Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
IDEF1X схема, пример определения интеграции для информационного моделирования.

Информационная модель в программной инженерии является представлением понятий и отношений, ограничений, правил и операций для определения семантики данных для выбранной области дискурса. Обычно он определяет отношения между видами вещей, но может также включать отношения с отдельными вещами. Он может обеспечить общую, стабильную и организованную структуру информационных требований или знаний для контекста предметной области. [1]

Обзор [ править ]

Термин информационная модель в целом используется для моделей отдельных вещей, таких как объекты, здания, технологических установок и т.д. В этих случаях понятие специализируется на информационной модели объекта , построение информационной модели , информационная модель предприятия и т.д. Такая информация модель - это интеграция модели объекта с данными и документами об объекте.

В области разработки программного обеспечения и моделирования данных информационная модель обычно является абстрактным формальным представлением типов сущностей, которые могут включать их свойства, отношения и операции, которые могут выполняться с ними. Типы сущностей в модели могут быть видами реальных объектов, таких как устройства в сети или экземпляры, или они сами могут быть абстрактными, например, для сущностей, используемых в биллинговой системе. Обычно они используются для моделирования ограниченной области, которую можно описать закрытым набором типов сущностей, свойств, отношений и операций.

Информационная модель обеспечивает формализм описания проблемной области без ограничения того, как это описание отображается на фактическую реализацию в программном обеспечении. Может быть много отображений информационной модели. Такие отображения называются модели данных , независимо от того, являются ли они объектные моделями (например , с использованием UML ), моделью сущности отношений или схемы XML .

Языки информационного моделирования [ править ]

Пример ER-диаграммы .
Требования к базе данных для коллекции компакт-дисков в нотации EXPRESS-G .

В 1976 году Питер Чен ввел графическое обозначение сущности-отношения (ER) . Он подчеркнул, что это была "семантическая" техника моделирования, независимая от каких-либо методов моделирования баз данных, таких как иерархическое, CODASYL, реляционное и т. Д. [2] С тех пор языки для информационных моделей продолжали развиваться. Некоторыми примерами являются расширенный интегрированный язык определений 1 ( IDEF1X ), язык EXPRESS и унифицированный язык моделирования (UML). [1]

Исследования современников Питера Чена, таких как JRAbrial (1974) и GM Nijssen (1976), привели к появлению современных языков моделирования, ориентированных на факты (FOM), которые основаны на лингвистических суждениях, а не на «сущностях». Инструменты FOM могут использоваться для создания модели ER, что означает, что разработчик моделей может избежать трудоемкой и подверженной ошибкам практики ручной нормализации. Язык объектно-ролевого моделирования ( ORM ) и полностью коммуникативно-ориентированное информационное моделирование ( FCO-IM ) являются результатами исследований, основанных на более ранних исследованиях.

В 1980-х годах было несколько подходов к расширению модели отношений сущностей Чена. Также важным моментом в этом десятилетии является РЕМОРА Колетт Роллан . [3]

Язык определений ICAM (IDEF) был разработан программой ICAM ВВС США в период с 1976 по 1982 год. [4] Целью программы ICAM, согласно Ли (1999), было повышение производительности производства за счет систематического применения компьютерных технологий. IDEF включает три различных метода моделирования: IDEF0 , IDEF1 и IDEF2 для создания функциональной модели, информационной модели и динамической модели соответственно. IDEF1Xявляется расширенной версией IDEF1. Язык находится в открытом доступе. Это графическое представление, разработанное с использованием подхода ER и реляционной теории. Он используется для представления «реального мира» с точки зрения сущностей, атрибутов и отношений между сущностями. Нормализация обеспечивается KEY Structures и KEY Migration. Язык определяет группы свойств (агрегирование) для формирования полных определений сущностей. [1]

EXPRESS был создан как ISO 10303-11 для формального определения требований к информации модели данных продукта. Он является частью набора стандартов, неофициально известного как Стандарт обмена данными модели продукта (STEP). Впервые он был представлен в начале 1990-х годов. [5] [6]Язык, согласно Ли (1999), представляет собой текстовое представление. Кроме того, доступно графическое подмножество EXPRESS под названием EXPRESS-G. EXPRESS основан на языках программирования и объектно-ориентированной парадигме. В ЭКСПРЕСС внесли свой вклад несколько языков. В частности, Ada, Algol, C, C ++, Euler, Modula-2, Pascal, PL / 1 и SQL. EXPRESS состоит из языковых элементов, которые позволяют однозначно определять объект и специфицировать ограничения на определенные объекты. Он использует объявление SCHEMA для обеспечения разделения и поддерживает спецификацию свойств данных, ограничений и операций. [1]

UML - это язык моделирования для определения, визуализации, конструирования и документирования артефактов, а не процессов программных систем. Первоначально он был задуман Грэди Бучем , Джеймсом Рамбо и Иваром Якобсоном . UML был одобрен Object Management Group(OMG) в качестве стандарта в 1997 году. По словам Ли (1999), язык не является проприетарным и является общедоступным. Это графическое представление. В основе языка лежит объектно-ориентированная парадигма. UML содержит нотации и правила и предназначен для представления требований к данным в терминах объектно-ориентированных диаграмм. UML организует модель в нескольких представлениях, которые представляют различные аспекты системы. Содержимое представления описано на диаграммах, которые представляют собой графики с элементами модели. Схема содержит элементы модели, которые представляют общие объектно-ориентированные концепции, такие как классы, объекты, сообщения и отношения между этими концепциями. [1]

IDEF1X, EXPRESS и UML можно использовать для создания концептуальной модели, и, согласно Ли (1999), каждая из них имеет свои особенности. Хотя некоторые из них могут привести к естественному использованию (например, реализации), одно не обязательно лучше другого. На практике для разработки всех информационных моделей может потребоваться более одного языка, когда приложение является сложным. На самом деле практика моделирования зачастую важнее выбранного языка. [1]

Информационные модели также могут быть выражены на формализованных естественных языках, таких как Gellish . Gellish, имеющий варианты естественного языка, Gellish Formal English , Gellish Formal Dutch (Gellish Formeel Nederlands) и т. Д., Является языком представления информации или языком моделирования, который определен в Gellish smart Dictionary-Taxonomy, имеющем форму Taxonomy / Ontology. База данных Gellish подходит не только для хранения информационных моделей, но также моделей знаний, моделей требований и словарей, таксономий и онтологий. Информационные модели в гелльском английском используют выражения гелльского формального английского. Например, модель географической информации может состоять из ряда английских формальных английских выражений, таких как:

- Эйфелева башня <находится в> Париже- Париж <классифицируется как> город

тогда как информационные требования и знания могут быть выражены, например, следующим образом:

- башня <должна быть расположена в> географической зоне- город <это своего рода> географическая зона

В таких выражениях Gellish используются названия концептов (например, «город») и типов отношений (например, «находится внутри» и «классифицируется как a»), которые должны быть выбраны из Gellish Formal English Dictionary-Taxonomy (или самостоятельно словарь домена). Словарь-таксономия английского языка Gellish позволяет создавать семантически богатые информационные модели, поскольку словарь содержит определения более чем 40000 концепций, включая более 600 стандартных типов отношений. Таким образом, информационная модель в Gellish состоит из набора Gellish выражений, которые используют эти фразы и словарные понятия для выражения фактов или составления утверждений, запросов и ответов.

Стандартные наборы информационных моделей [ править ]

Рабочая группа по распределенному управлению (DMTF) предоставляет стандартный набор информационных моделей для различных доменов предприятия под общим названием Common Information Model (CIM). Конкретные информационные модели получены из CIM для конкретных доменов управления.

TeleManagement Forum (TMF) определил продвинутую модель для области электросвязи (в модели обмена информацией об / Data или SID) в другой. Сюда входят представления из области бизнеса, услуг и ресурсов в телекоммуникационной отрасли. TMF установил набор принципов, которые должна принять интеграция OSS , а также набор моделей, которые обеспечивают стандартизованные подходы.

Модели взаимодействуют с информационной моделью ( Shared Information / Data Model , или SID) через модель процесса ( Business Process Framework (eTOM) или eTOM) и модель жизненного цикла.

См. Также [ править ]

  • Информационное моделирование зданий
  • Концептуальная модель (информатика)
  • Системное информационное моделирование

Примечания [ править ]

  1. ^ Б с д е е Y. Tina Lee (1999). «Информационное моделирование от проектирования до реализации» Национальный институт стандартов и технологий.
  2. ↑ Питер Чен (1976). «Модель отношений сущности - к единому представлению данных». В: Транзакции ACM в системах баз данных , Vol. 1, No 1, март 1976 г.
  3. ^ История концептуального моделирования на uni-klu.ac.at.
  4. ^ D. Appleton Company, Inc. (1985). «Интегрированная система информационной поддержки: Руководство по информационному моделированию, IDEF1 - Extended (IDEF1X)». Приоритет проекта ICAM 6201, субподряд № 013-078846, основной контракт ВВС США № F33615-80-C-5155, база ВВС Райт-Паттерсон, Огайо, декабрь 1985 г.
  5. ^ ISO 10303-11: 1994 (E), Системы промышленной автоматизации и интеграция - Представление данных о продукте и обмен - Часть 11: Справочное руководство по языку EXPRESS.
  6. ↑ Д. Шенк и П. Уилсон (1994). Информационное моделирование EXPRESS Way. Издательство Оксфордского университета, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 1994.

Ссылки [ править ]

  • Концептуальная схема ISO / IEC TR9007, 1986
  • Андрис ван Ренссен, Gellish, универсальный расширяемый онтологический язык , (доктор философии, Технологический университет Делфта, 2005 г.)
  •  Эта статья включает материалы, являющиеся  общественным достоянием, с веб-сайта Национального института стандартов и технологий https://www.nist.gov .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Ричард Верьярд (1992). Информационное моделирование: практическое руководство . Нью-Йорк: Прентис-Холл.
  • Репа, Вацлав (2012). Информационное моделирование организаций . Bruckner Publishing. ISBN 978-80-904661-3-5.
  • Бернер, Стефан (2019). Информационное моделирование, метод улучшения понимания и точности в вашем сотрудничестве . vdf Цюрих. ISBN 978-3-7281-3943-6.

Внешние ссылки [ править ]

  • RFC 3198 - Терминология для управления на основе политик