Modelle

Modelle in der Informatik

Was sind Modelle

In der Informatik dienen Modelle der

• Abbildung eines Realitätsausschnitts
  • Modelle für zu erstellende Software / Architektur
  • deren Code (Programmablaufplan, Struktogramm)
  • Datenmodelle (bei Datenbanken) für die Strukturen und deren Daten (ER-Modell, UML)
• als Vorlage bei Konzeption von Rechneranlagen, und Systemmodelle (von-Neumann)
• Planungs-, Steuerungs- und Organisationsmodelle (Abläufe von Geschäftsprozessen…) → Organigramm
• Wirtschaftsinformatik: Mensch-Maschine-Modell (auch deren Auswirkungen)

Beispiele für Modelle

Programmablaufplan (PAP)

Ziel/Einsatzmöglichkeiten:

• Darstellung eines Algorithmus
• Darstellung des Ablaufs in einem Programm

Anforderungen/Aufbau/Grenzen:

• behindert strukturierte Programmierung (Struktogramm besser)

Beispiel:

Übung:

Setzen sie den Programmcode in ein Programmablaufplan um.

Struktogramm

Ziel/Einsatzmöglichkeiten: Darstellung von Programmabläufen für eine strukturierte Programmierung

Anforderungen: Zerlegung des Gesamtproblems in viele kleine Teilprobleme → Grundstrukturen, z.B. Sequenzen, übrig Aufbau/Grenzen: Zusammensetzung aus Strukturblöcken, entweder hintereinander oder nebeneinander geschaltet

Beispiel: Verzweigung: Schleife:

ER-Diagramm

Ziel/Einsatzmöglichkeiten: Das Er-Diagramm dient der vereinfachten logischen Darstellung eines Datenbankensystems. Es wird verwendet um z.B. die Verständigung zwischen Entwickler und Anwender bei Erstellung eines Projekts zu vereinfachen.

Anforderungen/Aufbau/Grenzen:

Die Grundelemente eines jeden Entity-Relationship-Modells bilden: Entitäten, Beziehungen und Attribute. Entitäten haben bestimmte Eigenschaften welche durch Attribute beschrieben werden. In welchem Zusammenhang diese stehen beschreibt die Beziehung (1-n;1-1,m-n).

Beispiel:

Nenne 3 verschiedene Attribute der Entität "Fluss".

UML-Diagramm

Ziel/Einsatzmöglichkeiten:

• eine gemeinsame umfangreiche visuelle Modellierungssprache für die Architektur, das Design und die Implementierung von komplexen Softwaresystemen zu schaffen

Anforderungen/Aufbau/Grenzen:

• Unterteilung in Klassen und Schnittstellen
  • Klassen werden durch Rechtecke dargestellt, die entweder nur den Namen der Klasse (fett gedruckt) tragen oder zusätzlich auch Attribute, Operationen und Eigenschaften enthalten
  • Schnittstellen werden ähnlich wie eine Klasse mit einem Rechteck dargestellt, zur Unterscheidung aber mit dem Schlüsselwort interface gekennzeichnet
• wichtige Bezeichnungen:
  • Assoziation: beschreibt eine Beziehung zwischen zwei oder mehr Klassen
    • Komposition und Aggregation (spezielle Assoziationen)
    • die Komposition ist spezieller als die Aggregation
    • sie beschreiben die Beziehung der Teile zu ihrem Ganzen

Beispiel:

Von-Neumann-Architektur

Ziel/Einsatzmöglichkeiten:

Modell zur Visualisierung eines PCs

Anforderungen/Aufbau/Grenzen:

4 Funktionseinheiten:

• Rechenwerk (CPU)
• Steuerwerk(CPU)
• Speicherwerk (Festplatte /Arbeitsspeicher)
• Ein-/Ausgabewerk (I/O)

Vereinfachte Darstellung (Bus-System wird nicht erwähnt(Schnittstelle aller Werke))

Beispiel:

Computer; DVD -Player etc.

Organigramm

Ziel/Einsatzmöglichkeiten:

Das Wort leitet sich von ORGANIsation und DiaGRAMM ab --> Organigramm Ziel ist es bestimmte Dinge in Ober- und Untergruppen genau einzuordnen Einsatzmöglichkeiten sind zum Beispiel in Betrieben um die Arbeiter in ihre verschiedenen Abteilungen einzuordnen --> Aufbauorganisation eines Betriebes

Anforderungen/Aufbau/Grenzen:

Anforderungen: hierarchische Strukturen werden klar ersichtlich, effizienter Informationsaustausch Aufbau: Unterteilung in verschieden Ebenen/Gruppen, keine DIN-Norm, sowohl horizontal als auch vertikal

Beispiel: