EGE/Inf2015/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
<!--[[Bild:Mschubert_Informatische_modelle_beispiele.png]]-->

=== 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:'''
[[Bild:Programmablaufplan.png]]

==== 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:'''
[[Bild:Bild_BSP_Steuktogramm.jpg]]

==== 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:'''


[[Bild:Pfr615_ER-Diagramm1.jpg]]

==== 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:'''[[Bild:Organigramm_2.png]]

==== TCP-IP-Referenzmodell ====
'''Ziel / Einsatzmöglichkeiten:'''

Ziel: Die Übertragung von Dateien über das Internet.

Einsatzmögl.: Das ganze 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:'''

Das DoD-Schichtenmodell

[http://kompendium.infotip.de/files/WDB/GRAFIK/2600_INFORMATIONTECHNIK/2610_NETZWERKTECHNIK/ABB_2611_01_06_TCP_IP.gif _]

==== 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:'''


[[Bild:Anderserwartet_Von-Neumann_Architektur.svg.png]]