• A
  • A
  • A
  • ABC
  • ABC
  • ABC
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Regular version of the site

Conceptual Modelling

2022/2023
Academic Year
RUS
Instruction in Russian
3
ECTS credits
Delivered at:
Department of Information Systems and Technologies (Faculty of Informatics, Mathematics, and Computer Science (HSE Nizhny Novgorod))
Course type:
Compulsory course
When:
1 year, 3 module

Программа дисциплины

Аннотация

Разработка моделей индивидуального или коллективного понимания и описания окружающего мира в виде компьютерных артефактов является важным элементом профессиональной подготовки современного специалиста области цифровизации. Эти знания и навыки чрезвычайно востребованы в задачах семантической интеграции, поддержки принятия решений, построения моделей архитектуры предприятия, управления требованиями к ИТ- системам. В международной научной практике совокупность подходов к такого вида моделированию и навыки работы с соответствующими инструментами называется концептуальным моделированием. В рамках этого курса "концептуальное моделирование" будут рассмотрены основополагающие вопросы представления в виде компьютерных моделей ключевых элементов индивидуально-субъектного и коллективного представления таких элементов действительности, как идентичность, часть-целое, изменения во времени, событие, ситуация, отношение и ряд других. Студенты получат возможность ознакомиться с тем, как эти традиционные для философии аспекты сегодня находят отражение в компьютерных моделях, представляются и анализируются с помощью различных методов концептуального моделирования (DOLCE, OntoUML, BORO), каким образом используются в процессе моделирования и анализа современной организации. Курс предназначен для магистров Бизнес-информатики первого года обучения, для изучения курса необходимы базовые знания по структурам данных, желательно, но необязательно базовое знание нотации UML.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Формирование четкого представления о месте и функциях концептуального моделирования в системе профессиональных знаний специалиста по бизнес-информатике.
  • Выработка научных подходов к классификации и концептуализации информации о предметной области на основе современных методов таксономии и различных методов онтологического инжиниринга.
  • Создание устойчивого навыка практического использования современных инструментов и программных систем в ходе моелирования организации, разработки ИС, решения задач семантической интеграции.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Демонстрировать примеры последствий при некачественном концептуальном моделировании
  • Знать базовые определения по предмету
  • Знать генезис теории и методов концептуального моделирования
  • Знать название и назначение основных классов инструментальных средств, используемых в ходе онтологического инжиниринг
  • Знать назначение и ожидаемый результат для процедур валидация и верификации концептуальных моделей
  • Знать назначение основных отраслевых классификаторов, используемых в орг. деятельности на территории РФ
  • Знать общие и отличительные особенности трех видов классификаций
  • Знать основные общие и отличительные черты известных отраслевых стандартов на основе онтологий
  • Знать основные приемы КМ для решения проблем интероперабельности в логистике
  • Знать основные приемы КМ для решения проблем интероперабельности в медицине
  • Знать основные приемы КМ для решения проблем коммуникации в программной инженерии
  • Знать основные приемы КМ для решения проблем поддержки принятия решений в образовании
  • Знать основные способы использования библиотеки JENA и OWLREADY2
  • Знать основные способы использования специализированных СУБД и хранилищ для работы с онтологиями
  • Знать основные типы классификаторов, применяемых в организационной деятельности
  • Знать отличия номенклатур от классификаторов
  • Знать подходы к решению основных онтологических проблем в различных философских школах
  • Знать приемы практической разработки и анализа онтологий в среде Protege
  • Понимать генетическую связь между методами КМ и Искусственного Интеллекта
  • Уметь аргументированно дать оценку качеству предъявленной концептуальной модели
  • Уметь выполнять анализ модели на языке реляционной логики в среде MIT Alloy Analyzer
  • Уметь дать краткую характеристику основных онтологических проблем "часть-целое", "изменение", "событие"
  • Уметь дать общее описание перспективным путям развития теории и методов КМ
  • Уметь дать объяснение понятию "семантический треугольник"
  • Уметь дать описание остовых характеристик научного подхода к автоматической генерации понятий (концептов)
  • Уметь дать определение для "понятие", "термин", "концепт", указав на общие и отличительные свойства
  • Уметь дать определение основным разделам философии "метафизика", "онтология", "эпистемология", "этика"
  • Уметь дать основную характеристику модельно-ориентированным методам разработки информационных систем
  • Уметь дать основную характеристику предметно-ориентированным методам разработки информационных систем
  • Уметь дать характеристику основным составляющим теории речевых актов Ю. Хабермаса на конкретных примерах
  • Уметь дать характеристику подхода к определению семантики в онтологии BWW
  • Уметь дать характеристику подхода к определению семантики в онтологии UFO
  • Уметь дать характеристику подхода к определению семантики в теории BORO
  • Уметь дать характеристику подхода к определению семантики в теории Enteprise Ontology
  • Уметь дать характеристику подхода к определению семантики в теории концептуальных пространств
  • Уметь дать характеристику разным типам классификации
  • Уметь использовать язык RDF для кодификации предметных онтологий
  • Уметь использовать язык SPARQL для обработки предметных онтологий
  • Уметь классифицировать проблему интероперабельности по разным уровням по предъявленному описанию предметной области
  • Уметь называть характеристики основных этапов процесса онтологического инжиниринга
  • Уметь определять вычислительную концептуальную модель средствами реляционной логики
  • Уметь определять общие и отличительные характеристики различных видов онтологий в соответствии с классификацией Гуарино
  • Уметь определять разработанную онтологию UFO на языке OntoUML
  • Уметь определять состав и границы моделируемой системы в соответствии с онтологией BWW
  • Уметь применять отраслевые классификаторы по результатам анализа описания предметной области
  • Уметь продемонстрировать наличие основных онтологических шаблонов по предъявленным примерам концептуальных моделей
  • Уметь разрабатывать три вида классификаций по описанию предметной области
  • Уметь сопоставлять понятия КМ с понятиями архитектуры предприятия, программной инженерии, управления знаниями
  • Уметь составлять простейшие номенклатуры по описаниям предметной области
  • Уметь строить концептуальное описание бизнес-объектов в соответствии с теорией BORO
  • Уметь строить концептуальное описание действий соответствии с теорией Гарденфорса
  • Уметь строить концептуальное описание объектов в соответствии с онтологией UFO
  • Уметь строить концептуальное описание объектов в соответствии с теорией Гарденфорса
  • Уметь строить концептуальное описание процесса коммуникации в соответствии с теорией Enteprise Ontology
  • Уметь строить концептуальное описание процессов и результатов изменений в соответствии с теорией BORO
  • Уметь строить концептуальное описание процессов и результатов социального взаимодействия в соответствии с онтологией UFO
  • Уметь строить концептуальное описание процессов изменений в соответствии с онтологией BWW
  • Уметь строить концептуальное описание процессов изменений в соответствии с онтологией UFO
  • Уметь строить концептуальное описание событий в соответствии с теорией Гарденфорса
  • Уметь строить концептуальное описание состояний мира в соответствии с теорией Enterprise Ontology
  • Уметь строить концептуальное описание сущностей в соответствии с онтологией BWW
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Введение в концептуальное моделирование
  • Взаимосвязь КМ с когнитивной лингвистикой и таксономией
  • Философские основы концептуального моделирования
  • Простейшие инструменты и формы концептуализации
  • Концептуальные пространства П. Гарденфорса
  • Теория концептуализации: онтология Бунге-Ванга-Вебера (BWW)
  • Теория концептуализации:UFO
  • Теория концептуализации:BORO
  • Теория концептуализации: Основы Enterprise Ontology
  • Методология и стандартизация
  • Взаимосвязь ИТ и концептуального моделирования
  • Типовые примеры использования результатов КМ в бизнес-информатике
  • Формализация вычислительных аспектов КМ
  • Перспективы развития теории и методов КМ
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Практическое задание
  • неблокирующий Тест
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2022/2023 учебный год 3 модуль
    0.8 * Практическое задание + 0.2 * Тест
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Allemang, Dean, and James Hendler. Semantic web for the working ontologist: effective modeling in RDFS and OWL. Elsevier, 2011.
  • Copyright Chris Partridge. (n.d.). Business Objects: Re-Engineering for Re-Useii BUSINESS OBJECTS:RE-ENGINEERING FOR RE-USE Business Objects: First Edition published 1966 Second Edition published 2000. Http://Www.Brunel.Ac.Uk/~cssrcsp/Parts/Busobj6.Pdf.
  • Daniel Jackson. (2012). Software Abstractions : Logic, Language, and Analysis: Vol. Rev. ed. The MIT Press.
  • Dietz, J. L. G. (2006). Enterprise Ontology : Theory and Methodology. Berlin: Springer. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=161605
  • Jordi Cabot, Cristina Gómez, Oscar Pastor, Maria Ribera Sancho, & Ernest Teniente. (2017). Conceptual Modeling Perspectives. Springer.
  • Mauri Kaipainen, Frank Zenker, Antti Hautamäki, & Peter Gärdenfors. (2019). Conceptual Spaces: Elaborations and Applications (Vol. 1st ed. 2019). Springer.
  • Steffen Staab, & Rudi Studer. (2009). Handbook on Ontologies: Vol. 2nd ed. Springer.
  • Васюков, В. Л.  Категорная логика : учебное пособие для вузов / В. Л. Васюков. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 178 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-09585-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/454495 (дата обращения: 28.08.2023).
  • Васюков, В. Л.  Формальная феноменология : учебное пособие для вузов / В. Л. Васюков. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 210 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-11497-3. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/454494 (дата обращения: 28.08.2023).
  • Гаврилова Т. А., Кудрявцев Д. В., Муромцев Д. И. - Инженерия знаний. Модели и методы: учебник для вузов - Издательство "Лань" - 2020 - ISBN: 978-5-8114-6473-9 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/147337

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Dimitris Karagiannis, Heinrich C. Mayr, & John Mylopoulos. (2016). Domain-Specific Conceptual Modeling : Concepts, Methods and Tools. Springer.
  • Schorlemmer, M., Smaill, A., Kühnberger, K.-U., Kutz, O., Colton, S., Cambouropoulos, E., & Pease, A. (2014). COINVENT: Towards a Computational Concept Invention Theory. https://doi.org/10.13039/501100000780
  • Васюков, В. Л.  Категорная логика : учебное пособие для академического бакалавриата / В. Л. Васюков. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 201 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-06190-1. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/444134 (дата обращения: 28.08.2023).