SHACLを使って規制遵守を改善する

公共管理では、ルールや規制がめっちゃ重要。組織や個人がこれらのルールを守ることを確実にするのが大事なんだ。でも、これらの要件をモデル化するのは複雑なこともある。伝統的な方法、例えばウェブオントロジー言語（OWL）を使うと、いくつかの制限があるんだよね。規制要件の特性に対応するには、別のアプローチが必要なんだ。

#OWLの課題

OWLは知識を構造化された形で表現するために設計されてる。自動推論を使って情報が正確かつ一貫しているかをチェックするのが可能なんだけど、OWLには大きな欠点がある。オープンワールド仮定のもとで動いてるから、現在知られていないことも真である可能性があるって考えちゃう。規制の文脈では、このアプローチは適さない。規制は知識が完全であることを求めるんだ。もし何かが真でないと知られていたら、それは偽とされるんだよ。

OWLを使って規制要件をモデル化するのは難しいことが多い。規制の複雑さには多くの選択肢や特定の条件が含まれてることが多いんだけど、OWLはこういった複雑さを簡単に扱えるわけじゃない。これが、オントロジー管理の専門家がいない組織にとっての課題を生むんだ。

#SHACLの紹介

シェイプ制約言語（SHACL）は代替手段を提供してくれる。ユーザーが規制要件を読みやすく、維持しやすい方法でモデル化できるんだ。SHACLはクローズドワールド仮定のもとで動いているから、特定の情報が欠けているかどうかを定義されたルールに基づいてチェックできる。これが、規制を遵守する必要がある組織には魅力的なんだ。

SHACLを使うことで、複雑な要件を制約としてモデル化できる。これにより、専門的な技術知識を深く持たないドメインエキスパートでも、要件を管理できるんだ。

#ノルウェー海事庁の役割

ノルウェー海事庁（NMA）は、ノルウェーの水域での船舶や艦船を監督してる。海上の安全と遵守を確保するために厳しい規制がある。NMAは、船舶や個人が必要な要件を満たしているかチェックする新しい監視システムを必要としていた。以前のシステムは時代遅れで効率が悪かったんだ。

NMAは、従来の方法、たとえばOWLを使って要件をモデル化することが不十分だと認識した。多くの選択肢を持つ複雑な規制を効率よく扱えるシステムが必要だったんだ。そこで、SHACLをモデル化の努力に採用することにした。

#新しいシステムの構築

NMAは、さまざまな規制を含む150の文書を集めた。目標は、これらの規制をRDF形式でモデル化することだった。最初の手動でのモデル作成は時間がかかり効率も悪かった。もっと自動化されたアプローチが必要だって明らかになったんだ。

自然言語処理（NLP）技術を使って、NMAは規制文書から関連する概念や関係を抽出することができた。これによりモデル化プロセスが効率化され、モデルを作成するのに必要な時間が大幅に減ったんだ。

NMAの新しいアプローチにより、規制要件を視覚的に表現するセマンティック知識グラフを自動的に生成することができた。このグラフを導入することで、知識モデル化にかかるコストや時間が大幅に削減された。

#SHACLの実際の活用

SHACLはANDやOR条件を使って要件をモデル化できるから、めっちゃ柔軟なんだ。例えば、ある規制が海員が資格を取得するために異なる航海サービスオプションを満たす必要があるって言ったら、SHACLはこれらの条件をはっきりとモデル化できる。

要件として、海員が必要とするのは以下のいずれか：

• デッキオフィサーとして36ヶ月の航海経験、または
• チーフオフィサーとして少なくとも12ヶ月を含む24ヶ月の経験。

この代替条件を記述する能力があることで、規制のニュアンスを捉えるのが容易になるんだ。

#SHACLを使うメリット

SHACLを使うことは、NMAにとって有益であることが証明された。これは、ドメインエキスパートにも理解できる読みやすいモデルを作成できるからなんだ。OWLではこうはいかなくて、形式論理や集合論についての深い理解が必要だったんだよ。

SHACLを使えば、ドメインエキスパートは要件を簡単に見ることができ、セマンティック技術に関する広範なトレーニングを受ける必要なく、必要な更新を行うことができる。これが規制をより良く管理できるようにして、常に最新の状態に保つ手助けになるんだ。

#SHACLの検証機能

SHACLの強力な機能の一つはデータの検証能力だよ。SHACLのシェイプを適用することで、NMAは個々の海員が資格に必要な要件を満たしているかチェックできる。もし海員が要件を満たしていなければ、システムは不足している情報を詳細に示すレポートを生成することができる。

情報のギャップを特定するこの能力は、NMAにとって重要で、遵守を確保し、海上運用の安全基準を維持するのに役立つんだ。

#他のモデルとの比較

SHACLは規制要件をモデル化するための唯一の言語ではないけど、独自の利点がある。他の言語、例えばSPARQL推論表記（SPIN）やシェイプ表現（ShEx）もRDFデータを検証しようとするけど、SHACLほどユーザーフレンドリーではないんだ。

SHACLは制約専用で、SPINよりも表現力が高い。これは、規制データの複雑さを扱う上で非常に重要なんだ。

SHExはRDFデータの文法を提供するけど、SHACLはデータが指定された制約を満たしているかどうかを検証することに焦点を当てている。これが、NMAのような正確な評価を必要とする組織にとってSHACLが好まれる理由なんだ。

#結論

要するに、規制要件をモデル化するためにSHACLを適用することには明らかな利点がある。これは、技術的なバックグラウンドがないドメインエキスパートのニーズに応える形で、複雑な海事規制を明確かつ容易に取り扱うことができる。SHACLを採用することで、ノルウェー海事庁は海事業界での遵守と安全を確保するための準備が整ったんだ。

SHACLがクローズドワールドの仮定と複雑な制約を扱える能力は、規制モデル化に最適な選択肢となる。これにより、将来のメンテナンスが簡略化され、要件についての理解が深まることで、すべてのステークホルダーが効果的に遵守に向けて取り組むことができるんだ。

ノルウェー海事庁の経験は、SHACLがさまざまな公共セクターでの規制モデル化の実践を向上させる可能性を示している。組織が遵守管理のための効果的な解決策を求める中で、SHACLの採用はより良いガバナンスと監視の道を切り開くことができるんだ。