Интеграция DEFinition для информационного моделирования (IDEF1X) — язык моделирования данных , предназначенный для разработки семантических моделей данных . IDEF1X используется для создания графической информационной модели , которая представляет структуру и семантику информациив среде или системе . [1]
IDEF1X позволяет создавать семантические модели данных, которые могут служить для поддержки управления данными как ресурсом, интеграции информационных систем и создания компьютерных баз данных . Этот стандарт входит в семейство языков моделирования IDEF в области разработки программного обеспечения .
Метод моделирования данных используется для моделирования данных стандартным, последовательным и предсказуемым образом с целью управления ими как ресурсом. Его можно использовать в проектах, требующих стандартных средств определения и анализа ресурсов данных внутри организации. Такие проекты включают в себя включение метода моделирования данных в методологию , управление данными как ресурсом, интеграцию информационных систем или разработку компьютерных баз данных . Основные цели стандарта IDEF1X — обеспечить: [1]
Основная цель IDEF1X — поддержка интеграции . Подход к интеграции фокусируется на сборе, управлении и использовании единого семантического определения ресурса данных, называемого « концептуальной схемой ». «Концептуальная схема» обеспечивает единое интегрированное определение данных внутри предприятия, которое не ориентировано на какое-либо отдельное применение данных и независимо от того, как данные физически хранятся или к ним осуществляется доступ. Основная цель этой концептуальной схемы — предоставить последовательное определение значений и взаимосвязей между данными, которые можно использовать для интеграции, совместного использования и управления целостностью данных. Концептуальная схема должна иметь три важные характеристики: [1]
Потребность в семантических моделях данных была впервые осознана ВВС США в середине 1970-х годов в результате программы интегрированного компьютерного производства (ICAM). Целью этой программы было повышение производительности производства за счет систематического применения компьютерных технологий. Программа ICAM выявила необходимость в улучшенных методах анализа и коммуникации для людей, участвующих в повышении производительности производства. В результате программа ICAM разработала серию методов, известных как методы IDEF (определение ICAM), которые включали следующее: [1]
Первоначальный подход к информационному моделированию IDEF (IDEF1) был опубликован программой ICAM в 1981 году на основе текущих исследований и потребностей отрасли. Теоретические корни этого подхода берут свое начало в ранних работах Эдгара Ф. Кодда по теории реляционных моделей и Питера Чена по модели сущности-связи . Первоначальная методика IDEF1 была основана на работе доктора Р.Р. Брауна и г-на Т.Л. Рэми из Hughes Aircraft , работавших с Дэном Эпплтоном и Стю Коулманом из компании D. Appleton (DACOM), при критическом обзоре и влиянии Чарльза Бахмана , Питера Чена , доктора М.А. Мелканов и доктор Г.М. Нейссен . [1] DACOM и Hughes протестировали IDEF1, моделируя инженерные данные. Улучшения методологии были предложены в двух областях: обозначения моделирования и методология и правила моделирования. Предложенные Appleton улучшения были приняты, AF изменил название своей методологии моделирования данных IDEF1 Xtended или IDEF1X.
В 1983 году ВВС США инициировали проект «Интегрированная система информационной поддержки» (I2S2) в рамках программы ICAM. Целью этого проекта было предоставить технологию, позволяющую логически и физически интегрировать сеть разнородного компьютерного оборудования и программного обеспечения. В результате этого проекта и отраслевого опыта была признана необходимость в усовершенствованной методике моделирования данных. [1]
С точки зрения администраторов контракта программы IDEF ВВС, IDEF1X был результатом проекта ICAM IISS-6201 и был дополнительно расширен проектом IISS-6202. Чтобы удовлетворить требования к совершенствованию моделирования данных, которые были определены в проекте IISS-6202, компания D. Appleton получила лицензию на программное обеспечение для проектирования баз данных на основе метода логического проектирования баз данных (LDDT), разработанного Робертом Брауном для Банка Америки. Технологическая группа Appleton модифицировала программное обеспечение, чтобы оно соответствовало графике и правилам моделирования IDEF1X.
2 сентября 2008 г. соответствующий стандарт NIST, FIPS 184, был отозван (решение по Федеральному реестру, том 73 / стр. 51276 [1]).
С сентября 2012 года IDEF1X включен в международный стандарт ISO/IEC/IEEE 31320-2:2012. [2] Стандарт описывает синтаксис и семантику IDEF1X97, который состоит из двух языков концептуального моделирования: языка «ключевого стиля», совместимого с FIPS 184, который поддерживает реляционные и расширенные реляционные базы данных, и нового «стиля идентификации». язык, подходящий для объектных баз данных и объектно-ориентированного моделирования.
Методика логического проектирования баз данных Банка Америки (LDDT) была разработана в 1982 году Робертом Брауном. Основная цель IDEF1X и LDDT была одной и той же: создать методологию, которая последовательно и точно создавала бы нейтральную к базе данных модель постоянной информации, необходимой предприятию, путем моделирования задействованных объектов реального мира. IDEF1X объединил элементы реляционной модели данных, модели ER и обобщения данных способом, специально предназначенным для поддержки моделирования данных и преобразования моделей данных в проекты баз данных.
IDEF1X включает в себя иерархию среды (пространства имен), несколько уровней модели, моделирование обобщения/специализации и явное представление отношений с помощью первичных и внешних ключей, поддерживаемое четко определенным средством именования ролей. Первичные ключи и внешние ключи с недвусмысленными ролевыми именами выражали иногда тонкие ограничения уникальности и ссылочной целостности, которые необходимо было знать и соблюдать независимо от типа базы данных, которая в конечном итоге была спроектирована. Вопрос о том, будут ли в проекте базы данных использоваться ключи модели IDEF1X, основанные на ограничениях целостности, в качестве ключей доступа к базе данных или индексов, был совершенно отдельным решением. Точность и полнота моделей IDEF1X были важным фактором, обеспечившим относительно плавное преобразование моделей в проекты баз данных. Ранние модели IDEF1X были преобразованы в проекты баз данных для иерархической базы данных IBM, IMS . Позже модели были преобразованы в проекты баз данных для сетевой базы данных Cullinet, IDMS и многих разновидностей реляционных баз данных.
Appleton выпустила программное обеспечение для моделирования данных IDEF1X под названием Leverage. Используйте поддерживаемый ввод представления (модели), слияние представлений, выборочный просмотр (подмножество), наследование пространства имен, нормализацию, анализ обеспечения качества представлений, граф отношений сущностей и создание отчетов, преобразование в реляционную базу данных, выраженную в виде операторов объявления данных SQL, и ссылочную информацию. проверка целостности SQL. Логические модели были сериализованы с помощью языка структурного моделирования.
Трехсхемный подход в разработке программного обеспечения — это подход к построению информационных систем и системному управлению информацией, который продвигает концептуальную модель как ключ к достижению интеграции данных . [4]
Схема — это модель , обычно изображаемая в виде диаграммы и иногда сопровождаемая языковым описанием. В этом подходе используются три схемы: [5]
В центре концептуальная схема определяет онтологию концепций , когда пользователи думают о них и говорят о них. Физическая схема описывает внутренние форматы данных, хранящихся в базе данных , а внешняя схема определяет представление данных, представляемых прикладным программам . [6] Платформа попыталась разрешить использование нескольких моделей данных для внешних схем. [7]
Процесс моделирования можно разделить на пять этапов разработки модели.
Метамодель — это модель конструкций моделирующей системы. Как и любая модель, он используется для представления и рассуждения о предмете модели — в данном случае IDEF1X. Метамодель используется для рассуждений об IDEF1X, т. е. о том, что представляют собой конструкции IDEF1X и как они связаны друг с другом. Показанная модель представляет собой модель IDEF1X для IDEF1X. Такие метамодели можно использовать для различных целей, например, для проектирования репозитория, разработки инструментов или для указания набора допустимых моделей IDEF1X. В зависимости от цели получаются несколько разные модели. Не существует «одной правильной модели». Например, модель инструмента, поддерживающего поэтапное построение моделей, должна допускать неполные или даже противоречивые модели. Однако метамодель формализации подчеркивает соответствие концепциям формализации, и, следовательно, неполные или противоречивые модели не допускаются.
Метамодели имеют два важных ограничения. Во-первых, они определяют синтаксис, но не семантику. Во-вторых, метамодель должна быть дополнена ограничениями на естественном или формальном языке. Формальная теория IDEF1X предоставляет как семантику, так и средства для точного выражения необходимых ограничений.
Метамодель IDEF1X представлена на рисунке рядом. Имя представления — mm . Также приведены иерархия доменов и ограничения. Ограничения выражаются в виде предложений в формальной теории метамодели. Метамодель неформально определяет набор допустимых моделей IDEF1X обычным способом в виде таблиц примеров экземпляров, которые соответствуют допустимой модели IDEF1X. Метамодель также формально определяет набор допустимых моделей IDEF1X следующим образом. Метамодель, как и модель IDEF1X, имеет соответствующую формальную теорию. Семантика теории определяется стандартным образом. То есть интерпретация теории состоит из области индивидов и набора заданий:
В предполагаемой интерпретации область индивидов состоит из взглядов, таких как производство; сущности, такие как деталь и поставщик; домены, такие как qty_on_hand; отношения связи; кластеры категорий; и так далее. Если каждая аксиома теории верна в ее интерпретации, то интерпретация называется моделью теории. Каждая модель теории IDEF1X, соответствующая метамодели IDEF1X и ее ограничениям, является допустимой моделью IDEF1X.
Эта статья включает общедоступные материалы Национального института стандартов и технологий.
_Diagram_Example.jpg/1280px-A3_6_Phase_Two_(Entity_Level)_Diagram_Example.jpg)
.jpg/1280px-A3_7_Reference_Diagram_(FEO).jpg)
