1. Was ist Modellierung?

Autor:JKU COOL Lab

Ein Modell ist eine Abbildung der Wirklichkeit. Modellierungen werden dazu verwendet, Sachverhalte übersichtlich darzustellen. Für die Informatik ist die Modellierung als Vorbereitung für jegliche Projekte zu sehen. Vergleichbar dazu sind die mathematischen Berechnungen und Zeichnungen eines Architekten, bevor eine Brücke gebaut wird.

Verschiedene Darstellungsarten:

Um unterschiedliche Anforderungen an Modelle zu erfüllen, gibt es eine große Anzahl an verschiedenen Diagrammtypen, die ein Modell aus unterschiedlichen Blickwinkeln zeigen und somit spezielle Anforderungen unterstützen.

Entity-Relationship-Modell (Gegenstand-Beziehung-Modell):

Das Gegenstand-Beziehung-Modell (auf Englisch „Entity-Relationship-Modell“) ist ein oft genutztes Modell. Es kommt mit nur drei Darstellungselementen aus. Dies sind Gegenstandstypen, die eine Gruppe von Gegenständen beschreiben, wie im Beispiel unten „Ritter“, „Prinzessin“ und „Drache“ oder im zweiten Beispiel unten „Schaf“, „Gras“ und „Wiese“. Beziehungstypen zwischen zwei oder mehr Gegenstandstypen stellen eine Beziehung dar, wie im Beispiel rechts die Beziehungen „rettet“, „bedroht“, „besiegt“ oder im Beispiel unten „frisst“ und „wächst auf“. Der dritte Baustein stellt Eigenschaften von Gegenstandstypen oder Beziehungstypen dar, wie z.B. „Name“ und „Wappen“ eines Ritters, „Rasse“ und „Größe“ eines Schafs oder „Lage“ und „Fläche“ einer Wiese.

Aktivitätsdiagramm:

In einem Aktivitätsdiagramm werden allgemeine Abläufe dargestellt. Sie geben eine Reihe von Aktivitäten an, die von einem Anfangszustand zu einem Endzustand führen. Hier im Beispiel wird ein Spielzug eines „Mensch, Ärger dich nicht!“-Spiels gezeigt. Wie das Beispiel zeigt, kann es auch zu Verzweigungen kommen, und zwar dann, wenn unterschiedliche Voraussetzungen unterschiedliche Aktivitäten erfordern. So gibt es bei dem Beispiel die Möglichkeit, dass das Feld, auf das man ziehen möchte, besetzt ist oder nicht. Je nachdem wird eine andere Aktivität durchgeführt.

Klassendiagramm:

Um Eigenschaften z.B. eines oder mehrerer Gegenstände darzustellen, bietet sich ein Klassendiagramm an. Dieses bildet Informationen auf einzelne Klassen mit Eigenschaften und mögliches Verhalten oder mögliche Operationen und deren Relationen zueinander ab. Dabei gibt es die Möglichkeit so genannte „Vererbung“ oder „Generalisierung“ darzustellen. Das ist die Weitergabe von Eigenschaften und Verhalten an Unterklassen. Wie im Beispiel ist jeder Fahrer auch eine Person hat daher auch alle Eigenschaften der Klasse Person. Beziehungen, die eine „besteht aus“-Verbindung ausdrücken, werden auch „Aggregationen“ genannt.

Use-Case-Diagramm:

Mit Hilfe eines Use-Case-Diagramms können einzelne Abläufe, also Anwendungsfälle (Use-cases) zwischen verschiedenen Akteuren dargestellt und beschrieben werden. Dazu werden Akteure als Strichmännchen gezeigt und die Aktivitäten, die zu dem jeweiligen Ablauf passen, werden mit Ellipsen dargestellt.

Flow-Chart-Diagramm:

Ein Flow-Chart-Diagramm, oder auch Flussdiagramm zeigt einen Prozess in Einzelnen Schritten, die als Vierecke aller Arten dargestellt werden. Jede Vierecks-Form hat eine eigene Funktion und die Reihenfolge wird durch die Pfeilrichtung bestimmt.