150. Основные особенности и свойства концептуальных моделей.

151. Концептуальная модель мира интеллектуальных систем.

152. Концептуальное модельное представление системного элемента как компонента реального и виртуального миров.

Концептуальное моделирование (КМ) – относительно новое, активно направление в области информационных технологий. Оно выступает как самостоятельная сфера интеллектуальной деятельности специалиста. Концептуальные модели получили широкое применение в базах данных и знаний, т.е. в информационных и интеллектуальных системах. Особое значение концептуальное моделирование имеет при формировании моделей мира интеллектуальных систем, т.е. внутрисистемного представления знаний об объектах предметной области, относящихся к компетенции интеллектуальной системы, а также при моделировании технологий и механизмов использования сформированных знаний, ориентированных на решение прикладных задач пользователя.

Концептуальные системы, в дальнейшем К-системы, в отличие от реальных, физических или материальных, характеризуются рядом особенностей. К числу таких особенностей следует отнести:

• носителем К-системы выступают идеальные, абстрактные объекты, определяемые как концепт-компоненты;

• объединение концепт-компонентов в единую целостную систему осуществляется посредством идеальных связей (содержа­тельных отношений), определяемых как концепт-отношения;

• системоформирующим (системообразующим) фактором выступает цель создания и использования К-системы;

• архитектура К-системы определяется уровнями абстрак­ции включаемых в К-систему концептов и конфигурацией содержа­тельных отношений между этими концептами.

С учетом перечисленных особенностей К-систему можно опре­делить следующим образом.

Концептуальная система(модель) - это совокупность представленных на требуемых или заданных уровнях абстракции концепт-компонентов, це­ленаправленно связанных между собой посредством содержа­тельных концепт-отношений в единую логико-семантическую аб­страктную (идеальную) систему.

153. Системный элемент. Активный системный элемент (АСЭ).

154. Концептуальная модель АСЭ.

Элемент – это относительная самостоятельная часть системы, рассматриваемая на данном уровне анализа как единое целое с интегральным поведением, направленным на реализацию присущей этому целому целевой функции.

155. Концептуальная модель АСЭ как инвариантный базовый модуль (ИБМ) концептуальной модели мира интеллектуальной системы (ИС).

156. Основные требования, предъявляемые к ИБМ.

157. Архитектурные модели мира ИС на основе ИБМ.

Говоря о концептуальности на основе накопления факторов реального мира об определенных объектах, подлежащих моделированию, мы создаем модели, которые в определенном смысле носят концептуальный характер.

Концептуальность модели может проявляться локально или глобально.

Принципиально важным при концептуальном моделировании является выявление тех инвариантов, которые могут быть положены в основу концептуального моделирования.

Инвариант – это то, что не изменяется в данных условиях (const).

Рассматривая мир объектов – оригиналов будем исходить из того, что неважно будут ли объекты физические можно из инвариантного базиса выделить три аспекта необходимых и достаточных для представления такого мира объектов.

В качестве инвариантов рассматриваются:

• поведение или функция объекта оригинала (φ);

• строение (структура) (µ);

• организованность (ω).

Функция присуща целенаправленным действиям системы.

Структура – это свойство материи.

Организованность – это базовый атрибут функционирующих и нефункционирующих систем.

Согласно законам мира любая система имеет три принципа.

При сужении класса объектов для нефункционирующих, то появляется 3 функция; для живой природы – поведение. Данные аспекты являются необходимыми и достаточными для данного условия абстракции. Если исходить из целостности объекта оригинала, то:

Проекцию ∑⁰ на оси будем определять как стратификацию оригинала по базовым инвариантам φ, μ, ω на соответствующие оси координат, порождает соответствующие объекты или то, что мы называем унарными объектами, компонентами. Проекция ∑⁰ на соответствующие плоскости приводит к бинарным компонентам: . Таким образом, мы можем сказать, что в случае базовых инвариантов выделенные φ, μ – аспекты оригинала и по этим аспектам осуществлена стратификация, то объект оригинал представим в форме трех компонент: . Такое представление было справедливо в том случае, если бы оригинал не удовлетворял принципу целостности, и тогда в графической интерпретации мы бы имели:

Тогда гомоморфизм: ;

;

.

Учитывая принцип целостности, а как следствие и эмерджентность функционирующего объекта, то отображение ∑⁰ тремя аспектами не является достаточной. Взаимосвязи в этом случае не графе проявляются двунаправленными дугами. Каждая из дуг приводит к порождению бинарной компоненты. Взаимодействие осуществляется как некий эпиморфизм (Е) (одна компонента отображается на другую). На основе этого имеем в эпиморфных отображениях (чередование индексов зависит от ведущей компоненты):

;

;

.

Это очень важное соотношение структуры и функции.