Modelle
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Modelle in der Informatik
Was sind Modelle
- Abbildung eines Realitätsausschnitts:
- Architektur der Software (Data-Model-View)
- grafische Darstellung von Code (PAP, Struktogramm)
- Datenmodelle (ER-Diagramme)
- Konzept eines Systems
- Netzwerkprotokoll (DoD-Schichtenmodell)
- Referenzmodelle (Konzept Rechenanlagen, Filius)
- Data-Warehouse (Internetportale)
- Organisation von Firmen (Organigramm)
- Wirtschaftsinformatik: Mensch-Maschine-Modell und Auswirkungen
Beispiele für Modelle
Programmablaufplan (PAP)
Ziel / Einsatzmöglichkeiten: Einsatzmöglichkeiten: in der Programmierung eingesetzt als visuelle Darstellung des Codes
Ziel: visuelle Darstellung von Code, "Vorüberlegung"
Anforderungen und Grenzen:
Grenzen: behindert die strukturierte Programmierung wegen unbegrenzten Verwendungsmöglichkeiten der Ablauflinien (Struktogramm vorzuziehen)
Anforderungen: Symbole sind nach DIN 66001
Beispiel:
Struktogramm
Aufgabe
Aufgabe eines Struktogrammes ist es, den Ablauf eines Computerprogramms auf dem Papier darzustellen
Ziele
Programme / Programmvorgänge erklären und vereinfacht auf Papier wiedergeben
Einsatzmöglichkeiten
zum Programmieren als "Konzept" für wenieger komplexe Programmierungen oder im "low Budget-Bereich" aber es ist in der Lage auch große Koplxe Vorgänge zu beschreiben (viel Aufwand und Zeit -> auf Papier...)
Grundelemente
-> Lineare Struktur: Jede Anweisung wird in einen Rechteckigen Block geschrieben
-> Verzweigung: Je nach Bedingung wird eine Anweisung ausgeführt
-> Fallauswahl / Mehrfachauswahl: Anhand eines Zustandes einer Variable wird eine oder mehrere Anweisungen ausgeführt
-> Kopfgesteuerte Schleife: Anweiseblock wird solange ausgeführt wie Bedingung zutrifft
-> Fußgesteuerte Schleife: Anweiseblock bei der die Bedingungsprüfung im nachhinein ausgeführt wird
-> Zählergesteuerte Schleife: Anzahl der Durchlaufprozesse des Anweisungsblocks wird durch eine Zahl gesteuert
Beispiel:
#geile Seite zum nachlesen: http://www.pellatz.de/downloads/Struktogramme.pdf
ER-Diagramm
Ziel / Einsatzmöglichkeiten:
-> Beschreibung einer Beziehung zwischen Objekten
-> Datenbanken (z.B. Essensausgabe, Bibliothek)
Anforderungen und Grenzen:
-> besteht aus Entität (Objekt), Attribut (Eigenschaft) und Beziehung (Verbindung zwischen Objekten)
-> Grenze: Attribute müssen (in Datenbank) vorhanden sein
Beispiel:
UML-Diagramm
Ziel / Einsatzmöglichkeiten:
Struktur eines Systems darstellen
Softwareentwicklung
Anforderungen und Grenzen:
Klasse, Attribute, Verhalten, Beziehung zwischen Klassen
Beispiel:
https://de.wikipedia.org/wiki/Objektdiagramm#/media/File:UmlOd-Beispiel-1.svg
Organigramm
Ziel / Einsatzmöglichkeiten:
- Gesamtdarstellung der Planung, Strukturierung und Koordination von verschiedenen Projekten
- Regelung der Zuständigkeit
Anforderungen und Grenzen:
- Anforderungen:
- deutlichen Überblick über Verhältniss zwischen den verschieden Bereichen einer Organisation (Bsp.: Firma)
- Grenzen:
- nur für bestimmten Umfang an Informationen geeignet
- sehr zeitintensiv
Beispiel:
TCP-IP-Referenzmodell
Ziel / Einsatzmöglichkeiten:
Ziel: Die Übertragung von z.B. Dateien über Netzwerke
Einsatzmögl.: Im kompletten Internet
Anforderungen und Grenzen:
Anforderungen: Vorhandensein aller Protokolle, die benötigt werden.
Grenzen: Sobald beim Gegenüber Protokolle oder ganze Schichten fehlen, kann keine Reibungsfreie Übertragung garantiert werden.
Beispiel:
Von-Neumann-Architektur
Ziel / Einsatzmöglichkeiten:
Ziel: gemeinsamer Speicher enthält Daten und Programmbefehle
Einsatzmöglichkeiten: in allg. Computern
Anforderungen und Grenzen:
Anforderungen:
- Rechenwerk: führt logische Verknüpfungen durch
- Steuerwerk: interpretiert Anweisungen eines Programms und verschaltet Datenquelle
- Speicherwerk: speichert Programme als auch Daten
- Eingabe-/Ausgabewerk: steuert Ein- und Ausgabe zum Anwender oder zu anderen Systemen
Grenzen: von-Neumann-Flaschenhals - Verbindungssystem als Engpass zwischen Prozessor und Speicher
Beispiel:
