Акты, классы и семантический сахар
В предыдущей статье «Событийная онтология vs объектная» были введены основные положения событийной семантики, описаны ее отличия от объектно-ориентированных подходов к моделированию предметной области. В данном тексте на конкретных примерах демонстрируются особенности событийного описания по сравнению с субстанциональным и релятивным. Вводится новое понятие «семантический сахар» и переосмысливается роль иерархических отношений свойств.
Акты
Базовым семантическим примитивом в событийной онтологии является акт, который определяется как изменение индивида, совершаемое актором и фиксируемое в онтологии в виде единичного элементарного события. Под «изменением» понимается как создание нового индивида («отлил деталь», «создал документ»), так и изменение свойств существующего («покрасил забор», «поступил в ВУЗ», «одобрил решение»). Констатация элементарности акта, то есть фиксация его как единичного события, не исключает того, что в другом контексте этот же акт может быть представлен как сложное действие, то есть в виде последовательности событий, приводящей к определенному результату. Так покраска забора может быть описана и как действие, состоящее из множества актов: «подготовил кисть», «смешал краску», «нанес первый слой», «нанес второй слой».
Для фиксации акта необходимо указать: (1) индивид, с которым совершается акт, (2) тип акта, задаваемый глаголом совершенного вида в прошедшем времени (создал, одобрил, смешал), (3) актор. Хотя следует отметить, что не всегда целесообразно, да и не всегда возможно фиксировать актора, в результате действия которого у индивида появилось или изменилось значение свойства. Если в таких актах, как «одобрил», «поступил» принципиально важно, кто именно их совершил, то во многих других ситуациях либо упоминание актора не существенно (как, например, в случае с покраской забора), либо актора как такового вообще не было (например, при фиксации цвета травы). Поэтому в событийной онтологии не все события являются актами, многие события просто фиксируют наличие у индивида значения свойства («трава зеленого цвета»).
Акт, класс, отношение
Событийная семантика создается как альтернативная объектно-ориентрованной семантике, представленной в двух вариантах (часто смешиваемых): (1) субстанциональная, базирующаяся на представлении о существовании обособленных вещей и их свойств и опирающаяся на формализм иерархии классов, и (2) реляционная, исходящая из примата отношений. Рассмотрим отличия семантик на примере действия «обучение Иванова в МГУ».
При субстанциональном подходе факт обучения Иванова фиксируется включением его в класс «студенты МГУ». По окончании обучения Иванов исключается из этого класса. Здесь следует отметить, что отнесение к какому-либо классу само по себе не несет никакой семантической нагрузки — смысловая составляющая содержится только в названии класса. Реляционное описание имеет дело не с классами и их элементами, а с индивидами, устанавливая между ними семантически определенные отношения, в нашем примере — «Вася является студентом МГУ». Фиксация отношения между индивидами намного содержательнее, чем отнесение к классу, особенно с учетом того, что отношение («является студентом») может иметь как область определения, так и область значений («человек» и «учебное заведение» соответственно). Для фиксации времени начала и окончания учебы в субстанциональном и реляционном описаниях необходимы дополнительные записи.
В событийной семантике деятельность описывается последовательностью актов, в нашем примере: «Иванов принят в МГУ» и «Иванов отчислен/выпущен МГУ». Очевидно, что фиксация пары актов, ограничивающих во времени деятельность «учеба в МГУ», смыслово содержательнее, чем лишь указание типа отношения «является студентом» и уж подавно, чем отнесение к классу (поименованному множеству). К тому же, использование специализирующих вариантов актов — «отчислен» и «выпущен» — позволяет сделать исчерпывающее по содержанию описание причины завершения действия, не увеличивая количество утверждений. При этом понятно, что каждый из перечисленных актов однозначно предопределяет установление или снятие отношения «является студентом», чего нельзя сделать в обратном порядке: завершение отношения ничего не говорит об акте, в результате которого это произошло («отчислен» или «выпущен»). Ну и конечно, при необходимости сделать утверждение обо всех студентах МГУ легко создать множество/группу из индивидов, участвующих в акте «принят в МГУ» и еще не имеющих записи об актах «отчислен/выпущен».
Проиллюстрируем преимущества описания через акты еще на одном примере — отношении «Петров имеет в собственности машину». В событийной онтологии вместо этого отношения следует зафиксировать один из актов: «купил», «принял в дар», «получил по наследству» и т.п. Прекращение отношения собственности также должно быть зафиксировано одним из актов: «разбил», «подарил», «продал» и т.п. При этом понятно, что тип отношения всегда логически следует из акта: акт «принял в дар» однозначно устанавливает отношение «имеет в собственности». Обратное не всегда очевидно: из указания отношения в редких случаях возможно выявить тип акта, который послужил причиной начала или разрыва этого отношения (учиться в МГУ можно и после перевода, а не только при поступлении).
Здесь же следует отметить, что для инициации индивидов «Иванов» и «МГУ» в событийной онтологии не требуется относить их к каким-либо классам. Иванов является человеком, а МГУ — высшим учебным заведением исключительно благодаря актам: «мама-Иванова родила Иванова-сына», «Министерство образования зарегистрировало МГУ». И эти акты являются обуславливающими для появления новых индивидов сущностей: Иванова — индивида сущности «человек» и МГУ — индивида сущности «ВУЗ» (тип сущности задается моделями действий «рождение» и «регистрация»). При этом надо подчеркнуть, что сущность в событийной семантике не является классом: создание индивида сущности нельзя трактовать, как включение его в некоторое множество, речь идет только об отнесении его к некоторому типу объектов.
Акты и атрибуты
Показательно также и соотношение актов и атрибутов, то есть свойств, значения которых фиксируются на самом индивиде безотносительно других индивидов (в отличие от отношений). Допустим, необходимо зафиксировать факт принятия или отклонения Ивановым некоторого документа. Простейший вариант, который реализуется в объектно-ориентированном подходе — это ввести атрибут «решение» с двумя фиксированными строковыми значениями «утвержден» и «отклонен» и присвоить одно из значений документу. Но кроме этого, надо еще добавить запись, что присвоил это значение именно Иванов. Однако, если обратить внимание на содержание происходящего — действие принятия решения, — то для его моделирования целесообразнее, конечно же, использовать событийную семантику и вместо атрибута фиксировать один из актов: «утвердил» или «отклонил». В этом случае принятие решения будет записано с помощью одного утверждения «Иванов отклонил документ».
Семантический сахар
Как показали примеры, событийное описание предметной области предлагает совсем другой взгляд на природу и семантическую роль отношений между индивидами. Если в качестве базового семантического примитива принят акт, то отношения могут рассматриваться лишь как лингвистические уточнения, контекстные поименования ролей или функций, которые эти индивиды приобретают в результате выполнения актов. К примеру, если в некоторой пространственной области А выделена область В (акт «выделена»), то из этого однозначно следует, что В и А находятся в отношении «часть — целое». Если кубик С помещен в коробку D (акт «помещен»), то между кубиком и коробкой установится отношение «находится в». По сути, можно сказать, что в событийной онтологии отношения должны трактоваться как «семантический сахар» (по аналогии с синтаксическим сахаром в программировании), то есть как нечто, расширяющее вариативность языка, необходимое лишь для удобства общения, не обладающее самостоятельным содержанием. То есть можно утверждать, что для исчерпывающего описание деятельности достаточно только фиксации актов, а любое отношение есть лишь поименование индивида или его состояния, порождаемое и отменяемое актами.
Например, акт «Маша родила Сашу» автоматически порождает отношения между его участниками: «Маша мама Саши» и «Саша сын Маши». Если же принять во внимание предшествующие три акта «Даша родила Машу», «Даша родила Гришу» и «Паша женился на Маше», то акт рождения Саши инициирует появление целого букета отношений: «Паша папа Саши», «Саша внук Даши», «Саша племянник Гриши» и т.п. Все эти отношения («мама», «сын», «папа», «внук», «племянник») следует считать семантическим сахаром, поскольку они не вносят дополнительного содержания, а только упрощают общение посредством добавления новых поименований. То есть весь этот семантический сахар нужен для того, чтобы можно было просто поинтересоваться «есть ли у Гриши племянник?», а не строить вопрос типа «есть ли у Гриши «индивид мужского пола, которого родила Маша, которую, как и Гришу, родила Даша?».
Введение представления о «семантическом сахаре» важно, прежде всего, для понимания принципиального отличия событийной семантики от реляционной. Ведь именно акты порождают отношения, а не наоборот: ведь из наличия отношения «Гриша дядя Саши» не следует обязательность наличия акта «Маша родила Сашу», поскольку Саша вполне может быть приемным сыном. Выделение семантического сахара также акцентирует внимание на бессмысленности установления иерархического соподчинения между производными от акта отношениями, такими как «родитель → мама» или «бабушка → внук», поскольку эти отношения порождаются одним актом и имеют только лексическое значение, не обладая каким-либо онтологическим содержанием.
Также к семантическому сахару можно отнести и функции, приписываемые индивиду при совершении им некоторого акта или действия. К примеру, если фиксируется действие «Иван повез (на автомобиле) Петра», то сразу после этого акта Иван стал выполнять функцию «водитель», а Петр — «пассажир». И очевидно, что эти функции следует рассматривать как семантический сахар, поскольку они задают лишь контекстное поименование участников конкретного действия, не добавляя никакого семантического содержания к описанию самого действия («Иван везет Петра»).
Акты и иерархия свойств
Событийная семантика предлагает отказаться и от иерархии свойств. Вообще не так часто можно столкнуться с ситуацией, когда одно свойство требуется представить как родительское по отношению к другим свойствам. Иногда для свойств «домашний адрес» и «рабочий адрес» предлагают вести в качестве родительского специальное свойство «адрес». Здесь прежде всего следует обратить внимание на отсутствие в данной ситуации особого акта, который мог бы зафиксировать свойство «адрес». Мы имеем дело только с двумя актами: «Иванов поселился по адресу А1» и «Иванов принят на работу по адресу А2». Более того, саму попытку ввести свойство «адрес» как родительское для конкретных адресов (с названием улиц и номеров домов) необходимо расценить как концептуальную ошибку, поскольку у родительского свойства «адрес» либо вообще нет никакого значения, либо в качестве этого значения предлагается признать множество адресов (А1 и А2), что недопустимо, поскольку родительское и дочерние свойства должны иметь одинаковый тип данных. Хотя, конечно, понятно, откуда появилась сама идея ввода специального родительского свойства для нескольких адресов — надо же как-то поименовывать этот список в анкетах. Вот и получается, что здесь мы имеем дело не со свойствами человека, а со свойством анкеты, значением которого является список адресов. То есть в данном случае нет никакой иерархии свойств, а мы имеем дело только с поименованным списком. Также, к примеру, у человека невозможно выделить и такое свойство, как «физические параметры», которое можно было бы представить как родительское для свойств «рост», «вес», «охват груди» и т.п. И в этом случае мы имеем дело не с иерархией свойств, а с поименованным их списком.
Интересен также пример установления иерархических отношений между свойством «клиент» и свойствами «пациент», «покупатель», «студент» и т.п. В объектно-ориентированной онтологии вполне естественным выглядит представление свойств из приведенного списка как дочерних относительно свойства «клиент». Но с позиции событийной семантики мы опять же должны задать вопрос:, а возможно ли рассматривать пары отношений «клиент» и «пациент», «клиент» и «покупатель», «клиент» и «студент» как пары разных свойства? По сути, здесь мы имеем дело с одним актом «стал пользоваться услугами организации» (больницы, магазина, ВУЗа), который автоматически порождает между человеком и организацией отношение «клиент», и это отношение в разных контекстах (для разных организаций) имеет специализированные поименования: «пациент», «покупатель», «студент». То есть мы опять приходим к выводу, что для описания деятельности достаточно фиксации актов, реализуемых участниками этой деятельности, а порождаемые при этом особенные отношения акторов и объектов, а по сути, их поименования, следует трактовать как семантический сахар, который необходим на уровне языкового описания, классификации, поиска.
Итак, во всех случаях, когда между свойствами предлагается установить отношения иерархического подчинения (одно свойство является родительским для других свойств), мы имеем дело либо с поименованными списками свойств, либо с семантическим сахаром, то есть специализированным поименованием одного свойства в разных контекстах (в разных действиях).
Инвариант и варианты актов
Но не только свойства, но и акты, к примеру, такие, как «купил», «получил в дар», «унаследовал», можно рассматривать как производные (дочерние) относительно акта «получил в собственность». Однако при ближайшем рассмотрении между предположительно «родительским» и «дочерними» актами трудно выявить отношение иерархического соподчинения — их семантика, по сути, неразличима, все они устанавливают одно отношение — отношение собственности. Следовательно, и в данном случае корректнее говорить не о наличии разных актов, а о том, что акты «купил», «получил в дар», «унаследовал» являются вариантами одного акта «получил в собственность», который в данном случае можно рассматривать как инвариант. Использование того или иного варианта акта зависит от действия, в котором он реализуется: «покупка», «дарение», «наследование». Формально это может выглядеть как использование в моделях действий одного и того же акта «получил в собственность» с указанием соответствующего действию имени «купил», «получил в дар», «унаследовал». По сути, мы просто фиксируем, как должен в разных действиях называться акт, инициирующий отношение собственности.
В качестве еще одного примера инварианта и его вариантов можно привести акт «отделил» и его поименования в разных действиях «отпилил», «отрезал», «отломал», «откусил», «оторвал» и т.п. Использование вариантов существенно сокращает число базовых актов и устанавливает отношения между актами без введения иерархического соподчинения.
*
Итак, при построении онтологии предметной области предельно важно сформулировать требования: (1) стоит ли задача моделирования деятельности или (2) необходимо составить тезаурус и установить отношения между терминами. Построение классификаций понятий и установление иерархических отношений между свойствами — это про слова, а точнее, про поиск по словам и аналитику. Для описания деятельности достаточно фиксации актов: актов создания и изменения индивидов, то есть событий, обуславливающих совершение последующих актов. При необходимости реализации поиска по онтологии можно либо по актам создавать слой (или слои) отношений и классификаций, либо на лету трансформировать запросы, содержащие имена отношений, в запросы к актам.
