Un modelo conceptual es una representación de un sistema, hecho de la composición de conceptos que se utilizan para ayudar a las personas a conocer, comprender o simular un tema que representa el modelo, incluye las entidades importantes y las relaciones entre ellos. También es un conjunto de conceptos. Algunos modelos son objetos físicos; por ejemplo, un modelo de juguete que se puede ensamblar y se puede hacer que funcione como el objeto que representa.
El término modelo conceptual puede usarse para referirse a modelos que se forman después de un proceso de conceptualización o generalización. Los modelos conceptuales son a menudo abstracciones de cosas en el mundo real, ya sean físicas o sociales. Los estudios semánticos son relevantes para varias etapas de la formación de conceptos. La semántica se trata básicamente de conceptos, el significado que los seres pensantes dan a varios elementos de su experiencia.
Generalidades
Modelos de conceptos y modelos conceptuales El término modelo conceptual es normal. Podría significar "un modelo de concepto" o podría significar "un modelo conceptual". Se puede hacer una distinción entre qué modelos son y de qué modelos están hechos. Con la excepción de modelos icónicos, como un modelo a escala de la Catedral de Winchester, la mayoría de los modelos son conceptos. Pero, en su mayoría, pretenden ser modelos de estados de cosas del mundo real. El valor de un modelo suele ser directamente proporcional a lo bien que corresponde a un estado pasado, presente, futuro, actual o potencial. El modelo de un concepto es bastante diferente porque para ser un buen modelo no necesita tener esta correspondencia del mundo real.Gregory, Frank Hutson (January 1992) Cause, Effect, Efficiency & Soft Systems Models Warwick Business School Research Paper No. 42. With revisions and additions it was published in the Journal of the Operational Research Society (1993) 44(4), pp. 149–68. En inteligencia artificial, los modelos conceptuales y los gráficos conceptuales se utilizan para construir sistemas expertos y sistemas basados en el conocimiento; aquí los analistas están preocupados por representar la opinión de expertos sobre lo que es verdad, no sus propias ideas sobre lo que es verdad.
Tipo y alcance de los modelos conceptuales. Los modelos conceptuales (modelos que son conceptuales) varían en tipo, desde los más concretos, como la imagen mental de un objeto físico familiar, hasta la generalidad formal y la abstracción de los modelos matemáticos que no aparecen en la mente como una imagen. Los modelos conceptuales también varían en términos del alcance de la materia que se supone que representan. Un modelo puede, por ejemplo, representar una sola cosa (por ejemplo, la Estatua de la Libertad), clases enteras de cosas (por ejemplo, el electrón) e incluso dominios muy vastos de materia como el universo físico. La variedad y el alcance de los modelos conceptuales se deben a la variedad de propósitos que tienen las personas que los utilizan. El modelado conceptual es la actividad de describir formalmente algunos aspectos del mundo físico y social que nos rodea con el propósito de comprender y comunicar.
Objetivos fundamentales El objetivo principal de un modelo conceptual es transmitir los principios fundamentales y la funcionalidad básica del sistema que representa. Además, un modelo conceptual debe desarrollarse de tal manera que proporcione una interpretación del sistema fácilmente comprensible para los usuarios del modelo. Un modelo conceptual, cuando se implementa adecuadamente, debe satisfacer cuatro objetivos fundamentales.
Mejorar la comprensión individual del sistema representativo. Facilitar la transmisión eficiente de los detalles del sistema entre las partes interesadas. Proporcionar un punto de referencia para los diseñadores de sistemas para extraer las especificaciones del sistema. Documente el sistema para futuras referencias y proporcione un medio para la colaboración.
El modelo conceptual juega un papel importante en el ciclo de vida general del desarrollo del sistema. La Figura 1 representa el papel del modelo conceptual en un esquema típico de desarrollo del sistema. Está claro que si el modelo conceptual no está completamente desarrollado, la ejecución de las propiedades fundamentales del sistema puede no implementarse adecuadamente, dando lugar a problemas futuros o fallas del sistema. Estas fallas ocurren en la industria y se han relacionado con; falta de aportes del usuario, requisitos incompletos o poco claros y requisitos cambiantes. Esos eslabones débiles en el proceso de diseño y desarrollo del sistema pueden rastrearse hasta la ejecución inadecuada de los objetivos fundamentales del modelado conceptual. La importancia del modelado conceptual es evidente cuando tales fallas sistémicas se mitigan mediante el desarrollo completo del sistema y la adhesión a objetivos/técnicas de desarrollo comprobados.
Técnicas de modelado A medida que los sistemas se vuelven cada vez más complejos, el papel del modelado conceptual se ha expandido dramáticamente. Con esa presencia expandida, se está realizando la efectividad del modelado conceptual para capturar los fundamentos de un sistema. Sobre la base de esa realización, se han creado numerosas técnicas de modelado conceptual. Estas técnicas se pueden aplicar en múltiples disciplinas para aumentar la comprensión del usuario del sistema a modelar.I. Davies, P. Green, M. Rosemann, M. Indulska, S. Gallo, How do practitioners use conceptual modeling in practice?, Elsevier, Data & Knowledge Engineering 58 (2006) pp.358–80 Algunas técnicas se describen brevemente en el siguiente texto, sin embargo, existen muchas más o se están desarrollando. Algunas técnicas y métodos de modelado conceptual comúnmente utilizados incluyen: modelado de flujo de trabajo, modelado de fuerza laboral, desarrollo rápido de aplicaciones, modelado de rol de objeto y el Lenguaje de modelado unificado (UML).
Modelado de flujo de datos El modelado de flujo de datos (DFM) es una técnica básica de modelado conceptual que representa gráficamente elementos de un sistema. DFM es una técnica bastante simple, sin embargo, como muchas técnicas de modelado conceptual, es posible construir diagramas representativos de nivel superior e inferior. El diagrama de flujo de datos generalmente no transmite detalles complejos del sistema, como consideraciones de desarrollo paralelas o información de tiempo, sino que trabaja para poner en contexto las principales funciones del sistema. El modelado de flujo de datos es una técnica central utilizada en el desarrollo de sistemas que utiliza el análisis de sistemas estructurados y el método de diseño (SSADM).
Modelado de relación de entidad (orientado a la ontología) El modelado de relación de entidad (ERM) es una técnica de modelado conceptual utilizada principalmente para la representación del sistema de software. Los diagramas de relación de entidad, que son producto de la ejecución de la técnica ERM, se utilizan normalmente para representar modelos de bases de datos y sistemas de información. Los componentes principales del diagrama son las entidades y las relaciones. Las entidades pueden representar funciones, objetos o eventos independientes. Las relaciones son responsables de relacionar las entidades entre sí. Para formar un proceso del sistema, las relaciones se combinan con las entidades y los atributos necesarios para describir mejor el proceso. Existen múltiples convenciones de diagramación para esta técnica; IDEF1X, Bachman y EXPRESS, por nombrar algunos. Estas convenciones son solo diferentes formas de ver y organizar los datos para representar diferentes aspectos del sistema.
Cadena de proceso basada en eventos La cadena de procesos impulsados por eventos (EPC) es una técnica de modelado conceptual que se utiliza principalmente para mejorar sistemáticamente los flujos de procesos comerciales. Como la mayoría de las técnicas de modelado conceptual, la cadena de procesos dirigida por eventos consiste en entidades/elementos y funciones que permiten desarrollar y procesar relaciones. Más específicamente, el EPC se compone de eventos que definen en qué estado se encuentra un proceso o las reglas por las cuales opera. Para avanzar por los eventos, se debe ejecutar una función/evento activo. Dependiendo del flujo del proceso, la función tiene la capacidad de transformar estados de eventos o vincularlos a otras cadenas de procesos controlados por eventos. Existen otros elementos dentro de un EPC, todos los cuales trabajan juntos para definir cómo y por qué reglas opera el sistema. La técnica EPC se puede aplicar a prácticas comerciales como la planificación de recursos, la mejora de procesos y la logística.
Desarrollo de aplicaciones conjuntas El método de desarrollo de sistemas dinámicos utiliza un proceso específico llamado JEFFF para modelar conceptualmente un ciclo de vida de los sistemas. JEFFF está destinado a centrarse más en la planificación del desarrollo de nivel superior que precede a la inicialización de un proyecto. El proceso JAD requiere una serie de talleres en los que los participantes trabajan para identificar, definir y generalmente mapear un proyecto exitoso desde su concepción hasta su finalización. Se ha encontrado que este método no funciona bien para aplicaciones a gran escala, sin embargo, las aplicaciones más pequeñas generalmente reportan una ganancia neta en eficiencia.
Lugar/red de transición También conocida como redes de Petri, esta técnica de modelado conceptual permite construir un sistema con elementos que pueden describirse por medios matemáticos directos. La red de Petri, debido a sus propiedades de ejecución no deterministas y su teoría matemática bien definida, es una técnica útil para modelar el comportamiento concurrente del sistema, es decir, las ejecuciones simultáneas de procesos.
Modelado de transición de estado El modelo de transición de estado utiliza diagramas de transición de estado para describir el comportamiento del sistema. Estos diagramas de transición de estado utilizan estados distintos para definir el comportamiento y los cambios del sistema. La mayoría de las herramientas de modelado actuales contienen algún tipo de capacidad para representar el modelado de transición de estado. El uso de modelos de transición de estado puede reconocerse más fácilmente como diagramas de estado lógico y gráficos dirigidos para máquinas de estado finito.
Evaluación y selección de técnicas Debido a que el método de modelado conceptual a veces puede ser deliberadamente vago para dar cuenta de un área amplia de uso, la aplicación real del modelado de conceptos puede volverse difícil. Antes de evaluar la efectividad de una técnica de modelado conceptual para una aplicación particular, se debe entender un concepto importante; la comparación de modelos conceptuales al enfocarse específicamente en sus representaciones gráficas o de alto nivel es miope. Gemino y Wand argumentan que se debe hacer hincapié en un lenguaje de modelado conceptual al elegir una técnica adecuada. En general, se desarrolla un modelo conceptual utilizando alguna forma de técnica de modelado conceptual. Esa técnica utilizará un lenguaje de modelado conceptual que determina las reglas sobre cómo se llega al modelo. Comprender las capacidades del lenguaje específico utilizado es inherente a evaluar adecuadamente una técnica de modelado conceptual, ya que el lenguaje refleja la capacidad descriptiva de las técnicas. Además, el lenguaje de modelado conceptual influirá directamente en la profundidad a la que el sistema es capaz de ser representado, ya sea complejo o simple.
Consideración de factores