introdução à modelagem conceitual 1. conceitos básicos
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Universidade Católica de Pelotas Centro Politécnico Laboratório de Modelagem Computacional. Introdução à Modelagem Conceitual 1. Conceitos Básicos. Luiz A M Palazzo Abril, 2011. Roteiro. O minicurso Noção de modelo Por que modelar? Níveis de modelagem Dimensões de modelagem - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Introdução à Modelagem ConceitualIntrodução à Modelagem Conceitual1. Conceitos Básicos1. Conceitos Básicos
Luiz A M PalazzoLuiz A M PalazzoAbril, 2011Abril, 2011
Universidade Católica de PelotasUniversidade Católica de PelotasCentro PolitécnicoCentro PolitécnicoLaboratório de Modelagem ComputacionalLaboratório de Modelagem Computacional
RoteiroRoteiro
• O minicursoO minicurso
• Noção de Noção de modelomodelo
• Por que modelar?Por que modelar?
• Níveis de modelagemNíveis de modelagem
• Dimensões de modelagemDimensões de modelagem
• Noções fundamentaisNoções fundamentais
• ExercíciosExercícios
201 - Conceitos Básicos
Introdução à Modelagem ConceitualIntrodução à Modelagem Conceitual
• EmentaEmenta: Conceito de : Conceito de modelagemmodelagem; mapas ; mapas conceituais; programação em lógica; projeto e conceituais; programação em lógica; projeto e construção de ontologias.construção de ontologias.
• Carga HoráriaCarga Horária: 32 horas-aula: 32 horas-aula
• AbordagemAbordagem: Prática: Prática
• AvaliaçãoAvaliação: Trabalhos práticos de construção de : Trabalhos práticos de construção de modelos com o uso de ferramentas de softwaremodelos com o uso de ferramentas de software
• SiteSite: : http://infocat.ucpel.tche.br/disc/imc/
301 - Conceitos Básicos
Noção de Noção de modelomodelo
• Modelos são Modelos são representaçõesrepresentações de alguma porção de alguma porção real ou imaginária do universo.real ou imaginária do universo.
• Interpretamos e raciocinamos sobre o mundo Interpretamos e raciocinamos sobre o mundo através de através de modelos mentaismodelos mentais..
• Todos os modelos são Todos os modelos são abstraçõesabstrações..
• Modelos são produzidos com o emprego de Modelos são produzidos com o emprego de ferramentas de modelagemferramentas de modelagem..
• Em geral, a Em geral, a correçãocorreção de um modelo somente de um modelo somente pode ser avaliada em função de sua pode ser avaliada em função de sua finalidadefinalidade..
401 - Conceitos Básicos
A importância da modelagemA importância da modelagem
• Os modelos nos ajudam a visualizar um sistema Os modelos nos ajudam a visualizar um sistema como ele como ele éé ou como ou como deveria serdeveria ser..
• Os modelos nos permitem especificar a Os modelos nos permitem especificar a estruturaestrutura ou o ou o comportamentocomportamento de um sistema. de um sistema.
• Os modelos nos oferecem Os modelos nos oferecem esquemasesquemas para nos para nos guiar na construção de um sistema.guiar na construção de um sistema.
• Os modelos documentam as Os modelos documentam as decisõesdecisões tomadas tomadas no desenvolvimento de um sistema.no desenvolvimento de um sistema.
501 - Conceitos Básicos
Por que modelar?Por que modelar?
• A razão fundamental éA razão fundamental é::
Construímos modelos para Construímos modelos para melhor melhor entenderentender o sistema que o sistema que estamos estudandoestamos estudando..
601 - Conceitos Básicos
Modelos computacionaisModelos computacionais
• São modelos destinados a auxiliar no São modelos destinados a auxiliar no desenvolvimento de desenvolvimento de sistemas computacionais.sistemas computacionais.
• Gradativamente aproximam as representações Gradativamente aproximam as representações dos recursos disponíveis em computadores.dos recursos disponíveis em computadores.
• Mas, o produto final não é somente código...Mas, o produto final não é somente código...
701 - Conceitos Básicos
Níveis de modelagemNíveis de modelagem
• Modelo conceitualModelo conceitual: é o nível mais alto do processo de : é o nível mais alto do processo de modelagem e corresponde a representação precisa dos modelagem e corresponde a representação precisa dos conceitos e relacionamentos existentes no domínio de conceitos e relacionamentos existentes no domínio de interesse.interesse.
• Modelo lógicoModelo lógico: é a representação de nível : é a representação de nível intermediário e está associada aos algoritmos, intermediário e está associada aos algoritmos, esquemas e estruturas de dados que capturam o esquemas e estruturas de dados que capturam o significado do modelo conceitual.significado do modelo conceitual.
• Modelo físicoModelo físico: É o nível mais baixo da representação e : É o nível mais baixo da representação e está associado aos recursos computacionais, código, está associado aos recursos computacionais, código, procedimentos e processos físicos associados a procedimentos e processos físicos associados a execução do sistema em computadores.execução do sistema em computadores.
801 - Conceitos Básicos
Dimensões de modelagemDimensões de modelagem
• Modelos estáticos ou estruturaisModelos estáticos ou estruturais
• Modelos dinâmicos ou temporaisModelos dinâmicos ou temporais
• Modelos funcionaisModelos funcionais
• Modelos organizacionaisModelos organizacionais
• Modelos comportamentaisModelos comportamentais
901 - Conceitos Básicos
Linguagens Formais e Autômatos - 02 10
Modelagem estática ou Modelagem estática ou estrutural estrutural
• Consiste na representação dos aspectos estáticos relevantes dos objetos de interesse.
• É a forma mais simples e mais utilizada de modelagem
• Exemplo: O modelo E-R
S0
R0
S0
R0
Linguagens Formais e Autômatos - 02 11
Modelagem dinâmica ou Modelagem dinâmica ou temporaltemporal
• Consiste na representação dos aspectos que se modificam ao longo do tempo.
• Exemplo: Diagramas de Estado
S0 S1
R0 R1
T
T'
Linguagens Formais e Autômatos - 02 12
Modelagem funcional
• Procura representar os aspectos relacionados ao funcionamento dos objetos e sistemas.
• Exemplo: Diagramas de Fluxo de Dados.
Linguagens Formais e Autômatos - 02 13
Modelagem organizacional
• Consiste na representação das hierarquias e das estruturas taxonômicas e ontológicas de que fazem parte os objetos de interesse
• Exemplo: Redes de herança
Linguagens Formais e Autômatos - 02 14
Modelagem comportamental
• Consiste na representação do comportamento dos objetos de interesse.
• Exemplo: Sistemas Multiagentes
Noções fundamentaisNoções fundamentais• ObjetosObjetos
• Conceitos ou classesConceitos ou classes
• Propriedades ou atributosPropriedades ou atributos
• MétodosMétodos
• InstânciasInstâncias
• Passagem de mensagensPassagem de mensagens
• Herança de atributosHerança de atributos
• Generalização Generalização
• EspecializaçãoEspecialização
1501 - Conceitos Básicos
ObjetosObjetosObjetosObjetos são entidades que possuem: são entidades que possuem:
1.1. atributosatributos, ou propriedades, que , ou propriedades, que descrevem o descrevem o estadoestado de um objeto, de um objeto,
2.2. ações, ou ações, ou métodosmétodos, que representam os , que representam os processos associados ao objeto, e processos associados ao objeto, e
3.3. um identificador, ou um identificador, ou nome (nome (oidoid)), que , que designa univocamente o objeto.designa univocamente o objeto.
1601 - Conceitos Básicos
Conceitos ou Conceitos ou classesclasses
• Objetos com as mesmas características Objetos com as mesmas características formam um formam um conceitoconceito ou ou classeclasse..
• Classes semelhantes se agrupam em Classes semelhantes se agrupam em superclassessuperclasses, da qual são , da qual são subclassessubclasses..
• Uma classe é assim representada por uma Uma classe é assim representada por uma taxonomiataxonomia, onde as subclasses , onde as subclasses herdam herdam os os atributos e métodos de suas superclasses.atributos e métodos de suas superclasses.
1701 - Conceitos Básicos
Propriedades ou Propriedades ou atributosatributos• Também denominados Também denominados slotsslots, descrevem o , descrevem o
estadoestado de um objeto de um objeto
• Juntamente com os métodos, Juntamente com os métodos, caracterizam uma classe.caracterizam uma classe.
• Possuem um Possuem um nomenome e a definição de e a definição de possíveis valores.possíveis valores.
• Os atributos de uma classe são Os atributos de uma classe são herdadosherdados por suas subclasses.por suas subclasses.
• Os atributos recebem valores em nível de Os atributos recebem valores em nível de instânciainstância..
1801 - Conceitos Básicos
MétodosMétodos
• São São procedimentosprocedimentos associados a uma classe. associados a uma classe.
• Somente se aplicam aos atributos da classe a que Somente se aplicam aos atributos da classe a que estão associados.estão associados.
• Estes, por sua vez, somente podem ser acessados ou Estes, por sua vez, somente podem ser acessados ou alterados pelos métodos definidos na sua classe.alterados pelos métodos definidos na sua classe.
• Esta propriedade denomina-se Esta propriedade denomina-se encapsulamentoencapsulamento..
• Não é respeitada por algumas linguagens ditas Não é respeitada por algumas linguagens ditas ““orientadas a objetosorientadas a objetos””
01 - Conceitos Básicos 19
InstânciasInstâncias
• São os indivíduos concretos do sistema.São os indivíduos concretos do sistema.
• Por exemplo: o objeto identificado por Por exemplo: o objeto identificado por ““João da SilvaJoão da Silva” é uma instância da classe ” é uma instância da classe ““PessoaPessoa”.”.
• Note-se que classes também são Note-se que classes também são consideradas objetos.consideradas objetos.
• Logo, Logo, objetosobjetos podem ser de dois tipos: podem ser de dois tipos: classesclasses ou ou instânciasinstâncias..
2001 - Conceitos Básicos
Exemplo: a classe Exemplo: a classe processoprocesso
• AtributosAtributos: origem, destino, data, registro, : origem, destino, data, registro, tramitação, despacho...tramitação, despacho...
• MétodosMétodos: imprimir, tramitar, arquivar, : imprimir, tramitar, arquivar, cientificar...cientificar...
• Esquema de IdentificaçãoEsquema de Identificação: AAAA-MM-NNNN: AAAA-MM-NNNN
01 - Conceitos Básicos 21
Exemplo: a Exemplo: a instânciainstância 2010-08-0471 2010-08-0471
• OidOid: 2010-08-0471: 2010-08-0471
• Instância da classeInstância da classe: processo: processo
• Logo, possui um valor compatível para Logo, possui um valor compatível para cada atributo definido nesta classe. cada atributo definido nesta classe.
• Pode ser acessado ou alterado pelos Pode ser acessado ou alterado pelos métodos presentes nesta classe.métodos presentes nesta classe.
01 - Conceitos Básicos 22
Passagem de mensagensPassagem de mensagens• Os objetos se comunicam por meio de Os objetos se comunicam por meio de
passagem de mensagenspassagem de mensagens..
• O objeto que envia a mensagem é o O objeto que envia a mensagem é o emissoremissor e o que recebe o e o que recebe o receptorreceptor..
01 - Conceitos Básicos 23
Objeto A(emissor)
Objeto B(receptor)
Mensagem (chama Método 1)
Resultado (da execução de Método 1)
Herança de atributosHerança de atributos
• As subclasses As subclasses herdamherdam os atributos de suas os atributos de suas superclasses.superclasses.
• Assim os atributos somente precisam ser Assim os atributos somente precisam ser definidos no nível mais alto em que ocorrem.definidos no nível mais alto em que ocorrem.
• As subclasses podem entretanto redefinir As subclasses podem entretanto redefinir atributos herdados (atributos herdados (overridingoverriding).).
• A herança pode ser A herança pode ser simplessimples (uma única (uma única superclasse) ou superclasse) ou múltiplamúltipla (duas ou mais (duas ou mais superclasses).superclasses).
01 - Conceitos Básicos 24
Exemplo de Exemplo de overridingoverriding
01 - Conceitos Básicos 25
PÁSSARO
PÁSSAROVOADOR
PÁSSARODA TERRA
AVESTRUZ PINGÜIM EMA PARDAL FALCÃO SABIÁ
PINGÜINCOMUM
PINGÜIMIMPERADOR
ATRIBUTOS:VOA = truePENAS = true
ATRIBUTOS:VOA = false
Generalização e EspecializaçãoGeneralização e Especialização
• As subclasses As subclasses especializamespecializam suas suas superclasses e são superclasses e são generalizadasgeneralizadas por elas. por elas.
• A especialização corresponde ao A especialização corresponde ao relacionamento relacionamento é_umé_um..
• Somente na Somente na especializaçãoespecialização ocorre a ocorre a transmissão ou herança de atributos.transmissão ou herança de atributos.
2601 - Conceitos Básicos
Exemplos / ExercíciosExemplos / ExercíciosModelar Modelar informalmenteinformalmente as seguintes classes: as seguintes classes:
1.1. Dispositivos MóveisDispositivos Móveis
2.2. Construções UrbanasConstruções Urbanas
3.3. Veículos AéreosVeículos Aéreos
4.4. Esportes OlímpicosEsportes Olímpicos
5.5. Publicações CientíficasPublicações Científicas
2701 - Conceitos Básicos
Na próxima semana:Na próxima semana:
Mapas ConceituaisMapas Conceituais
01 - Conceitos Básicos 28