En konceptuel model er en model repræsenteret af et sæt af begreber og relationer mellem dem, der bestemmer den semantiske struktur af det undersøgte emneområde eller dets specifikke objekt.
Begrebsmodel - en model af emneområdet, bestående af en liste over indbyrdes forbundne begreber, der bruges til at beskrive dette område, sammen med egenskaber og karakteristika, klassificering af disse begreber, efter typer, situationer, træk i dette område og processernes love i det. (Explanatory Dictionary of Artificial Intelligence)
En konceptuel (indholds)model er en abstrakt model , der bestemmer strukturen af det system, der modelleres, egenskaberne af dets elementer og årsag-og-virkning-relationerne, der er iboende i systemet, og som er afgørende for at nå målet med modellering.
Den konceptuelle model refererer til de modeller, der dannes efter konceptualiserings- eller generaliseringsprocessen [1] . Konceptuelle modeller er ofte abstraktioner af ting i den virkelige verden. For forskellige stadier af begrebsdannelse er semantiske undersøgelser relevante . Semantik er begrebet, den betydning som tænkende væsener tillægger de forskellige elementer i deres oplevelse.
Der kan skelnes mellem, hvad modeller er, og hvad de er lavet af. Med undtagelse af symbolske modeller såsom skalamodellen af Winchester Cathedral , er de fleste af modellerne koncepter. De er hovedsageligt beregnet til at være modeller for den virkelige tilstand i verden. Værdien af en model er normalt direkte proportional med, hvor godt den matcher fortiden, nutiden, fremtiden, faktiske eller potentielle situation. Inden for kunstig intelligens bruges konceptuelle modeller og konceptuelle grafer til at bygge ekspert- og vidensbaserede systemer; her er analytikere interesserede i at repræsentere ekspertudtalelser , ikke deres egne ideer om, hvad der er sandt.
Konceptuelle modeller spænder i type fra mere konkrete, såsom et mentalt billede af et velkendt fysisk objekt, til formelle abstraktioner og generaliseringer af matematiske modeller , der ikke præsenterer sig selv for sindet som et billede. Konceptuelle modeller varierer også afhængigt af omfanget af det emne, de repræsenterer. Modellen kan repræsentere en enkelt ting (såsom Frihedsgudinden ), hele klasser af ting (såsom en elektron ) og endda meget store områder af stof, såsom det fysiske univers . Variationen og omfanget af konceptuelle modeller skyldes de mange forskellige mål, som folk, der bruger dem, forfølger.
Konceptuel modellering er aktiviteten af formelt at beskrive visse aspekter af den fysiske og sociale verden omkring os med henblik på forståelse og kommunikation [2] .
Hovedopgaven for en konceptuel model er at formidle de grundlæggende principper og grundlæggende funktionalitet af det system, den repræsenterer. Derudover bør den konceptuelle model udformes på en sådan måde, at den giver en let forståelig systemisk fortolkning for brugere af modellen. Den konceptuelle model skal, hvis den implementeres korrekt, opfylde fire hovedmål [3] .
Den konceptuelle model spiller en vigtig rolle i systemudviklingens overordnede livscyklus [4] . Det er klart, at hvis den konceptuelle model ikke er fuldt udviklet, kan implementeringen af systemets grundlæggende egenskaber muligvis ikke implementeres korrekt, hvilket fører til fremtidige problemer eller systemmangler. Disse nedbrud sker i branchen og er blevet forbundet med manglende brugerinput , ufuldstændige, uklare eller ændrede krav. Disse svage led i systemdesign- og udviklingsprocessen kan spores tilbage til fejlen i fundamentale konceptuelle modelleringsopgaver. Betydningen af konceptuel modellering er tydelig, når sådanne systemfejl afbødes af omhyggeligt systemdesign og overholdelse af dokumenterede udviklingsmål/-metoder.
Efterhånden som systemer bliver mere komplekse, er rollen som konceptuel modellering steget dramatisk. Med denne udvidede tilstedeværelse realiseres kraften i konceptuel modellering ved at fange systemets grundlæggende principper. Baseret på denne implementering er der blevet skabt adskillige konceptuelle modelleringsteknikker. Disse teknikker kan anvendes på tværs af discipliner for at forbedre brugerens forståelse af det system, der modelleres. Udbredte konceptuelle modelleringsteknikker og -teknikker omfatter workflow -modellering , arbejdsstyrkemodellering , hurtig applikationsudvikling , objektrollemodellering og Unified Modeling Language (UML) .
Dataflowmodellering (DFM) er en grundlæggende konceptuel modelleringsteknik, der grafisk repræsenterer elementerne i et system. Dette er en ret simpel metode, men ligesom mange konceptuelle modelleringsmetoder kan repræsentative diagrammer på højere og lavere niveauer konstrueres. Et dataflowdiagram formidler normalt ikke komplekse systemdetaljer såsom samtidige udviklingsovervejelser eller timinginformation, men arbejder snarere på at sætte større systemfunktioner i kontekst. Dataflowmodellering er den primære måde at udvikle systemer på ved hjælp af strukturerede systemanalyse- og designmetoden (SSADM) .
Entity Relationship Modeling (ERM) er en konceptuel modelleringsteknik, der primært bruges til at repræsentere softwaresystemer. Entitetsforholdsdiagrammer, som er produktet af at udføre en ERM-metode, bruges almindeligvis til at repræsentere database- og informationssystemmodeller . Hovedkomponenterne i et diagram er entiteter og relationer. Entiteter kan være uafhængige funktioner, objekter eller begivenheder. Relationer er ansvarlige for at forbinde enheder med hinanden. For at danne en systemproces kombineres relationer med entiteter og eventuelle attributter , der er nødvendige for yderligere at beskrive processen. Der er flere skematiske konventioner for denne teknik: IDEF1X , Bachman og EXPRESS . Disse konventioner er simpelthen forskellige måder at se og organisere data på, så de repræsenterer forskellige aspekter af systemet.
Event Process Chain (EPC) er en konceptuel modelleringsteknik, der primært bruges til systematisk at forbedre forretningsprocesstrømme . Som de fleste konceptuelle modelleringsteknikker består en hændelsesdrevet proceskæde af entiteter/elementer og funktioner, der gør det muligt at udvikle og bearbejde relationer. Mere specifikt består EPC af begivenheder, der bestemmer, hvilken tilstand processen er i, eller de regler, som den fungerer efter. For at komme videre skal funktionen eller den aktive hændelse fuldføres. Afhængigt af procesflowet har funktionen mulighed for at transformere hændelsestilstande eller kommunikere med andre hændelsesdrevne proceskæder. Inden for EPC er der andre elementer, der bestemmer, hvordan og efter hvilke regler systemet fungerer. EPC-metoden kan anvendes til forretningspraksis såsom ressourceplanlægning, procesforbedringer og logistik .
Dynamic Systems Development Method , baseret på konceptet Rapid Application Development , bruger en specifik proces kaldet JEFFF til konceptuelt at modellere et systems livscyklus. Det er beregnet til at fokusere mere på udviklingsplanlægning på højere niveau, der ligger forud for projektinitialisering. JAD-processen kræver en række workshops, hvor deltagerne arbejder med at identificere, definere og dele et billede af et succesfuldt projekt fra start til afslutning. Denne teknik har vist sig ikke at fungere godt til store applikationer, men mindre applikationer rapporterer generelt en nettoeffektivitetsgevinst [6] .
Også kendt som et Petri-net giver denne konceptuelle modelleringsteknik mulighed for konstruktion af et system med elementer, der kan beskrives ved direkte matematiske metoder. Petri-nettet er på grund af dets ikke- deterministiske udførelsesegenskaber og veldefinerede matematiske teori en nyttig teknik til at modellere et systems parallelle adfærd , dvs. udførelsen af flere processer på samme tid.
Tilstandsovergangsmodellering bruger tilstandsovergangsdiagrammer til at beskrive et systems adfærd. Disse tilstandsovergangsdiagrammer bruger forskellige tilstande til at definere opførsel og ændringer af systemet. De fleste moderne modelleringsværktøjer har evnen til at simulere tilstandsovergange. Brugen af tilstandsovergangsmodeller kan nemmest genkendes som logiske tilstandsdiagrammer og retningsplot for tilstandsmaskiner .
Nogle forskere anerkender de hovedpunkter, der bør overvejes, når de studerer påvirkningsfaktorer: indholdet, som den konceptuelle model skal repræsentere, metoden, modellen vil blive præsenteret i, modelbrugernes karakteristika og den specifikke opgave for konceptuelle modelsprog [7] . Indholdet af den konceptuelle model bør overvejes for at vælge en metode, der gør det muligt at præsentere den relevante information. Præsentationsmetoden til udvælgelsesformål vil fokusere på metodens evne til at repræsentere modellen på det tilsigtede dybde- og detaljeniveau. Et vigtigt aspekt at overveje er karakteristika for brugerne eller deltagerne i modellen. Deltagerens baggrund og erfaring skal matche kompleksiteten af den konceptuelle model, ellers kan fejlrepræsentation af systemet eller misforståelser af centrale systembegreber føre til problemer i implementeringen af det pågældende system. Opgaven med sproget i den konceptuelle model i fremtiden vil give dig mulighed for at vælge den passende metode. Forskellen mellem at skabe en konceptuel systemmodel til at formidle systemfunktionalitet og at skabe en systemkonceptuel model til at fortolke den funktionalitet kan involvere to meget forskellige typer konceptuelle modelleringssprog [8] .
Forskerne Gemino og Wand fortsætter med at udvide indholdet af de berørte variabler i deres foreslåede struktur, i betragtning af observationsfokus og sammenligningskriteriet [7] . Fokus for observation er, om metoden til konceptuel modellering vil skabe et "nyt produkt", eller om denne metode kun vil føre til en dybere forståelse af det system, der modelleres. Kriteriet for sammenligning vil være vægtningen af den konceptuelle modelleringsmetodes evne til at være effektiv eller effektiv. En konceptuel modelleringsteknik, der tillader udvikling af en systemmodel, der tager højde for alle systemvariabler på et højt niveau, kan gøre processen med at forstå systemets funktionalitet mere effektiv, men hvis metoden mangler den nødvendige information til at forklare de interne processer , dette gør modellen mindre effektiv. Forståelse af rækkevidden af konceptuelle modeller vil føre til et mere informeret valg af metode, der korrekt tager den pågældende model i betragtning. Når du vælger modelleringsmetoder, vil svarene på de følgende spørgsmål således give dig mulighed for at tage fat på nogle vigtige modelleringskoncepter.
En anden funktion af den konceptuelle modelleringsmodel er at give et rationelt og faktuelt grundlag for at vurdere gennemførligheden af at anvende modellering.
En systemmodel er en konceptuel model, der beskriver og repræsenterer strukturen, adfærden og andre repræsentationer af et system . Systemmodellen kan vise flere visninger af systemet ved hjælp af to forskellige tilgange: ikke-arkitektonisk og arkitektonisk. Den ikke-arkitektoniske tilgang vælger modellen for hver visning i overensstemmelse hermed. Den arkitektoniske tilgang, også kendt som systemarkitektur , vil i stedet for at vælge mange heterogene og ikke-relaterede modeller kun bruge én integreret model.
Ved modellering af forretningsprocesser er modeller de grundlæggende begreber inden for procesteknik. Procesmodeller:
Den samme procesmodel genbruges til udvikling af mange applikationer og har således mange instanser . En mulig anvendelse af procesmodellen er at foreskrive, hvordan tingene skal/bør/kunne gøres i modsætning til selve processen. En procesmodel er en forudsigelse af, hvordan den proces vil se ud. Hvad denne proces skal være, vil blive bestemt i løbet af den faktiske udvikling af systemet [10] .
Konceptuelle modeller af systemer for menneskelig aktivitet bruges i metodologien for lyssystemer, som er en metode til systemanalyse forbundet med strukturering af ledelsesproblemer. Disse modeller er konceptmodeller; forfatterne angiver specifikt, at de ikke er beregnet til at repræsentere tingenes tilstand i den fysiske verden. De bruges også i informationsbehovsanalyse (IRA), udviklet til design af informationssystemer og softwareudvikling .
Logisk-lingvistiske modellerLogisk-lingvistisk modellering er en anden måde at repræsentere objekter ved hjælp af konceptuelle modeller. Denne metode kombinerer konceptmodeller med modeller af formodede genstande og begivenheder i den virkelige verden. Det er en grafisk repræsentation af modal logik , hvor modale operatorer bruges til at skelne udsagn om begreber fra udsagn om objekter og begivenheder i den virkelige verden.
EnhedsrelationsmodelI software engineering er en enhedsrelationsmodel (ER-model) en abstrakt og konceptuel repræsentation af data. Entitetsrelationsmodellering er en databasemodelleringsteknik , der bruges til at skabe en type konceptuelt skema eller semantisk datamodel af et system, ofte en relationel database , og dets vertikale struktur. Diagrammerne, der er oprettet ved denne proces, kaldes entity-relationship-diagrammer eller ER-diagrammer. Væsentlige relationsmodeller har fundet bred anvendelse i konstruktionen af informationssystemer designet til at understøtte aktiviteter relateret til objekter og begivenheder i den virkelige verden. I disse tilfælde er der tale om konceptuelle modeller. Denne modelleringsmetode kan dog bruges til at skabe computerspil eller et stamtræ af de græske guder, i hvilke tilfælde den vil blive brugt til at modellere koncepter.
DomænemodelEn domænemodel er en type begrebsmodel, der bruges til at beskrive de strukturelle elementer og deres begrebsmæssige begrænsninger i et interessedomæne (nogle gange kaldet et problemdomæne). Domænemodellen omfatter forskellige entiteter, deres egenskaber og relationer, samt begrænsninger, der bestemmer den konceptuelle integritet af elementerne i den strukturelle model, der udgør dette problemdomæne. Ligesom enhedsrelationsmodeller kan domænemodeller bruges til at modellere koncepter eller til at modellere objekter og begivenheder i den virkelige verden.
Begrebet "konceptuel model" blev foreslået af den engelske psykolog AT Welford i 1961 på XIV International Congress on Applied Psychology. Den konceptuelle model afsløres som et globalt billede , der dannes i operatørens hoved. I forståelsen af A. T. Welford giver den konceptuelle model operatøren i menneske-maskine kontrolsystemet et komplet billede og giver derfor mulighed for at korrelere forskellige dele af processen med helheden og følgelig handle effektivt [11] .
Inden for hjemlig psykologi er begrebet en konceptuel model blevet brugt aktivt i V.P. Zinchenkos og kollegers værker siden 1970. En konceptuel model forstås som et komplekst dynamisk billede af et kontrolobjekt, som afspejler den givne dynamik af objektet, dvs. processens nominelle struktur. Denne mentale (konceptuelle) model omfatter en persons livserfaring og viden opnået under specialtræning, samt information modtaget i ledelsesprocessen [12] . I fremtiden betragter A. A. Krylov [13] den konceptuelle model allerede som en figurativ-konceptuel model for aktivitet [14] , og A. I. Galaktionov viste, at den konceptuelle model har en hierarkisk struktur [15] [16] .
Konceptet med en konceptuel model, der oprindeligt blev brugt i ingeniørpsykologi og ergonomi , når man studerer operatørers aktiviteter i menneske-maskine (menneske-tekniske) kontrolsystemer for komplekse tekniske objekter, er tæt forbundet med begrebet informationsmodel .
En informationsmodel i ingeniørpsykologi forstås som "et sæt informationer organiseret efter bestemte regler om kontrolobjektet, selve den tekniske enhed og det ydre miljø" [17] . I det enkleste tilfælde er informationsmodellen dannet i form af et sæt midler til visning af information ( brugergrænseflade ) på operatørens arbejdsplads .
Ud fra opfattelsen af informationsmodellen danner den menneskelige operatør sig et operationelt billede af den virkelige situation, som er en af komponenterne i den interne (mentale) konceptuelle aktivitetsmodel [18] .
I moderne forstand betyder begrebet en konceptuel (mental) model et system af ideer fra operatøren (og i det generelle tilfælde en specialist) om metoderne for hans aktivitet, om tilstanden af aktivitetsobjektet (eller kontrol). ) og måder at påvirke det på [17] .
Begrebet en konceptuel model blev oprindeligt brugt i ingeniørpsykologi og ergonomi, og senere blev dens anvendelse udvidet til arbejdspsykologi, som studerer professionel aktivitet og udvikling af menneskelig professionalisme.
I den nye tekniske og informative virkelighed opnår mange typer af professionelle aktiviteter funktionerne af en operatørs: specialisters aktiviteter formidles af et kompleks af tekniske og informative enheder. Derfor er begrebet "konceptuel model", som oprindeligt blev brugt i ingeniørpsykologi, blevet udbredt i arbejdspsykologi i studiet af forskellige typer af professionel aktivitet og professionalisme hos en person [19] .
Begrebsmodellen i forhold til professionel aktivitet forstås som en intern, mental figurativ-konceptuel-effektiv model. Den begrebsmæssige model for professionel aktivitet er en mental dannelse - en slags indre verden af en person-aktør, som er baseret på en stor mængde information om det professionelle miljø, om emnet arbejde, om mål, midler og metoder for aktivitet [20] . Med denne forståelse er den konceptuelle model ifølge G. V. Sukhodolsky [21] det vigtigste interne middel til professionel aktivitet, skabt i processen med hans professionelle uddannelse og træning [22] . A. A. Oboznov [23] forbinder indholdet af modellens konceptuelle model med systematiseret viden , som er nødvendig for en specialist til at navigere i de processer, der forekommer i teknologiske komplekser [24] .