Магистратура
2022/2023
Концептуальное моделирование
Статус:
Курс обязательный (Информационная аналитика в управлении предприятием)
Направление:
38.04.05. Бизнес-информатика
Где читается:
Факультет экономики (Пермь)
Когда читается:
1-й курс, 3 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для всех кампусов НИУ ВШЭ
Прогр. обучения:
Информационная аналитика в управлении предприятием
Язык:
русский
Кредиты:
3
Контактные часы:
44
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
- 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
- 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
- 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
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).