Modelo de datos semánticos

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Modelo de datos semánticos
Tipo de proceso	descripción de la base de datos basada en semántica
Producto (s)	Gellish (2005), ISO 15926-2 (2002)
Compañías líderes	Fuerza Aérea de los Estados Unidos como la fabricación asistida por ordenador integrado programa de
Instalaciones principales	Planificación de recursos de datos, creación de bases de datos compartibles, evaluación de software de proveedores, integración de bases de datos existentes
Año de invención	mediados de la década de 1970

La relación de los "modelos de datos semánticos" con los "almacenes de datos físicos" y el "mundo real".

El modelo de datos semánticos (SDM) es una descripción de base de datos de alto nivel basada en semántica y un formalismo de estructuración (modelo de base de datos) para bases de datos. Este modelo de base de datos está diseñado para captar más significado de un entorno de aplicación de lo que es posible con los modelos de base de datos contemporáneos. Una especificación SDM describe una base de datos en términos de los tipos de entidades que existen en el entorno de la aplicación, las clasificaciones y agrupaciones de esas entidades y las interconexiones estructurales entre ellas. SDM proporciona una colección de primitivas de modelado de alto nivel para capturar la semántica de un entorno de aplicación. Al acomodar la información derivada en una especificación estructural de base de datos, SDM permite ver la misma información de varias formas; esto hace posible acomodar directamente la variedad de necesidades y requisitos de procesamiento típicamente presentes en las aplicaciones de bases de datos. El diseño del presente SDM se basa en nuestra experiencia en el uso de una versión preliminar del mismo. SDM está diseñado para mejorar la eficacia y usabilidad de los sistemas de bases de datos. Una descripción de una base de datos SDM puede servir como una especificación formal y una herramienta de documentación para una base de datos; puede proporcionar una base para soportar una variedad de poderosas funciones de interfaz de usuario, puede servir como un modelo de base de datos conceptual en el proceso de diseño de la base de datos; y se puede utilizar como modelo de base de datos para un nuevo tipo de sistema de gestión de bases de datos.

Un modelo de datos semánticos en ingeniería de software tiene varios significados:

Es un modelo de datos conceptual en el que se incluye información semántica. Esto significa que el modelo describe el significado de sus instancias. Dicho modelo de datos semánticos es una abstracción que define cómo los símbolos almacenados (los datos de instancia) se relacionan con el mundo real.
Es un modelo de datos conceptual que incluye la capacidad de expresar e intercambiar información que permite a las partes interpretar el significado (semántica) de las instancias, sin necesidad de conocer el metamodelo. Tales modelos semánticos están orientados a hechos (en oposición a orientados a objetos). Los hechos se expresan típicamente mediante relaciones binarias entre elementos de datos, mientras que las relaciones de orden superior se expresan como colecciones de relaciones binarias. Normalmente, las relaciones binarias tienen la forma de triples: Object-RelationType-Object. Por ejemplo: la Torre Eiffel lt;se encuentra engt; París.

Normalmente, los datos de instancia de los modelos de datos semánticos incluyen explícitamente los tipos de relaciones entre los diversos elementos de datos, como lt;se encuentra engt;. Para interpretar el significado de los hechos a partir de las instancias, se requiere que se conozca el significado de los tipos de relaciones (tipos de relación). Por lo tanto, los modelos de datos semánticos típicamente estandarizan tales tipos de relaciones. Esto significa que el segundo tipo de modelos de datos semánticos permite que las instancias expresen hechos que incluyen sus propios significados. El segundo tipo de modelos de datos semánticos suele estar destinado a crear bases de datos semánticas. La capacidad de incluir significado en bases de datos semánticas facilita la creación de bases de datos distribuidas que permiten a las aplicaciones interpretar el significado del contenido. Esto implica que las bases de datos semánticas se pueden integrar cuando usan los mismos tipos de relación (estándar). Esto también implica que, en general, tienen una aplicabilidad más amplia que las bases de datos relacionales u orientadas a objetos.

Contenido

1 Resumen
2 Historia
3 aplicaciones
4 Ver también
5 referencias
6 Lecturas adicionales
7 Enlaces externos

Descripción general

La estructura lógica de datos de un sistema de administración de bases de datos (DBMS), ya sea jerárquica, de red o relacional, no puede satisfacer totalmente los requisitos para una definición conceptual de datos, porque tiene un alcance limitado y está sesgada hacia la estrategia de implementación empleada por el DBMS. Por tanto, la necesidad de definir los datos desde una visión conceptual ha llevado al desarrollo de técnicas de modelado de datos semánticos. Es decir, técnicas para definir el significado de los datos dentro del contexto de sus interrelaciones con otros datos, como se ilustra en la figura. El mundo real, en términos de recursos, ideas, eventos, etc., se define simbólicamente dentro de los almacenes de datos físicos. Un modelo de datos semánticos es una abstracción que define cómo los símbolos almacenados se relacionan con el mundo real. Por tanto, el modelo debe ser una verdadera representación del mundo real.

Según Klas y Schrefl (1995), "el objetivo general de los modelos de datos semánticos es capturar más significado de los datos mediante la integración de conceptos relacionales con conceptos de abstracción más poderosos conocidos en el campo de la inteligencia artificial. La idea es proporcionar primitivas de modelado de alto nivel como una parte integral de un modelo de datos para facilitar la representación de situaciones del mundo real ".

Historia

La necesidad de modelos de datos semánticos fue reconocida por primera vez por la Fuerza Aérea de los EE. UU. A mediados de la década de 1970 como resultado del Programa de Fabricación Asistida por Computadora Integrada (ICAM). El objetivo de este programa era aumentar la productividad de la fabricación mediante la aplicación sistemática de tecnología informática. El Programa ICAM identificó la necesidad de mejores técnicas de análisis y comunicación para las personas involucradas en la mejora de la productividad de fabricación. Como resultado, el Programa ICAM desarrolló una serie de técnicas conocidas como Métodos IDEF (Definición ICAM) que incluían lo siguiente:

IDEF0 utilizado para producir un "modelo de función" que es una representación estructurada de las actividades o procesos dentro del entorno o sistema.
IDEF1 se utiliza para producir un "modelo de información" que representa la estructura y semántica de la información dentro del entorno o sistema.
- IDEF1X es una técnica de modelado de datos semánticos. Se utiliza para producir un modelo de información gráfica que representa la estructura y semántica de la información dentro de un entorno o sistema. El uso de este estándar permite la construcción de modelos de datos semánticos que pueden servir para apoyar la gestión de datos como recurso, la integración de sistemas de información y la construcción de bases de datos informáticas.
IDEF2 utilizado para producir un "modelo dinámico" que representa las características de comportamiento variables en el tiempo del entorno o sistema.

Durante la década de 1990, la aplicación de técnicas de modelado semántico dio como resultado los modelos de datos semánticos del segundo tipo. Un ejemplo de ello es el modelo de datos semánticos que está estandarizado como ISO 15926-2 (2002), que se desarrolla aún más en el lenguaje de modelado semántico Gellish (2005). La definición del lenguaje Gellish está documentada en forma de modelo de datos semánticos. Gellish en sí mismo es un lenguaje de modelado semántico, que se puede utilizar para crear otros modelos semánticos. Esos modelos semánticos se pueden almacenar en bases de datos Gellish, que son bases de datos semánticas.

Aplicaciones

Un modelo de datos semánticos se puede utilizar para muchos propósitos. Algunos objetivos clave incluyen:

Planificación de recursos de datos: se puede utilizar un modelo de datos preliminar para proporcionar una vista general de los datos necesarios para ejecutar una empresa. Luego, el modelo se puede analizar para identificar y analizar el alcance de los proyectos para construir recursos de datos compartidos.
Creación de bases de datos compartibles: se puede utilizar un modelo completamente desarrollado para definir una vista de datos independiente de la aplicación que los usuarios pueden validar y luego transformar en un diseño de base de datos física para cualquiera de las diversas tecnologías DBMS. Además de generar bases de datos que sean consistentes y compartibles, los costos de desarrollo se pueden reducir drásticamente mediante el modelado de datos.
Evaluación del software del proveedor: dado que un modelo de datos realmente representa la infraestructura de una organización, el software del proveedor se puede evaluar con el modelo de datos de una empresa para identificar posibles inconsistencias entre la infraestructura implícita en el software y la forma en que la empresa realmente hace negocios.
Integración de bases de datos existentes: al definir el contenido de las bases de datos existentes con modelos de datos semánticos, se puede derivar una definición de datos integrada. Con la tecnología adecuada, el esquema conceptual resultante se puede utilizar para controlar el procesamiento de transacciones en un entorno de base de datos distribuida. El Sistema Integrado de Apoyo a la Información de la Fuerza Aérea de los EE. UU. (I2S2) es un desarrollo experimental y una demostración de este tipo de tecnología, aplicada a un tipo heterogéneo de entornos DBMS.

Ver también

Referencias

Este artículo incorpora material de dominio público del sitio web del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología https://www.nist.gov.

Otras lecturas

Diseño de bases de datos: el enfoque de modelado semántico
Johan ter Bekke (1992). Modelado de datos semánticos. Prentice Hall.
Alfonso F. Cardenas y Dennis McLeod (1990). Fundamentos de la investigación en sistemas de bases de datos semánticos y orientados a objetos. Prentice Hall.
Peter Gray, Krishnarao G. Kulkarni y Norman W. Paton (1992). Bases de datos orientadas a objetos: un enfoque de modelo de datos semántico. Serie internacional de Prentice-Hall en ciencias de la computación.
Michael Hammer y Dennis McLeod (1978). "El modelo semántico de datos: un mecanismo de modelado para aplicaciones de bases de datos". En: Proc. ACM SIGMOD Int'l. Conf. sobre Gestión de Datos. Austin, Texas, 31 de mayo - 2 de junio de 1978, págs. 26–36.
Hammer, Michael y Dennis McLeod. "Descripción de base de datos con SDM: un modelo semántico de base de datos". Transacciones ACM en sistemas de bases de datos (TODS) 6.3 (1981): 351-86. Web.

enlaces externos

Modelado de datos semánticos Sitio tributo a Johan ter Bekke.