"Modellorientierung"
informatische Modelle.
Modellorientierung.
Die Modellorientierung bzw. das informatische Modellieren ist in der Informatik sehr prominent
und taucht in den unterschiedlichsten Anwendungsformen auf. Nachfolgend werden ohne Anspruch auf Vollständigkeit
einige informatische Modelle wiederholen vorgestellt, die unter anderem von Peter Hupwieser für
den Informatikunterricht benannt.
Vielen Dank für's Zuhören!
Es sei dazu angemerkt, dass Professor Hubwieser
bis 2021 Professor an der
TU München war.
Das heißt, das meiste.
Vorgestellt und publiziert hat.
Bezieht sich primär auf den Informatikunterricht in Bayern.
Der unterscheidet sich
dann gegebenenfalls zu anderen Bundesländern.
Er tut das jedenfalls ...
... zu Nordrhein-Westfalen.
Alles bazaar.
Formuliert hat, gilt.
So zunächst ...
... primär für Bayern, dort wurde das auch umgesetzt.
Wenngleich er natürlich allgemeingültige ...
Aussagen zur Sinnhaftigkeit seiner Vorschläge getätigt hat.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Eine Diagrammart, die er vorschlägt, sind die Datenstrukturdiagramme.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Wie Sie sehen...
...haben diese Diagrammformen...
...siemliche Ähnlichkeit mit Entity-Relationship-Diagramm, denn sie repräsentieren einen statischen Eindruck.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Buchtitel beispielsweise haben hier verschiedene Attribute, die einen jeweiligen Datentypen haben.
Die Hauptbestandteile dieser Diagrammart sind die Sequenz der Verbund und der Varianteverbund.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Die Datensstrukturdiagramme
Die Datensstrukturdiagramme ist ein Beispiel, wie man die Datensstruktur, die man in der Tat hat,
dazu sich ein
Datensstrukturdiagramme dazu sich ein
groben datenorientierten Überblick
zu machen.
über die statische Struktur eines Systems.
zu beschaffen.
sind insbesondere.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Dazu zu verstehen.
Dass auch Diagrammtypen, wenngleich Programmiersprachen, unabhängig
immer in einem gewisszeitlichen Kontext.
Vielen Dank für's Zuschauen.
zu Zeiten prozedural-imperativer Programmierung.
Mag dieser Diagramm-Typ aktueller gewesen sein, als das heute bei dem objektorientierten Paradigma der Fall ist.
Aber...
... wird irgendwann wieder neu.
Vergessen Sie also nicht, wenn Sie Diagrammen ...
... Typen studieren und deren Einordnung beispielsweise in einem didaktisch -schulischen Kontext ...
... immer auch die zeitliche Umgebung dieser Aussagen.
... mit ins Kalkül.
... zu ziehen und zu bedenken.
... mit ins Kalkül.
Entity-Relationship-Diagramme im Bereich der Datenbanken.
Ente-Relationship-Diagramme im Bereich der Datenbanken.
Finden Sie praktisch in allen Bundesländern, in allen Lehrplänen wieder.
In Bayern wie in Nordrhein-Westfalen.
Und ähm...
Sie gehören zu den am häufigsten in Informatik Vorlesungen genannten informatischen Modellen.
Vielen Dank.
Sie besitzen...
an...
...Schnittmenge mit...
...Modelltypen der...
...objektorientierten Programmierung.
Das hat dann in Schule zur Folge, dass, wenn Sie die objektorientierte Programmierung schonen...
unterrichtet haben, können Sie die Entity-Relationship-Diagramme auf dem Datenbankbereich...
... erfahrungsgemäß recht zügig behandeln. Es geht da mehr um...
Notationsformen. Wie schreibt man was auf?
Aber die grundsätzliche Denkweise...
...die ist schon bekannt.
Was man anhand der Datenbanken und der dortigen Entity Relationship Diagramm besonders gut sehen kann...
...der Problem-Löse-Prozess. Wie kommt man vom Problem?
...zu informatischen Lösungen.
Warum eignen sich da Datenbanken besonders gut?
Weil aufgrund der Sache heraus, sieht zunächst ...
vom Problem ausgehend eine Entscheidung treffen müssen, wie sie das Problem informatisch angehen, in dem Fall per Datenbank.
Und dann ist dem Lernenden direkt klar, dass man nicht einfach los tippen kann, sondern zunächst mal ein Modell braucht, in dem ...
... volle Peer.
... ER-Diagramm formuliert.
Allgemein lesbar ist ...
bedarf es einer gewissen Konvention, was die Notation angeht.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Dann stellt sich die Frage, wenn das ER-Diagramm...
... welches der objektorientierten Modellierung sehr ähnlich ist.
Wenn das vorhanden ist, wie kommt man zur Implementierung?
Ist dann das Problem, dass beispielsweise N zu M-Relationen nicht direkt relational abbildbar sind, das heißt es muss eine
weiteres Modell
in einer geeigneteren
für die Implementation geeigneteren
aus dem vorhergehenden Modell, in dem Fall dem ER-Diagramm.
Erstellt werden, dass dann gegebenenfalls nochmal normalisiert werden muss und dann erst implementiert wird.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Das heißt die
Bildung von Modellketten und die Modelltransformation
von Modellketten und Modelltransformationen.
Erfahren werden ohne dass es künstlich.
eingeführt werden.
Wir sehen uns dann gleich wieder.
Und da Modellketten sowie Modelltransformationen.
Neben der Vielfalt an Modellen.
Für die Informatik.
Vielen Dank für's Zuhören!
Ausprägungsform.
für Modellbildung allgemein darstellt.
Haben Sie hier auch?
Eine hohe Repräsentation...
... Repräsentativität.
Komplexes Modellbildung als auch einen schönen Bezug zur abstrakten allgemeinen Modelltheorien.
Dort, wenn Sie sich erinnern, in allgemeinen Modelltheorien gibt es Vermittlungsphänomene.
Vielen Dank für's Zuschauen.
Prätterition, Kontrastierung, Transkodierung, Abundanz beispielsweise in der allgemeinen Modelltheorie.
Die zwischen Original und Modell stattfinden und all das finden sie auf ganz natürliche Weise in der Anwendung wieder, wenn sie sich mit Daten banken.
Wird die Entscheidung getroffen, eine Datenbank zur Problemlösung zu verwenden?
Da wird das ER-Diagramm genutzt.
Anschließend
wird das Er-Diagramm genutzt.
Als zweite Komponente der Kette als zweite Komponente der Kette
und der Transformation.
Kommen Sie zum relationalen Modell.
Welches als dritte Komponent in der Kette ...
... die normalisierten Formen.
Vielen Dank für's Zuschauen!
... zur Folge hat, die dann implementiert werden.
...
Vielleicht deswegen ...
... finden die ER-Diagramme in ...
... Lehrplänen.
...
An Schule wieder und Peter Hupfwieser hat das.
Vielen Dank für's Zuhören!
Diese Diagrammart dann auf guten Grund.
Vielen Dank für's Zuschauen!
der Klassiker für zustandsorientierte Modellierung.
Ist das Zustandübergangsdiagramm der Automat aus der
theoretischen Informatik?
.
Dort ...
haben sie es mit ganz intuitiven Elementen zu tun.
Die einzelnen Zustände werden durch Kreise visualisiert.
0 bis beliebig viele Endzustände durch Doppelkreise und 1 genau ein Startzustand durch einen entsprechenden Startfile.
Die Zustandsübergänge werden beschriftet, damit man weiß,
durch welche Eingabe, als Elementes Eingabe, Alphabets ...
... man von Zustand zustimmt.
... Zustand den wechseln kann.
Das einfachste Modell ist der Lichtschalter mit seinen zwei Zuständen ein und aus.
den Fußstandübergängen.
Visualisiert hier.
Das Ganze ist ein dynamischer Vorgang, immer wenn es darum geht, dynamische Vorgänge zu ...
visualisieren, also modelltechnisch zu erfassen.
Ist ein Automat ein mögliches?
Ein Instrument dafür.
In der theoretischen Informatik in einigen Bundesländern machen sie das ansatzweise im
Leistungskurs zumindest
ist die Entwicklung von Compilern und den Untermengen, also
Basa, Scanner, Lexa und diese
auch dort finden sie
das Automaten.
In Nordrhein-Westfalen.
Ist das Automatenmodell dem Bereich Automaten und formale Sprachen.
Aber aufgrund seiner hohen Repräsentativität findet sich das.
In so gut wie allen.
Lehrplänen in irgendeiner Form.
Vielen Dank für's Zuschauen!
bei der funktionalen Modellierung mithilfe von Datenflussdiagrammen, die Sie hier sehen.
Vielen Dank.
werden komplexe Systeme.
Ohne auf die Details der Abbildung einzugehen.
Vielen Dank für's Zuhören!
Ist es eine der Stärken dieses Diagrammtyps?
Dass man verschiedene Abfraktionsniveaus hat und die Hauptbestandteile des Gesamtsystems miteinander
zu sehen haben.
Ich hoffe, dass ihr das Video gefallen hat.
Wenn ihr meinen Kanal abonnierst, dann abonniert meinen Kanal.
Und wenn ihr meinen Kanal abonniert, dann abonniert meinen Kanal.
Also dann bis dahin, ciao.
Wenn ihr meinen Kanal abonniert, dann abonniert meinen Kanal.
Im Beispiel ist hier eine Online-Bank abgebildet und wie sie sehen...
... sind hier die Hauptbestandteile in den Kreisen.
Es gibt eine Web-Server-Komponente und eine ...
... Anwender, interagierende User- und Browser-Komponente. Dann gibt es einen Anwendungsserver.
(Seufzen)
Eine Einheit, die sich um die Kommunikation kümmert.
Und eine, die...
Einheit, die sich um die Kommunikation kümmert.
Probleme verhindert.
Na, was die, äh...
die User und die Interaktion mit dem System angeht.
Das ist also eine ganz abstrakte Sichtweise.
Auf ein System.
Und ist besonders hilfreich.
Bei komplexen Systemen, wo man schnell den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr.
Da bieten sich Datenfluss.
Neben dem...
... Entwurfsdiagramm...
... und dem Implementationsdiagramm sowie dem Klassendiagramm...
... sind sicherlich die Objektdiagramme...
... Klassiker im modernen Informatikunterricht.
Basierend auf der Tatsache oder resultierend auf der ...
auf der Tatsache, dass ...
Voraussetzung.
momentan die objektorientierte Programmierung an Schulen gelehrt wird.
Entsprechend müssen Objekte auch irgendwie darstellen können und das passiert mit einem Objektdiagramm.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Von Bundesland zu Bundesland gibt es auch da kleine
Objekte.
Unterschiede was die Notation angeht.
Untertitelung: BR 2018
Grundsätzlich aber haben sie die drei Bestandteile, Klassenname, Attribute und Methoden und dann werden die im
Form des Objektdiagramms.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Uppf, wieder schlägt.
Noch ein Recht...
... ungewöhnliches...
(seufzt)
Exemplar vor und zwar das Objekt-Klasse-Diagramm.
Was ist da ungewöhnlich dran?
vermischt
Klassen mit Objekten innerhalb eines Diagramms und das ist recht ungewöhnlich.
Vielen Dank für's Zuschauen.
Hier in den Kästen die jeweiligen Klassen.
Und im unteren Bereich in den abgerundeten.
Mit dem abgerundeten Ecken sehen Sie die Objekte.
Vielen Dank für's Zuschauen.
Das heißt, man hat sowohl ...
... die zugrunde liegenden Klassen als auch deren Ausprägung in ...
... Objektform.
... in einem einzigen Diagrammtyp.
Sie sehen auch, dass hier ...
... differenziert wird, welche ...
... Art die Verbindungen sind.
(lacht)
Es gibt die enthält Verbindungen, es gibt die instanziert Verbindungen.
Vielen Dank für's Zuschauen.
Und die Vererbung ist abgeleitet von ...
... ja, andere Art.
Modellierung.
Heranzugehen mit Modellierung.
Ziel, Klassen und Objekte in einem Diagramm sichtbar zu halten.
Ob das Ziel...
... jetzt sinnvoll ist oder ob gerade die Trennung der beiden...
... Ebenen zwischen Klasse und Objekt in verschiedenen Diagrammen jetzt sinnvoller ist, dass ...
... überlasse ich hier um einen nachdenken.
Hubwieser jedenfalls meint, dass Objektklasse-Diagramm ...
Die Diagrammform ist das Interaktions- oder das Sequenzdiagramm.
Das findet beispielsweise bei der Definition von Protokollenanwendung
darum ganz genau festzulegen, wer, wann, wem, was sagt.
Vielen Dank für's Zuschauen.
Bis zum nächsten Mal.
Ja, ein weiteres Beispiel für ...
den Einsatzbereich von solchen Diagrammen ist der Zugriff auf gemeinsame Ressourcen.
Das geht nicht zu jeder Zeit von jedem beliebig, sondern es muss gewisse Synchronisationskonzepte dafür geben.
Denken Sie beispielsweise in einen Netzwerkdrucker.
Ein Job muss zunächst mal abgearbeitet werden, bevor Platz für den nächsten.
Ist, die können nicht beides irgendwie wild mischen, das funktioniert nicht.
Und eine Möglichkeit, das in Diagramm formen.
Zu pressen ist das Interaktions- und Sequenzdiagramm.
Und wir deswegen auch.
Jetzt haben wir schon eine ganze Menge an ...
Modelltypen ...
wiederholt und das ist ja auch nur ein Ausschnitt.
Da stellt sich dann die Frage, wie kann man sich a)
die verschiedenen Diagrammtypen merken und b) wie kann man die einordnen?
wie kann man die einordnen?
Hilft dir oftmals auch dem eigenen Denken über.
Das Denken über Probleme, in dem Fall das Denken über
die verschiedenen Diagrammtypen und ihre
Einsatzzwecke.
Gerade auch für den Allgemeinbilden im Bereich, den sie dann an.
Schulen vorfinden.
Und da bieten sich solche Klassifizierungs- und Kategorisierungs-Schemata an.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Und ein Gedächtnisstütze als ...
Hilfe für das eigene Denken?
Dies ...
ein Vorschlag von Hubwiese um Bräu.
Ist recht bekannt und in Form einer Tabelle hier ausschnittsweise abgebildet.
Da wurde eben genau dieser Versuch unternommen. Es wurden Klassen.
gebildet mit
verschiedener Schwerpunktsetzung und dann
Ich wünsche euch einen schönen Abend.
Nach einem gewissen.
Kategorisierung Schema.
Dort Zielsetzung und Diagrammtyp jeweils eingetragen.
Klassifizierungs- und Kategorisierungs- Schemata sind nicht dogmatisch zu verstehen, also so ist es jetzt und alles andere ist falsch.
Das sind einfach Vorschläge.
Klassifizierungs- und
Kategorien.
Diese Vielfalt ...
Etwas in dem Fall.
... von Diagrammtypen mal ...
... zu ordnen und ...
... Menge Herr zu werden. So sollten sie ...
Strukturierungshilfen.
Wie ist jetzt der?
Ansatz von Hubwieser?
Also zunächst einmal muss gesagt werden, dass Hubvisas Überlegungen
tatsächlich
schulpraktische Auswirkungen in Bayern gehabt haben, also viele seiner Ideen.
sind auch tatsächlich
umgesetzt worden.
Er hat also als einer der...
... wohl eher wenigen.
Auswirkungen auf die Schulpraxis gehabt.
Sein Ansatz betonte Modellierung in hohem Maße und ...
... Modellierung in hohem Maße und ...
er meinte, dass wenig bis teilweise gar keine Implementierung dieser Modelle notwendig sei.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Das ist eine Grundaussage.
Seines Ansatzes und ...
... Seines Ansatzes.
... gleichzeitig auch.
Die Quelle diverser Probleme.
Wer sich für die Details interessiert ...
... es gibt verschiedene ...
Publikationen, natürlich von Hubwiese, aber auch ...
deren Umsetzung in die Schulpraxis in Form von verschiedenen ...
Professor Hubwieser hat auch ein bekanntes Didaktik-Lehrbuch geschrieben.
Die Didaktik der Informatik.
Beim Springer Verlag.
Was ist das Problem?
Gab es?
Mit seinem Ansatz.
Nun ja, zunächst die Modellierung ist so einfach jetzt nicht zu erlernen, vor allen Dingen wenn man ...
vom Gegenstandsbereich ...
der dazu modellieren ist und vom Problem nicht viel Ahnung hat.
Und...
nicht programmieren kann. Zwar muss man für ein Modell nicht programmieren, aber sie wissen aus eigener Erfahrung, dass diese
Modelle nicht programmiert werden.
Ebenen der Modellierung und der Implementierung.
Schon eine gewisse Wechselwirkung zueinander haben.
Und wenn jemand noch nie programmiert hat, sprich mit der informatischen Denkweise.
Wenn jemand gar nicht vertraut ist, dann hat er auch...
...große Probleme.
Sinnvolle...
...Modelle zu erstellen.
Vielen Dank für's Zuschauen!
Ferner sind ...
Modelle immer auch so ein bisschen Ansichtssache. Es gibt da nicht ein hartes richtig und falsch.
Was der Überprüfbarkeit und damit indirekt auch der Lernbarkeit
doch sehr abträglich ist, denn wenn sie
kaum eine Aussage bekommen können, ob ist denn mal ein Modell jetzt richtig, ja oder nein.
Sondern das immer so im Graubereich, ja...
Es könnte richtig sein, aber der und der Problemfall liegt vor.
Dann haben sie da gerade als Anfänger schon ...
... ein Problem und sie können sich kaum selber überprüfen.
Ja.
Ferner stellt sich natürlich die Frage, ob ...
... ob ...
... durch einen weitgehenden oder vollständigen Verzicht auf Implementierung ...
... ein sinnvoll abgerundetes Bild auf die Informatik geboten wird.
Vielen Dank für's Zuhören!
Wenn Sie sich also für die Details von Ubwesers Überlegungen interessieren,
konsultieren Sie seine Lehrbücher.
und Publikationen.
Wesentliche Diagrammtypen.
Auf der Sichtweise der ...
Modellorientierung.
Auf der Sichtweise der Modellorientierung.