IDEF

IDEF, inicialmente una abreviatura de Definición ICAM y renombrada en 1999 como Definición de Integración, es una familia de lenguajes de modelado en el campo de Ingeniería de sistemas y software. Cubren una amplia gama de usos, desde modelado funcional hasta datos, simulación, análisis y diseño orientado a objetos y adquisición de conocimientos. Estos lenguajes de definición se desarrollaron con financiación de la Fuerza Aérea de los EE. UU. y, aunque todavía son más utilizados por ellos y otras agencias militares y del Departamento de Defensa (DoD) de los Estados Unidos, son de dominio público.

Los componentes más reconocidos y utilizados de la familia IDEF son IDEF0, un lenguaje de modelado funcional basado en SADT, e IDEF1X, que aborda modelos de información y cuestiones de diseño de bases de datos.

Descripción general de los métodos IDEF

IDEF se refiere a una familia de lenguajes de modelado, que cubre una amplia gama de usos, desde modelado funcional hasta datos, simulación, análisis/diseño orientado a objetos y adquisición de conocimientos. Finalmente, los métodos IDEF se han definido hasta IDEF14:

• IDEF0: Modelo de función
• IDEF1: Modelado de información
• IDEF1X: Modelado de datos
• IDEF2: Diseño modelo de simulación
• IDEF3: Captura de descripción del proceso
• IDEF4: Diseño orientado a objetos
• IDEF5: Captura de descripción de la ontología
• IDEF6: Captura de diseño racional
• IDEF7: Auditoría del sistema de información
• IDEF8: Modelo de interfaz de usuario
• IDEF9: descubrimiento de restricciones de negocio
• IDEF10: Modelo de arquitectura de implementación
• IDEF11: Modelado de artefactos de información
• IDEF12: Modelo de organización
• IDEF13: Diseño de tres mapas
• IDEF14: Diseño de red

En 1995 sólo se habían desarrollado completamente IDEF0, IDEF1X, IDEF2, IDEF3 e IDEF4. Algunos de los otros conceptos de IDEF tuvieron algún diseño preliminar. Algunos de los últimos esfuerzos fueron nuevos desarrollos de IDEF en 1995 hacia el establecimiento de métodos confiables para el descubrimiento de restricciones comerciales IDEF9, la captura de la justificación del diseño IDEF6, el sistema humano, el diseño de interacción IDEF8 y el diseño de redes IDEF14.

Los métodos IDEF7, IDEF10, IDEF11, IDEF 12 e IDEF13 no se han desarrollado más allá de su definición inicial.

Historia

IDEF originalmente significaba Definición de ICAM, iniciada en la década de 1970 en el Laboratorio de Materiales de la Fuerza Aérea de EE. UU., Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson en Ohio, por Dennis E. Wisnosky, Dan L. Shunk y otros. y completado en la década de 1980. IDEF fue producto de la iniciativa ICAM de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. El IEEE reformuló la abreviatura IDEF como Definición de integración."

Los proyectos específicos que produjeron IDEF fueron las prioridades de proyecto ICAM 111 y 112 (posteriormente renumeradas como 1102). Las prioridades de proyecto 6201, 6202 y 6203 posteriores del Sistema Integrado de Soporte de Información (IISS) intentaron crear un entorno de procesamiento de información que pudiera ejecutarse en entornos informáticos físicos heterogéneos. En el marco de esos proyectos se produjo un mayor desarrollo de IDEF como resultado de la experiencia adquirida en la aplicación de las nuevas técnicas de modelado. La intención de los esfuerzos del IISS era crear 'subsistemas genéricos' que podría ser utilizado por un gran número de empresas colaboradoras, como contratistas de defensa estadounidenses y las fuerzas armadas de naciones amigas.

En el momento del esfuerzo de ICAM 1102, había numerosos métodos de modelos de datos, en su mayoría incompatibles, para almacenar datos de computadora: secuenciales (VSAM), jerárquicos (IMS), de red (TOTAL y CODASYL de Cincom, y Cullinet's). 39;s IDMS). El modelo de datos relacionales recién estaba emergiendo como una forma prometedora de pensar acerca de la estructuración de datos para un acceso fácil, eficiente y preciso. Los sistemas de gestión de bases de datos relacionales aún no se habían convertido en un estándar general para la gestión de datos.

La oficina del programa ICAM consideró valioso crear un entorno "neutral" forma de describir el contenido de datos de sistemas a gran escala. La literatura académica emergente sugirió que se necesitaban métodos para procesar datos independientemente de la forma en que se almacenaran físicamente. Por lo tanto, el lenguaje IDEF1 se creó para permitir una descripción neutral de las estructuras de datos que podrían aplicarse independientemente del método de almacenamiento o del método de acceso a archivos.

IDEF1 fue desarrollado bajo la prioridad 1102 del programa ICAM por Robert R. Brown de Hughes Aircraft Company, bajo contrato con SofTech, Inc. Brown había sido anteriormente responsable del desarrollo de IMS mientras trabajaba en Rockwell International. Rockwell decidió no seguir IMS como un producto comercializable, pero IBM, que había actuado como contratista de soporte durante el desarrollo, posteriormente se hizo cargo del producto y logró desarrollarlo aún más para el mercado. Brown acredita a su colega de Hughes, Timothy Ramey, como el inventor de IDEF1 como un formalismo viable para modelar estructuras de información. Los dos investigadores de Hughes se basaron en ideas e interacciones con muchas luminarias en el campo en ese momento. En particular, IDEF1 se basa en las siguientes técnicas:

• la técnica del modelo de información de lenguaje natural en evolución (ENALIM) de G. M. Nijssen (Control Data Corporation) — esta técnica es ahora más conocida como NIAM o el modelo ORM de trazo de objetos;
• la técnica de estructuras de datos de red, popularmente llamada el enfoque CODASYL, de Charles Bachman (Honeywell Information Systems);
• la técnica jerárquica de gestión de datos, implementada en el sistema de gestión de datos IMS de IBM, desarrollada por R. R. Brown (Rockwell International);
• el enfoque relacional de los datos de E. F. Codd (IBM);
• The entity-relationship approach (E-R) of Peter Chen (UCLA).

El esfuerzo por desarrollar IDEF1 dio como resultado un nuevo método para el modelado de información y un ejemplo de su uso en forma de un "modelo de información de referencia de fabricación". Este último artefacto fue desarrollado por D. S. Coleman de D. Appleton Company (DACOM), actuando como subcontratista de Hughes y bajo la dirección de Ramey. El personal de DACOM se volvió experto en el modelado IDEF1 y posteriormente produjo un curso de capacitación y materiales complementarios para la técnica de modelado IDEF1.

La experiencia con IDEF1 reveló que la traducción de los requisitos de información en diseños de bases de datos fue más difícil de lo que se había previsto originalmente. El valor más beneficioso de la técnica de modelado de información IDEF1 fue su capacidad para representar datos independientemente de cómo se almacenarían y utilizarían. Proporcionó a los modeladores y analistas de datos una forma de representar los requisitos de datos durante el proceso de recopilación de requisitos. Esto permitió a los diseñadores decidir qué DBMS utilizar después de comprender la naturaleza de los requisitos de datos y, por lo tanto, redujo el riesgo de "inadaptación". entre los requisitos de datos y las capacidades y limitaciones del DBMS. Sin embargo, la traducción de los modelos IDEF1 a diseños de bases de datos resultó difícil.

Los lenguajes de modelado IDEF

IDEF0

El método de modelado funcional IDEF0 está diseñado para modelar las decisiones, acciones y actividades de una organización o sistema. Se derivó de la técnica de diseño y análisis estructurado del lenguaje de modelado gráfico (SADT) establecida desarrollada por Douglas T. Ross y SofTech, Inc. En su forma original, IDEF0 incluye una definición de lenguaje de modelado gráfico (sintaxis y semántica) y una descripción de una metodología integral para el desarrollo de modelos. La Fuerza Aérea de EE. UU. encargó a los desarrolladores de SADT que desarrollaran un método de modelo funcional para analizar y comunicar la perspectiva funcional de un sistema. IDEF0 debería ayudar a organizar el análisis del sistema y promover una comunicación efectiva entre el analista y el cliente a través de dispositivos gráficos simplificados.

IDEF1X

Para satisfacer los requisitos de mejora del modelado de datos que se identificaron en el proyecto IISS-6202, un subcontratista, DACOM, obtuvo una licencia para la técnica de diseño de bases de datos lógicas (LDDT) y su software de soporte (ADAM). LDDT había sido desarrollado en 1982 por Robert G. Brown de The Database Design Group completamente fuera del programa IDEF y sin conocimiento de IDEF1. LDDT combinó elementos del modelo de datos relacionales, el modelo E-R y la generalización de una manera específicamente destinada a respaldar el modelado de datos y la transformación de los modelos de datos en diseños de bases de datos. La sintaxis gráfica de LDDT difería de la de IDEF1 y, lo que es más importante, LDDT contenía conceptos de modelado interrelacionados que no estaban presentes en IDEF1. Mary E. Loomis escribió un resumen conciso de la sintaxis y la semántica de un subconjunto sustancial de LDDT, utilizando terminología compatible con IDEF1 siempre que sea posible. DACOM etiquetó el resultado IDEF1X y lo suministró al programa ICAM.

Debido a que el programa IDEF fue financiado por el gobierno, las técnicas son de dominio público. Además del software ADAM, vendido por DACOM con el nombre de Leverage, varias herramientas CASE utilizan IDEF1X como técnica de representación para el modelado de datos.

Los proyectos del IISS en realidad produjeron prototipos funcionales de un entorno de procesamiento de información que se ejecutaría en entornos informáticos heterogéneos. Los avances actuales en técnicas como Java y JDBC están logrando los objetivos de ubicuidad y versatilidad en todos los entornos informáticos, como lo demostró por primera vez el IISS.

IDEF2 e IDEF3

El tercer IDEF (IDEF2) fue pensado originalmente como un método de modelado de interfaz de usuario. Sin embargo, dado que el programa de Fabricación Integrada Asistida por Computadora (ICAM) necesitaba una herramienta de modelado de simulación, el IDEF2 resultante fue un método para representar el comportamiento variable en el tiempo de los recursos en un sistema de fabricación, proporcionando un marco para la especificación de simulaciones basadas en modelos matemáticos. La intención del programa de metodología dentro de ICAM era rectificar esta situación, pero la limitación de financiación no permitió que esto sucediera. Como resultado, la falta de un método que soportara la estructuración de descripciones de la visión del usuario de un sistema ha sido una deficiencia importante del sistema IDEF. El problema básico desde el punto de vista metodológico es la necesidad de distinguir entre una descripción de lo que se supone que debe hacer un sistema (existente o propuesto) y un modelo de simulación representativo que predice lo que hará un sistema. Este último fue el foco de IDEF2, el primero es el foco de IDEF3.

IDEF4

El desarrollo de IDEF4 surgió del reconocimiento de que la modularidad, la capacidad de mantenimiento y la reutilización del código que resultan del paradigma de programación orientada a objetos se pueden realizar en aplicaciones tradicionales de procesamiento de datos. La capacidad comprobada del paradigma de programación orientada a objetos para soportar la integración a nivel de datos en grandes sistemas distribuidos complejos es también un factor importante en el interés generalizado en esta tecnología por parte de la comunidad tradicional de procesamiento de datos.

IDEF4 fue desarrollado como una herramienta de diseño para diseñadores de software que utilizan lenguajes orientados a objetos como Common Lisp Object System, Flavours, Smalltalk, Objective-C, C++ y otros. Dado que el uso eficaz del paradigma orientado a objetos requiere un proceso de pensamiento diferente al utilizado con los lenguajes de bases de datos o de procedimientos convencionales, las metodologías estándar como los diagramas de estructura, los diagramas de flujo de datos y los modelos de diseño de datos tradicionales (jerárquicos, relacionales y de red) no son suficientes.. IDEF4 busca proporcionar las instalaciones necesarias para respaldar el proceso de toma de decisiones de diseño orientado a objetos.

IDEF5

IDEF5, o definición integrada del método de captura de descripción de ontologías, es un método de ingeniería de software para desarrollar y mantener ontologías de dominio utilizables y precisas. En el campo de la informática, las ontologías se utilizan para capturar el concepto y los objetos en un dominio específico, junto con las relaciones y significados asociados. Además, la captura de ontologías ayuda a coordinar proyectos al estandarizar la terminología y crea oportunidades para la reutilización de la información. El método de captura de ontologías IDEF5 se ha desarrollado para construir ontologías de manera confiable de una manera que refleje fielmente la comprensión humana del dominio específico.

En el método IDEF5, una ontología se construye capturando el contenido de ciertas afirmaciones sobre objetos del mundo real, sus propiedades y sus interrelaciones, y representando ese contenido de una forma intuitiva y natural. El método IDEF5 tiene tres componentes principales: un lenguaje gráfico para respaldar el análisis de ontología conceptual, un lenguaje de texto estructurado para una caracterización ontológica detallada y un procedimiento sistemático que proporciona pautas para una captura de ontología efectiva.

IDEF6

IDEF6, o definición integrada para la captura de la lógica de diseño, es un método para facilitar la adquisición, representación y manipulación de la lógica de diseño utilizada en el desarrollo de sistemas empresariales. La justificación es la razón, justificación, motivación subyacente o excusa que impulsó al diseñador a seleccionar una estrategia o característica de diseño en particular. De manera más simple, la justificación se interpreta como la respuesta a la pregunta: "¿Por qué este diseño se hace de esta manera?" La mayoría de los métodos de diseño se centran en qué es el diseño (es decir, en el producto final, en lugar de en por qué el diseño es como es).

IDEF6 es un método que posee los recursos conceptuales y capacidades lingüísticas necesarias

1. representar la naturaleza y la estructura de la información que constituye el diseño racional dentro de un sistema dado, y
2. asociar esa racionalidad con especificaciones de diseño, modelos y documentación para el sistema.

IDEF6 es aplicable a todas las fases del proceso de desarrollo del sistema de información, desde la conceptualización inicial hasta las actividades de diseño preliminar y detallado. En la medida en que las decisiones detalladas de diseño de sistemas de software queden relegadas a la fase de codificación, la técnica IDEF6 también debería poder utilizarse durante el proceso de construcción del software.

IDEF8

IDEF8, o definición integrada de diseño de interacción humano-sistema, es un método para producir diseños de interacciones de alta calidad entre los usuarios y los sistemas que operan. Los sistemas se caracterizan como una colección de objetos que realizan funciones para lograr un objetivo particular. El sistema con el que interactúa el usuario puede ser cualquier sistema, no necesariamente un programa informático. Las interacciones humano-sistema están diseñadas en tres niveles de especificación dentro del método IDEF8. El primer nivel define la filosofía de operación del sistema y produce un conjunto de modelos y descripciones textuales de los procesos generales del sistema. El segundo nivel de diseño especifica escenarios de uso del sistema centrados en roles. El tercer nivel del diseño IDEF8 es para detalles del diseño del sistema humano. En este nivel de diseño, IDEF8 proporciona una biblioteca de metáforas para ayudar a los usuarios y diseñadores a especificar el comportamiento deseado en términos de otros objetos cuyo comportamiento es más familiar. Las metáforas proporcionan un modelo de conceptos abstractos en términos de objetos y experiencias familiares y concretos.

IDEF9

IDEF9, o definición integrada para el descubrimiento de restricciones empresariales, está diseñado para ayudar en el descubrimiento y análisis de restricciones en un sistema empresarial. Una motivación principal que impulsó el desarrollo de IDEF9 fue el reconocimiento de que el conjunto de restricciones que forjan un sistema empresarial generalmente está mal definido. El conocimiento de qué restricciones existen y cómo interactúan es incompleto, inconexo, distribuido y, a menudo, completamente desconocido. Así como los organismos vivos no necesitan ser conscientes de las limitaciones genéticas o autónomas que gobiernan ciertos comportamientos, las organizaciones pueden (y la mayoría lo hacen) funcionar bien sin un conocimiento explícito del pegamento que estructura el sistema. Sin embargo, para modificar los negocios de manera predecible, el conocimiento de estas limitaciones es tan crítico como lo es el conocimiento de la genética para el ingeniero genético.

IDEF14

IDEF14, o definición integrada del método de diseño de redes, es un método que tiene como objetivo el modelado y diseño de redes informáticas y de comunicación. Se puede utilizar para modelar redes existentes ("tal cual") o previstas ("futuras"). Ayuda al diseñador de redes a investigar posibles diseños de redes y a documentar los fundamentos del diseño. Los objetivos fundamentales del proyecto de investigación IDEF14 se desarrollaron a partir de la necesidad percibida de buenos diseños de red que puedan implementarse de forma rápida y precisa.