En konceptuell modell är en modell som representeras av en uppsättning begrepp och relationer mellan dem som bestämmer den semantiska strukturen för det aktuella ämnesområdet eller dess specifika objekt.
Konceptuell modell - en modell av ämnesområdet, som består av en lista över inbördes relaterade begrepp som används för att beskriva detta område, tillsammans med egenskaper och egenskaper, klassificering av dessa begrepp, efter typer, situationer, egenskaper inom detta område och processernas lagar i Det. (Explanatory Dictionary of Artificial Intelligence)
En konceptuell (innehålls)modell är en abstrakt modell som bestämmer strukturen på systemet som modelleras, egenskaperna hos dess element och orsak-och-verkan-sambanden som är inneboende i systemet och som är väsentliga för att uppnå målet med modellering.
Den konceptuella modellen avser de modeller som bildas efter konceptualiserings- eller generaliseringsprocessen [1] . Konceptuella modeller är ofta abstraktioner av saker i den verkliga världen. För olika stadier av begreppsbildning är semantiska studier relevanta . Semantik är begreppet, betydelsen som tänkande varelser fäster vid de olika elementen i sin upplevelse.
Man kan skilja på vad modeller är och vad de är gjorda av. Med undantag för symboliska modeller som skalenlig modell av Winchester Cathedral , är de flesta modellerna koncept. De är främst avsedda att vara modeller för det verkliga tillståndet i världen. Värdet av en modell är vanligtvis direkt proportionell mot hur väl den matchar det tidigare, nuvarande, framtida, faktiska eller potentiella tillståndet. Inom artificiell intelligens används konceptuella modeller och konceptuella grafer för att bygga expert- och kunskapsbaserade system; här är analytiker intresserade av att representera expertutlåtanden , inte sina egna idéer om vad som är sant.
Konceptuella modeller varierar i typ från mer konkreta, såsom en mental bild av ett välbekant fysiskt objekt, till formella abstraktioner och generaliseringar av matematiska modeller som inte presenterar sig för sinnet som en bild. Konceptuella modeller varierar också beroende på omfattningen av ämnet de representerar. Modellen kan representera en enda sak (som Frihetsgudinnan ), hela klasser av saker (som en elektron ), och till och med mycket stora områden av materia, som det fysiska universum . Mångfalden och omfattningen av konceptuella modeller beror på mångfalden av mål som eftersträvas av människor som använder dem.
Konceptuell modellering är aktiviteten att formellt beskriva vissa aspekter av den fysiska och sociala världen omkring oss i syfte att förstå och kommunicera [2] .
Huvuduppgiften för en konceptuell modell är att förmedla de grundläggande principerna och grundläggande funktionaliteten hos det system den representerar. Dessutom bör den konceptuella modellen utformas på ett sådant sätt att den ger en lättbegriplig systemisk tolkning för användarna av modellen. Den konceptuella modellen måste, om den implementeras korrekt, uppfylla fyra huvudmål [3] .
Den konceptuella modellen spelar en viktig roll i systemutvecklingens övergripande livscykel [4] . Uppenbarligen, om den konceptuella modellen inte är fullt utvecklad, kan implementeringen av systemets grundläggande egenskaper inte implementeras korrekt, vilket leder till framtida problem eller systembrister. Dessa krascher inträffar i branschen och har kopplats till saknad användarinmatning , ofullständiga, oklara eller ändrade krav. Dessa svaga länkar i systemdesign- och utvecklingsprocessen kan spåras tillbaka till misslyckandet med grundläggande konceptuella modelleringsuppgifter. Vikten av konceptuell modellering är uppenbar när sådana systemfel mildras genom noggrann systemdesign och efterlevnad av beprövade utvecklingsmål/-metoder.
I takt med att systemen blir mer komplexa har konceptuell modellerings roll ökat dramatiskt. Med denna utökade närvaro realiseras kraften i konceptuell modellering för att fånga systemets grunder. Baserat på denna implementering har många konceptuella modelleringstekniker skapats. Dessa tekniker kan tillämpas över discipliner för att förbättra användarens förståelse av systemet som modelleras. Allmänt använda konceptuella modelleringstekniker och -tekniker inkluderar arbetsflödesmodellering , arbetskraftsmodellering , snabb applikationsutveckling , objektrollsmodellering och Unified Modeling Language (UML) .
Dataflödesmodellering (DFM) är en grundläggande konceptuell modelleringsteknik som grafiskt representerar elementen i ett system. Detta är en ganska enkel metod, men liksom många konceptuella modelleringsmetoder kan representativa diagram på högre och lägre nivåer konstrueras. Ett dataflödesdiagram förmedlar vanligtvis inte komplexa systemdetaljer som samtidiga utvecklingsöverväganden eller tidsinformation, utan arbetar snarare för att sätta större systemfunktioner i ett sammanhang. Dataflödesmodellering är det primära sättet att utveckla system med hjälp av Structured Systems Analysis and Design Method (SSADM) .
Entity Relationship Modeling (ERM) är en konceptuell modelleringsteknik som främst används för att representera mjukvarusystem. Entitetsrelationsdiagram, som är produkten av exekvering av en ERM-metod, används vanligtvis för att representera databas- och informationssystemmodeller . Huvudkomponenterna i ett diagram är entiteter och relationer. Entiteter kan vara oberoende funktioner, objekt eller händelser. Relationer är ansvariga för att koppla enheter till varandra. För att bilda en systemprocess kombineras relationer med entiteter och eventuella attribut som behövs för att ytterligare beskriva processen. Det finns flera schematiska konventioner för denna teknik: IDEF1X , Bachman och EXPRESS . Dessa konventioner är helt enkelt olika sätt att visa och organisera data för att representera olika aspekter av systemet.
Event Process Chain (EPC) är en konceptuell modelleringsteknik som främst används för att systematiskt förbättra affärsprocessflöden . Liksom de flesta konceptuella modelleringstekniker består en händelsedriven processkedja av enheter/element och funktioner som gör att relationer kan utvecklas och bearbetas. Närmare bestämt består EPC av händelser som bestämmer i vilket tillstånd processen är eller vilka regler den fungerar. För att gå vidare måste funktionen eller den aktiva händelsen slutföras. Beroende på processflödet har funktionen möjlighet att transformera händelsetillstånd eller kommunicera med andra händelsedrivna processkedjor. Inom EPC finns det andra element som avgör hur och enligt vilka regler systemet fungerar. EPC-metoden kan tillämpas på affärsmetoder som resursplanering, processförbättringar och logistik .
Dynamic Systems Development Method , baserad på konceptet Rapid Application Development , använder en specifik process som kallas JEFFF för att konceptuellt modellera ett systems livscykel. Det är tänkt att fokusera mer på utvecklingsplanering på högre nivå som ligger före projektinitiering. JAD-processen kräver en serie workshops där deltagarna arbetar för att identifiera, definiera och dela en bild av ett framgångsrikt projekt från början till slutförande. Denna teknik har visat sig inte fungera bra för storskaliga applikationer, men mindre applikationer rapporterar i allmänhet en nettoeffektivitetsvinst [6] .
Även känd som ett Petri-nät , tillåter denna konceptuella modelleringsteknik konstruktion av ett system med element som kan beskrivas med direkta matematiska metoder. Petri-nätet är, på grund av dess icke- deterministiska exekveringsegenskaper och väldefinierade matematiska teori, en användbar teknik för att modellera det parallella beteendet hos ett system , det vill säga exekvering av flera processer samtidigt.
Tillståndsövergångsmodellering använder tillståndsövergångsdiagram för att beskriva beteendet hos ett system. Dessa tillståndsövergångsdiagram använder olika tillstånd för att definiera systemets beteende och förändringar. De flesta moderna modelleringsverktyg har förmågan att simulera tillståndsövergångar. Användningen av tillståndsövergångsmodeller kan lättast kännas igen som logiska tillståndsdiagram och riktningsdiagram för tillståndsmaskiner .
Vissa forskare inser de huvudpunkter som bör beaktas när man studerar påverkande faktorer: innehållet som den konceptuella modellen ska representera, metoden i vilken modellen kommer att presenteras, egenskaperna hos modellanvändare och den specifika uppgiften för konceptuella modellspråk [7] . Innehållet i den konceptuella modellen bör övervägas för att välja en metod som gör det möjligt att presentera relevant information. Presentationsmetoden i urvalssyfte kommer att fokusera på metodens förmåga att representera modellen på avsedd djup- och detaljnivå. En viktig aspekt att beakta är egenskaperna hos användarna eller deltagarna i modellen. Deltagarens bakgrund och erfarenhet måste stämma överens med den konceptuella modellens komplexitet, annars kan felaktig framställning av systemet eller missförstånd av centrala systembegrepp leda till problem i implementeringen av det systemet. Uppgiften med språket för den konceptuella modellen i framtiden kommer att tillåta dig att välja lämplig metod. Skillnaden mellan att skapa en konceptuell systemmodell för att förmedla systemfunktionalitet och att skapa en systemkonceptuell modell för att tolka den funktionaliteten kan involvera två mycket olika typer av konceptuella modelleringsspråk [8] .
Forskarna Gemino och Wand fortsätter att utöka innehållet i de påverkade variablerna i deras föreslagna struktur, med tanke på observationsfokus och jämförelsekriteriet [7] . Fokus för observationen är om metoden för konceptuell modellering kommer att skapa en "ny produkt" eller om denna metod bara kommer att leda till en djupare förståelse av systemet som modelleras. Kriteriet för jämförelsen kommer att vara viktningen av den konceptuella modelleringsmetodens förmåga att vara effektiv eller effektiv. En konceptuell modelleringsteknik som tillåter utveckling av en systemmodell som tar hänsyn till alla systemvariabler på hög nivå kan göra processen att förstå systemets funktionalitet mer effektiv, men om metoden saknar nödvändig information för att förklara de interna processerna , detta gör modellen mindre effektiv. Att förstå omfattningen av konceptuella modeller kommer att leda till ett mer välgrundat val av metod som korrekt tar hänsyn till den specifika modellen. Således, när du väljer modelleringsmetoder, kommer svaren på följande frågor att låta dig ta itu med några viktiga modelleringskoncept.
En annan funktion hos den konceptuella modelleringsmodellen är att tillhandahålla en rationell och saklig grund för att utvärdera genomförbarheten av att tillämpa modellering.
En systemmodell är en konceptuell modell som beskriver och representerar strukturen, beteendet och andra representationer av ett system . Systemmodellen kan visa flera vyer av systemet med två olika tillvägagångssätt: icke-arkitektonisk och arkitektonisk. Det icke-arkitektoniska tillvägagångssättet väljer modellen för varje vy i enlighet med detta. Det arkitektoniska tillvägagångssättet, även känt som systemarkitektur , kommer att använda endast en integrerad modell istället för att välja många heterogena och orelaterade modeller.
Vid modellering av affärsprocesser är modeller de grundläggande begreppen inom området processteknik. Processmodeller:
Samma processmodell återanvänds för utveckling av många applikationer och har därför många instanser . En möjlig användning av processmodellen är att föreskriva hur saker ska/bör/skulle göras i motsats till själva processen. En processmodell är en förutsägelse av hur den processen kommer att se ut. Vad denna process ska vara kommer att bestämmas under den faktiska utvecklingen av systemet [10] .
Konceptuella modeller av system för mänsklig aktivitet används i metodiken för ljussystem, som är en metod för systemanalys i samband med strukturering av ledningsproblem. Dessa modeller är konceptmodeller; författarna anger specifikt att de inte är avsedda att representera tillståndet i den fysiska världen. De används också i informationskravsanalys (IRA) utvecklad för design av informationssystem och mjukvaruutveckling .
Logisk-lingvistiska modellerLogisk-lingvistisk modellering är ett annat sätt att representera objekt med hjälp av konceptuella modeller. Denna metod kombinerar begreppsmodeller med modeller av förmodade föremål och händelser i den verkliga världen. Det är en grafisk representation av modal logik , där modaloperatorer används för att skilja påståenden om begrepp från påståenden om verkliga objekt och händelser.
EntitetsrelationsmodellInom mjukvaruteknik är en enhetsrelationsmodell (ER-modell) en abstrakt och konceptuell representation av data. Entitetsrelationsmodellering är en databasmodelleringsteknik som används för att skapa en typ av konceptuellt schema eller semantisk datamodell av ett system, ofta en relationsdatabas och dess vertikala struktur. Diagrammen som skapas av denna process kallas entitetsrelationsdiagram eller ER-diagram. Väsentliga relationsmodeller har fått bred tillämpning vid konstruktionen av informationssystem utformade för att stödja aktiviteter relaterade till föremål och händelser i den verkliga världen. I dessa fall är de konceptuella modeller. Denna modelleringsmetod kan dock användas för att skapa datorspel eller ett släktträd av de grekiska gudarna, i vilka fall den kommer att användas för att modellera koncept.
DomänmodellEn domänmodell är en typ av konceptuell modell som används för att beskriva de strukturella elementen och deras konceptuella begränsningar i en intressedomän (kallas ibland en problemdomän). Domänmodellen inkluderar olika entiteter, deras attribut och relationer, såväl som begränsningar som bestämmer den konceptuella integriteten för elementen i den strukturella modellen som utgör denna problemdomän. Liksom entitetsrelationsmodeller kan domänmodeller användas för att modellera koncept eller för att modellera objekt och händelser i den verkliga världen.
Begreppet "konceptuell modell" föreslogs av den engelska psykologen AT Welford 1961 vid XIV International Congress on Applied Psychology. Den konceptuella modellen avslöjas som en global bild som formas i operatörens huvud. Enligt A. T. Welfords förståelse ger den konceptuella modellen operatören i styrsystemet människa-maskin en komplett bild och ger därför möjligheten att korrelera olika delar av processen med helheten, och följaktligen agera effektivt [11] .
Inom inhemsk psykologi har begreppet en konceptuell modell använts aktivt i verk av V.P. Zinchenko och kollegor sedan 1970. En konceptuell modell förstås som en komplex dynamisk bild av ett kontrollobjekt, som återspeglar den givna dynamiken hos objektet, processens nominella struktur. Denna mentala (konceptuella) modell inkluderar en persons livserfarenhet och kunskap som erhållits under specialutbildning, såväl som information som erhålls i ledningsprocessen [12] . I framtiden betraktar A. A. Krylov [13] den konceptuella modellen redan som en figurativt-konceptuell modell av aktivitet [14] , och A. I. Galaktionov visade att den konceptuella modellen har en hierarkisk struktur [15] [16] .
Konceptet med en konceptuell modell, som ursprungligen användes inom ingenjörspsykologi och ergonomi när man studerar operatörers aktiviteter i människa-maskin (människa-tekniska) styrsystem för komplexa tekniska objekt, är nära besläktat med begreppet informationsmodell .
En informationsmodell inom ingenjörspsykologi förstås som "en uppsättning information organiserad enligt vissa regler om kontrollobjektet, själva den tekniska anordningen och den yttre miljön" [17] . I det enklaste fallet är informationsmodellen utformad i form av en uppsättning medel för att visa information ( användargränssnitt ) på operatörens arbetsplats .
Utifrån uppfattningen om informationsmodellen bildar den mänskliga operatören sig en operativ bild av den verkliga situationen, vilket är en av komponenterna i den interna (mentala) konceptuella aktivitetsmodellen [18] .
I modern mening betyder begreppet en konceptuell (mental) modell ett system av idéer från operatören (och i det allmänna fallet en specialist) om metoderna för hans aktivitet, om tillståndet för aktivitetsämnet (eller kontroll). ) och sätt att påverka den [17] .
Konceptet med en konceptuell modell användes ursprungligen inom ingenjörspsykologi och ergonomi, och senare utökades dess tillämpning till området arbetspsykologi, som studerar yrkesverksamhet och utvecklingen av mänsklig professionalism.
I den nya tekniska och informativa verkligheten får många typer av yrkesverksamhet egenskaperna hos en operatör: specialisternas aktiviteter förmedlas av ett komplex av tekniska och informativa enheter. Därför har begreppet "konceptuell modell", som ursprungligen användes inom ingenjörspsykologi, blivit utbrett inom arbetspsykologi i studiet av olika typer av yrkesverksamhet och professionalism hos en person [19] .
Den konceptuella modellen i relation till yrkesverksamhet förstås som en intern, mental figurativt-konceptuellt-effektiv modell. Den begreppsmässiga modellen för professionell aktivitet är en mental formation - en slags inre värld av en person-aktör, som bygger på en stor mängd information om den professionella miljön, om ämnet för arbetet, om mål, medel och metoder för aktivitet [20] . Med denna förståelse, enligt G. V. Sukhodolsky [21] , är den konceptuella modellen det huvudsakliga interna medlet för yrkesaktivitet, skapat i processen för hans professionella utbildning och träning [22] . A. A. Oboznov [23] kopplar samman innehållet i modellens konceptuella modell med systematiserad kunskap , vilket är nödvändigt för en specialist att navigera i de processer som förekommer i tekniska komplex [24] .