Modelowanie danych w narzędziu Digital Twin Builder (wersja zapoznawcza)

Modelowanie to praktyka tworzenia ustrukturyzowanych reprezentacji rzeczywistych systemów lub domen w celu lepszego zrozumienia, analizowania i pracy ze złożonymi informacjami.

W kontekście zarządzania danymi i wiedzą ontologia jest formalnym modelem definiującym zestaw pojęć, typów jednostek, właściwości i typów relacji w określonej domenie, tworząc wspólny słownictwo i strukturę do organizowania informacji. Nalogie wykraczają poza proste struktury danych, osadzając semantyczne znaczenie w danych, co pozwala lepiej zrozumieć, jak różne informacje odnoszą się do siebie nawzajem.

Modelowanie z nalogami jest szczególnie przydatne w przypadku scenariuszy przemysłowych, w których dane pochodzą z wielu połączonych źródeł, takich jak sprzęt, systemy sterowania i aplikacje biznesowe. Modelowanie oparte na topologii umożliwia firmom tworzenie ustandaryzowanego widoku wszystkich odpowiednich typów jednostek (takich jak maszyny, materiały lub procesy) oraz ich typów relacji, zapewniając spójność i współdziałanie między systemami. Na przykład w zakładzie produkcyjnym ontologia może pomóc w ujednoliceniu danych z czujników IoT, systemów produkcyjnych i dzienników konserwacji. Ten proces ułatwia analizowanie wydajności, przewidywanie potrzeb związanych z konserwacją lub optymalizowanie użycia zasobów. Modelowanie oparte na ontologii przechwytuje złożoność środowisk przemysłowych w ustrukturyzowanym, interpretowalnym modelu. Ten model obsługuje inteligentniejsze podejmowanie decyzji, wydajne operacje i adaptację, co zwiększa wartość w złożonych ekosystemach przemysłowych.

Istnieją dwie główne kategorie ontologii:

• Wyższa ontologia: ogólna, abstrakcyjna struktura podstawowych pojęć, która zapewnia wspólne słownictwo do wspierania współdziałania między różnymi domenami
• Ontologia domeny: szczegółowy, konkretny model, który przechwytuje pojęcia, relacje i reguły unikatowe dla konkretnego pola lub obszaru wiedzy

Ontologie narzędzia Digital Twin Builder obejmują obie te koncepcje.

Koncepcje

Kluczowe konstrukcje metamodelu w elemencie konstruktora cyfrowego bliźniaka (wersja zapoznawcza) to przestrzeń nazw, typ jednostki, wystąpienie jednostki, właściwość, typ relacji i wystąpienie relacji, a także zapewniają elastyczne podstawy do tworzenia zaawansowanych, przydatnych ontologii dla określonych potrzeb biznesowych. Te konstrukcje są podstawowymi elementami ontologii, pomagając użytkownikom spójnie definiować i reprezentować złożoną wiedzę. Dzięki tym funkcjom można tworzyć standardowe reprezentacje pojęć i znaczące połączenia między nimi, co jest niezbędne do tworzenia modeli danych, które są współdziałające, skalowalne i elastyczne w aplikacjach przemysłowych.

Poniżej przedstawiono bardziej szczegółowe opisy konstrukcji:

• Przestrzeń nazw: Przestrzeń nazw jest grupowaniem z unikatowym identyfikatorem, używanym do organizowania i rozróżniania zestawów typów jednostek, właściwości i typów relacji w ramach ontologii. Pomaga uniknąć konfliktów, zapewniając, że elementy o tej samej nazwie, ale w różnych kontekstach pozostają odrębne. Przestrzenie nazw są przydatne do zarządzania dużymi lub wielodomenowymi ontologiami, gdzie istotna jest spójna identyfikacja.
• Typ jednostki: typ jednostki jest kategorią, która definiuje koncepcję w ramach ontologii (w tym nalogie górnej i domenie). Służy jako szablon dla poszczególnych instancji jednostek tego typu i określa wspólne cechy dzielone przez wszystkie instancje w tej kategorii. Niektóre przykłady typów jednostek to Sprzęt i Proces (z górnej ontologii) oraz Proces pompy odśrodkowej i destylacji (z ontologii domeny).
  • W narzędziu Digital Twin Builder możesz wybrać jeden ze wstępnie zdefiniowanych typów systemowych lub zdefiniować własne typy jednostek. Aby uzyskać więcej informacji na temat typów systemów, zobacz Mapowanie danych na typy jednostek w narzędziu Digital Twin Builder (wersja zapoznawcza) — typy systemu.
• Instancja jednostki: Instancja jednostki jest unikatowym, rozpoznawalnym obiektem typu jednostki, reprezentującym określony obiekt w domenie. Na przykład jeśli pompa jest typem jednostki w ontologii domeny produkcyjnej, to Pump-001, określona pompa zainstalowana na linii produkcyjnej, jest wystąpieniem jednostki.
• Właściwość: Właściwość jest właściwością, która udostępnia dodatkowe informacje o typie jednostki. Właściwości ułatwiają opisywanie cech, pomiarów lub innych szczegółów, takich jak temperatura pracy dla maszyny lub typu materiału dla produktu. Są one zwykle definiowane w typie jednostki i mają określone wartości w każdym wystąpieniu jednostki.
• Typ relacji: typ relacji definiuje połączenie między typami jednostek, określając, jak są ze sobą powiązane. typy relacji mogą reprezentować łącza hierarchiczne (na przykład część czegoś) lub łącza kojarzące (na przykład stosowane w). Pomagają one w strukturze ontologii przez wyjaśnienie zależności, interakcji i skojarzeń w modelu.
• Wystąpienie relacji: wystąpienie relacji jest konkretnym przykładem typu relacji. Na przykład, jeśli istnieje typ relacji o nazwie hasPart, który łączy typ jednostki Pompa z typem jednostki Łożysko, to wystąpienie tej relacji może być przedstawione jako Pump-001 hasPart Bearing-001, co wskazuje, że określone wystąpienie pompy ma określone łożysko jako część.

Aby dowiedzieć się, jak te pojęcia są wdrażane w mapowaniu danych w aplikacji Digital Twin Builder, zobacz Mapowanie danych na typy jednostek w Digital Twin Builder (wersja zapoznawcza).

Przechowywanie i dostęp

Dane ontologii dla elementu cyfrowej reprezentacji bliźniaczej (wersja zapoznawcza) są przechowywane w usłudze Fabric lakehouse skojarzonej z elementem konstruktora cyfrowej reprezentacji bliźniaczej. Lakehouse znajduje się w folderze głównym obszaru roboczego z nazwą, która wygląda jak nazwa elementu konstruktora cyfrowego bliźniaka z dodatkiem dtdm.

Lakehouse ma dwie warstwy logiczne:

• Warstwa podstawowa: Warstwa podstawowa to zestaw tabel różnicowych przeznaczony do przechowywania zarówno definicji ontologii, jak i zrealizowanych danych ontologicznych. Ta warstwa organizuje i zachowuje podstawowe struktury ontologii, w tym definicje typów jednostek, właściwości, typów relacji, przestrzeni nazw i wszelkich metadanych skojarzonych z modelem domeny.
• Warstwa domeny: Warstwa domeny jest ustrukturyzowanym zestawem znormalizowanych widoków bazy danych utworzonych na podstawie warstwy podstawowej, aby przedstawić wyraźną reprezentację tworzonej ontologii. Ta warstwa jest tworzona przez przekształcanie i rozmieszczanie danych z tabel warstwy bazowej na widoki, które bezpośrednio odzwierciedlają strukturę logiczną i typy relacji w domenie ontologii.

Wyświetlanie danych w platformie lakehouse

Warstwy danych podstawowych i domen można wyświetlić w punkcie końcowym SQL usługi Data Lakehouse konstruktora cyfrowej reprezentacji bliźniaczej. Punkt końcowy można znaleźć jako element podrzędny lakehouse w obszarze roboczym Fabric.

W okienku nawigacji w obszarze Schematy warstwa podstawowa jest reprezentowana w obszarze tabel dbo>, a warstwa domeny jest reprezentowana w obszarze Widoki dom>.

Treści powiązane

• Mapowanie danych na typy jednostek w narzędziu Digital Twin Builder (wersja zapoznawcza)