Integration DEFinition for information modeling (IDEF1X) es un lenguaje de modelado de datos para desarrollar la semántica de los modelos de datos . IDEF1X se utiliza para generar representaciones gráficas de modelos de información que reflejan la estructura y la semántica de la información dentro de un entorno o sistema . [una]
IDEF1X le permite construir 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 de lenguajes de modelado de ingeniería de software IDEF .
Esta técnica de modelado se utiliza para modelar datos de una manera estándar, consistente y predecible para administrarlos como un recurso. Se puede utilizar en proyectos que requieren medios estándar para identificar y analizar recursos de datos dentro de una organización. Dichos proyectos incluyen la incorporación de modelos de datos en una metodología, la gestión de datos como un recurso, la integración de sistemas de información o el diseño de bases de datos informáticas. Los objetivos principales del estándar IDEF1X son proporcionar: [1]
El propósito principal de IDEF1X es apoyar la integración. El enfoque de integración se centra en capturar, gestionar y utilizar una única definición semántica de un recurso de datos denominado "concepto". Un "marco" proporciona una definición única e integrada de datos dentro de una empresa que no está sesgada hacia ningún uso de los datos y es independiente de cómo se almacenan físicamente o se accede a esos datos. El objetivo principal de un esquema conceptual es proporcionar una definición consistente de valores y relaciones entre los datos que se pueden usar para integrar, compartir y administrar la integridad de los datos. El esquema conceptual debe tener tres características importantes: [1]
La necesidad de un modelo de datos semánticos fue reconocida por primera vez por la Fuerza Aérea de los EE. UU. a mediados de la década de 1970 como resultado del programa de Tecnología Integrada de Automatización y Computación (ICAM). El objetivo de este programa era aumentar la productividad de la producción mediante la aplicación sistemática de tecnología informática. El programa ICAM ha identificado la necesidad de mejorar los métodos de análisis y comunicación de las personas involucradas en la mejora de la eficiencia productiva. Como resultado, el programa ICAM ha desarrollado una serie de métodos conocidos como métodos IDEF (definición de iCAM), que incluyen lo siguiente: [1]
El enfoque de modelado de información IDEF original (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 de Peter Chen sobre el modelo entidad-relación . La metodología IDEF1 original se basó en el trabajo del Dr. R.R. Brown y el Sr. T.L. Ramy de Hughes Aircraft y el Sr. D.S. Coleman de D. Appleton & Company (DACOM), con revisión crítica e influencia de Charles Bachman, Peter Chen, Dr. M.A. Melkanoff y el Dr. G.M. Niissen. [una]
En 1983, la Fuerza Aérea de EE. UU. inició el proyecto del Sistema Integrado de Soporte de Información (I2S2) bajo el programa ICAM. El objetivo de este proyecto era proporcionar una tecnología que permitiera la integración lógica y física de una red de hardware y software informáticos dispares. Como resultado de este proyecto y la experiencia en la industria, se reconoció la necesidad de una metodología de modelado de información mejorada. [una]
Desde el punto de vista de los administradores de contratos del programa IDEF de la Fuerza Aérea de EE. UU., IDEF1X fue el resultado del proyecto ICAM IISS-6201 y fue ampliado por el proyecto IISS-6202. Para cumplir con los requisitos de mejora del modelado de datos identificados en el proyecto IISS-6202, el subcontratista DACOM obtuvo la licencia de Tecnología de diseño de bases de datos lógicas (LDDT) y su software de soporte (ADAM). En cuanto al contenido técnico de la metodología de modelado IDEF1X, se trata de un cambio de nombre de LDDT.
El 2 de septiembre de 2008, se retiró el estándar NIST correspondiente, FIPS 184 (decisión del Registro Federal, volumen 73 / página 51276 [1] ).
Desde septiembre de 2012, IDEF1X forma parte del estándar internacional ISO/IEC/IEEE 31320-2:2012. [2] El estándar describe la sintaxis y la semántica de IDEF1X97, que consta de dos lenguajes de modelado conceptual: un lenguaje de "estilo clave" compatible 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 .bases de datos y modelado orientado a objetos.
Los Métodos de Diseño de Bases de Datos Lógicos (LDDT) fueron desarrollados en 1982 por Robert G. Brown del Grupo de Diseño de Bases de Datos, completamente fuera del programa IDEF y sin conocimiento de IDEF1. Sin embargo, el objetivo principal de IDEF1 y LDDT era el mismo: crear un modelo de base de datos neutral de la información persistente que necesita una empresa mediante el modelado de los objetos del mundo real involucrados. LDDT combinó elementos del modelo de datos relacionales, el modelo ER y las generalizaciones de datos de una manera específicamente diseñada para respaldar el modelado de datos y la transformación de modelos de datos en diseños de bases de datos.
LDDT incluía una jerarquía de entornos (espacios de nombres), múltiples niveles de modelo, modelado genérico/de especialización y una representación explícita de relaciones mediante claves primarias y externas respaldadas por una función de nomenclatura de roles bien definida. Las claves primarias y las claves foráneas inequívocas expresaban a veces restricciones sutiles sobre la unicidad y la integridad referencial que tenían que ser definidas y aplicadas por cualquier tipo de base de datos que se desarrollara. El uso de claves de restricción de integridad del modelo LDDT como claves de acceso o índices al diseñar una base de datos fue una decisión completamente diferente. La precisión y la integridad de los modelos LDDT fue un factor importante para permitir que los modelos se tradujeran en proyectos de bases de datos con relativa facilidad. Los primeros modelos LDDT se convirtieron en diseños de bases de datos para la base de datos jerárquica de IBM, IMS . Los modelos posteriores se han convertido en diseños de bases de datos para la base de datos de la red Cullinet, IDMS y muchos más.
En el software LDDT, la vista compatible con ADAM (modelos), la vista de unión, la vista selectiva (subconjunto), la herencia de espacio de nombres, las normalizaciones, el análisis de control de calidad de vista, el gráfico y la generación de informes de entidad-relación, la conversión a declaraciones de declaración de datos SQL, la verificación de integridad referencial en SQL. Los modelos lógicos se han serializado utilizando un lenguaje de modelado estructural.
La sintaxis gráfica de LDDT era diferente de la de IDEF1 y, lo que es más importante, LDDT contenía muchos conceptos de modelado relacionados que no se encuentran en IDEF1. Por lo tanto, en lugar de expandir IDEF1, Mary E. Loomis de DACOM ha escrito un resumen conciso de la sintaxis y la semántica de un subconjunto significativo de LDDT, utilizando terminología compatible con IDEF1 siempre que sea posible. DACOM designó el resultado como IDEF1X y lo proporcionó al programa ICAM, desde el cual se publicó en 1985. (IEEE 1998, p. iii) (Bruce 1992, p. xii) [1] DACOM también reescribió el software ADAM en C y lo comercializó con el nombre Leverage.
Sintaxis de entidad
jerarquía de dominio
Ejemplo de atributo
Sintaxis de clave principal
Sintaxis de relación de elementos
Sintaxis de definición de relación
Sintaxis de categorización de relaciones
Sintaxis de enlaces sin dirección
El enfoque de los tres esquemas en ingeniería de software es un enfoque para construir sistemas de información y sistemas de administración de información que promueve el modelo conceptual como la clave para lograr la integración de datos . [cuatro]
Un esquema , que es un modelo , generalmente se representa como un diagrama y, a veces, va acompañado de una descripción del lenguaje. Se han utilizado tres esquemas en los siguientes enfoques: [5]
En el centro, el esquema conceptual define la ontología de los conceptos , cómo el usuario piensa y habla sobre ellos. El esquema físico describe los formatos internos de los datos almacenados en la base de datos , mientras que el esquema externo define la representación de los datos presentados en el programa de aplicación . [6] Como parte de los intentos de permitir múltiples modelos de datos para esquemas externos. [7]
El proceso de modelado se puede dividir en cinco etapas de desarrollo del modelo.
Fase cero - el comienzo del proyecto Los objetivos de la fase de inicio del proyecto incluyen:Matriz de relaciones
Diagrama de nivel de entidad
Ejemplo de diagrama de nivel de entidad
esquema de referencia
Ejemplo de diagrama de enlace
Refinamiento de enlaces indefinidos
Alcance de vista de función
Ejemplos de atributos
Aclaración de las reglas de no repetición
Aclaración de las reglas.
Aserciones de ruta
Diagrama de ejemplo de la tercera fase de la representación de la función
Aplicación de la regla de "no repeticiones"
Ejemplo de función de cuarta fase
Un metamodelo es un modelo de las estructuras de un sistema de modelado. Como cualquier modelo, se utiliza para representar y razonar sobre el dominio del modelo, en este caso, IDEF1X. El Meta Modelo se utiliza para razonar sobre IDEF1X, es decir, qué son las construcciones IDEF1X y cómo se relacionan entre sí. El modelo IDEF1X presentado es IDEF1X. Dichos metamodelos se pueden usar para varios propósitos, como diseñar repositorios, diseñar herramientas o especificar un conjunto de modelos IDEF1X válidos. Dependiendo de los objetivos, se obtienen como resultado modelos ligeramente diferentes. No hay un "modelo correcto". Por ejemplo, un modelo para una herramienta que admita la creación de modelos incrementales debe permitir modelos incompletos o incluso incoherentes. El metamodelo de formalización, sin embargo, enfatiza el cumplimiento de los conceptos de formalización y, por lo tanto, no se permiten modelos incompletos o inconsistentes.
Los metamodelos tienen dos limitaciones importantes. Primero, definen la sintaxis, no la semántica. En segundo lugar, el metamodelo debe complementarse con restricciones en el lenguaje natural o formal. La teoría formal IDEF1X proporciona tanto la semántica como los medios para expresar con precisión las restricciones necesarias.
El metamodelo para IDEF1X se muestra en la figura adyacente. El tipo de pantalla se llama mm . También se dan la jerarquía y las restricciones del dominio. Las restricciones se expresan como oraciones en la teoría del metamodelo formal. El metamodelo define informalmente el conjunto de modelos IDEF1X válidos de la forma habitual, como tablas de instancias de muestra correspondientes a un modelo IDEF1X válido. El metamodelo también define formalmente el conjunto de modelos IDEF1X válidos de la siguiente manera. El metamodelo, al igual que el modelo IDEF1X, corresponde a la teoría formal. La semántica de la teoría se define de manera estándar. Es decir, la interpretación de una teoría consta de dominios de individuos y un conjunto de asignaciones:
En la interpretación pretendida, el reino de los individuos consiste en representaciones tales como producción; entidades como parte y proveedor; dominios como qty_on_hand; relaciones de comunicación; grupos de categorías, etc. Si todos los axiomas de la teoría son verdaderos en la interpretación, entonces la interpretación se denomina modelo de la teoría. Cada modelo en la teoría IDEF1X que se ajusta al metamodelo IDEF1X y sus restricciones es un modelo IDEF1X válido.