Formalization of service structure in the Conceptual Layered Smart City model

Bc. Marie Bryjová

Diplomová práce

Anotace:

Rychlá urbanizace urychlila rozvoj konceptů smart city, které se opírají o komplexní systémy služeb s cílem zvýšit udržitelnost a obyvatelnost měst. Efektivní správa těchto systémů vyžaduje robustní modelovací přístupy. Tato práce se zaměřuje na teoretický model Conceptual Layered Service Model, navržený k reprezentaci struktur služeb napříč různými doménami a kontexty. Conceptual Layered Service Model však v současné době existuje pouze jako teoretický koncept, což omezuje jeho praktické použití v automatizovaných systémech. Hlavním cílem této práce je navrhnout formální, strojově zpracovatelný model, který přesně odráží chování a strukturu tohoto teoretického modelu. Analýzou teoretického modelu a definováním požadavků na formalizaci tato práce transformuje Conceptual Layered Service Model na datový model vhodný pro výpočetní zpracování. Výsledná formalizace poskytuje metodický základ pro vývoj datově řízených nástrojů pro správu smart city a usnadňuje budoucí implementaci systému v rámci výzkumného programu Service Systems Laboratory (Seslab).

Abstract:

Rapid urbanization has accelerated the development of smart city concepts, which rely on complex service systems to enhance urban sustainability and livability. Effective management of these systems requires robust modeling approaches. This thesis focuses on the Conceptual Layered Service Model of Smart City, a conceptual model designed to represent service structures across multiple domains. However, the Conceptual Layered Service Model currently exists only as a theoretical concept, limiting its practical application in automated systems. The primary objective of this thesis is to propose a formal, machine-processable model that accurately reflects the behavior and structure of the conceptual model. By analyzing the existing conceptual model and defining requirements for formalization, this study transforms the conceptual model into a data model suitable for computational processing. The resulting formalization provides a methodological foundation for the development of data-driven tools for smart governance and facilitates future system implementation within the Service Systems Laboratory (Seslab) research agenda.

Keywords

smart city, Conceptual Layered Service Model, knowledge graphs, service structure, Service Science

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 12. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 3. 2. 2026
• Vedoucí: Mgr. Zuzana Hruška
• Oponent: Ing. Leonard Walletzký, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Řízení softwarových systémů a služeb / Smart Service Design a Systems Thinking