Введение

Семейство языков моделирования, первоначально аббревиатура от ICAM Definition и переименованное в 1999 году в Integration Definition, – это семейство языков моделирования в области системной и программной инженерии. Они охватывают широкий спектр применений, от функционального моделирования до моделирования данных, объектно-ориентированного анализа и проектирования, а также получения знаний. Эти языки определения были разработаны при финансировании ВВС США и, хотя они до сих пор наиболее часто используются ими и другими военными ведомствами и агентствами Министерства обороны США (DoD), находятся в общественном достоянии. Наиболее широко признанными и используемыми компонентами семейства IDEF являются IDEF0 – функциональный язык моделирования, основанный на SADT, и IDEF1X, предназначенный для решения задач информационного моделирования и проектирования баз данных.

IDEF0

Метод функционального моделирования IDEF0 предназначен для моделирования решений, действий и видов деятельности организации или системы. Он был разработан на основе устоявшегося языка графического моделирования, метода структурированного анализа и проектирования (SADT), разработанного Дугласом Т. Россом и SofTech, Inc. В исходной форме IDEF0 включает в себя как определение языка графического моделирования (синтаксис и семантику), так и описание комплексной методологии разработки моделей. ВВС США поручили разработчикам SADT создать метод функционального моделирования для анализа и представления функционального аспекта системы. IDEF0 призван способствовать организации системного анализа и обеспечивать эффективное взаимодействие между аналитиком и заказчиком посредством упрощенных графических средств. Поскольку программа IDEF финансировалась государством, эти методы находятся в общественном достоянии. Помимо программного обеспечения ADAM, продаваемого DACOM под названием Leverage, ряд CASE-средств используют IDEF1X в качестве метода представления для моделирования данных. Проекты IISS фактически создали рабочие прототипы информационной среды, способной функционировать в разнородных вычислительных средах. Современные достижения в таких технологиях, как Java и JDBC, сейчас реализуют цели повсеместности и универсальности в вычислительных средах, которые впервые были продемонстрированы IISS.

IDEF2 и IDEF3

Третий IDEF (IDEF2) изначально разрабатывался как метод моделирования пользовательского интерфейса. Однако, поскольку программа интегрированного автоматизированного проектирования и производства (ICAM) нуждалась в инструменте для имитационного моделирования, в результате IDEF2 стал методом представления динамики поведения ресурсов в производственной системе, предоставляющим основу для разработки спецификаций имитационных моделей, основанных на математических моделях. В рамках методологической программы ICAM планировалось исправить эту ситуацию, но из-за недостатка финансирования это не было реализовано. В итоге, отсутствие метода, поддерживающего структурирование описаний, отражающих видение пользователя о системе, стало серьезным недостатком системы IDEF. Основная методологическая проблема заключается в необходимости различать описание того, что система (существующая или предлагаемая) должна делать, и репрезентативную имитационную модель, которая предсказывает ее поведение. Последнее было основным направлением IDEF2, а первое – IDEF3.

IDEF4

Разработка IDEF4 была обусловлена осознанием того, что модульность, сопровождаемость и возможность повторного использования кода, достигаемые благодаря парадигме объектно-ориентированного программирования, могут быть реализованы и в традиционных приложениях обработки данных. Подтвержденная способность парадигмы объектно-ориентированного программирования поддерживать интеграцию данных на уровне больших, сложных и распределенных систем также является ключевым фактором, вызывающим широкий интерес к этой технологии со стороны специалистов по традиционной обработке данных. В области компьютерных наук онтологии используются для формализации понятий и объектов в конкретной предметной области, а также связанных с ними отношений и значений. Кроме того, фиксация онтологий способствует координации проектов путем стандартизации терминологии и открывает возможности для повторного использования информации. Метод фиксации онтологий IDEF5 был разработан для надежного построения онтологий, которые точно отражают человеческое понимание конкретной предметной области.

IDEF6

IDEF6, или интегрированное определение для фиксации обоснования проектирования, — это метод, облегчающий сбор, представление и обработку обоснования проектирования, используемого при разработке корпоративных систем. Обоснование – это причина, оправдание, лежащая в основе мотивация или объяснение, побудившие проектировщика выбрать ту или иную стратегию или элемент дизайна. Проще говоря, обоснование можно понимать как ответ на вопрос: «Почему проектирование выполняется именно таким образом?». Большинство методологий проектирования фокусируются на том, *что* представляет собой проект (то есть на конечном продукте), а не на том, *почему* он имеет именно такой вид.

IDEF8

IDEF8, или интегрированное определение для проектирования взаимодействия человека с системой, — это метод создания высококачественных проектов взаимодействия между пользователями и системами, которыми они оперируют. Системы характеризуются как совокупность объектов, выполняющих функции для достижения конкретной цели. Система, с которой взаимодействует пользователь, может быть любой системой, необязательно компьютерной программой. В методе IDEF8 взаимодействие человека с системой проектируется на трех уровнях детализации. Первый уровень определяет философию функционирования системы и создает набор моделей и текстовых описаний общих системных процессов. Второй уровень проектирования определяет ролевые сценарии использования системы. Третий уровень проектирования в IDEF8 предназначен для детальной проработки взаимодействия человека с системой. На этом уровне IDEF8 предоставляет библиотеку метафор, помогающих пользователям и дизайнерам определить желаемое поведение в терминах других объектов, поведение которых более понятно. Метафоры представляют собой модель абстрактных понятий, выраженную через знакомые, конкретные объекты и опыт.

IDEF9

IDEF9, или интегрированное определение для выявления бизнес-ограничений, разработана для содействия обнаружению и анализу ограничений в бизнес-системе. Главным стимулом для разработки IDEF9 стало признание того, что совокупность ограничений, формирующих систему предприятия, как правило, определена нечетко. Знания о существующих ограничениях и о том, как эти ограничения взаимодействуют, часто бывают неполными, фрагментарными, разрозненными и нередко совершенно неизвестными. Подобно тому, как живым организмам необязательно осознавать генетические или автономные ограничения, управляющие определенным поведением, организации могут (и большинство так и делают) эффективно функционировать, не имея явного представления о тех факторах, которые структурируют систему. Однако для внесения предсказуемых изменений в бизнес знание этих ограничений столь же критично, как знание генетики для генетика.

IDEF14

IDEF14, или метод интегрированного определения для проектирования сетей, – это методология, предназначенная для моделирования и проектирования компьютерных и коммуникационных сетей. Она может использоваться для моделирования существующих ("как есть") или проектируемых ("как будет") сетей. Она помогает сетевому проектировщику исследовать возможные варианты сетевых решений и документировать обоснование принятых проектных решений. Фундаментальные цели исследовательского проекта IDEF14 возникли из осознанной необходимости в качественных сетевых проектах, которые можно быстро и точно реализовать.