IDEF1X

Integration DEFinition for information modeling (IDEF1X) on datamallinnuskielitietomallien semantiikan kehittämiseen . IDEF1X:ää käytetään luomaan graafisia esityksiä tietomalleista, jotka kuvastavat tiedon rakennetta ja semantiikkaa ympäristössä tai järjestelmässä . [yksi]

IDEF1X:n avulla voit rakentaa semanttisia tietomalleja, jotka voivat tukea tiedon hallintaa resurssina, tietojärjestelmien integrointia ja tietokonetietokantojen rakentamista. Tämä standardi on osa IDEF- ohjelmistosuunnittelun mallinnuskielien perhettä .

Yleiskatsaus

Tätä mallinnustekniikkaa käytetään tietojen mallintamiseen standardinmukaisella, johdonmukaisella ja ennustettavalla tavalla, jotta sitä voidaan hallita resurssina. Sitä voidaan käyttää projekteissa, jotka vaativat standardinmukaisia ​​keinoja tietoresurssien tunnistamiseen ja analysointiin organisaation sisällä. Tällaisia ​​hankkeita ovat muun muassa tietojen mallintamisen sisällyttäminen metodologiaan, tiedon hallinta resurssina, tietojärjestelmien integrointi tai tietokonetietokantojen suunnittelu. IDEF1X-standardin päätavoitteet ovat: [1]

IDEF1X:n päätarkoitus on tukea integraatiota. Integrointilähestymistapa keskittyy kaappaamaan, hallitsemaan ja käyttämään yhtä semanttista määritelmää tietoresurssista, jota kutsutaan "konseptiksi". "Framework" tarjoaa yhden, integroidun määritelmän tiedoista yrityksessä, joka ei ole puolueellinen mihinkään tietojen käyttöön ja joka on riippumaton siitä, miten kyseisiä tietoja fyysisesti tallennetaan tai käytetään. Käsitteellisen skeeman päätarkoitus on tarjota johdonmukainen määritelmä arvoista ja datan välisistä suhteista, joita voidaan käyttää tietojen integroimiseen, jakamiseen ja hallintaan. Käsitteellisellä järjestelmällä tulisi olla kolme tärkeää ominaisuutta: [1]

Historia

Semanttisen tietomallin tarve tunnistettiin ensimmäisen kerran Yhdysvaltain ilmavoimissa 1970-luvun puolivälissä ICAM-ohjelman (Automation and Computer Integrated Technology) tuloksena. Tämän ohjelman tavoitteena oli lisätä tuotannon tuottavuutta tietotekniikkaa systemaattisesti soveltamalla. ICAM-ohjelmassa on tunnistettu tarve parantaa tuotannon tehokkuuden parantamiseen osallistuvien ihmisten analysointi- ja viestintämenetelmiä. Tämän seurauksena ICAM-ohjelma on kehittänyt useita IDEF-menetelminä (iCAM Definition) tunnettuja menetelmiä, joihin kuuluvat seuraavat: [1]

Alkuperäinen IDEF Information Modeling Approach (IDEF1) julkaistiin ICAM-ohjelmassa vuonna 1981 perustuen nykyiseen tutkimuksen ja teollisuuden tarpeisiin. Tämän lähestymistavan teoreettiset juuret ovat peräisin Edgar F. Coddin varhaisesta työstä relaatiomalliteoriasta ja Peter Chenin entiteetti - suhdemallista . Alkuperäinen IDEF1-metodologia perustui tohtori R.R. Brown ja herra T.L. Ramy of Hughes Aircraft ja Mr. D.S. Coleman D. Appleton & Companysta (DACOM), kriittistä arvostelua ja vaikutteita Charles Bachmanilta, Peter Cheniltä, ​​Dr. M.A. Melkanoff ja tohtori G.M. Niissen. [yksi]

Vuonna 1983 Yhdysvaltain ilmavoimat käynnistivät Integrated Information Support System (I2S2) -hankkeen ICAM-ohjelman puitteissa. Tämän projektin tavoitteena oli tarjota tekniikka, joka mahdollistaa erilaisten tietokonelaitteistojen ja ohjelmistojen verkon loogisen ja fyysisen integroinnin. Tämän projektin ja alan kokemuksen tuloksena tunnistettiin tarve parantaa tietomallinnusmenetelmiä. [yksi]

Yhdysvaltain ilmavoimien IDEF-ohjelman sopimusvastaavien näkökulmasta IDEF1X oli ICAM IISS-6201 -projektin tulos ja sitä laajensi edelleen IISS-6202-projekti. Täyttääkseen IISS-6202-projektissa yksilöidyt tietomallinnuksen parannusvaatimukset alihankkija DACOM on lisensoinut Logical Database Design Technologyn (LDDT) ja sitä tukevan ohjelmiston (ADAM). IDEF1X-mallinnusmetodologian teknisen sisällön kannalta tämä on LDDT:n uudelleennimeäminen.

2. syyskuuta 2008 vastaava NIST-standardi, FIPS 184, poistettiin (Federal Register päätösosa 73 / sivu 51276 [1] ).

IDEF1X on ollut syyskuusta 2012 lähtien osa kansainvälistä standardia ISO/IEC/IEEE 31320-2:2012. [2] Standardi kuvaa IDEF1X97:n syntaksia ja semantiikkaa, ja se koostuu kahdesta käsitteellisestä mallinnuskielestä: FIPS 184 -yhteensopivasta "avaintyyli"-kielestä, joka tukee relaatio- ja laajennettuja relaatiotietokantoja, ja uudemmasta "identiteettityyli" -kielestä, joka sopii objektitietokantoihin. tietokannat ja oliomallinnus.

Loogiset tietokannan suunnittelumenetelmät

Logical Database Design Methods (LDDT) kehitti vuonna 1982 Robert G. Brown Database Design Groupista täysin IDEF-ohjelman ulkopuolella ja ilman IDEF1:n tuntemusta. IDEF1:n ja LDDT:n päätavoite oli kuitenkin sama: luoda tietokantaneutraali malli yrityksen tarvitsemista pysyvistä tiedoista mallintamalla mukana olevia reaalimaailman objekteja. LDDT yhdisti elementtejä relaatiotietomallista, ER-mallista ja datan yleistyksistä tavalla, joka on erityisesti suunniteltu tukemaan tietomallinnusta ja tietomallien muuntamista tietokantasuunnitelmiksi.

LDDT sisälsi ympäristöjen hierarkian (nimiavaruudet), useita mallitasoja, yleisen/erikoistumisen mallinnuksen ja suhteiden eksplisiittisen esityksen ensisijaisilla ja vierailla avaimilla, joita tuettiin hyvin määritellyllä roolien nimeämistoiminnolla. Ensisijaiset avaimet ja yksiselitteiset vierasavaimet ilmaisivat joskus hienovaraisia ​​yksilöllisyyden ja viittauksen eheyden rajoituksia, jotka oli määriteltävä ja valvottava minkä tahansa kehitetyn tietokannan avulla. LDDT-mallin eheysrajoitusavainten käyttäminen pääsyavaimina tai indekseinä tietokantaa suunniteltaessa oli täysin erillinen päätös. LDDT-mallien tarkkuus ja täydellisyys oli tärkeä tekijä, joka mahdollisti mallien muuntamisen tietokantaprojekteiksi suhteellisen sujuvasti. Varhaiset LDDT-mallit muutettiin tietokantasuunnitelmiksi IBM:n hierarkkiseen tietokantaan, IMS :ään . Myöhemmät mallit on muunnettu tietokantasuunnitelmiksi Cullinet-verkkotietokantaa, IDMS:ää ja monia muita varten.

LDDT-ohjelmistossa ADAM-tuettu näkymä (mallit), liittonäkymä, valikoiva (alajoukko) -näkymä, nimitilan periytyminen, normalisoinnit, näkymän laadunvarmistusanalyysi, entiteetti-suhdekaavio ja raportointi, muuntaminen SQL-datailmoituslausekkeiksi, viittauksen eheyden tarkistus SQL:ssä. Loogiset mallit on sarjoitettu rakennemallinnuskielellä.

LDDT:n graafinen syntaksi oli erilainen kuin IDEF1:n, ja mikä vielä tärkeämpää, LDDT sisälsi monia toisiinsa liittyviä mallinnuskonsepteja, joita ei löytynyt IDEF1:stä. Siksi IDEF1:n laajentamisen sijaan Mary E. Loomis DACOM:sta on kirjoittanut tiiviin yhteenvedon LDDT:n merkittävän osajoukon syntaksista ja semantiikasta käyttämällä IDEF1-yhteensopivaa terminologiaa mahdollisuuksien mukaan. DACOM nimesi tulokseksi IDEF1X ja toimitti sen ICAM-ohjelmalle, josta se julkaistiin vuonna 1985. (IEEE 1998, s. iii) (Bruce 1992, s. xii) [1] DACOM myös kirjoitti ADAM-ohjelmiston uudelleen C-kielellä ja markkinoi sitä nimellä Leverage.

IDEF1X:n elementit

Esanssit Esitys luokan todellisista tai abstrakteista asioista (ihmiset, esineet, paikat, tapahtumat, ideat, asioiden yhdistelmät jne.), jotka tunnistetaan saman luokan esiintymiksi, koska niillä on samat ominaisuudet ja ne voivat osallistua samaan samaan suhdetta. Verkkotunnukset Nimetty joukko tietoarvoja (kiinteä koko tai mahdollisesti ääretön), jotka ovat samaa tietotyyppiä, josta määriteilmentymän todellinen arvo johdetaan. Jokainen määrite on määritettävä vain yhdessä perusverkkotunnuksessa. Useat attribuutit voivat perustua samaan perusverkkotunnukseen. Attribuutit Ominaisuus tai ominaisuus, joka on yhteinen joillekin tai kaikille kokonaisuuden esiintymille. Attribuutti edustaa toimialueen käyttöä entiteetin kontekstissa. Avaimet Attribuutti tai entiteettiattribuuttien yhdistelmä, jonka arvot tunnistavat yksilöllisesti jokaisen entiteettiinstanssin. Jokainen tällainen joukko on ehdokasavain. Ensisijaiset avaimet Entiteetin yksilöiväksi tunnisteeksi valittu ehdokasavain. Ulkoinen avain Attribuutti tai attribuuttien yhdistelmä alikokonaisuuden ilmentymässä tai luokkaesiintymässä, jonka arvot vastaavat yhdistetyn emo- tai yleisen entiteettiinstanssin ensisijaisessa avaimessa olevia arvoja. Vieras avain voidaan ajatella tuloksena emo- tai geneerisen entiteetin ensisijaisen avaimen "siirtymisestä" tietyn suhteen tai luokittelusuhteen kautta. Vierasavaimen attribuutille tai attribuuttien yhdistelmälle voidaan antaa roolinimi, joka kuvastaa sen roolia ali- tai luokkakokonaisuudessa. Liitännät Suhde kahden entiteetin esiintymien välillä tai saman entiteetin esiintymien välillä. Linkkisuhteet Linkkejä, joissa ei ole assosiaatioiden lisäksi semantiikkaa. Katso rajoitus, teho. Linkin luokittelu Suhteet, joissa molempien entiteettien esiintymät edustavat samaa todellista tai abstraktia asiaa. Yksi entiteetti (mielivaltainen entiteetti) on täydellinen joukko ominaisuuksia, toinen (entiteettiluokka) on näiden asioiden alatyyppi tai alaluokka. Luokkaentiteetillä voi olla yksi tai useampi ominaisuus tai yhteys toisen entiteetin esiintymiin, joita yleisen entiteetin kaikki esiintymät eivät jaa. Jokainen luokkakokonaisuuden esiintymä on myös mielivaltaisen entiteetin esiintymä. Epämääräiset yhteydet Suhteet, joissa yhden entiteetin ilmentymä voidaan liittää mihin tahansa määrään toisen entiteetin esiintymiä. Näytä tasot IDEF1X määrittelee kolme esitystasoa: Entity Relationship (ER), Key-Based (KB) ja Fully Attributed (FA). Ne eroavat toisistaan ​​abstraktiotason suhteen. ER-taso on abstraktein. Se mallintaa aihealueen peruselementtejä - kokonaisuuksia ja niiden suhteita. Se on yleensä laajempi kuin muut tasot. KB-taso lisää avaimet ja FA-taso lisää kaikki attribuutit.


Osat IDEF1X

Kolmipiirinen lähestymistapa

Ohjelmistosuunnittelun kolmen skeeman lähestymistapa on lähestymistapa tietojärjestelmien rakentamiseen ja tiedon järjestelmähallintaan, joka edistää käsitteellistä mallia tiedon integroinnin avaimena . [neljä]

Kaava , joka on malli , kuvataan yleensä kaaviona ja siihen liittyy joskus kielen kuvaus. Seuraavissa lähestymistavoissa on käytetty kolmea järjestelmää: [5]

Keskellä käsitteellinen skeema määrittelee käsitteiden ontologian , kuinka käyttäjä ajattelee ja puhuu niistä. Fyysinen skeema kuvaa tietokantaan tallennettujen tietojen sisäiset muodot, kun taas ulkoinen skeema määrittelee sovellusohjelmassa esitetyn tiedon esityksen . [6] Osana yrityksiä sallia useita tietomalleja ulkoisille skeemoille. [7]

Mallintamisohjeet

Mallinnusprosessi voidaan jakaa viiteen mallinkehityksen vaiheeseen.

Nollavaihe - projektin alku Hankkeen aloitusvaiheen tavoitteita ovat mm. Vaihe yksi – kokonaisuuksien määrittäminen Entity Definition -vaiheen tarkoituksena on tunnistaa ja määritellä entiteetit, jotka kuuluvat mallinnetun ongelma-alueen piiriin. Toinen vaihe – suhteiden määrittäminen Suhteiden tunnistamisvaiheen tavoitteena on tunnistaa ja määritellä entiteettien väliset taustalla olevat suhteet. Tässä mallinnuksen vaiheessa jotkin suhteet voivat olla epävarmoja ja vaativat lisäselvitystä myöhemmissä vaiheissa. Toisen vaiheen tärkeimmät tulokset ovat: Kolmas vaihe - avainten määrittäminen Keskeisen määrittelyvaiheen tavoitteet ovat seuraavat: Vaihe neljä - Ominaisuuksien määrittely Attribuuttien määrittelyvaiheen tavoitteet ovat:

IDEF1X metamalli

Metamalli on malli mallinnusjärjestelmän rakenteista. Kuten mitä tahansa mallia, sitä käytetään edustamaan ja perustelemaan mallin toimialuetta - tässä tapauksessa IDEF1X. Meta-mallia käytetään miettimään IDEF1X:ää eli mitä IDEF1X-konstruktit ovat ja miten ne liittyvät toisiinsa. Esitetty IDEF1X malli on IDEF1X. Tällaisia ​​metamalleja voidaan käyttää useisiin eri tarkoituksiin, kuten arkistojen suunnitteluun, työkalujen suunnitteluun tai kelvollisten IDEF1X-mallien määrittämiseen. Tavoitteista riippuen tuloksena saadaan hieman erilaisia ​​malleja. Ei ole olemassa "yksi oikeaa mallia". Esimerkiksi inkrementaalista mallinrakennusta tukevan työkalun mallin on sallittava epätäydelliset tai jopa epäjohdonmukaiset mallit. Formalisoinnin metamalli kuitenkin korostaa formalisointikäsitteiden noudattamista, joten epätäydellisiä tai epäjohdonmukaisia ​​malleja ei sallita.

Metamalleilla on kaksi tärkeää rajoitusta. Ensinnäkin ne määrittelevät syntaksin, eivät semantiikan. Toiseksi metamallia on täydennettävä luonnollisen tai muodollisen kielen rajoituksilla. IDEF1X-formaali teoria tarjoaa sekä semantiikan että keinot ilmaista tarvittavat rajoitteet tarkasti.

IDEF1X:n metamalli on esitetty viereisessä kuvassa. Näyttötyyppiä kutsutaan mm . Toimialueen hierarkia ja rajoitukset on myös annettu. Rajoitukset ilmaistaan ​​lauseina muodollisessa metamalliteoriassa. Metamalli määrittelee epävirallisesti kelvollisten IDEF1X-mallien joukon tavalliseen tapaan esimerkkiinstanssitaulukoina, jotka vastaavat kelvollista IDEF1X-mallia. Metamalli määrittelee myös muodollisesti kelvollisten IDEF1X-mallien joukon seuraavasti. Metamalli, kuten IDEF1X-malli, vastaa muodollista teoriaa. Teorian semantiikka määritellään tavanomaisella tavalla. Toisin sanoen teorian tulkinta koostuu yksilöiden alueista ja joukosta tehtäviä:

Tarkoituksenmukaisessa tulkinnassa yksilöiden valtakunta koostuu esityksistä, kuten tuotannon; kokonaisuudet, kuten osa ja toimittaja; verkkotunnukset, kuten qty_on_hand; viestintäsuhteet; luokkaklusterit jne. Jos jokainen teorian aksiooma on totta tulkinnassa, niin tulkintaa kutsutaan teorian malliksi. Jokainen IDEF1X-teorian malli, joka noudattaa IDEF1X-metamallia ja sen rajoituksia, on kelvollinen IDEF1X-malli.

Katso myös

Lue lisää

Ulkopuoliset lähteet

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 FIPS-julkaisu 184 Arkistoitu 3. joulukuuta 2013. National Institute of Standards and Technologyn (NIST) Computer Systems Laboratoryn julkaisu IDEF1X. 21. joulukuuta 1993.
  2. ↑ ISO/IEC/IEEE 31320-2:2012 Arkistoitu 15. elokuuta 2020 Wayback Machinessa Tietotekniikka - Mallinnuskielet - Osa 2: Syntaksi ja semantiikka IDEF1X97:lle (IDEFobject).
  3. ↑ itl.nist.gov (1993) Integration Definition for Information Modeling (IDEFIX) Arkistoitu 3. joulukuuta 2013. . 21 päivänä joulukuuta 1993.
  4. ↑ HIHNA OSA 2 LÄHESTYMISTAPA Arkistoitu 22. lokakuuta 2020 Wayback Machinessa . Vastaanotettu 30.9.2008.
  5. ↑ Mary E. S. Loomis (1987). Tietokantakirja . sivu 26.
  6. ↑ John F. Sowa (2004). "Tietämyksen haaste". julkaistu: Research Trends in Science, Technology and Mathematics Education . Toimittanut J. Ramadas & S. Chunawala, Homi Bhabha Centre, Mumbai, 2006.
  7. ↑ Gad Arivas ja James Clifford (1986). Uudet ohjeet tietokantajärjestelmille: Revised Papers . New York University Graduate School of Business Administration. Tietojärjestelmien tutkimuskeskus, 1986.