Introdução à Modelagem Conceitual 1. Conceitos Básicos

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/


http://infocat.ucpel.tche.br/disc/imc/

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..


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.


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..


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...


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.


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


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


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'


Modelagem funcional

• Procura representar os aspectos relacionados ao funcionamento dos objetos e sistemas.

• Exemplo: Diagramas de Fluxo de Dados.


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


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


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.


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.


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..


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..


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


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.


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..


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).


Exemplo de Exemplo de overridingoverriding


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.


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


Na próxima semana:Na próxima semana:

Mapas ConceituaisMapas Conceituais


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