IDEF

IDEF -Methoden: Teil der Toolbox des Systeme Engineer des Systems[1]

Idef, anfangs eine Abkürzung von ICAM -Definition und 1999 umbenannt wie Integrationsdefinition,[2] ist eine Familie von Modellierungssprachen auf dem Gebiet der Systeme und Softwareentwicklung. Sie decken eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten von funktionaler Modellierung bis hin zu Daten, Simulation, objektorientierter Analyse und Design sowie Wissenserfassung ab. Diese Definitionsprachen wurden unter Finanzierung von entwickelt US-Luftwaffe und obwohl immer noch am häufigsten von ihnen und anderen Militärs verwendet und Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten (DOD) Agenturen sind in der öffentlich zugänglich.

Die am weitesten anerkannten und verwendeten Komponenten der IDEF-Familie sind Idef0, a Funktionsmodellierung Sprachaufbau auf Sadt, und Idef1x, was sich anspricht Informationsmodelle und Datenbank Design Ausgaben.

Überblick über IDEF -Methoden

Idef bezieht sich auf eine Familie von Modellierungssprache, die eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten abdecken, von funktionaler Modellierung bis hin zu Daten, Simulation, objektorientierter Analyse/Design und Wissenserfassung. Schließlich wurden die IDEF -Methoden bis zu IDEF14 definiert:

  • Idef0: Funktionsmodellierung[3]
  • Idef1: Informationsmodellierung [4]
  • Idef1x: Datenmodellierung [5]
  • Idef2: Simulationsmodelldesign
  • Idef3: Prozessbeschreibung Erfassung [6]
  • Idef4: Objektorientiertes Design [7]
  • Idef5: Ontologie Beschreibung Capture [8]
  • Idef6: Design -Begründung erfasst [9]
  • IDEF7: Auditing des Informationssystems
  • IDEF8: Modellierung der Benutzeroberfläche
  • IDEF9: Entdeckung von Geschäftsbeschränkungen
  • IDEF10: Modellierung der Implementierungsarchitektur
  • IDEF11: Informationsartefaktmodellierung
  • IDEF12: Organisationsmodellierung
  • IDEF13: Drei Schema -Mapping -Design
  • IDEF14: Netzwerkdesign

1995 nur die Idef0, Idef1x, Idef2, Idef3 und Idef4 war vollständig entwickelt worden.[10] Einige der anderen IDEF -Konzepte hatten ein vorläufiges Design. Einige der letzten Bemühungen waren neue IDEF -Entwicklungen im Jahr 1995, um zuverlässige Methoden zur Erfassung von Unternehmensbeschränkungen Discovery zu etablieren, Design -Rationale Capture Idef6, menschliches System, Interaktionsdesign IDEF8 und Netzwerkdesign IDEF14.[1]

Die Methoden IDEF7, IDEF10, IDEF11, IDEF 12 und IDEF13 wurden nicht weiter als ihre anfängliche Definition entwickelt.[11]

Geschichte

Idef stand ursprünglich für ICAM Definition, in den 1970er Jahren im US Air Force Materials Laboratory initiiert, Wright-Patterson Air Force Base in Ohio von Dennis E. Wisnosky, Dan L. Shunk und andere.[12] und in den 1980er Jahren fertiggestellt. IDEF war ein Produkt der ICAM -Initiative der Luftwaffe der Vereinigten Staaten. Das IEEE Die IDEF -Abkürzung als Integrationsdefinition neu formuliert. "[2]

Die spezifischen Projekte, die IDEF produzierten, waren ICAM -Projektprioritäten 111 und 112 (später umbenannt 1102). Die nachfolgenden Projektprioritäten 6201, 6202 und 6203 versuchten, eine zu erstellen Informationsverarbeitung Umgebung, in der man gelaufen werden könnte heterogen Physische Computerumgebungen. Die Weiterentwicklung von IDEF ereignete sich in diesen Projekten aufgrund der Erfahrungen aus Anwendungen der neuen Modellierungstechniken. Die Absicht der IISS -Bemühungen bestand darin, "generische Subsysteme" zu erstellen, die von einer großen Anzahl von zusammenarbeitenden Unternehmen wie den USA verwendet werden konnten, wie beispielsweise von den USA. Verteidigungsunternehmen und die Streitkräfte der freundlichen Nationen.

Zum Zeitpunkt der ICAM 1102 -Anstrengung gab es zahlreiche, größtenteils inkompatibel. Datenmodell Methoden zum Speichern von Computerdaten - sequentiell (Vsam), Hierarchisch (IMS), Netzwerk (COCMGesamt und Codasyl, und Cullinet's IDMS). Das Relationales Datenmodell Es wurde gerade eine vielversprechende Art, Daten für den einfachen, effizienten und genauen Zugang zu strukturieren. Relationale Datenbankverwaltungssysteme hatte sich noch nicht als allgemeiner Standard für das Datenmanagement herausgestellt.

Das ICAM-Programm-Büro hielt es für wertvoll, eine "neutrale" Methode zur Beschreibung des Datengehalts von großen Systemen zu erstellen. Die aufstrebende akademische Literatur legte vor, dass Methoden erforderlich waren, um zu verarbeiten Daten unabhängig wie es war physisch gespeichert. Somit wurde die IDEF1 -Sprache erstellt, um eine neutrale Beschreibung von Datenstrukturen zu ermöglichen, die unabhängig von der Speichermethode oder Dateizugriffsmethode angewendet werden konnten.

IDEF1 wurde im Rahmen der ICAM -Programmpriorität 1102 von Robert R. Brown von The entwickelt Hughes Aircraft Companyunter Vertrag an Softech, Inc. Brown war zuvor für die Entwicklung von verantwortlich gewesen IMS während der Arbeit bei Rockwell International. Rockwell entschied sich, IMS nicht als marktfähiges Produkt zu verfolgen, sondern IBM, der während der Entwicklung als Unterstützungsunternehmer gedient hatte, übernahm das Produkt anschließend und war erfolgreich, um es für den Markt weiterzuentwickeln. Brown schreibt seinem Hughes -Kollegen Timothy Ramey als Erfinder von IDEF1 als praktikabler Formalismus für die Modellierung von Informationsstrukturen zu. Die beiden Hughes -Forscher bauten auf Ideen und Interaktionen mit vielen Leuchten auf dem Gebiet zu dieser Zeit auf. Insbesondere stützt sich IDEF1 auf die folgenden Techniken:

Die Bemühungen zur Entwicklung von IDEF1 führten sowohl zu einer neuen Methode zur Informationsmodellierung als auch zu einem Beispiel für die Verwendung in Form eines "Referenzinformationsmodells der Herstellung". Dieses letztere Artefakt wurde von D. S. Coleman von der D. Appleton Company (DACOM) als Subunternehmer von Hughes und unter der Leitung von Ramey entwickelt. Das Personal von DACOM wurde Experte bei der IDEF1 -Modellierung und produzierte anschließend einen Trainingskurs und begleitende Materialien für die IDEF1 -Modellierungstechnik.

Die Erfahrung mit IDEF1 ergab, dass die Übersetzung von Informationsanforderungen in Datenbankdesigns schwieriger war als ursprünglich erwartet. Der vorteilhafteste Wert der IDEF1 -Informationsmodellierungstechnik war die Fähigkeit, Daten zu repräsentieren, die unabhängig von der Speicherung und Verwendung dieser Daten sind. Datenmodellierer und Datenanalysten zur Verfügung gestellt, um die Datenanforderungen während des Anforderungen zu repräsentieren. Dies ermöglichte Designer, zu entscheiden, welche DBMs nach der Art der Datenanforderungen verstanden wurden, und reduzierte so das "Missbrauch" zwischen den Datenanforderungen und den Funktionen und Einschränkungen der DBMs. Die Übersetzung von IDEF1 -Modellen in Datenbankdesigns erwies sich jedoch als schwierig.

Die iDEF -Modellierungssprachen

Idef0

Beispiel für an Idef0 Diagramm: a Funktionsmodell des Prozesses der Aufrechterhaltung von Ersatztarten

Die IDEF0 -Funktionsmodellierungsmethode wurde entwickelt, um die Entscheidungen, Aktionen und Aktivitäten einer Organisation oder eines Systems zu modellieren.[13] Es wurde aus der etablierten grafischen Modellierungssprache abgeleitet Strukturierte Analyse- und Designtechnik (SADT) entwickelt von Douglas T. Ross und Softech, Inc. In seiner ursprünglichen Form enthält IDEF0 beide eine Definition einer grafischen Modellierungssprache (Syntax und Semantik) und eine Beschreibung einer umfassenden Methodik für die Entwicklung von Modellen.[14] Die US Air Force beauftragte die SADT -Entwickler, a zu entwickeln Funktionsmodell Methode zur Analyse und Kommunikation der funktionalen Perspektive eines Systems. IDEF0 sollte bei der Organisation der Systemanalyse helfen und eine effektive Kommunikation zwischen dem Analyst und dem Kunden durch vereinfachte grafische Geräte fördern.[13]

Idef1x

Beispiel für an Idef1x Diagramm

Um das zu befriedigen Datenmodellierung Verbesserungsanforderungen, die im IISS-6202-Projekt identifiziert wurden, erhielt ein Subunternehmer, Dacom, eine Lizenz für die Logische Datenbankdesign -Technik (LDDT) und seine unterstützende Software (ADAM). LDDT wurde 1982 von Robert G. Brown von der Datenbankdesigngruppe vollständig außerhalb des IDEF -Programms und ohne Kenntnis von IDEF1 entwickelt. LDDT kombinierten Elemente des relationalen Datenmodells, des E-R-Modells und der Generalisierung in einer Weise, die speziell zur Unterstützung der Datenmodellierung und der Umwandlung der Datenmodelle in Datenbankdesigns bestimmt war. Die grafische Syntax von LDDT unterschied sich von der von iDEF1 und vor allem LDDT enthielt miteinander verbundene Modellierungskonzepte, die nicht in IDEF1 vorhanden waren. Mary E. Loomis schrieb eine kurze Zusammenfassung der Syntax und Semantik einer wesentlichen Untergruppe von LDDT unter Verwendung von Terminologie, die mit IDEF1, wo immer möglich, kompatibel ist. Dacom bezeichnete das Ergebnis Idef1x und lieferte es dem ICAM -Programm.[15][16]

Da das IDEF -Programm von der Regierung finanziert wurde, sind die Techniken in der öffentlich zugänglich. Zusätzlich zu der Adam -Software, die von Dacom unter dem Namen Hebel gehalten wurde, ist eine Reihe von FALL Tools verwenden Idef1x als ihre Repräsentationstechnik für die Datenmodellierung.

Die IISS -Projekte produzierten tatsächlich Arbeitsprototypen einer Informationsverarbeitungsumgebung, die in heterogenen Computerumgebungen ausgeführt werden. Aktuelle Fortschritte bei Techniken wie Java und JDBC Erreichen Sie jetzt die Ziele von Ubiität und Vielseitigkeit in Rechenumgebungen, die zuerst von IISS demonstriert wurden.

Idef2 und idef3

Beispiel eines erweiterten Übergangsschemas, modelliert mit Idef3

Das dritte IDEF (IDEF2) war ursprünglich als User -Schnittstellen -Modellierungsmethode gedacht. Aber seit der Integrierte computergestützte Herstellung (ICAM) -Programm erforderte ein Simulationsmodellierungswerkzeug. Das resultierende IDEF2 war eine Methode zur Darstellung des zeitlichen Variationsverhaltens von Ressourcen in einem Fertigungssystem, das einen Rahmen für die Spezifikation mathematischer modellbasiertes Simulationen bereitstellte. Es war die Absicht des Methodikprogramms innerhalb ICAM Um diese Situation zu korrigieren, aber die Einschränkung der Finanzierung erlaubte dies nicht. Infolgedessen war das Fehlen einer Methode, die die Strukturierung von Beschreibungen der Benutzeransicht eines Systems unterstützt, ein großes Mangel an IDEF -System. Das grundlegende Problem aus methodischer Sicht ist die Notwendigkeit, zwischen einer Beschreibung dessen zu unterscheiden, was ein System (vorgeschlagen oder vorgeschlagen) tun soll, und einem repräsentativen Simulationsmodell, das vorhersagt, was ein System tun wird. Letzteres war der Fokus von Idef2Ersteres ist der Fokus von Idef3.[17]

Idef4

Idef4 Verhaltensdiagramm

Die Entwicklung von Idef4 stammt aus der Erkenntnis, dass die Modularität, die Wartbarkeit und die Wiederverwendbarkeit von Code, die sich aus dem ergibt Objekt orientierte Programmierung Paradigma kann traditionell realisiert werden Datenverarbeitung Anwendungen. Die nachgewiesene Fähigkeit des objektorientierten Programmierparadigmas zur Unterstützung der Integration der Datenebene in großer Komplex verteilte Systeme ist auch ein wesentlicher Faktor für das weit verbreitete Interesse an dieser Technologie der traditionellen Datenverarbeitungsgemeinschaft.[17]

Idef4 wurde als Design-Tool für Softwaredesigner entwickelt, die objektorientierte Sprachen wie die verwenden Gemeinsames Lisp -Objektsystem, Flavors, Smalltalk, Ziel c, C ++, und andere. Da eine effektive Verwendung des objektorientierten Paradigmas einen anderen Denkprozess erfordert als mit herkömmlichem Verfahren verwendet oder verwendet Datenbanksprachen, Standardmethoden wie z. Strukturdiagramme, Datenflussdiagrammeund traditionell Datenentwurfsmodelle (Hierarchische, relationale und Netzwerk) sind nicht ausreichend. IDEF4 versucht, die erforderlichen Einrichtungen zur Unterstützung des objektorientierten Entwurfsentscheidungsprozesses bereitzustellen.[17]

Idef5

Beispiel für an Idef5 Kompositionsschema für einen Kugelschreiber

Idef5, oder integrierte Definition für die Ontologie -Beschreibung Capture -Methode ist eine Software -Engineering -Methode zur Entwicklung und Aufrechterhaltung von nutzbaren, genauen Domäne Ontologien.[18] Im Bereich der Informatik werden Ontologien verwendet, um das zu erfassen Konzept und Objekte in einem bestimmten Domainzusammen mit damit verbundenen Beziehungen und Bedeutungen. Darüber hinaus hilft die Ontology Capture bei der Koordination von Projekten durch Standardisierung Terminologie und schafft Möglichkeiten für Information Wiederverwendung. Die IDEF5 -Ontologie -Erfassungsmethode wurde entwickelt, um Ontologien zuverlässig auf eine Weise zu konstruieren, die den Menschen eng widerspiegelt Verständnis der spezifischen Domäne.[18]

In der IDEF5-Methode wird eine Ontologie konstruiert, indem der Inhalt bestimmter Behauptungen über reale Objekte, ihre Eigenschaften und ihre Wechselbeziehungen erfasst und diesen Inhalt in intuitiver und natürlicher Form dargestellt wird. Die IDEF5 -Methode verfügt über drei Hauptkomponenten: eine grafische Sprache zur Unterstützung der konzeptionellen Ontologieanalyse, eine strukturierte Textsprache für eine detaillierte Ontologiecharakterisierung und ein systematisches Verfahren, das Richtlinien für die effektive Ontologieerfassung enthält.[19]

Idef6

IDEF6 -Modell von IDEF4 -Designaktivitäten

Idef6, oder integrierte Definition für die Erfassung von Konstruktionen, ist eine Methode zur Erleichterung der Erfassung, Darstellung und Manipulation des Design Begründung verwendet bei der Entwicklung von Enterprise-Systeme. Begründung ist der Grund, die Begründung, die zugrunde liegende Motivation oder eine Entschuldigung, die den Designer dazu veranlasst hat, eine bestimmte Strategie oder ein bestimmtes Designmerkmal auszuwählen. Einfacher wird die Begründung als Antwort auf die Frage interpretiert: "Warum wird dieses Design auf diese Weise gemacht?" Die meisten Designmethoden konzentrieren sich auf das, was das Design ist (d. H. Auf das Endprodukt, und nicht, warum das Design so ist).[1]

IDEF6 ist eine Methode, die die konzeptionellen Ressourcen und sprachlichen Fähigkeiten besitzt

  1. die Art und Struktur der Informationen darzustellen, die Konstruktionsbegründungen innerhalb eines bestimmten Systems darstellen, und
  2. Um diese Begründung mit Entwurfsspezifikationen, Modellen und Dokumentation für das System zu verbinden.

IDEF6 ist für alle Phasen des Informationssystementwicklungsprozesses anwendbar, aus der ersten Konzeptualisierung bis hin zur vorläufigen und detaillierten Entwurfsaktivitäten. In dem Maße, in dem detaillierte Entwurfsentscheidungen für Softwaresysteme in die Codierungsphase verwiesen werden, sollte die IDEF6 -Technik auch während des Softwarekonstruktionsprozesses verwendet werden.[9]

Idef8

IDEF8 oder integrierte Definition für das Design des menschlichen Systems ist eine Methode zur Herstellung hochwertiger Interaktionen zwischen Benutzern und den von ihnen betriebenen Systemen. Systeme sind als Sammlung von Objekten charakterisiert, die Funktionen ausführen, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Das System, mit dem der Benutzer interagiert, kann jedes System sein, nicht unbedingt ein Computerprogramm. Human-System-Wechselwirkungen sind auf drei Spezifikationsebenen innerhalb der IDEF8-Methode ausgelegt. Die erste Ebene definiert die Philosophie des Systembetriebs und erzeugt eine Reihe von Modellen und Textbeschreibungen von Gesamtsystemprozessen. Die zweite Ebene des Designs gibt rollenzentrierte Szenarien der Systemnutzung an. Die dritte Ebene des IDEF8-Designs ist für Details des menschlichen Systems entworfen. Auf dieser Ebene des Designs bietet IDEF8 eine Bibliothek von Metaphern, mit denen Benutzer und Designer das gewünschte Verhalten in Bezug auf andere Objekte angeben, deren Verhalten bekannt ist. Metaphern bieten ein Modell abstrakter Konzepte in Bezug auf vertraute, konkrete Objekte und Erfahrungen.[1]

Idef9

Typische Geschäftssysteme

IDEF9 oder integrierte Definition für die Entdeckung von Unternehmensbeschränkungen soll bei der Entdeckung und Analyse von Einschränkungen in einem helfen Geschäftssystem. Eine primäre Motivation, die die Entwicklung von IDEF9 vorantreibt, war eine Bestätigung, dass die Sammlung von Einschränkungen, die ein Unternehmenssystem schmieden, im Allgemeinen schlecht definiert ist. Das Wissen darüber, welche Einschränkungen bestehen und wie diese Einschränkungen interagieren, ist unvollständig, disjunkt, verteilt und oft völlig unbekannt. So wie lebende Organismen nicht die genetischen oder autonomen Einschränkungen bewusst sein müssen, die bestimmte Verhaltensweisen regeln, können Organisationen (und die meisten) gut abschneiden, ohne explizite Kenntnisse des Klebstoffs, der das System strukturiert. Um das Geschäft vorhersehbar zu ändern, ist das Wissen über diese Einschränkungen jedoch so kritisch wie das Wissen über die Genetik für den Gentechniker.[1]

Idef14

IDEF14 oder integrierte Definition für die Netzwerkdesignmethode ist eine Methode, die auf die Modellierung und das Design von abzielt Computer und Kommunikationsnetzwerke. Es kann verwendet werden, um vorhandene ("wie ist") oder vorgesehene ("zu sein") Netzwerke zu modellieren. Es hilft dem Netzwerkdesigner, potenzielle Netzwerkdesigns zu untersuchen und Design -Begründungen zu dokumentieren. Die grundlegenden Ziele des IDEF14 -Forschungsprojekts, das aus einem wahrgenommenen Bedarf an guten Netzwerkdesigns entwickelt wurde, die schnell und genau implementiert werden können.[1]

Verweise

Public DomainDieser Artikel enthältPublic Domain Material von dem Nationales Institut für Standards und Technologie Webseite https://www.nist.gov.

  1. ^ a b c d e f Richard J. Mayer (1995) et al. Informationsintegration für das Kompendium des Verhältnisses von gleichzeitigem Engineering (IICE). Wright-Patterson Air Force Base, Ohio 45433-7604.
  2. ^ a b IEEE-Standard für funktionale Modellierungssprache-Synantik und Semantik für IDEF0, Komitee des Software Engineering Standards der IEEE Computer Society, IEEE-SA Standards Board, Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. 345 East 47th Street, New York, NY 10017- 2394, USA, IEEE STD 1320.1-1998, 25. Juni 1998
  3. ^ IDEFø -Übersicht bei idef.com
  4. ^ IDEF1 -Übersicht bei idef.com
  5. ^ IDEF1X -Übersicht bei idef.com
  6. ^ IDEF3 -Übersicht bei idef.com
  7. ^ IDEF4 -Übersicht bei idef.com
  8. ^ IDEF5 -Übersicht bei idef.com
  9. ^ a b Mayer, Richard J.; Griffith, Patricia .; Menzel, Christopher P. (1990-91) "IDEF6: Ein Konzeptpapier von Design Recrationale Capture Method" Archiviert 2007-04-02 im Wayback -Maschine Technische Informationszentrum für Verteidigung
  10. ^ Robert P. Hanrahan Die IDEF -Prozessmodellierungsmethode Archiviert 2007-01-26 bei der Wayback -Maschine. Software Technology Support Center. 1995
  11. ^ Beobachtungen von einem technischen Architekten: Probleme und Lösungen für Unternehmensimplementierungen Craig Borysowich. Zugriff am 20. Januar 2009.
  12. ^ Charles M. Savage (1996). Management der fünften Generation: Zusammensetzung durch virtuelles unternehmungslustiges, dynamisches Teaming und Wissensnetzwerk Butterworth-Heinemann, 1996. ISBN0-7506-9701-6. p. 184.
  13. ^ a b Varun Grover, William J. Kettinger (2000). Prozess denken: Perspektiven für geschäftliche Veränderungen im Informationszeitalter gewinnen. S.168.
  14. ^ FIPS -Veröffentlichung 183 Archiviert 2009-02-27 bei der Wayback -Maschine Freigegeben von IDEFø Dezember 1993 vom Computer Systems Laboratory des National Institute of Standards and Technology (NIST).
  15. ^ IEEE (1998). IEEE STD 1320.2-1998. IEEE -Standard für konzeptionelle Modellierungssprachensyntax und Semantik für IDEF1X. New York. p. III
  16. ^ Bruce, Thomas A. (1992), Entwerfen von Qualitätsdatenbanken mit IDEF1X -Informationsmodellen, ISBN0-932633-18-8 p = xii
  17. ^ a b c Patricia Griffith Friel und Thomas M. Blinn (1989). "Automatisiertes IDEF3- und IDEF4 -Systemdesign -Spezifikationsdokument". Technischer Bericht. NASA Johnson Space Center.
  18. ^ a b Perakath C. Benjamin et al. (1994). IDEF5 -Methodenbericht. Wissensbasierte Systeme, Inc.
  19. ^ Varun Grover, William J. Kettinger (2000). Prozess denken: Perspektiven für geschäftliche Veränderungen im Informationszeitalter gewinnen. S.176-178

Weitere Lektüre

Externe Links