Wikibrief

IDEF1X

Editar artículo
No confundir con Idefix. Ejemplo de diagrama IDEF1X.

Integración DEFinition para modelado de información (IDEF1X) es un lenguaje de modelado de datos para el desarrollo de modelos de datos semánticos. IDEF1X se utiliza para producir un modelo de información gráfica que representa la estructura y semántica de la información dentro de un entorno o sistema.

IDEF1X permite la construcción de modelos de datos semánticos que pueden servir para apoyar la gestión de datos como recurso, la integración de sistemas de información y la construcción de bases de datos informáticas. Este estándar es parte de la familia IDEF de lenguajes de modelado en el campo de la ingeniería de software.

Contenido
  • 1 Resumen
  • 2 Historia
    • 2.1 Técnica de diseño de base de datos lógica
  • 3 bloques de construcción IDEF1X
  • 4 temas de IDEF1X
    • 4.1 El enfoque de los tres esquemas
    • 4.2 Directrices de modelado
    • 4.3 metamodelo IDEF1X
  • 5 Véase también
  • 6 referencias
  • 7 Lecturas adicionales
  • 8 Enlaces externos

Visión de conjunto

Se utiliza una técnica de modelado de datos para modelar datos de una manera estándar, consistente y predecible con el fin de administrarlos como un recurso. Se puede utilizar en proyectos que requieren un medio estándar para definir y analizar los recursos de datos dentro de una organización. Dichos proyectos incluyen la incorporación de una técnica de modelado de datos en una metodología, la gestión de datos como recurso, la integración de sistemas de información o el diseño de bases de datos informáticas. Los objetivos principales del estándar IDEF1X son proporcionar:

  • Medios para comprender y analizar completamente los recursos de datos de una organización
  • Medios comunes de representar y comunicar la complejidad de los datos.
  • Una técnica para presentar una vista general de los datos necesarios para administrar una empresa.
  • Medios para definir una vista de datos independiente de la aplicación que los usuarios puedan validar y transformar en un diseño de base de datos física
  • Una técnica para derivar una definición de datos integrada a partir de recursos de datos existentes.

Un objetivo principal de IDEF1X es apoyar la integración. El enfoque de la integración se centra en la captura, gestión y uso de una única definición semántica del recurso de datos denominado " esquema conceptual ". El "esquema conceptual" proporciona una única definición integrada de los datos dentro de una empresa que no está sesgada hacia una sola aplicación de datos y es independiente de cómo se almacenan o se accede a los datos físicamente. El objetivo principal de este esquema conceptual es proporcionar una definición coherente de los significados y las interrelaciones entre los datos que se pueden utilizar para integrar, compartir y gestionar la integridad de los datos. Un esquema conceptual debe tener tres características importantes:

  • Consistente con la infraestructura del negocio y verdadero en todas las áreas de aplicación.
  • Ampliable, de modo que se puedan definir nuevos datos sin alterar los datos previamente definidos
  • Transformable tanto a las vistas de usuario requeridas como a una variedad de estructuras de acceso y almacenamiento de datos.

Historia

La necesidad de modelos de datos semánticos fue reconocida por primera vez por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos a mediados de la década de 1970 como resultado del Programa de Fabricación Asistida por Computadora Integrada (ICAM). El objetivo de este programa era aumentar la productividad de la fabricación mediante la aplicación sistemática de tecnología informática. El Programa ICAM identificó la necesidad de mejores técnicas de análisis y comunicación para las personas involucradas en la mejora de la productividad de fabricación. Como resultado, el Programa ICAM desarrolló una serie de técnicas conocidas como Métodos IDEF (Definición ICAM) que incluían lo siguiente:

  • IDEF0 utilizado para producir un "modelo de función" que es una representación estructurada de las actividades o procesos dentro del entorno o sistema
  • IDEF1 utilizado para producir un "modelo de información" que representa la estructura y semántica de la información dentro del entorno o sistema
  • IDEF2 utilizado para producir un "modelo dinámico".

El enfoque inicial para el modelado de información IDEF (IDEF1) fue publicado por el programa ICAM en 1981, basado en la investigación actual y las necesidades de la industria. Las raíces teóricas de este enfoque provienen de los primeros trabajos de Edgar F. Codd sobre la teoría del modelo relacional y Peter Chen sobre el modelo entidad-relación. La técnica IDEF1 inicial se basó en el trabajo del Dr. RR Brown y el Sr. TL Ramey de Hughes Aircraft y el Sr. DS Coleman de D. Appleton Company (DACOM), con revisión crítica e influencia de Charles Bachman, Peter Chen, Dr. MA Melkanoff y Dr. GM Nijssen.

En 1983, la Fuerza Aérea de los EE. UU. Inició el proyecto Sistema Integrado de Apoyo a la Información (I2S2) en el marco del programa ICAM. El objetivo de este proyecto era proporcionar la tecnología habilitadora para integrar lógica y físicamente una red de hardware y software heterogéneos. Como resultado de este proyecto y de la experiencia de la industria, se reconoció la necesidad de una técnica mejorada para el modelado de información.

Desde el punto de vista de los administradores de contratos del programa IDEF de la Fuerza Aérea, IDEF1X fue el resultado del proyecto ICAM IISS-6201 y fue ampliado por el proyecto IISS-6202. Para satisfacer los requisitos de mejora del modelado de datos que se identificaron en el proyecto IISS-6202, un subcontratista, DACOM, obtuvo una licencia para la Técnica de diseño de bases de datos lógicas (LDDT) y su software de soporte (ADAM). Desde el punto de vista del contenido técnico de la técnica de modelado, IDEF1X es un cambio de nombre de LDDT.

El 2 de septiembre de 2008, el estándar NIST asociado, FIPS 184, fue retirado (decisión sobre el Registro Federal vol. 73 / página 51276 [1] ).

Desde septiembre de 2012, IDEF1X forma parte del estándar internacional ISO / IEC / IEEE 31320-2: 2012. El estándar describe la sintaxis y semántica de IDEF1X97, que consta de dos lenguajes de modelado conceptual: un lenguaje de "estilo clave" compatible hacia abajo con FIPS 184, que admite bases de datos relacionales y relacionales extendidas, y un lenguaje de "estilo de identidad" más nuevo adecuado para bases de datos de objetos y modelado orientado a objetos.

Técnica de diseño de base de datos lógica

La técnica de diseño de bases de datos lógicas (LDDT) había sido desarrollada en 1982 por Robert G. Brown de The Database Design Group completamente fuera del programa IDEF y sin conocimiento de IDEF1. Sin embargo, el objetivo central de IDEF1 y LDDT era el mismo: producir un modelo de base de datos neutral de la información persistente que necesita una empresa mediante el modelado de las entidades del mundo real involucradas. LDDT combinó elementos del modelo de datos relacionales, el modelo ER y la generalización de datos de una manera específicamente destinada a respaldar el modelado de datos y la transformación de los modelos de datos en diseños de bases de datos.

LDDT incluyó una jerarquía ambiental (espacio de nombres), múltiples niveles de modelo, el modelado de generalización / especialización y la representación explícita de relaciones por claves primarias y externas, respaldado por una función de nomenclatura de roles bien definida. Las claves primarias y las claves externas con nombre de función inequívoco expresaron a veces restricciones sutiles de unicidad e integridad referencial que debían ser conocidas y respetadas por cualquier tipo de base de datos que finalmente se diseñara. Si el diseño de la base de datos utilizó las claves basadas en restricciones de integridad del modelo LDDT como claves de acceso a la base de datos o índices, fue una decisión completamente separada. La precisión e integridad de los modelos LDDT fue un factor importante para permitir la transformación relativamente suave de los modelos en diseños de bases de datos. Los primeros modelos LDDT se transformaron en diseños de bases de datos para la base de datos jerárquica de IBM, IMS. Los modelos posteriores se transformaron en diseños de bases de datos para la base de datos de red de Cullinet, IDMS y muchas variedades de bases de datos relacionales.

El software LDDT, ADAM, entrada de vista (modelo) admitida, fusión de vista, visualización selectiva (subconjunto), herencia de espacio de nombres, normalización, análisis de garantía de calidad de vistas, gráfico de relación entre entidades y generación de informes, transformación a una base de datos relacional expresada como datos SQL declaraciones de declaración y comprobación de integridad referencial SQL. Los modelos lógicos se serializaron con un lenguaje de modelado estructural.

La sintaxis gráfica de LDDT difería de la de IDEF1 y, lo que es más importante, LDDT contenía muchos conceptos de modelado interrelacionados que no estaban presentes en IDEF1. Por lo tanto, en lugar de extender IDEF1, Mary E. Loomis de DACOM escribió un resumen conciso de la sintaxis y semántica de un subconjunto sustancial de LDDT, utilizando terminología compatible con IDEF1 siempre que sea posible. DACOM etiquetó el resultado como IDEF1X y lo suministró al programa ICAM, que lo publicó en 1985. (IEEE 1998, p. Iii) (Bruce 1992, p. Xii) DACOM también convirtió el software ADAM a C y lo vendió con el nombre Leverage.

Bloques de construcción IDEF1X

  • Sintaxis de la entidad

  • Jerarquía de dominio

  • Ejemplo de atributo

  • Sintaxis de la clave primaria

Entidades
La representación de una clase de cosas reales o abstractas (personas, objetos, lugares, eventos, ideas, combinación de cosas, etc.) que se reconocen como instancias de la misma clase porque comparten las mismas características y pueden participar en las mismas relaciones..
Dominios
Un conjunto con nombre de valores de datos (fijo, o posiblemente infinito en número) todos del mismo tipo de datos, sobre el cual se extrae el valor real para una instancia de atributo. Cada atributo debe definirse exactamente en un dominio subyacente. Varios atributos pueden basarse en el mismo dominio subyacente.
Atributos
Una propiedad o característica que es común a algunas o todas las instancias de una entidad. Un atributo representa el uso de un dominio en el contexto de una entidad.
Llaves
Un atributo, o combinación de atributos, de una entidad cuyos valores identifican de forma única cada instancia de entidad. Cada uno de estos conjuntos constituye una clave candidata.
Claves primarias
La clave candidata seleccionada como identificador único de una entidad.
Llaves extranjeras
Un atributo o combinación de atributos de una instancia de entidad secundaria o de categoría cuyos valores coinciden con los de la clave principal de una instancia de entidad genérica o principal relacionada. Una clave externa puede verse como el resultado de la "migración" de la clave principal de la entidad principal o genérica a través de una conexión específica o una relación de categorización. A un atributo o combinación de atributos en la clave externa se le puede asignar un nombre de función que refleje su función en la entidad secundaria o de categoría.

  • Sintaxis de cardinalidad de relación

  • Identificar la sintaxis de la relación

  • Sintaxis de la relación de categorización

  • Sintaxis de relación no específica

Relaciones
Una asociación entre las instancias de dos entidades o entre instancias de la misma entidad.
Relaciones de conexión
Una relación que no tiene semántica además de asociación. Ver restricción, cardinalidad.
Relaciones de categorización
Una relación en la que las instancias de ambas entidades representan la misma cosa real o abstracta. Una entidad (entidad genérica) representa el conjunto completo de cosas, la otra (entidad de categoría) representa un subtipo o subclasificación de esas cosas. La entidad de categoría puede tener una o más características, o una relación con instancias de otra entidad, no compartida por todas las instancias de entidad genérica. Cada instancia de la entidad de categoría es simultáneamente una instancia de la entidad genérica.
Relaciones no específicas
Una relación en la que una instancia de cualquiera de las entidades puede estar relacionada con cualquier número de instancias de la otra.
Ver niveles
En IDEF1X se definen tres niveles de vista: relación de entidad (ER), basada en claves (KB) y totalmente atribuida (FA). Se diferencian en el nivel de abstracción. El nivel de ER es el más abstracto. Modela los elementos más fundamentales del área temática: las entidades y sus relaciones. Suele tener un alcance más amplio que los otros niveles. El nivel de KB agrega claves y el nivel de FA agrega todos los atributos.

Temas IDEF1X

El enfoque de los tres esquemas

El enfoque de los tres esquemas.

El enfoque de tres esquemas en la ingeniería de software es un enfoque para construir sistemas de información y sistemas de gestión de información, que promueve el modelo conceptual como clave para lograr la integración de datos.

Un esquema es un modelo, generalmente representado por un diagrama y, a veces, acompañado de una descripción del lenguaje. Los tres esquemas utilizados en este enfoque son:

  • Esquema externo para vistas de usuarios
  • El esquema conceptual integra esquemas externos
  • Esquema interno que define las estructuras físicas de almacenamiento.

En el centro, el esquema conceptual define la ontología de los conceptos a medida que los usuarios los piensan y hablan sobre ellos. El esquema físico describe los formatos internos de los datos almacenados en la base de datos y el esquema externo define la vista de los datos presentados a los programas de aplicación. El marco intentó permitir el uso de múltiples modelos de datos para esquemas externos.

Pautas de modelado

Sintetizar una entidad en la fase uno - definición de entidad

El proceso de modelado se puede dividir en cinco etapas de desarrollo del modelo.

Fase cero - Iniciación del proyecto
Los objetivos de la fase de inicio del proyecto incluyen:
  • Definición del proyecto: una declaración general de lo que se debe hacer, por qué y cómo se hará.
  • Material de origen: un plan para la adquisición de material de origen, incluida la indexación y el archivo.
  • Convenciones del autor: una declaración fundamental de las convenciones (métodos opcionales) mediante las cuales el autor elige crear y administrar el modelo.
Fase uno - definición de entidad
El objetivo de la fase de definición de la entidad es identificar y definir las entidades que caen dentro del dominio del problema que se modela.
Fase dos: definición de relación
El objetivo de la fase de definición de relaciones es identificar y definir las relaciones básicas entre entidades. En esta etapa del modelado, algunas relaciones pueden no ser específicas y requerirán un refinamiento adicional en fases posteriores. Las salidas principales de la fase dos son:
  • Matriz de relaciones
  • Definiciones de relación
  • Diagramas a nivel de entidad.

  • Matriz de relaciones entre entidades

  • Diagrama de nivel de entidad

  • Ejemplo de diagrama de nivel de entidad

  • Diagrama de referencia

Fase tres: definiciones clave
Los objetivos de la fase de definiciones clave son:
  • Refina las relaciones no específicas de la fase dos
  • Definir atributos clave para cada entidad
  • Migrar claves primarias para establecer claves externas
  • Validar relaciones y claves.

  • Diagrama de referencia de ejemplo

  • Refinamiento de relación no específico

  • Alcance de una vista de función

  • Ejemplos de atributos

  • Refinamiento de la regla de no repetición

  • Refinamiento de reglas

  • Afirmaciones de ruta

  • Ejemplo de diagrama de vista de funciones de la fase tres

Fase cuatro: definición de atributos
Los objetivos de la fase de definición de atributos son:
  • Desarrollar un grupo de atributos
  • Establecer la propiedad de los atributos
  • Definir atributos de mono
  • Valide y perfeccione la estructura de datos.

  • Aplicar la regla de no repetir

  • Ejemplo de función de fase cuatro

Metamodelo IDEF1X

Metamodelo de IDEF1X.

Un metamodelo es un modelo de las construcciones de un sistema de modelado. Como cualquier modelo, se utiliza para representar y razonar sobre el tema del modelo, en este caso IDEF1X. El metamodelo se utiliza para razonar sobre IDEF1X, es decir, cuáles son las construcciones de IDEF1X y cómo se relacionan entre sí. El modelo que se muestra es un modelo IDEF1X de IDEF1X. Estos metamodelos se pueden utilizar para diversos fines, como el diseño de repositorios, el diseño de herramientas o para especificar el conjunto de modelos IDEF1X válidos. Dependiendo del propósito, resultan modelos algo diferentes. No existe un "modelo único". Por ejemplo, un modelo para una herramienta que admite la construcción de modelos de forma incremental debe permitir modelos incompletos o incluso inconsistentes. El metamodelo de formalización, sin embargo, enfatiza la alineación con los conceptos de formalización y, por lo tanto, no se permiten modelos incompletos o inconsistentes.

Los metamodelos tienen dos limitaciones importantes. Primero, especifican la sintaxis pero no la semántica. En segundo lugar, un metamodelo debe complementarse con restricciones en el lenguaje natural o formal. La teoría formal de IDEF1X proporciona tanto la semántica como un medio para expresar con precisión las restricciones necesarias.

En la figura adyacente se muestra un metamodelo para IDEF1X. El nombre de la vista es mm. También se dan la jerarquía del dominio y las restricciones. Las restricciones se expresan como oraciones en la teoría formal del metamodelo. El metamodelo define informalmente el conjunto de modelos IDEF1X válidos de la manera habitual, como las tablas de instancia de muestra que corresponden a un modelo IDEF1X válido. El metamodelo también define formalmente el conjunto de modelos IDEF1X válidos de la siguiente manera. El metamodelo, como modelo IDEF1X, tiene una teoría formal correspondiente. La semántica de la teoría se define de forma estándar. Es decir, una interpretación de una teoría consta de un dominio de individuos y un conjunto de asignaciones:

  • A cada constante en la teoría, se le asigna un individuo en el dominio
  • A cada símbolo de función n-aria en la teoría, se le asigna una función n-aria sobre el dominio
  • A cada símbolo de predicado n-ario en la teoría, se le asigna una relación n-ario sobre el dominio.

En la interpretación pretendida, el dominio de los individuos consiste en puntos de vista, como la producción; entidades, como parte y proveedor; dominios, como qty_on_hand; relaciones de conexión; agrupaciones de categorías; y así. Si todos los axiomas de la teoría son verdaderos en la interpretación, entonces la interpretación se denomina modelo para la teoría. Cada modelo de la teoría IDEF1X correspondiente al metamodelo IDEF1X y sus limitaciones es un modelo IDEF1X válido.

Ver también

Referencias

 Este artículo incorpora  material de dominio público del sitio web del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología https://www.nist.gov.

Otras lecturas

enlaces externos

Contactos: mail@wikibrief.org
El contenido está disponible bajo la licencia CC BY-SA 3.0 (a menos que se indique lo contrario).