ИДЭФ
IDEF , первоначально аббревиатура ICAM Definition и переименованная в 1999 году в Integration Definition , представляет собой семейство языков моделирования в области системной и программной инженерии. Они охватывают широкий спектр применений: от функционального моделирования до моделирования данных, объектно-ориентированного анализа и проектирования , а также приобретения знаний. Эти языки определений были разработаны при финансовой поддержке ВВС США и, хотя они до сих пор наиболее часто используются ими и другими военными и агентствами Министерства обороны США (DoD), находятся в свободном доступе.
Наиболее широко признанными и используемыми компонентами семейства IDEF являются IDEF0, язык функционального моделирования, основанный на SADT, и IDEF1X, который решает проблемы информационных моделей и проектирования баз данных.
Обзор методов IDEF [ править ]
IDEF относится к семейству языков моделирования , которые охватывают широкий спектр применений: от функционального моделирования до данных, симуляции, объектно-ориентированного анализа/проектирования и приобретения знаний. В конечном итоге методы IDEF были определены до IDEF14:
- IDEF0 : Функциональное моделирование. [1]
- IDEF1 : Информационное моделирование. [2]
- IDEF1X : моделирование данных. [3]
- IDEF2 : Проектирование имитационной модели.
- IDEF3 : Захват описания процесса. [4]
- IDEF4 : Объектно-ориентированный дизайн. [5]
- IDEF5 : Захват описания онтологии. [6]
- IDEF6 : Сбор обоснования проекта. [7]
- IDEF7: Аудит информационных систем
- IDEF8 : Моделирование пользовательского интерфейса.
- IDEF9 : Обнаружение бизнес-ограничений
- IDEF10: Моделирование архитектуры реализации
- IDEF11: Моделирование информационных артефактов
- IDEF12: Моделирование организации
- IDEF13: дизайн сопоставления с тремя схемами
- IDEF14 : Проектирование сети.
В 1995 году только IDEF0 , IDEF1X , IDEF2 , IDEF3 и IDEF4 . полностью были разработаны [8] Некоторые другие концепции IDEF имели предварительный дизайн. Одними из последних попыток были новые разработки IDEF в 1995 году, направленные на создание надежных методов обнаружения бизнес-ограничений IDEF9 , определения обоснования проекта IDEF6 , человеческой системы, проектирования взаимодействия IDEF8 и сетевого проектирования IDEF14 . [9]
Методы IDEF7, IDEF10, IDEF11, IDEF 12 и IDEF13 не получили дальнейшего развития, чем их первоначальное определение. [10]
История [ править ]
Первоначально IDEF расшифровывался как ICAM Definition, инициированный в 1970-х годах в Лаборатории материалов ВВС США на базе ВВС Райт-Паттерсон в Огайо Деннисом Э. Висноски , Дэном Л. Шанком и другими. [11] и завершено в 1980-х годах. IDEF был продуктом инициативы ICAM ВВС США . IEEE . изменил аббревиатуру IDEF на «Определение интеграции» [12]
Конкретными проектами, в результате которых был создан IDEF, были приоритеты проектов ICAM 111 и 112 (позже переименованные в 1102). Последующие приоритеты проекта Интегрированной системы информационной поддержки (IISS) 6201, 6202 и 6203 пытались создать среду обработки информации , которая могла бы работать в гетерогенных физических вычислительных средах. Дальнейшее развитие IDEF происходило в рамках этих проектов в результате опыта, полученного в результате применения новых методов моделирования. Целью усилий IISS было создание «универсальных подсистем», которые могли бы использоваться большим количеством сотрудничающих предприятий, таких как оборонные подрядчики США и вооруженные силы дружественных стран.
На момент разработки ICAM 1102 существовало множество, по большей части несовместимых, методов моделирования данных для хранения компьютерных данных — последовательные ( VSAM ), иерархические ( IMS ), сетевые ( Cincom от TOTAL и CODASYL и Cullinet от IDMS ). Реляционная модель данных только зарождалась как многообещающий способ структурирования данных для обеспечения простого, эффективного и точного доступа. Системы управления реляционными базами данных еще не стали общим стандартом управления данными.
Офис программы ICAM счел полезным создать «нейтральный» способ описания содержимого данных крупномасштабных систем. Появляющаяся академическая литература предполагает, что необходимы методы обработки данных независимо от способа их физического хранения . Таким образом, язык IDEF1 был создан, чтобы обеспечить нейтральное описание структур данных, которое можно было бы применять независимо от метода хранения или метода доступа к файлу.
IDEF1 был разработан в рамках приоритета 1102 программы ICAM Робертом Р. Брауном из Hughes Aircraft Company по контракту с SofTech, Inc. Браун ранее отвечал за разработку IMS , работая в Rockwell International . Rockwell решила не рассматривать IMS как рыночный продукт, но IBM , которая выступала в качестве подрядчика по поддержке во время разработки, впоследствии взяла на себя этот продукт и успешно продолжила его разработку для рынка. Браун считает своего коллегу из Хьюза Тимоти Рэми изобретателем IDEF1 как жизнеспособного формализма для моделирования информационных структур. Два исследователя Хьюза основывались на идеях и взаимодействии со многими светилами в этой области того времени. В частности, IDEF1 использует следующие методы:
- метод развивающейся информационной модели естественного языка ( ENALIM ) GM Nijssen ( Control Data Corporation ) — этот метод сейчас более широко известен как NIAM или объектно-ролевая модель ORM ;
- метод сетевых структур данных, широко называемый подходом CODASYL , Чарльза Бахмана ( Honeywell Information Systems );
- метод иерархического управления данными, реализованный в системе управления данными IBM IMS, разработанной Р. Р. Брауном ( Rockwell International );
- реляционный подход к данным Э. Ф. Кодда ( IBM );
- Подход « сущность -связь» (ER) Питера Чена ( Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе ).
Усилия по разработке IDEF1 привели как к новому методу информационного моделирования, так и к примеру его использования в форме «эталонной информационной модели производства». Этот последний артефакт был разработан Д.С. Коулманом из компании D. Appleton Company (DACOM), выступавшим в качестве субподрядчика Хьюза и под руководством Рэми. Сотрудники DACOM стали экспертами в моделировании IDEF1 и впоследствии подготовили учебный курс и сопроводительные материалы по технике моделирования IDEF1.
Опыт работы с IDEF1 показал, что преобразование информационных требований в проекты баз данных оказалось более сложным, чем первоначально предполагалось. Наиболее выгодной ценностью метода информационного моделирования IDEF1 была его способность представлять данные независимо от того, как эти данные должны были храниться и использоваться. Он предоставил разработчикам моделей данных и аналитикам данных возможность представлять требования к данным в процессе сбора требований. Это позволило проектировщикам решить, какую СУБД использовать после того, как был понят характер требований к данным, и, таким образом, уменьшило «несоответствие» между требованиями к данным и возможностями и ограничениями СУБД. Однако перевод моделей IDEF1 в проекты баз данных оказался трудным.
IDEF Языки моделирования
IDEF0 [ править ]
Метод функционального моделирования IDEF0 предназначен для моделирования решений, действий и деятельности организации или системы. [13] Он был основан на общепринятой методике структурного анализа и проектирования языка графического моделирования (SADT), разработанной Дугласом Т. Россом и SofTech, Inc. В своей исходной форме IDEF0 включает в себя как определение языка графического моделирования ( синтаксис и семантика ), так и описание комплексной методологии разработки моделей. [14] ВВС США поручили разработчикам SADT разработать метод функциональной модели для анализа и передачи функциональной точки зрения системы. IDEF0 должен помочь в организации системного анализа и способствовать эффективной коммуникации между аналитиком и заказчиком посредством упрощенных графических устройств. [13]
IDEF1X [ править ]
Чтобы удовлетворить требования к совершенствованию моделирования данных , которые были определены в проекте IISS-6202, субподрядчик DACOM получил лицензию на метод логического проектирования баз данных (LDDT) и его вспомогательное программное обеспечение (ADAM). LDDT был разработан в 1982 году Робертом Г. Брауном из The Database Design Group вне программы IDEF и без знания IDEF1. LDDT объединил элементы реляционной модели данных, модели ER и обобщения таким образом, который специально предназначен для поддержки моделирования данных и преобразования моделей данных в проекты баз данных. Графический синтаксис LDDT отличался от IDEF1 и, что более важно, LDDT содержал взаимосвязанные концепции моделирования, отсутствующие в IDEF1. Мэри Э. Лумис написала краткое изложение синтаксиса и семантики существенного подмножества LDDT, используя терминологию, совместимую с IDEF1, где это возможно. DACOM пометил результат IDEF1X и передал его в программу ICAM. [15] [16]
Поскольку программа IDEF финансировалась правительством, методы находятся в открытом доступе . Помимо программного обеспечения ADAM, продаваемого DACOM под названием Leverage, ряд инструментов CASE используют IDEF1X в качестве метода представления для моделирования данных.
Проекты IISS фактически создали рабочие прототипы среды обработки информации, которая могла бы работать в гетерогенных вычислительных средах. Текущие достижения в таких методах, как Java и JDBC, в настоящее время достигают целей повсеместного распространения и универсальности в вычислительных средах, что впервые было продемонстрировано IISS.
IDEF2 и IDEF3 [ править ]
Третий IDEF (IDEF2) изначально задумывался как метод моделирования пользовательского интерфейса. Однако, поскольку программе интегрированного автоматизированного производства (ICAM) требовался инструмент имитационного моделирования, в результате IDEF2 стал методом представления изменяющегося во времени поведения ресурсов в производственной системе, обеспечивая основу для спецификации моделирования на основе математических моделей. Целью методологической программы ICAM было исправить эту ситуацию, но ограничение финансирования не позволило этому произойти. В результате отсутствие метода, который поддерживал бы структурирование описаний пользовательского представления системы, стало основным недостатком системы IDEF. Основная проблема с методологической точки зрения заключается в необходимости проводить различие между описанием того, что должна делать система (существующая или предлагаемая), и репрезентативной имитационной моделью, которая предсказывает, что будет делать система. Последнее было в центре внимания IDEF2 , первое — в центре внимания IDEF3 . [17]
IDEF4 [ править ]
Разработка IDEF4 стала результатом осознания того, что модульность, удобство сопровождения и возможность повторного использования кода, являющиеся результатом парадигмы объектно-ориентированного программирования, могут быть реализованы в традиционных приложениях обработки данных . Доказанная способность парадигмы объектно-ориентированного программирования поддерживать интеграцию на уровне данных в больших сложных распределенных системах также является основным фактором широкого интереса к этой технологии со стороны традиционного сообщества обработки данных. [17]
IDEF4 был разработан как инструмент проектирования для разработчиков программного обеспечения, использующих объектно-ориентированные языки, такие как Common Lisp Object System , Flavors , Smalltalk , Objective-C , C++ и другие. Поскольку эффективное использование объектно-ориентированной парадигмы требует другого мыслительного процесса, чем использование традиционных процедурных языков или языков баз данных , стандартных методологий, таких как структурные диаграммы , диаграммы потоков данных и традиционные модели проектирования данных (иерархические, реляционные и сетевые), недостаточно. . IDEF4 стремится предоставить необходимые средства для поддержки процесса принятия решений по объектно-ориентированному проектированию. [17]
IDEF5 [ править ]
IDEF5 , или интегрированное определение метода захвата описания онтологии, представляет собой метод разработки программного обеспечения для разработки и поддержки удобных, точных онтологий предметной области . [18] В области информатики онтологии используются для отражения концепций и объектов в конкретной области , а также связанных с ними отношений и значений. Кроме того, сбор онтологий помогает координировать проекты за счет стандартизации терминологии и создает возможности для повторного использования информации . Метод захвата онтологий IDEF5 был разработан для надежного построения онтологий таким образом, чтобы точно отражать человеческое понимание конкретной области. [18]
В методе IDEF5 онтология создается путем сбора содержания определенных утверждений об объектах реального мира, их свойствах и взаимосвязях и представления этого содержания в интуитивной и естественной форме. Метод IDEF5 состоит из трех основных компонентов: графический язык для поддержки концептуального анализа онтологий, структурированный текстовый язык для детальной характеристики онтологии и систематическая процедура, которая предоставляет рекомендации для эффективного сбора онтологии. [19]
IDEF6 [ править ]
IDEF6 , или интегрированное определение для сбора обоснования проекта, представляет собой метод, облегчающий получение, представление и манипулирование обоснованием проекта , используемым при разработке корпоративных систем . Обоснование — это причина, обоснование, основная мотивация или оправдание, которые побудили дизайнера выбрать конкретную стратегию или особенность дизайна. Проще говоря, обоснование интерпретируется как ответ на вопрос: «Почему этот дизайн выполнен таким образом?» Большинство методов проектирования фокусируются на том, что представляет собой дизайн (т. е. на конечном продукте, а не на том, почему дизайн такой, какой он есть). [9]
IDEF6 — это метод, обладающий необходимыми концептуальными ресурсами и лингвистическими возможностями.
- представлять природу и структуру информации, которая составляет обоснование проекта в данной системе, и
- связать это обоснование с проектными спецификациями, моделями и документацией для системы.
IDEF6 применим ко всем этапам процесса разработки информационной системы, от первоначальной концептуализации до предварительного и детального проектирования. Поскольку решения по детальному проектированию программных систем переходят на этап кодирования, метод IDEF6 следует использовать и в процессе создания программного обеспечения. [7]
IDEF8 [ править ]
IDEF8, или интегрированное определение проектирования взаимодействия человека и системы, представляет собой метод создания высококачественных проектов взаимодействия между пользователями и системами, которыми они управляют. Системы характеризуются как совокупность объектов, выполняющих функции для достижения определенной цели. Система, с которой взаимодействует пользователь, может быть любой системой, не обязательно компьютерной программой. Взаимодействие человека и системы спроектировано на трех уровнях спецификации в рамках метода IDEF8. Первый уровень определяет философию работы системы и создает набор моделей и текстовых описаний общих системных процессов. Второй уровень проектирования определяет ролевые сценарии использования системы. Третий уровень проектирования IDEF8 предназначен для детализации проектирования человеко-системных систем. На этом уровне проектирования IDEF8 предоставляет библиотеку метафор, помогающую пользователям и дизайнерам определить желаемое поведение с точки зрения других объектов, поведение которых более знакомо. Метафоры предоставляют модель абстрактных понятий в терминах знакомых, конкретных объектов и опыта. [9]
IDEF9 [ править ]
IDEF9, или интегрированное определение обнаружения бизнес-ограничений, предназначено для помощи в обнаружении и анализе ограничений в бизнес-системе . Основной мотивацией разработки IDEF9 было признание того, что набор ограничений, формирующих корпоративную систему, обычно плохо определен. Знания о том, какие ограничения существуют и как эти ограничения взаимодействуют, являются неполными, разрозненными, распределенными и часто совершенно неизвестными. Точно так же, как живым организмам не нужно знать о генетических или автономных ограничениях, которые управляют определенным поведением, организации могут (и большинство из них так и делают) работать хорошо без явного знания связующего звена, структурирующего систему. Однако для того, чтобы изменить бизнес предсказуемым образом, знание этих ограничений так же важно, как знание генетики для генного инженера. [9]
IDEF14 [ править ]
IDEF14, или интегрированное определение метода сетевого проектирования, — это метод, целью которого является моделирование и проектирование компьютерных и коммуникационных сетей . Его можно использовать для моделирования существующих («как есть») или предполагаемых («как будет») сетей. Это помогает разработчику сети исследовать потенциальные проекты сети и документировать обоснование проекта. Фундаментальные цели исследовательского проекта IDEF14 возникли из осознанной потребности в хороших проектах сетей, которые можно было бы реализовать быстро и точно. [9]
Ссылки [ править ]
Эта статья включает общедоступные материалы Национального института стандартов и технологий.
- ^ Обзор IDEFØ. Архивировано 5 марта 2016 г. на Wayback Machine на сайте IDEF.com.
- ^ Обзор IDEF1. Архивировано 3 марта 2016 г. на Wayback Machine на сайте IDEF.com.
- ^ Обзор IDEF1x. Архивировано 8 марта 2016 г. на Wayback Machine на сайте IDEF.com.
- ^ Обзор IDEF3. Архивировано 25 апреля 2010 г. на Wayback Machine на сайте IDEF.com.
- ^ Обзор IDEF4. Архивировано 27 февраля 2016 г. на Wayback Machine на сайте IDEF.com.
- ^ Обзор IDEF5. Архивировано 3 марта 2016 г. на Wayback Machine на сайте IDEF.com.
- ^ Перейти обратно: а б Майер, Ричард Дж .; Гриффит, Патрисия А.; Мензель, Кристофер П. (1990–91) «IDEF6: Концептуальный документ метода захвата обоснования конструкции». Архивировано 2 апреля 2007 г. в Wayback Machine Defense. Центре технической информации
- ^ Роберт П. Ханрахан. Методология моделирования процессов IDEF. Архивировано 26 января 2007 г. в Wayback Machine . Центр поддержки программных технологий. 1995 год
- ^ Перейти обратно: а б с д Это Ричард Дж. Майер (1995) и др. Отчет «Информационная интеграция для параллельного проектирования» (IICE). Сборник методов . База ВВС Райт-Паттерсон, Огайо, 45433-7604.
- ^ Наблюдения технического архитектора: проблемы и решения внедрения на предприятии Крейг Борисович. По состоянию на 20 января 2009 г.
- ^ Чарльз М. Сэвидж (1996). Менеджмент пятого поколения: совместное творчество посредством виртуального предпринимательства, динамического сотрудничества и сетей знаний Баттерворт-Хейнеманн, 1996. ISBN 0-7506-9701-6 . п. 184.
- ^ Стандарт IEEE для языка функционального моделирования - синтаксис и семантика для IDEF0, Комитет по стандартам разработки программного обеспечения Компьютерного общества IEEE, Совет по стандартам IEEE-SA, Институт инженеров по электротехнике и электронике, Inc. 345 East 47th Street, Нью-Йорк, Нью-Йорк 10017 -2394, США, стандарт IEEE 1320.1-1998 , 25 июня 1998 г.
- ^ Перейти обратно: а б Варун Гровер, Уильям Дж. Кеттингер (2000). Процессное мышление: выигрышные перспективы для изменения бизнеса в век информации . п. 168.
- ^ Публикация FIPS 183. Архивировано 27 февраля 2009 г. на Wayback Machine , выпущенном IDEFØ в декабре 1993 г. Лабораторией компьютерных систем Национального института стандартов и технологий (NIST).
- ^ IEEE (1998). Стандарт IEEE 1320.2-1998. Стандарт IEEE для синтаксиса и семантики языка концептуального моделирования для IDEF1X . Нью-Йорк. п. iii.
- ^ Брюс, Томас А. (1992), Проектирование качественных баз данных с использованием информационных моделей IDEF1X, ISBN 0-932633-18-8 р = xii
- ^ Перейти обратно: а б с Патрисия Гриффит Фрил и Томас М. Блинн (1989). «Документ спецификации проектирования автоматизированных систем IDEF3 и IDEF4» . Технический отчет. Космический центр НАСА имени Джонсона.
- ^ Перейти обратно: а б Перакат К. Бенджамин и др. (1994). Отчет о методе IDEF5. Архивировано 21 декабря 2008 г. в Wayback Machine . Знания Базированные Системы, Inc.
- ^ Варун Гровер, Уильям Дж. Кеттингер (2000). Процессное мышление: выигрышные перспективы для изменения бизнеса в век информации . стр.176-178
Дальнейшее чтение [ править ]
- Овидиу С. Норан (2000). Бизнес-моделирование: UML против IDEF. Архивировано 13 января 2006 г. в Wayback Machine Paper Griffith University.
Внешние ссылки [ править ]
- Интегрированные методы определения
- Моделирование данных
- Методология моделирования процессов IDEF, Роберт П. Ханрахан, 1995 г.
