Информационная модель - Information model

An IDEF1X Диаграмма, пример определения интеграции для информационного моделирования.

An информационная модель в программная инженерия представляет собой представление концепций и отношений, ограничений, правил и операции указать семантика 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

Период, термин информационная модель обычно используется для моделей отдельных объектов, таких как объекты, здания, технологические предприятия и т. д. В этих случаях концепция специализируется на информационная модель объекта, информационная модель здания, информационная модель предприятия и др. Такая информационная модель представляет собой интеграцию модели объекта с данными и документами об объекте.

В области разработки программного обеспечения и моделирование данных Информационная модель обычно представляет собой абстрактное формальное представление типов сущностей, которое может 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. Отображений информационной модели может быть много. Такие отображения называются модели данных, независимо от того, объектные модели (например, используя UML ), модели отношений сущностей или же Схемы XML.

Языки информационного моделирования

Образец Диаграмма ER.
Требования к базе данных для коллекции компакт-дисков в ЭКСПРЕСС-G обозначение.

В 1976 г. сущность-связь (ER) графическое обозначение было введено Питер Чен. 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 того времени, языки для информационных моделей продолжали развиваться. Некоторые примеры: Integrated Definition Language 1 Extended (IDEF1X ), ВЫРАЖАТЬ язык и Единый язык моделирования (UML).[1]

Исследования современников Питера Чена, таких как Дж. Р. Абриал (1974) и Г. М. Нейссен (1976), привели к появлению современных языков моделирования, ориентированных на факты (FOM), которые основаны на лингвистических предложениях, 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 исследования, основанного на более ранних исследованиях.

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

В ICAM Язык определений (IDEF) был разработан в рамках программы ICAM ВВС США в период с 1976 по 1982 год.[4] Согласно Ли (1999), цель программы ICAM заключалась в повышении 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. IDEF1X является 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]

ВЫРАЖАТЬ был создан как ISO 10303-11 для формального определения требований к информации модели данных продукта. Это часть набора стандартов, неофициально известных 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 парадигме O-O. 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 Грейди Буч, Джеймс Рамбо, и Ивар Якобсон. UML был одобрен Группа управления объектами (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 виде O-O 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 концепции O-O, 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 на естественном языке Великолепный формальный английский, Голландский формальный голландский (Gellish Formeel Nederlands) и т. д. - это язык представления информации или язык моделирования, который определен в Gellish smart Dictionary-Taxonomy и имеет форму Таксономия /Онтология. База данных Gellish подходит не только для хранения информационных моделей, но также моделей знаний, моделей требований и словарей, таксономий и онтологий. Информационные модели в геллийском английском используют выражения гелльского формального английского языка. 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 <является своего рода> географической зоной

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). Gellish English Dictionary-Taxonomy позволяет создавать семантически богатые информационные модели, поскольку словарь содержит определения более чем 40000 концепций, включая более 600 стандартных типов отношений. Таким образом, информационная модель на 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

В Целевая группа по распределенному управлению (DMTF) предоставляет стандартный набор информационных моделей для различных корпоративных доменов под общим названием Общая информационная модель (CIM). Конкретные информационные модели получены из CIM для конкретных доменов управления.

В Форум TeleManagement (TMF) определила расширенную модель для области телекоммуникаций ( Общая информация / модель данных, или SID) как другое. Сюда входят представления из области бизнеса, услуг и ресурсов в телекоммуникационной отрасли. TMF установил набор принципов, которые OSS интеграция должна принять вместе с набором моделей, которые обеспечивают стандартизированные подходы.

Модели взаимодействуют с информационной моделью ( Общая информация / модель данных, или SID) через модель процесса (в Структура бизнес-процессов (eTOM), или eTOM) и модель жизненного цикла.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ а б c d е ж Ю. Тина Ли (1999). «Информационное моделирование от проектирования до реализации» Национальный институт стандартов и технологий.
  2. ^ Питер Чен (1976). «Модель отношений сущности - к единому представлению данных». В: ACM-транзакции 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 ими - 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.

Рекомендации

дальнейшее чтение

  • 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.

внешняя ссылка

  • RFC 3198 - Терминология для управления на основе политик