Transcript Conceitos Básicos

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
• Noções fundamentais
• Exercícios
01 - Conceitos Básicos
2
Introdução à Modelagem Conceitual
• Ementa: Conceito de modelagem; mapas
conceituais; programação em lógica; projeto e
construção de ontologias.
• Carga Horária: 32 horas-aula
• Abordagem: Prática
• Avaliação: Trabalhos práticos de construção de
modelos com o uso de ferramentas de software
• Site: http://infocat.ucpel.tche.br/disc/imc/
01 - Conceitos Básicos
3
Noção de modelo
• Modelos são representações de alguma porção
real ou imaginária do universo.
• Interpretamos e raciocinamos sobre o mundo
através de modelos mentais.
• Todos os modelos são abstrações.
• Modelos são produzidos com o emprego de
ferramentas de modelagem.
• Em geral, a correção de um modelo somente pode
ser avaliada em função de sua finalidade.
01 - Conceitos Básicos
4
A importância da modelagem
• Os modelos nos ajudam a visualizar um sistema
como ele é ou como deveria ser.
• Os modelos nos permitem especificar a
estrutura ou o comportamento de um sistema.
• Os modelos nos oferecem esquemas para nos
guiar na construção de um sistema.
• Os modelos documentam as decisões tomadas
no desenvolvimento de um sistema.
01 - Conceitos Básicos
5
Por que modelar?
• A razão fundamental é:
Construímos modelos para
melhor entender o sistema que
estamos estudando.
01 - Conceitos Básicos
6
Modelos computacionais
• São modelos destinados a auxiliar no
desenvolvimento de sistemas computacionais.
• Gradativamente aproximam as representações
dos recursos disponíveis em computadores.
• Mas, o produto final não é somente código...
01 - Conceitos Básicos
7
Níveis de modelagem
• Modelo conceitual: é o nível mais alto do processo de
modelagem e corresponde a representação precisa dos
conceitos e relacionamentos existentes no domínio de
interesse.
• Modelo lógico: é a representação de nível
intermediário e está associada aos algoritmos,
esquemas e estruturas de dados que capturam o
significado do modelo conceitual.
• Modelo físico: É o nível mais baixo da representação e
está associado aos recursos computacionais, código,
procedimentos e processos físicos associados a
execução do sistema em computadores.
01 - Conceitos Básicos
8
Dimensões de modelagem
• Modelos estáticos ou estruturais
• Modelos dinâmicos ou temporais
• Modelos funcionais
• Modelos organizacionais
• Modelos comportamentais
01 - Conceitos Básicos
9
Modelagem estática ou estrutural
• Consiste na representação dos
aspectos estáticos relevantes dos
objetos de interesse.
S0
• É a forma mais simples e mais
utilizada de modelagem
• Exemplo: O modelo E-R
R0
Linguagens Formais e Autômatos - 02
10
Modelagem dinâmica ou temporal
• Consiste na representação
dos aspectos que se
modificam ao longo do
tempo.
S0
S1
T
• Exemplo: Diagramas de
Estado
T'
R0
Linguagens Formais e Autômatos - 02
R1
11
Modelagem funcional
• Procura representar os
aspectos relacionados ao
funcionamento dos objetos e
sistemas.
• Exemplo: Diagramas de Fluxo
de Dados.
Linguagens Formais e Autômatos - 02
12
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
13
Modelagem comportamental
• Consiste na representação
do comportamento dos
objetos de interesse.
• Exemplo: Sistemas
Multiagentes
Linguagens Formais e Autômatos - 02
14
Noções fundamentais
• Objetos
• Conceitos ou classes
• Propriedades ou atributos
• Métodos
• Instâncias
• Passagem de mensagens
• Herança de atributos
• Generalização
• Especialização
01 - Conceitos Básicos
15
Objetos
Objetos são entidades que possuem:
1. atributos, ou propriedades, que
descrevem o estado de um objeto,
2. ações, ou métodos, que representam os
processos associados ao objeto, e
3. um identificador, ou nome (oid), que
designa univocamente o objeto.
01 - Conceitos Básicos
16
Conceitos ou classes
• Objetos com as mesmas características
formam um conceito ou classe.
• Classes semelhantes se agrupam em
superclasses, da qual são subclasses.
• Uma classe é assim representada por uma
taxonomia, onde as subclasses herdam os
atributos e métodos de suas superclasses.
01 - Conceitos Básicos
17
Propriedades ou atributos
• Também denominados slots, descrevem o
estado de um objeto
• Juntamente com os métodos,
caracterizam uma classe.
• Possuem um nome e a definição de
possíveis valores.
• Os atributos de uma classe são herdados
por suas subclasses.
• Os atributos recebem valores em nível de
instância.
01 - Conceitos Básicos
18
Métodos
• São procedimentos associados a uma classe.
• Somente se aplicam aos atributos da classe a que
estão associados.
• Estes, por sua vez, somente podem ser acessados ou
alterados pelos métodos definidos na sua classe.
• Esta propriedade denomina-se encapsulamento.
• Não é respeitada por algumas linguagens ditas
“orientadas a objetos”
01 - Conceitos Básicos
19
Instâncias
• São os indivíduos concretos do sistema.
• Por exemplo: o objeto identificado por “João
da Silva” é uma instância da classe “Pessoa”.
• Note-se que classes também são
consideradas objetos.
• Logo, objetos podem ser de dois tipos:
classes ou instâncias.
01 - Conceitos Básicos
20
Exemplo: a classe processo
• Atributos: origem, destino, data, registro,
tramitação, despacho...
• Métodos: imprimir, tramitar, arquivar,
cientificar...
• Esquema de Identificação: AAAA-MM-NNNN
01 - Conceitos Básicos
21
Exemplo: a instância 2010-08-0471
• Oid: 2010-08-0471
• Instância da classe: processo
• Logo, possui um valor compatível para
cada atributo definido nesta classe.
• Pode ser acessado ou alterado pelos
métodos presentes nesta classe.
01 - Conceitos Básicos
22
Passagem de mensagens
• Os objetos se comunicam por meio de
passagem de mensagens.
• O objeto que envia a mensagem é o emissor
e o que recebe o receptor.
Mensagem (chama Método 1)
Objeto A
(emissor)
Objeto B
(receptor)
Resultado (da execução de Método 1)
01 - Conceitos Básicos
23
Herança de atributos
• As subclasses herdam os atributos de suas
superclasses.
• Assim os atributos somente precisam ser
definidos no nível mais alto em que ocorrem.
• As subclasses podem entretanto redefinir
atributos herdados (overriding).
• A herança pode ser simples (uma única
superclasse) ou múltipla (duas ou mais
superclasses).
01 - Conceitos Básicos
24
Exemplo de overriding
PÁSSARO
ATRIBUTOS:
VOA = f alse
AVESTRUZ
PINGÜIN
COMUM
01 - Conceitos Básicos
ATRIBUTOS:
VOA = true
PENAS = true
PÁSSARO
DA TERRA
PINGÜIM
PÁSSARO
VOADOR
EMA
PARDAL
FALCÃO
SABIÁ
PINGÜIM
IMPERADOR
25
Generalização e Especialização
• As subclasses especializam suas
superclasses e são generalizadas por elas.
• A especialização corresponde ao
relacionamento é_um.
• Somente na especialização ocorre a
transmissão ou herança de atributos.
01 - Conceitos Básicos
26
Exemplos / Exercícios
Modelar informalmente as seguintes classes:
1. Dispositivos Móveis
2. Construções Urbanas
3. Veículos Aéreos
4. Esportes Olímpicos
5. Publicações Científicas
01 - Conceitos Básicos
27
Na próxima semana:
Mapas Conceituais
01 - Conceitos Básicos
28