
基本的なワークフローの概念、関連する形式主義、アーティファクトは、OMLで定義されたオントロジーで正式に定義される。
また,システム設計や実装,アーティファクトストレージなどにおいて,システム工学を支援するツールの開発も行った。
その結果,本提案は,ストレージやバージョニングといった基本的な問題に対処するだけでなく,関連する情報にアクセスするのに要する時間を短縮した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.09134244356393663
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: System engineering has been shifting from document-centric to model-based approaches, where assets are becoming more and more digital. Although digitisation conveys several benefits, it also brings several concerns (e.g., storage and access) and opportunities. In the context of Cyber- Physical Systems (CPS), we have experts from various domains executing complex workflows and manipulating models in a plethora of different formalisms, each with their own methods, techniques and tools. Storing knowledge on these workflows can reduce considerable effort during system development not only to allow their repeatability and replicability but also to access and reason on data generated by their execution. In this work, we propose a framework to manage modelling artefacts generated from workflow executions. The basic workflow concepts, related formalisms and artefacts are formally defined in an ontology specified in OML (Ontology Modelling Language). This ontology enables the construction of a knowledge graph that contains system engineering data to which we can apply reasoning. We also developed several tools to support system engineering during the design of workflows, their enactment, and artefact storage, considering versioning, querying and reasoning on the stored data. These tools also hide the complexity of manipulating the knowledge graph directly. Finally, we have applied our proposed framework in a real-world system development scenario of a drivetrain smart sensor system. Results show that our proposal not only helped the system engineer with fundamental difficulties like storage and versioning but also reduced the time needed to access relevant information and new knowledge that can be inferred from the knowledge graph.
- Abstract(参考訳): システムエンジニアリングは、資産がますますデジタル化されつつあるドキュメント中心のアプローチからモデルベースアプローチへとシフトしてきた。
デジタル化はいくつかの利点をもたらすが、いくつかの懸念(ストレージやアクセスなど)と機会をもたらす。
サイバー物理システム(CPS)の文脈では、様々な分野の専門家が複雑なワークフローを実行し、様々な形式主義でモデルを操作する。
これらのワークフローに関する知識の収集は、リピータビリティとレプリケータビリティを許容するだけでなく、実行によって生成されたデータへのアクセスと推論を可能にするために、システム開発におけるかなりの労力を削減することができる。
本研究では,ワークフローの実行から生成されたアーティファクトをモデル化するフレームワークを提案する。
基本的なワークフローの概念、関連する形式主義、アーティファクトは、OML(Ontology Modelling Language)で定義されたオントロジーで正式に定義される。
このオントロジーは、システム工学データを含む知識グラフの構築を可能にし、推論を適用することができる。
また,ワークフローの設計や実装,アーティファクトストレージなどにおいて,格納されたデータのバージョニングやクエリ,推論などを考慮したシステムエンジニアリングを支援するツールも開発しました。
これらのツールは知識グラフを直接操作する複雑さを隠蔽する。
最後に,本提案手法を駆動型スマートセンサシステムの実システム開発シナリオに適用した。
その結果,本提案は,ストレージやバージョニングといった基本的な問題に対処するだけでなく,知識グラフから推測可能な関連情報や新たな知識へのアクセスに要する時間を短縮した。
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