Язык моделирования - Modeling language - Wikipedia
А язык моделирования есть ли искусственный язык что можно использовать для выражения Информация или же знание или же системы в структура что определяется последовательным набором правил. Правила используются для интерпретации значений компонентов в структуре.
Обзор
Язык моделирования может быть графическим или текстовым.[1]
- Графический языки моделирования используют диаграммная техника с именованными символами, которые представляют концепции, и линиями, которые соединяют символы и представляют отношения, а также различные другие графические обозначения для представления ограничений.
- Текстовый языки моделирования могут использовать стандартизованные ключевые слова, сопровождаемые параметрами или терминами и фразами естественного языка, чтобы сделать выражения, интерпретируемые компьютером.
Примером языка графического моделирования и соответствующего языка текстового моделирования является ВЫРАЖАТЬ.
Не все языки моделирования являются исполняемыми, и их использование не обязательно означает, что программисты больше не нужны. Напротив, исполняемые языки моделирования предназначены для повышения продуктивности опытных программистов, чтобы они могли решать более сложные проблемы, такие как параллельные вычисления и распределенные системы.
В литературе появляется большое количество языков моделирования.
Типы языков моделирования
Графические типы
Пример языков графического моделирования в области информатики, управления проектами и системной инженерии:
- Деревья поведения - это формальный язык графического моделирования, используемый в основном в системы и программная инженерия. Обычно используется для однозначного представления сотен или даже тысяч естественный язык требования, которые обычно используются для выражения акционер потребности в крупномасштабной программно-интегрированной системе.
- Обозначение моделирования бизнес-процессов (BPMN и XML форма BPML) является примером Моделирование процессов язык.
- C-K теория состоит из языка моделирования для процессов проектирования.
- ДРАКОН это универсальное алгоритмическое моделирование язык для описания систем с интенсивным программным обеспечением, схематическое представление алгоритма или пошагового процесса, а также семейство языки программирования.
- ВЫРАЖАТЬ и EXPRESS-G (ISO 10303-11) - международный стандарт общего назначения моделирование данных язык.
- Расширенный язык корпоративного моделирования (EEML) обычно используется для моделирования бизнес-процессов на нескольких уровнях.
- Схема схематическое изображение алгоритма или пошагового процесса.
- Основные концепции моделирования (FMC) язык моделирования для программно-интенсивных систем.
- IDEF это семейство языков моделирования, в которое входят IDEF0 для функционального моделирования, IDEF1X для информационного моделирования, IDEF3 для моделирования бизнес-процессов, IDEF4 для объектно-ориентированного дизайна и IDEF5 для моделирования онтологий.
- Структурированное программирование Джексона (JSP) - это метод структурированного программирования, основанный на соответствии между структурой потока данных и структурой программы.
- LePUS3 является объектно-ориентированный язык описания визуального дизайна и формальная спецификация язык, который подходит в первую очередь для моделирования больших объектно-ориентированных (Ява, C ++, C # ) программы и шаблоны проектирования.
- Объектно-ролевое моделирование (ORM) в области разработки программного обеспечения - это метод концептуального моделирования, который может использоваться как инструмент для анализа информации и правил.
- Сети Петри использовать вариации только одной техники построения диаграмм и топологии, а именно двудольный граф. Простота его базового пользовательского интерфейса позволила легко обеспечить обширную поддержку инструментов на протяжении многих лет, особенно в областях проверки моделей, графически ориентированного моделирования и проверки программного обеспечения.
- Нотация Саутбич - это язык визуального моделирования, используемый для описания ситуаций в терминах агентов, которые считаются полезными или вредными с точки зрения разработчика. Обозначения показывают, как агенты взаимодействуют друг с другом и улучшает или ухудшает это взаимодействие ситуацию.
- Спецификация и язык описания (SDL) - это язык спецификаций, нацеленный на однозначную спецификацию и описание поведения реактивных и распределенных систем.
- SysML это Доменно-ориентированное моделирование язык для системная инженерия который определяется как профиль UML (настройка).
- Единый язык моделирования (UML) - это универсальное моделирование язык, являющийся отраслевым стандартом для описания систем с интенсивным использованием программного обеспечения. UML 2.0, текущая версия, поддерживает тринадцать различных техник диаграмм и имеет широкую поддержку инструментов.
- Фреймворк сервис-ориентированного моделирования (SOMF) - это целостный язык для проектирования моделей архитектуры уровня предприятия и уровня приложений в области корпоративной архитектуры, виртуализации, сервис-ориентированной архитектуры (SOA), облачных вычислений и т. д.[2]
- Язык описания архитектуры (ADL) - это язык, используемый для описания и представления системная архитектура из система.
- AADL (AADL) - это язык моделирования, который поддерживает ранний и повторный анализ архитектуры системы с точки зрения критически важных для производительности свойств с помощью расширяемой нотации, инструментальной структуры и точно определенной семантики.
Примеры языков графического моделирования в других областях науки.
- ВОСТОК-АДЛ это Доменно-ориентированное моделирование язык, посвященный проектированию автомобильных систем.
- Язык энергетических систем (ESL), язык, нацеленный на моделирование экологической энергетики и глобальной экономики.
- IEC 61499 определяет Доменно-ориентированное моделирование язык, предназначенный для распространения систем измерения и контроля промышленных процессов.
Текстовые типы
Информационные модели также могут быть выражены на формализованных естественных языках, таких как Gellish.[3] Gellish имеет варианты естественного языка, такие как Великолепный формальный английский и Gellish Formal Dutch (Gellish Formeel Nederlands ) и т. д. Gellish Formal English - это язык представления информации или язык семантического моделирования, который определен в Gellish English Dictionary-Taxonomy, который имеет форму Taxonomy-Ontology (аналогично голландскому). Gellish Formal English подходит не только для выражения знаний, требований и словарей, таксономий и онтологий, но и для передачи информации об отдельных вещах. Вся эта информация выражена на одном языке и, следовательно, может быть интегрирована, независимо от того, хранится ли она в центральной, распределенной или в интегрированных базах данных. Информационные модели в Gellish Formal English состоят из коллекций Gellish Formal English выражений, в которых используются термины естественного языка и формализованные фразы. Например, модель географической информации может состоять из ряда английских формальных английских выражений, таких как:
- Эйфелева башня <находится в> Париже - Париж <классифицируется как> город
тогда как информационные требования и знания могут быть выражены, например, следующим образом:
- башня <должна быть расположена в> географической зоне - город <является своего рода> географической зоной
В таких выражениях Gellish Formal English используются названия концептов (например, «city») и фразы, которые представляют типы отношений (например, «находится внутри» и «классифицируется как a⟩»), которые должны быть выбраны из Gellish English Dictionary-Taxonomy ( или собственного словаря домена). Gellish English Dictionary-Taxonomy позволяет создавать семантически богатые информационные модели, потому что словарь содержит более 600 стандартных типов отношений и определения более чем 40000 концепций. Информационная модель на Gellish может выражать факты или делать утверждения, вопросы и ответы.
Более конкретные типы
В области Информатика в последнее время появились более специфические типы языков моделирования.
Алгебраический
Языки алгебраического моделирования (AML) - это языки программирования высокого уровня для описания и решения проблем высокой сложности для крупномасштабных математических вычислений (то есть задач крупномасштабного типа оптимизации). Одно из особых преимуществ AML, например ЦЕЛИ, AMPL, GAMS, Мозель, OPL и OptimJ это сходство его синтаксиса с математической записью задач оптимизации. Это позволяет дать очень краткое и удобочитаемое определение проблем в области оптимизации, которое поддерживается определенными языковыми элементами, такими как наборы, индексы, алгебраические выражения, мощный разреженный индекс и переменные обработки данных, ограничения с произвольными именами. Алгебраическая формулировка модели не содержит подсказок, как ее обрабатывать.
Поведенческий
Поведенческие языки предназначены для описания наблюдаемого поведения сложных систем, состоящих из компонентов, которые выполняются одновременно. Эти языки сосредоточены на описании таких ключевых понятий, как параллелизм, недетерминизм, синхронизация и коммуникация. Семантические основы поведенческих языков: процесс исчисления или же алгебра процессов.
В зависимости от дисциплины
А дисциплинарное моделирование (DspM) язык ориентирован на результаты, связанные с конкретной стадией жизненного цикла разработки программного обеспечения. Следовательно, такой язык предлагает отдельный словарь, синтаксис и обозначения для каждой стадии, такой как открытие, анализ, проектирование, архитектура, сокращение и т. Д. Например, на этапе анализа проекта разработчик моделей использует специальные обозначения анализа для предоставления диаграмма предложения анализа. Однако на этапе проектирования используется логическая нотация проектирования для отображения взаимосвязи между программными объектами. Кроме того, передовые практики языка моделирования для конкретных дисциплин не мешают практикам комбинировать различные обозначения в одной диаграмме.
Зависит от домена
Доменно-ориентированное моделирование (DSM) - это методология разработки программного обеспечения для проектирования и разработки систем, чаще всего ИТ-систем, таких как компьютерное программное обеспечение. Он предполагает систематическое использование графического предметно-ориентированный язык (DSL) для представления различных аспектов системы. Языки DSM, как правило, поддерживают абстракции более высокого уровня, чем языки моделирования общего назначения, поэтому для определения данной системы требуется меньше усилий и меньше деталей низкого уровня.
Зависит от платформы
А язык моделирования для конкретных платформ (FSML) - это своего рода предметно-ориентированный язык моделирования, разработанный для объектно-ориентированной прикладной инфраструктуры. FSML определяют абстракции, предоставляемые фреймворком, как концепции FSML и разлагают абстракции на функции. Функции представляют собой этапы реализации или варианты выбора.
Концепция FSML может быть настроена путем выбора функций и предоставления значений для функций. Такая конфигурация концепции показывает, как концепция должна быть реализована в коде. Другими словами, конфигурация концепции описывает, как должна быть завершена структура, чтобы создать реализацию концепции.
Моделирование информации и знаний
Связанные данные и онтологическая инженерия требовать "основных языков" для представления сущности и отношения между ними, ограничения между свойствами сущностей и отношений, и метаданные атрибуты. JSON-LD и RDF являются двумя основными (и семантически почти эквивалентными) языками в этом контексте, прежде всего потому, что они поддерживают реификация и контекстуализация высказываний которые являются важными свойствами для поддержки логика высшего порядка нужно рассуждать о моделях. Преобразование модели является типичным примером таких рассуждений.
Объектно-ориентированный
Язык объектного моделирования представляют собой языки моделирования, основанные на стандартизированном наборе символов и способах их упорядочивания для моделирования (части) объектно-ориентированного проекта программного обеспечения или системного проектирования.
Некоторые организации широко используют их в сочетании с методологией разработки программного обеспечения для перехода от начальной спецификации к плану реализации и для передачи этого плана всей группе разработчиков и заинтересованных сторон. Поскольку язык моделирования является визуальным и находится на более высоком уровне абстракции, чем код, использование моделей способствует формированию общего видения, которое может предотвратить проблемы различной интерпретации на более позднем этапе разработки. Часто для построения этих моделей используются программные инструменты моделирования, которые затем могут быть автоматически переведены в код.
Виртуальная реальность
Язык моделирования виртуальной реальности (VRML), до 1995 года известный как язык разметки виртуальной реальности, представляет собой стандартный формат файла для представления трехмерной (3D) интерактивной векторной графики, разработанный специально с учетом всемирной паутины.
Другие
- Язык описания архитектуры
- Язык моделирования лица
- Язык генеративного моделирования
- Язык моделирования Java
- Промела
- Язык моделирования Ребека
- Язык моделирования услуг
- Язык моделирования веб-сервисов
- X3D
Приложения
Разные языки моделирования применяются в разных дисциплинах, в том числе Информатика, управление информацией, моделирование бизнес-процессов, программная инженерия, и системная инженерия. Языки моделирования могут использоваться для указания:
- Системные Требования,
- структуры и
- поведение.
Языки моделирования предназначены для точного определения систем, чтобы заинтересованные стороны (например, клиенты, операторы, аналитики, проектировщики) могли лучше понять моделируемую систему.
Более зрелые языки моделирования точны, последовательны и исполняемы. Ожидается, что неформальные методы построения диаграмм, применяемые с помощью инструментов рисования, дадут полезные графические представления системных требований, структур и поведения, но не более того. Однако ожидается, что исполняемые языки моделирования, применяемые с соответствующей поддержкой инструментов, автоматизируют систему. верификация и валидация, симуляция и генерация кода из тех же представлений.
Качественный
Обзор языков моделирования необходим, чтобы иметь возможность назначить языки, подходящие для различных настроек моделирования. В термин «настройки» мы включаем заинтересованные стороны, предметную область и связанные знания. Оценка качество языка это средство, направленное на создание лучших моделей.
Рамки для оценки
Здесь качество языка указано в соответствии с SEQUAL каркас для качества моделей, разработанных Krogstie, Sindre and Lindland (2003), поскольку это структура, которая связывает качество языка с рамкой общего качества модели. В этой структуре используются пять областей для описания качества языка, и они должны выражать как концептуальный а также визуальные обозначения языка. Мы не будем вдаваться в подробное объяснение базовой структуры качества моделей, а сосредоточимся на областях, используемых для объяснения структуры качества языка.
Соответствие домена
Структура заявляет способность представлять домен как соответствие предметной области. Заявление уместность может быть немного расплывчатым, но в данном конкретном контексте это означает в состоянии выразить. В идеале вы должны уметь выражать только то, что находится в домене, но быть достаточно мощным, чтобы включать все, что находится в домене. Это требование может показаться немного строгим, но цель состоит в том, чтобы получить визуально выраженную модель, которая включает все, что имеет отношение к предметной области, и исключает все, что не подходит для предметной области. Для этого язык должен хорошо различать нотации и синтаксис которые выгодно представить.
Соответствие участника
Чтобы оценить соответствие участников, мы пытаемся определить, насколько хорошо язык выражает знания, которыми обладают заинтересованные стороны. Это связано с проблемами, поскольку знания заинтересованных сторон субъективны. Знание заинтересованной стороны является неявным и явным. Оба типа знаний носят динамический характер. В этой структуре учитывается только явный тип знания. Язык должен в значительной степени выражать все явные знания заинтересованных сторон, относящиеся к предметной области.
Соответствие моделиста
В последнем абзаце сказано, что знания заинтересованных сторон должны быть представлены в хорошей форме. Кроме того, крайне важно, чтобы язык мог выражать все возможные явные знания заинтересованных сторон. Ни одно знание не должно оставаться невыраженным из-за недостатка в языке.
Уместность понятности
Соответствие понятности гарантирует, что социальные субъекты понимают модель из-за последовательного использования языка. Для этого в основу включен набор критериев. Общее значение, которое они выражают, заключается в том, что язык должен быть гибким, легким в организации и легко отличать различные части языка внутри себя, а также от других языков. В дополнение к этому, цель должна быть как можно более простой и чтобы каждый символ в языке имел уникальное представление.
Соответствие инструмента
Чтобы гарантировать, что фактически смоделированная область может использоваться для анализа и дальнейшей обработки, язык должен гарантировать, что можно рассуждать автоматически. Для этого он должен включать формальный синтаксис и семантику. Еще одно преимущество формализации - это возможность обнаруживать ошибки на ранней стадии. Не всегда язык, лучше всего подходящий для технических участников, тот же самый, что и для социальных.
Организационная целесообразность
Используемый язык соответствует организационному контексту, например что язык стандартизован внутри организации или поддерживается инструментами, которые выбраны в качестве стандартных в организации.
Смотрите также
- Аналогичные модели
- Антропоморфизм
- Метамоделирование
- Тестирование на основе модели (ОБТ)
- Модельно-управляемая архитектура
- Модельно-ориентированная инженерия (MDE)
- Перспектива моделирования
- Язык онтологий
- Научное моделирование
- Сервис-ориентированное моделирование
- Визуальное моделирование
- Язык визуального программирования
Рекомендации
- ^ Сяо Хэ (2007). «Метамодель для обозначения языков графического моделирования». В: Конференция по компьютерному программному обеспечению и приложениям, 2007. COMPSAC 2007 - Vol. 1. 31-я ежегодная международная конференция, Том 1, выпуск, 24–27 июля 2007 г., стр. 219–224.
- ^ Белл, Майкл (2008). «Введение в сервис-ориентированное моделирование». Сервис-ориентированное моделирование: анализ, проектирование и архитектура сервисов. Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-14111-3.
- ^ * Андрис ван Ренссен, Gellish, универсальный расширяемый онтологический язык В архиве 2012-11-30 в Wayback Machine, Делфтский технологический университет, 2005 г.
дальнейшее чтение
- Джон Крогсти (2003) «Оценка UML с использованием общей структуры качества» . SINTEF Telecom andInformatics and IDI, NTNU, Норвегия
- Krogstie и Sølvsberg (2003). Инженерия информационных систем: концептуальное моделирование с точки зрения качества. Институт компьютерных и информационных наук.
- Анна Гунхильд Нисетволд и Джон Крогсти (2005). «Оценка языков моделирования бизнес-процессов с использованием общей структуры качества». Институт компьютерных и информационных наук.