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)
Grenzen
- eignen sich nicht für den Entwurf von Programmen in Hochsprachen, da Verzweigungen sehr nahe an den Sprungbefehl angelehnt sind
- kann unübersichtlich sein
Aufbau
- Beginn oder Ende stellt man mit einem Oval dar (In Oval kann z.B. „Start“ oder „Ende“ für das Hautprogramm eingetragen werden)
- einzelnen Operationen werden in Rechtecken dargestellt (können einzelne Befehle oder frei sprachliche Beschreibungen der Operationen eingeschrieben werden)
- Unterprogrammaufrufe sind als Rechteck mit doppelten vertikalen Linen an Rändern dargestellt
- Zeichen steht für mehrere hintereinander liegende Anweisungen
- Die als Kreis dargestellte Übergangsstelle dient zur Übersicht dh. Pfeile können vermieden werden
Struktogramm
Ziele:Entwicklung und Entwurf von Programmen
Aufbau:Verbindung mehrerer Blöcke welche Anweisungen,Bedingungen oder Wiederholungen beinhalten können und auch miteinander kombiniert werden können, z.B.eine bedingte Schleife
Grenzen:Probleme müssen in einzelne Problematiken zerlegt werden und diese Einzelprobleme werden dann mithilfe eines Struktogramms gelöst
Nutzen: Darstellung von Algorithmen
ER-Diagramm
- Ziel und Nutzen: dient zur Beschreibung und grafischen Darstellung von Datenbankmodellen
Grundprinzip der Datenmodellierung Aufbau:
- Entity/Entität:
- Objekt der Wirklichkeit, welches man von anderen Objekten differenzieren kann
- Entitätstyp:
- Klassifizierung gleichartiger Entitäten
- Beziehung:
- Verknüpfung zwischen zwei oder mehreren Entitäten
- Attribute:
- Klassifizierung ähnlicher Eigenschaften
- Beziehungstyp:
- Typisierung gleichartiger Beziehungen
- Beispiel:
- Ein Schüler besucht eine Schule. Mehrere Schüler können eine Schule besuchen, aber mehrere Schulen können nicht zu einem Schüler gehören.
UML-Diagramm
-> unified Modeling Language
Aufbau
-> Geheimnisprinzip: Öffentliche Attribut- und Methodennamen werden zusätzlich noch mit einem '+' und private Angaben mit einem '-' gekennzeichnet.
Ziele einheitliche Notation in unterschiedlichsten Einsatzgebieten, graphische Sicht auf Ausschnitte eines Modells, festlegen von Beziehungen zwischen verschiedenen Begriffen (Modelle, Attribute, Klassen( Aufgeteilt in Stereotyp (Klassenname), Attribut und Operationen/Methoden) Objekte, Methoden)
Einsatzmöglichkeiten Spezifikation, Visualisierung, Konstruktion, Dokumentation von Modellen, objektorientierte Softwareentwicklung, Geschäftsprozessmodellierung
Grenzen keine Programmiersprache, nicht vollständig, keine Alternative für textuelle Beschreibung
Von-Neumann-Architektur
Ziel und Einsatzmöglichkeiten
- Veranschaulichung großer Rechensysteme
- Einsatzmöglichkeiten in allen Computer- und Rechensystemen
Anforderungen und Grenzen
- Anforderungen/Komponenten
- CPU
- Rechenwerk: führt logische Verknüpfungen aus
- Steuerwerk: leitet Rechenwerk und interpretiert Anweisungen eines Programms
- Bussystem: verbindet die Komponenten des Rechners untereinander
- Speicherwerk: speichert Programme und Daten, die für das Rechenwerk zugänglich sind
- Ein- und Ausgabewerk (I/O-Unit): steuert Ein- und Ausgabe zum Anwender oder anderen Systemen
- CPU
- Grenzen
- Bussystem deutlich langsamer als CPU (Von-Neumann-Flaschenhals)
Beispiel
Entwerft ein eigenes Von-Neumann-Modell zu einem allgemeinen Rechner mit den oben angegebenen Komponenten.
