Курс: Теория типов Описание
Введение

Что в курсе изучается

Для кого курс

Как курс читается

Примерный перечень вопросов к экзамену

Примерный перечень задач к экзамену

Введение

Курс теории типов считается базовым для фундаментальных основ информационных технологий, а поиск новых семантических моделей, изучение их свойств и выявление технологических преимуществ находятся на переднем крае научных исследований.

Вверх

Что в курсе изучается?

Вот те некоторые вещи, которые, как ожидается, будут изучены (некоторые -- ознакомительно, другие -- углубленно. Особое место отводится концептам и способам их организации
  • В начале рассматриваются приемы и методы анализа предметной области с целью получения ее образа -- семантической модели.
  • Исходя из развитых представлений, изучается структура концептов и ее представления, в частности, в виде семантической сети.
  • Показываются связи простой теории типов с методами экстенсионалов и интенсионалов, их применение к поддержанию непротиворечивой базы данных в целостном виде.
  • Подробно рассматривается задача организации метаданных, включая вывод производных типов.
  • Дается формулировка гипотезы о возможности моделирования предметной области (ПО) и ее варианты.
  • Изучается работа системного аналитика при создании схемы ПО.
  • Обосновывается принцип фиксации соотнесения ПО и семантический аспект базы данных.
  • Рассматриваются приемы назначения типа объекту, исходя из структуры подобъектов.
  • Изучается метод определения концептов, их виды и связь с типами.
  • Изучаются роли и моделирование событий. Рассматриваются примеры систем ролей.
  • Рассматриваются механизмы определения сценариев , их применение к анализу динамики предметной области.
  •  Рассматривается многосортная логика предикатов, типы, фреймы. Их взаимная связь. 
  • Дается анализ и рекомендации, как представить возможное, действительное, полное и неполное знание. Приводятся примеры..
  • Излагаются представление о механизмах и алгоритмах подгонки фреймов.
  • На основе ISA-измерения развиваются представления о степень-множествах и кванторах. Приводится сквозной пример (устранение неоднозначности в толковании).
  • Рассматривается операторы порождения типов.
  • Изучается интенсиональная алгебра, ее строение и назначение. Примеры операций..
  • Изучается экстенсиональная алгебра, ее строение и назначение. Примеры операций..
  • Даются рекомендации, обсуждаются расширения и примеры реализации.

Вверх

Для кого курс (кому этот курс особенно полезен)

В базовом или сокращенном объеме курс может расцениваться как ознакомительный со всеми этими принципами. В таком случае он может служить отличным вводным курсом в проблематику семантического моделирования в информационных технологиях.

В особенности приятно работать со студентами, которые мыслят нетривиально и изобретательны, а также с теми, кто имеет серьезную установку на научно-исследовательскую работу. Конечно, курс удобен и для тех, кто ожидает хорошо структурированный учебник, по которому можно все усвоить. Кончено, лучше всего материал увязывать с постоянно растущим и нестабильным объемом результатов в направлении новых информационных технологий и программных средств. Весь этот вкус выполнения живого исследования с помощью систем типов хотелось бы во время занятий ощущать вместе со студентами.

Вверх

Как курс читается?

Организация учебного процесса заключается в следующем:

  • лекции, которые читаются в аудитории,
  • выполнение самостоятельной работы, результаты которой обсуждаются в аудитории в форме студенческих презентаций,
  • небольшие контрольные работы/проверки уровня знания,
  • самостоятельно выполняемая в течение семестра курсовая работа/домашнее задание

Конечно, студенту надо посещать все занятия, причем исключением может быть уважительная причина. К каждому занятию надо готовиться, прочитав уже изложенный материал и просмотрев новый материал, это лучше всего. Вместе с тем это -- минимальное академическое требование. Активная работа на занятиях, участие в разборе решения задач и примеров является важным показателем уровня ваших знаний по предмету, степенью активного владения методами. Компонентами изучения предмета являются (а) презентации в аудитории, (б) активное участие в занятии, (в) выполненная курсовая работа, а также (г) промежуточный зачет в середине семестра.

Образовательная философия: для всех нас интерес представляет "научиться тому, как учиться", а не просто освоение информации, которая кем-то излагается в упорядоченном виде.

Вверх

Примерный перечень вопросов к экзамену

Раздел I. Представление предметной области и типы.

1. Понятие предметной области (ПО). Назначение информационной системы.

2. Процессы именования, отбора, классификации в предметной области. Возникновение типов.

3. Гипотеза о возможности моделирования предметной области и ее варианты.

4. Присваивание имен объектам. Получение отображенной ПО. Пример.

5. Отбор и классификация. Строение проклассифицированной ПО и типы. Пример.

6. Схема представления ПО. Пространство выбора решений. Пример.

7. Работа системного аналитика при создании схемы ПО.

8. Принцип фиксации соотнесения ПО и семантический аспект базы данных.

9. Модели предметной области. Формализации и задачи формализации.

10. Связь формализаций и содержательных описаний ПО.

11. Содержательная модель объектов данных. Погружение. Концептуальная схема.

12. Учет изменений ПО. Состояния ПО. Управляющее воздействие и его характеристика.

13. База объектов (мета)данных в автоматизированной информационной системе (полная характеристика.

14. Представление о проектировании информационной системы (пошаговая процедура).

15. Динамика базы данных и соотнесение. Фиксация соотнесения предметной области (схема).

Раздел II. Семантические сети и теория типов.

16. Представление о семантической сети (СС) и ее назначение.

17. Основные строительные блоки СС.

18. Концепты, их виды и связь с типами.

19. Простые фреймы и концептуальные зависимости (отношения на типах). Событийные характеристические, логические, функциональные фреймы. Примеры.

20. Роли и моделирование событий. Примеры ролей.

21. Подстановка фрейма. Мир, интенсионал (содержание), означивание, экстенсионал (расширение) фрейма.

22. Графическое представление фрейма. Дуги и их назначение. Представление типов.

23. Логические связки. Конъюнкция, дизъюнкция, отрицание фреймов, их интенсионалы и экстенсионалы. Примеры.

24. Причинные связки. Сценарии. Примеры.

25. Иерархия типов. ISA‐иерархия и ISA‐измерение. Назначение и примеры.

26. Определение и определительное измерение. Примеры определения типа.

27. Присоединенные процедуры. Распознающие функции. Логические предикаты и функции. Пропозициональные функции. Примеры.

28. Расширения сетей. Присоединенные управляющие структуры.

29. Степень множества и предикаты. Примеры.

30. “Партии”, “портфели”, контейнеры и их представление. Примеры.

Раздел III. Кванторы в теории типов.

31. Введение кванторов, их назначение и способы представления. Примеры.

32. Арифметические кванторы. Их диапазонно-ограниченное определение. Связь квантора существования с арифметическими кванторами.

33. Представление кванторов во фреймах. Открытые и замкнутые фреймы. Примеры.

34. Многосортная логика предикатов, типы, фреймы. Их взаимная связь.

35. Интерпретация фреймов. Структура сети. Примеры.

36. Интерпретация свободной переменной. Подстановка, интенсионал, выполнимость (удовлетворяемость). Означивание. Экстенсионал. Примеры.

37. Возможное, действительное, полное и неполное знание. Примеры.

38. Организация фреймов. ISA-иерархия типов и фреймов с кванторами. Примеры.

39. Правила для организации открытых простых фреймов. Определение подобия.

40. Основные теоремы подобия (формулировки и общее представление). Примеры.

41. Алгоритм подгонки фреймов (общее представление).

42. Организация непростых фреймов. Использование подобия. Примеры.

43. Организация замкнутых фреймов. Основные предложения. Процедура установления ISA-связи. Обоснование. Примеры.

44. Степень-множества и кванторы. Сквозной пример (устранение неоднозначности в толковании).

45. Полный анализ устранения неоднозначности при формализации ситуации для примера “три мальчика дали Мери две книги”.

Раздел IV. Операторы порождения типов.

46. Интенсиональная алгебра, ее строение и назначение. Примеры операций.

47. Операция отрицания, ее определение и интерпретация.

48. Операции над концептами. Пересечение, его определение и интерпретация. Пример.

49. Операции над концептами. Объединение, его определение и интерпретация. Пример.

50. Операции над концептами. Разность концептов, ее определение и интерпретация. Пример.

51. Операции над фреймами. Конъюнкция, ее определение и интерпретация. Пример.

52. Операции над фреймами. Дизъюнкция, ее определение и интерпретация. Пример.

53. Операции над фреймами. Разность фреймов, ее определение и интерпретация. Пример.

54. Операции над фреймами. Селекция из концептов, ее определение и интерпретация. Пример.

55. Квантификация на фреймах. Операция QUANT. Интерпретация и пример.

56. Режимы использования операторов и проверка их законности. Критерий сопоставимости концептов. Пример.

57. Экстенсиональная алгебра, ее строение и назначение. Примеры операций.

58. Пересечение, объединение и разность понятийных отношений. Определение и интерпретация. Примеры.

59. Конъюнкция, дизъюнкция и разность расширений фреймов. Определение и интерпретация. Примеры.

60. Селектирование из понятийных отношений. Определение и интерпретация. Пример.

61. Квантификация в расширениях фреймов. Определение и интерпретация. Примеры.

62. Алгоритм квантификации в расширениях фреймов: общее представление и назначение.

63. Логический предикат. Функциональный предикат. Агрегат‐функции. Их назначение и интерпретация. Примеры.

64. Учет ввода/вывода при выполнении операций над фреймами. Примеры.

65. Тест, коррекция. Обсуждение их вида, интерпретация и пример.

Основная литература

[МСВО-2004] Вольфенгаген В.Э. Методы и средства вычислений с объектами. Аппликативные вычислительные системы. -- М.:АО ``Центр ЮрИнфоР’’, 2004. - xvi+789 с.
 

Вверх

Примерный перечень задач к экзамену

Вверх

Last update: 02/10/11    

Теория типов: учебный курс, Теория типов: что читать, Теория типов: программа, Теория типов: студенты