Modelle

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

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:
  • Typsierung gleichartiger Beziehungen

UML-Diagramm

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

• 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.