建模語言
編輯建模語言是任何人工語言,可以用來表示信息或知識或系統的結構,由一套統一的規則定義的。這些規則用于解釋結構中組件的含義。
概述
編輯建模語言可以是圖形的或文本的。
- 圖形建模語言使用一種圖表技術,其中的命名符號表示概念和連接符號并表示關系的線,以及各種其他圖形符號來表示約束。
- 文本建模語言可以使用帶有參數或自然語言術語和短語的標準化關鍵字來制作計算機可解釋的表達式。
圖形建模語言和相應的文本建模語言的一個例子是EXPRESS。
并非所有建模語言都是可執行的,對于那些可以執行的語言,使用它們并不一定意味著不再需要程序員。相反,可執行建模語言旨在提高熟練程序員的生產力,以便他們能夠解決更具挑戰性的問題,例如并行計算和分布式系統。
大量的建模語言出現在文獻中。
建模語言的類型
編輯圖形類型
- 行為樹是一種正式的圖形建模語言,主要用于系統和軟件工程。通常用于明確表示成百上千的自然語言需求,這些需求通常用于表達大型軟件集成系統的涉眾需求。
- 業務流程建模符號(BPMN,以及XML形式的BPML)是流程建模語言的一個示例。
- CK理論由設計過程的建模語言組成。
- DRAKON是一種通用算法建模語言,用于指定軟件密集型系統、算法或逐步過程的示意圖表示以及一系列編程語言。
- EXPRESS和EXPRESS-G(ISO10303-11)是一種國際標準的通用數據建模語言。
- 擴展企業建模語言(EEML)通常用于跨多個層的業務流程建模。
- 流程圖是算法或逐步過程的示意圖。
- 軟件密集型系統的基本建模概念(FMC)建模語言。
- IDEF是一個建模語言家族,其中包括用于功能建模的IDEF0、用于信息建模的IDEF1X、用于業務流程建模的IDEF3、用于面向對象設計的IDEF4和用于建模本體的IDEF5。
- 杰克遜結構化編程(JSP)是一種基于數據流結構與程序結構對應關系的結構化編程方法。
- LePUS3是面向對象的可視化設計描述語言和形式規范語言,主要適用于大型面向對象(Java、C++、C#)程序和設計模式的建模。
- 軟件工程領域的對象角色建模(ORM)是一種概念建模的方法,可以作為信息和規則分析的工具。
- Petri網僅使用一種制圖技術和拓撲結構的變體,即二部圖。多年來,其基本用戶界面的簡單性很容易實現廣泛的工具支持,特別是在模型檢查、面向圖形的仿真和軟件驗證領域。
- SouthbeachNotation是一種可視化建模語言,用于根據建模者認為有用或有害的代理來描述情況。該符號顯示了代理如何相互交互以及這種交互是改善還是惡化了情況。
- 規范和描述語言(SDL)是一種規范語言,旨在對反應式和分布式系統的行為進行明確的規范和描述。
- SysML是一種用于系統工程的領域特定建模語言,它被定義為UML配置文件(定制)。
- 統一建模語言(UML)是一種通用建模語言,是用于指定軟件密集型系統的行業標準。當前版本的UML2.0支持13種不同的圖表技術,并具有廣泛的工具支持。
- 面向服務的建模框架(SOMF)是一種用于在企業架構、虛擬化、面向服務的架構(SOA)、云計算等領域設計企業和應用程序級架構模型的整體語言。
- 體系結構描述語言(ADL)是用來描述和表示一個語言系統架構一個的系統。
- AADL(AADL)是一種建模語言,通過可擴展的符號、工具框架和精確定義的語義,支持對系統架構的性能關鍵屬性進行早期和重復分析。
其他科學領域的圖形建模語言示例。
- EAST-ADL是一種專用于汽車系統設計的領域特定建模語言。
- 能源系統語言(ESL),一種旨在模擬生態能量學和全球經濟的語言。
- IEC61499定義了專用于分布式工業過程測量和控制系統的特定領域建模語言。
更具體的類型
在計算機科學領域,最近出現了更具體類型的建模語言。
代數
代數建模語言(AML)是用于描述和解決大規模數學計算的高復雜性問題(即大規模優化類型問題)的高級編程語言。AIMMS、AMPL、GAMS、Mosel、OPL和OptimJ等AML的一項特殊優勢是其語法與優化問題的數學符號的相似性。這允許對優化領域中的問題進行非常簡潔和易讀的定義,這得到某些語言元素的支持,如集合、索引、代數表達式、強大的稀疏索引和數據處理變量、具有任意名稱的約束。模型的代數公式不包含如何處理它的任何提示。
行為
行為語言旨在描述由并發執行的組件組成的復雜系統的可觀察行為。這些語言側重于關鍵概念的描述,例如:并發、非確定性、同步和通信。行為語言的語義基礎是過程演算或過程代數。
特定學科
一個學科的具體的建模(DSPM)語言的重點是與特定的軟件開發生命周期階段的附屬成果。因此,這種語言為每個階段提供了獨特的詞匯、語法和符號,例如發現、分析、設計、架構、收縮等。例如,對于項目的分析階段,建模者使用特定的分析符號來交付分析命題圖。然而,在設計階段,邏輯設計符號用于描述軟件實體之間的關系。此外,特定于學科的建模語言最佳實踐并不妨礙從業者將各種符號組合在一個圖表中。
特定領域
特定領域建模(DSM)是一種用于設計和開發系統的軟件工程方法,最常見的是IT系統,例如計算機軟件。它涉及系統地使用圖形域特定語言(DSL)來表示系統的各個方面。與通用建模語言相比,DSM語言傾向于支持更高級別的抽象,因此它們需要更少的努力和更少的低級細節來指定給定的系統。
特定于框架
甲框架特異性建模語言(FSML)是一種被設計用于一個面向對象的應用程序框架特定領域的建模語言。FSML將框架提供的抽象定義為FSML概念,并將抽象分解為特征。特征代表實施步驟或選擇。
FSML概念可以通過選擇特征并為特征提供值來配置。這樣的概念配置代表了概念應該如何在代碼中實現。換句話說,概念配置描述了應該如何完成框架以創建概念的實現。
信息和知識建模
鏈接的數據和本體工程需要“主語言”來表示實體及它們之間的關系,制約實體和關系,以及與性能的元數據屬性。JSON-LD和RDF是這種上下文中的兩種主要(并且語義上幾乎等效)語言,主要是因為它們支持語句具體化和上下文化,這是支持推理模型所需的高階邏輯的基本屬性。模型轉換是這種推理的一個常見例子。
面向對象
對象建模語言是基于一組標準化符號和排列它們以對面向對象的軟件設計或系統設計建模(部分)的建模語言。
一些組織廣泛地將它們與軟件開發方法結合使用,以從初始規范到實施計劃,并將該計劃傳達給整個開發人員和利益相關者團隊。由于建模語言是可視化的,并且比代碼具有更高的抽象級別,因此使用模型鼓勵生成共享愿景,這可能會防止在開發后期出現不同解釋的問題。通常使用軟件建模工具來構建這些模型,然后這些模型可能能夠自動轉換為代碼。
虛擬現實
虛擬現實建模語言(VRML),在1995年之前被稱為虛擬現實標記語言,是一種標準文件格式,用于表示3維(3D)交互式矢量圖形,專為萬維網而設計。
其他
- 架構描述語言
- 人臉建模語言
- 生成建模語言
- Java建模語言
- 普羅梅拉
- Rebeca建模語言
- 服務建模語言
- Web服務建模語言
- X3D
建模語言的應用
編輯各種建模語言應用于不同的學科,包括計算機科學、信息管理、業務流程建模、軟件工程和系統工程。建模語言可用于指定:
- 系統要求,
- 結構和
- 行為。
建模語言旨在用于精確指定系統,以便利益相關者(例如,客戶、操作員、分析師、設計人員)可以更好地理解正在建模的系統。
更成熟的建模語言是精確、一致和可執行的。與繪圖工具一起應用的非正式圖表技術有望生成有用的系統需求、結構和行為的圖形表示,但除此之外別無他物。然而,在適當的工具支持下應用的可執行建模語言有望從相同的表示自動進行系統驗證和驗證、模擬和代碼生成。
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