Eine Analyse am Beispiel des Katasterwesens unter Verwendung von Cincom VisualWorks Smalltalk. 28. September 2005

Transkript

1 Eine Analyse am Beispiel des Katasterwesens unter Verwendung von Cincom VisualWorks Smalltalk 28. September / 16

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3 Stand der Dinge: meist nur spatiale, geometrische Ansätze 3 / 16

4 Stand der Dinge: meist nur spatiale, geometrische Ansätze meist nur 2D 3 / 16

5 Stand der Dinge: meist nur spatiale, geometrische Ansätze meist nur 2D implizite Semantik 3 / 16

6 Stand der Dinge: meist nur spatiale, geometrische Ansätze meist nur 2D implizite Semantik kaum Modellierung von Verhalten 3 / 16

7 Stand der Dinge: meist nur spatiale, geometrische Ansätze meist nur 2D implizite Semantik kaum Modellierung von Verhalten kaum Modellierung von Zeit 3 / 16

8 Stand der Dinge: meist nur spatiale, geometrische Ansätze meist nur 2D implizite Semantik kaum Modellierung von Verhalten kaum Modellierung von Zeit wenig Metainformation / Reflexivität 3 / 16

9 Stand der Dinge: meist nur spatiale, geometrische Ansätze meist nur 2D implizite Semantik kaum Modellierung von Verhalten kaum Modellierung von Zeit wenig Metainformation / Reflexivität Simple Features Specification (OGC) 3 / 16

10 erster Ansatz: Geometrie Implementierung von Punkt, Linie, Fläche, etc. 4 / 16

11 erster Ansatz: Geometrie Implementierung von Punkt, Linie, Fläche, etc. fehlgeschlagen nicht das eigentliche Problem! 4 / 16

12 erster Ansatz: Geometrie Implementierung von Punkt, Linie, Fläche, etc. fehlgeschlagen nicht das eigentliche Problem! Was ist das Problem? Was will man eigentlich? 4 / 16

13 erster Ansatz: Geometrie Implementierung von Punkt, Linie, Fläche, etc. fehlgeschlagen nicht das eigentliche Problem! Was ist das Problem? Was will man eigentlich? Verstehen der Konzepte Goodchild: Ontology of Geograpic Phenomena Modellierung der Domäne Evans: Domain-Driven Design 4 / 16

14 erster Ansatz: Geometrie Implementierung von Punkt, Linie, Fläche, etc. fehlgeschlagen nicht das eigentliche Problem! Was ist das Problem? Was will man eigentlich? Verstehen der Konzepte Goodchild: Ontology of Geograpic Phenomena Modellierung der Domäne Evans: Domain-Driven Design Methodik Alte Bücher z.b.: Imhof 1950, Wittke 1954, Werkmeister 1943, Jordan et al Minimalbeispiel und Implementierung in der Applikation Übertragung der Konzepte auf das Verwaltungssystem 4 / 16

15 Ontologie der Domäne Ontologie der Domäne 5 / 16

16 Ontologie der Domäne Ontologie der Domäne Wissenschaft des Sein Menge grundlegender Kategorien und Konzepte 5 / 16

17 Ontologie der Domäne Ontologie der Domäne Wissenschaft des Sein Menge grundlegender Kategorien und Konzepte Katasterwesen Grundstück Grenzstein Grenze 5 / 16

18 Ontologie der Domäne Ontologie der Domäne Wissenschaft des Sein Menge grundlegender Kategorien und Konzepte Katasterwesen Grundstück Gebiet auf der Erdoberfläche durch seine Grenze definiert Eigentümer Grenzstein Grenze 5 / 16

19 Ontologie der Domäne Ontologie der Domäne Wissenschaft des Sein Menge grundlegender Kategorien und Konzepte Katasterwesen Grundstück Gebiet auf der Erdoberfläche durch seine Grenze definiert Eigentümer Grenzstein identifizierbare Marke um Grenzen zu bestimmen Position Grenze 5 / 16

20 Ontologie der Domäne Ontologie der Domäne Wissenschaft des Sein Menge grundlegender Kategorien und Konzepte Katasterwesen Grundstück Gebiet auf der Erdoberfläche durch seine Grenze definiert Eigentümer Grenzstein identifizierbare Marke um Grenzen zu bestimmen Position Grenze Trennlinie zwischen Grundstücken durch Grenzsteine bestimmt 5 / 16

21 6 / 16

22 Implementierung der Domäne Klassenhierarchie Object Entity BoundaryStone Boundary LandParcel 7 / 16

23 Implementierung der Domäne Klassenhierarchie Object Entity BoundaryStone Boundary LandParcel Beispiel Grenzstein Smalltalk.GIS defineclass: #BoundaryStone superclass: #GIS.Entity indexedtype: #none private: false instancevariablenames: id position classinstancevariablenames: imports: category: GIS-Base 7 / 16

24 8 / 16

25 von n erweiterte ANSI/SPARC Architektur Realität Externe Ebene Interne Ebene 9 / 16

26 von n erweiterte ANSI/SPARC Architektur Realität einmaliges Universum beobachtbarer Externe Ebene Interne Ebene 9 / 16

27 von n erweiterte ANSI/SPARC Architektur Realität einmaliges Universum beobachtbarer Externe Ebene persönliche Wahrnehmung Interne Ebene 9 / 16

28 von n erweiterte ANSI/SPARC Architektur Realität einmaliges Universum beobachtbarer Externe Ebene persönliche Wahrnehmung erarbeitetes Modell Interne Ebene 9 / 16

29 von n erweiterte ANSI/SPARC Architektur Realität einmaliges Universum beobachtbarer Externe Ebene persönliche Wahrnehmung erarbeitetes Modell implementiertes Modell Interne Ebene 9 / 16

30 von n erweiterte ANSI/SPARC Architektur Realität einmaliges Universum beobachtbarer Externe Ebene persönliche Wahrnehmung erarbeitetes Modell implementiertes Modell Interne Ebene rechnerspezifisches Modell 9 / 16

31 der realen Welt kontinuierliche Variationen Entitäten 10 / 16

32 der realen Welt kontinuierliche Variationen wertbestimmte Hochdruckgebiet, Wüste, etc. Entitäten 10 / 16

33 der realen Welt kontinuierliche Variationen wertbestimmte Hochdruckgebiet, Wüste, etc. Entitäten identifizierbare Gebilde Gebäude, Grenzstein, Baum, etc. 10 / 16

34 der realen Welt kontinuierliche Variationen wertbestimmte Hochdruckgebiet, Wüste, etc. Entitäten identifizierbare Gebilde Gebäude, Grenzstein, Baum, etc. Semantik, Verhalten, Attribute, Aggregate, / 16

35 der realen Welt kontinuierliche Variationen wertbestimmte Hochdruckgebiet, Wüste, etc. Entitäten identifizierbare Gebilde Gebäude, Grenzstein, Baum, etc. Semantik, Verhalten, Attribute, Aggregate,... multidimensionale Geometrie räumliche Form räumliche Position zeitliche Position 10 / 16

36 rechnerbasierte Implementierung des konzeptionellen Modells 11 / 16

37 rechnerbasierte Implementierung des konzeptionellen Modells er Ansatz PostgreSQL und PostGIS er Ansatz Lightweight Object Repository (LORE) er Ansatz GemStone/S 11 / 16

38 er Ansatz Edgar F. Codd 1970 normalisierte Relationen konzeptionelle Lokalität 12 / 16

39 er Ansatz Edgar F. Codd 1970 normalisierte Relationen konzeptionelle Lokalität wenig semantische Konstrukte 12 / 16

40 er Ansatz Edgar F. Codd 1970 normalisierte Relationen konzeptionelle Lokalität wenig semantische Konstrukte kaum Verhaltensmodellierung 12 / 16

41 er Ansatz Edgar F. Codd 1970 normalisierte Relationen konzeptionelle Lokalität wenig semantische Konstrukte kaum Verhaltensmodellierung mangelhafte Unterstützung für Refactoring 12 / 16

42 er Ansatz Edgar F. Codd 1970 normalisierte Relationen konzeptionelle Lokalität wenig semantische Konstrukte kaum Verhaltensmodellierung mangelhafte Unterstützung für Refactoring Impedance Mismatch 12 / 16

43 er Ansatz Edgar F. Codd 1970 normalisierte Relationen konzeptionelle Lokalität wenig semantische Konstrukte kaum Verhaltensmodellierung mangelhafte Unterstützung für Refactoring Impedance Mismatch SFS für SQL Einschränkung der Domäne auf die Mathematik der Geometrie 12 / 16

44 er Ansatz XML Textmodell mit Baumstruktur kein N-M weit verbreitet 13 / 16

45 er Ansatz XML Textmodell mit Baumstruktur kein N-M weit verbreitet OEM, WebBus Datenmodell mit Graphstruktur kaum verbreitet 13 / 16

46 er Ansatz XML Textmodell mit Baumstruktur kein N-M weit verbreitet OEM, WebBus Datenmodell mit Graphstruktur kaum verbreitet generell keine Verhaltensmodellierung 13 / 16

47 er Ansatz XML Textmodell mit Baumstruktur kein N-M weit verbreitet OEM, WebBus Datenmodell mit Graphstruktur kaum verbreitet generell keine Verhaltensmodellierung selbstbeschreibend / Schema 13 / 16

48 er Ansatz XML Textmodell mit Baumstruktur kein N-M weit verbreitet OEM, WebBus Datenmodell mit Graphstruktur kaum verbreitet generell keine Verhaltensmodellierung selbstbeschreibend / Schema mangelhafte Unterstützung für Refactoring 13 / 16

49 er Ansatz XML Textmodell mit Baumstruktur kein N-M weit verbreitet OEM, WebBus Datenmodell mit Graphstruktur kaum verbreitet generell keine Verhaltensmodellierung selbstbeschreibend / Schema mangelhafte Unterstützung für Refactoring Geographic Markup Language (GML) / 16

50 er Ansatz weg von der Normalisation (NF2) 14 / 16

51 er Ansatz weg von der Normalisation (NF2) oftmals persistente Sprachen 14 / 16

52 er Ansatz weg von der Normalisation (NF2) oftmals persistente Sprachen explizite Semantik Is-A, Has-A, etc. 14 / 16

53 er Ansatz weg von der Normalisation (NF2) oftmals persistente Sprachen explizite Semantik Is-A, Has-A, etc. Verhaltensmodellierung Zustandsänderung, Zeitmodellierung 14 / 16

54 er Ansatz weg von der Normalisation (NF2) oftmals persistente Sprachen explizite Semantik Is-A, Has-A, etc. Verhaltensmodellierung Zustandsänderung, Zeitmodellierung Attribute 14 / 16

55 er Ansatz weg von der Normalisation (NF2) oftmals persistente Sprachen explizite Semantik Is-A, Has-A, etc. Verhaltensmodellierung Zustandsänderung, Zeitmodellierung Attribute Aggregate 14 / 16

56 er Ansatz weg von der Normalisation (NF2) oftmals persistente Sprachen explizite Semantik Is-A, Has-A, etc. Verhaltensmodellierung Zustandsänderung, Zeitmodellierung Attribute Aggregate weitergehende Spezifika 14 / 16

57 er Ansatz weg von der Normalisation (NF2) oftmals persistente Sprachen explizite Semantik Is-A, Has-A, etc. Verhaltensmodellierung Zustandsänderung, Zeitmodellierung Attribute Aggregate weitergehende Spezifika keine Semistrukturierung realisierbar durch Metaschicht 14 / 16

58 Notwendigkeit von n Geo-Information Terrain Model (GTM) - Niederlande Goodchild: Ontologieprojekt für GISc 15 / 16

59 Notwendigkeit von n Geo-Information Terrain Model (GTM) - Niederlande Goodchild: Ontologieprojekt für GISc Modellieren statt Programmieren Evans: Domain-Driven Design 15 / 16

60 Notwendigkeit von n Geo-Information Terrain Model (GTM) - Niederlande Goodchild: Ontologieprojekt für GISc Modellieren statt Programmieren Evans: Domain-Driven Design Geoinformations Infrastruktur (GII) Notwendigkeit von n Open Geospatial Consortium (OGC) 15 / 16

61 Notwendigkeit von n Geo-Information Terrain Model (GTM) - Niederlande Goodchild: Ontologieprojekt für GISc Modellieren statt Programmieren Evans: Domain-Driven Design Geoinformations Infrastruktur (GII) Notwendigkeit von n Open Geospatial Consortium (OGC) objektorientiertes Verwaltungssystem für GIS Semantik, Verhalten, Attribute, Aggregate, / 16

62 Notwendigkeit von n Geo-Information Terrain Model (GTM) - Niederlande Goodchild: Ontologieprojekt für GISc Modellieren statt Programmieren Evans: Domain-Driven Design Geoinformations Infrastruktur (GII) Notwendigkeit von n Open Geospatial Consortium (OGC) objektorientiertes Verwaltungssystem für GIS Semantik, Verhalten, Attribute, Aggregate,... semistrukturierte Objekte ( Sprachen) 15 / 16

63 Prof. Dr. Wolfgang Benn Dipl.-Inform. Georg Heeg Sina Kraft Jörg Belger Gerrit Beine Torsten Höfler Enrico Minack Martin Telzer Marco Steinbrecher Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit! 16 / 16