2.2 Grundlagen 1 - Modellbegriff

• Abbildung der Realität inkl. virtueller Realität

• Abbildung eines Realitätsausschnittes im Sinne eines Vorbildes oder eines Nachbildes

  Beispiel:

  Abbild in Form eines Vorbildes: hinterher wird etwas darauf konstruiert —> Baupläne —> Architekt zeichnet einen Plan/Modell (Vorbild) und das soll danach dann so aussehen wie auf dem Plan/Modell

  Abbildung eines Nachbildes: (genau umgekehrt): es gibt eine Realität, und diese wird in einem Modell erfasst und abgebildet

• Die Modellbildung ist ein Abbildungsprozess, der häufig durch Abstraktion erfolgt

• Ähnlichkeit spielt zentrale Rolle (auch Beschreibungsmerkmale von Anwendungssystemen)

  • strukturelle Ähnlichkeit

  • funktionelle Ähnlichkeit

  • Verhaltensähnlichkeit

Ein Modell ist ein System, welches ein anderes System zweckorientiert abbildet.

• ohne mathematische Erfassung

• keine Struktur, kein Verhalten sichtbar

• mathematische Erfassung

• Struktur und Verhalten sichtbar (Beziehungen)

• Abbildung/System - Abbild/Modell des Systems - Beziehung zwischen System und Modell

• gesamtes Leben ist durch Denken in Modellen geprägt

• wir verwenden Sie z.B. um etwas zu erklären oder zu analysieren

Warum werden sie verwendet?

• Verminderung der Komplexität der Realität (Black-Box)

• Erfassung der Dynamik von Systemen

• Typisierung von Phänomenen (Idealtypen, Gültigkeitsbereich von Aussagen)

Kommunikation zwischen Modellierer(Personen die das Modell erstellen z.B. Zeichnung/Plan eines Architekten) und Modellnutzer (Baumeister der auf Basis dieser Zeichnung dann das Haus baut)

• Bestimmung des speziellen Zwecks des Modells (Wozu soll das Modell dienen?)

• Auswahl der Modellierungsmethodik (Pläne, Zeichnungen..)

• Abgrenzung und Erfassung des Objektsystems

• Konstruktion des Modellsystems unter Beachtung einer mit dem Nutzungszweck und der Modellierungsmethodik abgestimmten Modellabbildung

damit ist der zu modellierende Realitätsausschnitt gemeint

z.B. Erstellung eines Softwaresystems für eine Bibliothek

• sehr Abstrakte Aussage

• das kann nur das Abspeichern von Büchern im System sein oder auch die gesamte finanzielle Abwicklung (kaufen, bezahlen der Bücher) gemeint sein

deshalb muss erstmal Abgegrenzt werden für was genau die Software dienen soll (d.h. was soll im Modell abgebildet werden)

• nach der Domänenabgrenzung folgt die inhaltliche Abgrenzung

• Wie schaut es jetzt innerhalb des zu modellierenden Ausschnitts (Teilsystems) aus (welche Aufgaben gehören dazu etc.)

• man verwendet meistens eine Metapher (bildliche Darstellung) zur vereinfachten Erklärung (z.B. Entity-/Relationship Modell (ERM))

Beispiel ERM-System

• einen Rahmen(Meta-Modell—-> kann man sich wie bei einer Sprache die Grammatik vorstellen) zur Vorstrukturierung des Modellsystems (Architekturmodell)

• Vorgehens bei der Modellierung (Vorgehensmodell)

• ggf. Softwarewerkzeuge zur Unterstützung des Modellierens (Werkzeug)

Das Metamodell (Grammatik eines Modells) dient als Beschreibungsrahmen und definiert…

• die verfügbaren Arten von Modellbausteinen,

• die Regeln für die Verknüpfung von Modellbausteinen durch Beziehungen und

• die Bedeutung (Semantik) der Modellbausteine und Beziehungen.

Abbildung Metamodell:

Beispiel Bibliothek:

Objektsystem=Bibliothek

Modellsystem=Datenmodell der Bibliothek

Das Modellsystem muss formal konsistent und vollständig in Bezug auf das Metamodell sein.

• Subjekt=Person die das Modell erstellt (Modellierer)

• Modellierungsvorgang ist etwas konstruktivistisches

• läuft nicht immer nach dem gleichen Vorgang ab

• Es gibt eine subjektive Wahrnehmung (jeder Mensch nimmt seine Umwelt individuell wahr) der Realität, dadurch kommen unterschiedliche Wahrnehmungen zustande (unterschiedliche Interpretationen)

wenn die verwendeten Modellsysteme (auch das zugehörige Metamodell), einer formalen Syntax(Grammatik) und Semantik(Zuordnung von Bedeutung zu Texten) gehorchen

(Beispiele sind mathematische Kalküle (Überprüfbarkeit durch die Mathematik) algebraische Modelle..)

Informale Modelle beruhen nicht auf einer formalen Syntax oder Semantik (Beispiele sind Bilder und Texte).

• Abbildungen, Graphiken, Zeichnungen die einen realen Sachverhalt widerspiegeln aber nicht mit mathematischen Mitteln arbeiten

• Mischform aus formalen und informalen Modellen

• Darstellung in Form von Graphen

  • formaler Anteil in Form von der Struktur des Graphen

  • informaler Anteil in Form von verbalen Beschreibungen der Knoten und Kanten

  
  

  Beispiel Architektur:

• es gibt informale Modelle z.B. Skizzen, Zeichnungen, Grundriss eines Hauses

• und formale Modelle z.B. Berechnung der Statik damit das Haus nicht zusammenstürzt

• Datenmodelle

• Funktionsmodelle

• Prozessmodelle

• Schichtenmodelle

• Objektorientierte Modelle