Struktur und Aufbau von Zahlen
Der Wert einer Zahl ergibt sich aus dem Wert der einzelnen Zeichen (Ziffern) und aus der Stellung des Zeichens innerhalb der Zahl allgemeine Darstellung bei Basis B mit Ziffern {0,1,...,B /1}: n /stellige Zahl a a .... a Wert ∑−⋅ =1 niB a a2/22n /stellige Zahl an/1 an/2 .... a0 Wert gebräuchliche Zahlensysteme: Dualsystem (Binärsystem) B=2 Ziffern {0,1} Oktalsystem B=8 Ziffern {0,1,...,7} Dezimalsystem B=10 Ziffern {0,1,...,9} Hexadezimalsystem B=16 Ziffern {0,1,...,9, A, B,..., F} Beispiel einer Dualzahl:10011 = 1⋅24 + 0⋅23 + 0⋅22 + 1⋅21 + 1⋅20 = 16+2+1 = 1
Umwandlung von Dezimalzahlen
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Umrechnung zwischen Zahlensystemen
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Codierung von Zahlen
...
codierung von anderen Objekten Texte:
Texte: Zuordnung von Zeichen zu festgelegten Bit/Mustern. ASCII/Code (American Standard Code for Information Interchange, ISO/646): 7 Bits max. 128 Zeichen. Unicode (ISO 10646): 16/ bzw. 32/Bit/Standard Aufnahme aller gebräuchlichen Zeichensätze möglich.
codierung von anderen Objekten
Grafiken, Bilder, Töne, usw.:
2/26Festlegung von Standards zur Interpretation von Bitmustern (z.B. GIF, JPG, MP3, …)oft Diskretisierung / Digitalisierung nötig Beispiel Bild: Standard gibt Bildauflösung (Pixel je cm2) und Farbanzahl vor, dann Aufteilung des Bilds in Pixel und Festlegung des Farbwerts je Pixel entsprechend dieses Standards
Standards ermöglichen
Kompatibilitä
Kompatibilität
Produkte sind kompatibel, wenn ihr Entwurf so koordiniert wird, dassdie Produkte zusammenarbeiten können. Mitglieder verschiedener Netzwerke können miteinander kommunizieren und auf dieselben Daten zugreifen. und auf dieselben Daten zugreifen. Kompatibilität (und Standardisierung) besitzen strategische Bedeutung im Wettbewerb (Kooperation). Kommunikationsstandards bieten einheitliche Regeln eine Grundlage für die Interaktion zwischen Akteuren (Menschen wie Maschinen).viele Standardisierungsorganisationen (staatlich / privat), z.B. ISO, ANSI, DIN, UN/ECE, W3C
Beispiele für Standards
Beispiele für Standards zur Gestaltung von Informationssy Betriebssystemstandards (z.B. UNIX/Kernel) Netzstandards (z.B. TCP/IP für Internet) Standards bei Programmiersprachen (z.B. SQL) Standards für die Codierung (z.B. pdf, jpg, mp3) Standards für die Codierung (z.B. pdf, jpg, mp3) Standards für elektronischen Datenaustausch (EDI) (EDIFACT, SWIFT,…)Weitere Beispiele aus anderen Bereichen: DVD/Nachfolger (lange unklar, ob BlueRay oder HD/DVD) Papierformate (A4, Letter, B3,…) Verkehr: Schienenbreite, Verkehrsregeln
Sichten der Modellierung
Funktionssicht / Prozesssicht: Datensicht: Organisationssicht: Leistungssicht Steuerungssicht: 7-3 oft Integration mehrerer Sichten Zuerst Funktionen/Prozesse modellieren, danach dazugehörende Daten, Organisationseinheiten und Leistungen!
Funktionssicht / Prozesssicht
Funktion: Transformation von Objekten Prozess: Abfolge von Funktionen
Datensicht:
vorhandene oder erzeugte Daten im Unternehmen
statisch-strukturelles Metamodell:
Festlegung von Syntax (Aufbau, Struktur) und Semantik (BedeutuInterpretation) der Modellierungskonstruktez.B.: Bedeutung von Rechtecken, Rauten und Linien im ER-Modellz.B.: Rauten und Rechtecke werden mit Linien verbunden z.B.: Rauten und Rechtecke werden mit Linien verbunden
prozessuales Metamodell:
Festlegung der Vorgehensweise (Ablauf) bei der Modellierungz.B.: Vor Modellierung von Beziehungstypen im ER-Modell müssen diedazugehörenden Entitytypen modelliert werden.
Interpretation und Erstellung eines Modells basiert immer
Interpretation und Erstellung eines Modells basiert immer auf einem (explizit formulierten oder implizit angenommenen) Metamodell.
Prinzipien der Modellierung
Modelliere einfach – denke kompliziert!(z.B. Verwendung einfacher Modellierungssprachen) Beginne klein und erweitere!(z.B. Modellierung nur der Details, die wirklich nötig sind) Teile und herrsche, vermeide Mega-Modelle! Teile und herrsche, vermeide Mega-Modelle!(z.B. Dekomposition, Betrachtung von Teilmodellen) Nutze Metaphern, Analogien und Ähnlichkeiten!(z.B. Ersetzung von Modellteilen durch einfachere oder ähnliche) Verliebe Dich nicht in Daten!(z.B. zuerst Erstellung des Modells, danach Beschaffung / Erzeugung genauder im Modell auftretenden Daten)
Weitere Grundsätze der Modellierung
Modellierung ist ein komplexer, kreativer Prozess wichtige Grundsätze der Modellierung: Richtigkeit Relevanz Wirtschaftlichkeit Wirtschaftlichkeit Klarheit Vergleichbarkeit systematischer Aufbau Modularisierung & einfache Strukturen kritisches Hinterfragen des Problems und der Anforderungen keine Begrenzung auf konzeptionelle Modelle Idee: automatisierbare Umwandlung in ausführbare Anwendungen
Funktion
Aufgabe, Tätigkeit, Aktivität, Vorgang):Transformation von Objekten über eine entsprechende Verrichtung bezüglich einer Zielsetzung auf Basis von Ausgangsdaten
Geschäfts-)Prozess:
zusammengehörige Abfolge von zeitlich und sachlogisch gegliederten Funktionen zum Zweck der Leistungserstellung
(Geschäfts-)Prozess
(Geschäfts-)Prozess: zusammengehörige Abfolge von zeitlich unsachlogisch gegliederten Funktionen zum Zweck der Leistungserstellu sachlogisch gegliederten Funktionen zum Zweck der LeistungserstelluUnterscheidung Funktionsspezifikation (statische Sicht) vs. Prozsicht (zeitlicher Ablauf / Systemverhalten)unterschiedliche Abbildung von Prozessen: statisch: nur Darstellung der Reihenfolge / des zeitlichen Ablaufs dynamisch: zusätzlich Darstellung des Systemverhaltens, d.h. der tatsächlichen Situation im Prozess zu bestimmten Zeitpunkten
Textuelle (natürlichsprachliche) Beschreibung
Beschreibung der Funktionen und Prozesse in TextformModellierungszweck:
Modellierungszweck:
für statische Zusammenhänge (z.B. Inhalt einer Funktion)für statische Modellierung von Prozessen (z.B. Reihenfolge von Funktionen) Funktionen)
Textuelle (natürlichsprachliche) Beschreibung
vorteile vers nachteile
Vorteil: keine spezielle Modellierungsspracheohne Vorkenntnisse anwendbar Nachteile: schlechte Übersicht bei komplexen Prozessen und Beschreibungen Mehrdeutigkeit (z.B. durch unterschiedliches Vorwissen)
Textuelle Beschreibung – Beispiel
Wasserseitige Auslagerung eines Containers:1. Es muss bestimmt werden, welches AGV und welcher RMG den Container transportiert. 2. Die Start- und Zieldaten müssen an dieses AGV und diesen RMG geschickt werden.3. Der RMG fährt zum Stellplatz des Containers und hebt den Container an. Funktions- und prozessorientierte ModellierungTextuelle Beschreibung – Beispiel8-113. Der RMG fährt zum Stellplatz des Containers und hebt den Container an. Danach fährt der RMG mit dem Container zum Übergabebereich. 4. Parallel dazu fährt das AGV zum Übergabebereich.5. Wenn AGV und RMG am Übergabebereich sind, stellt der RMG den Container auf das AGV.6. Das AGV fährt mit dem Container zur Containerbrücke (CB). Falls die CB beschäftigt ist, wartet das AGV bis die CB zur Entladung bereit ist.7. Die Containerbrücke hebt den Container vom AGV. Damit ist die w
Funktionshierarchiediagramm
Abbildung der Zerlegung von Funktionen in Teilfunktionen / SpezialfälleDarstellung statischer Zusammenhänge
Anwendungsfall (Use Case):
Anwendungsfall führt zu einem Ergebnis (Verhalten des Systems)aus Sicht eines Akteurs (Auslöser / Nutzer des Anwendungsfalls)Ein Anwendungsfall kann andere Anwendungsfälle nutzen oder auslösen Ein Anwendungsfall kann andere Anwendungsfälle nutzen oder auslösen
Anwendungsfalldiagramm (gemeinsame Darstellung von
zusammenhängenden Anwendungsfällen)
stark formalisiert abstrakte Beschreibung für eine Vielzahl konkreter Szenarien gute Eignung für die Kommunikation von Personengruppen unterschiedlicher fachlicher Hintergründe
Funktions- und prozessorientierte Modellierung
Anwendungsfalldiagramm
vor allem für statische Zusammenhänge: Welcher Akteur nutzt welchen Anwendungsfall? Welche anderen Anwendungsfälle werden von einem Anwendungsfall genutzt? Aber: Anwendungsfälle können um zusätzliche Beschreibungen Aber: Anwendungsfälle können um zusätzliche Beschreibungen ergänzt werden, z.B. textuelle Beschreibung des Ablaufs im Anwendungsfall gesonderte Detaildarstellung des Anwendungsfalls z.B. in Form eines Aktivitätsdiagramms (vgl. Folie 20 f.) auch statische Modellierung von Prozessen möglich
Ereignisgesteuerte Prozessketten (EPK
graphische Technik zur Modellierung von GeschäftsprozessenFachkonzeptebenenur statische Modellierung der Prozesse
Funktionen
Funktionen aktive Tätigkeiten
Ereignissen
Auslöser / Abschluss von Funktionen
Abfolge dargestellt durc
Kontrollflüsse alternierende Anordnung von Funktionen und Ereignissen
Petrinetz
graphische Methode für die dynamische Modellierung nichtdeterministischer Vorgänge Ziel: Beschreibung möglichst vieler Erscheinungen bei (dynamVorgängen in einheitlicher und exakter Weise mögliche Basis für Simulationsentwicklungsumgebungen mögliche Basis für Simulationsentwicklungsumgebungen
Stellen
definieren Zustände (ähnlich zu Ereignissen bei EPK)
Transitionen:
aktive Zustandsänderungen (ähnlich zu Funktionen bei EPK)
Darstellung als gerichtete Graphen:
Die Knoten sind die Stellen und Transitionen Jeder Knoten muss im Graphen über eine Kante erreichbar sein. Kanten sind nur zwischen einer Stelle und einer Transition zulässig (zwischen zwei Stellen oder zwei Transitionen sind Kanten verboten). (zwischen zwei Stellen oder zwei Transitionen sind Kanten verboten).
Modellierung der Dynamik durch Marken (Tokens)
Marken zeigen den Zustand einer Stelle. Marken in Stellen sind Bedingung für die Ausführung der nachfolgenden Transition. Transitionen entnehmen Marken aus Stellen und erzeugen Marken fü
Transition bewirkt eine Zustandsveränderung:
Voraussetzung: in allen Eingabestellen sind Marken verfügbar Entfernen von Marken in jeder dieser Eingabestellen Ergebnis: in allen Ausgabestellen werden Marken hinzugefügt
Transition mit mehreren Eingabestellen
Transition nimmt Marken aus allen Eingabestellen Und-Verknüpfun
Stelle mit Marke als Eingabestelle für mehrere Transitionen
nur eine der Transitionen erhält die Marke Oder-Verzweigung (exklusives Oder)
Petrinetz: Schalten
aktivierte Transition: alle Vorbedingungen sind erfüllt, d.h. alle Eingabestellen besitzen (mindestens) so viele Marken, wie dieTransition verbraucht und alle Ausgabestellen haben Platz für die Marken, die die Transition erzeugt.
Stellen-Transitions-Netz
Stellen können mehrere Marken enthalten Transitionen können mehrere Marken aus einer Stelle benötigen oder zu einer Stelle hinzufügenAngabe der Markenanzahl an Stellen und Kanten nötigBeispiel: Beachvolleyball-Turnier mit 2 Spielfeldern
Sicherheit in Netzen
Ziel:
sichere Übermittlung bzw. Speicherung von Daten
Anforderungen (Sicherheitskriterien):
Vertraulichkeit Geheimhaltung der Daten Identifizierung / Authentizität Mit wem kommuniziert man? Integrität keine Änderung der Daten9%3 Integrität keine Änderung der Daten Verbindlichkeit Beweisbarkeit der Kommunikation Verfügbarkeit / Verlässlichkeit (von Netzen, Rechnern, Systemen
