We use cookies in order to improve the quality and usability of the HSE website. More information about the use of cookies is available here, and the regulations on processing personal data can be found here. By continuing to use the site, you hereby confirm that you have been informed of the use of cookies by the HSE website and agree with our rules for processing personal data. You may disable cookies in your browser settings.

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

Conceptual Modelling

2024/2025
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

Instructor

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 Practice work
  • неблокирующий Test
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2024/2025 3rd module
    0.8 * Practice work + 0.2 * Test
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: 27.08.2024).
  • 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: 27.08.2024).
  • 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).

Авторы

  • Бабкин Эдуард Александрович