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Modelle in der Informatik

Probleme, die in der realen Welt vorkommen können mit Hilfe von Programmen gelöst oder reduziert werden. In der Softwareentwicklung wird dazu aus einem bestimmten Ausschnitt der realen Welt, ein Abbild erstellt. Dieses Abbild ist das Modell.

Ein abgebildetes Modell der Realität hat daher folgende Kennzeichen (vgl. Stachowiak Herbert 1987):

• Abbildungsmerkmal – Modelle bilden etwas ab, Teilbereich der Realität
• Verkürzungsmerkmal – Modelle verkürzen und vereinfachen auf das, was den Modellerstellern oder Modellbenutzer relevant erscheint
• Pragmatisches Merkmal – sind ihren Originalen nicht eindeutig zuordenbar

Das pragmatische Merkmal kann in weitere Punkte unterteilt werden.

• Modelle dienen bzw. haben einen Zweck für jemanden. Sie interpretieren interpretieren das Model subjektiv
• Modelle beziehen sich auf einen bestimmten Zeitpunkt
• Modelle beziehen sich auf bestimmte gedankliche oder tatsächliche Operationen

Mit Original ist nichts anderes gemeint, als ein Ausschnitt aus der Realität.

Beim Erstellen von Modellen kann man (Marco Thomas):

• einige Originalattribute weglassen (Präterition), aber auch
• einige Modellattribute zusätzlich einfügen (Abundanz),
• einige Originalattribute mit anderen Bedeutungen belegen (Transkodierung) oder
• einige Originalattribute hervorheben. (Kontrastierung). „Objekte mit Zuständen und eigenem Verhalten sind gut geeignet, um den Ausschnitt der realen Welt, den das System repräsentieren soll, in einem Modell abzubilden.“ (Müller, T. 1998)

In der Softwareentwicklung gibt es viele verschiedene Darstellungsmodelle. Mit UML wurde eine standardisierte Beschreibungssprache gefunden. Es wurden unter anderem folgende Darstellungsmodelle definiert: Aktivitätsdiagramme, Anwendungsfalldiagramme. Das Klassendiagramm ist dabei wohl das Bekannteste. Aber auch das ERM- Diagramm, das sich beim Designen von Datenbanken etabliert hat, ist ein weiteres Darstellungsmodell.

Detailliertere Informationen zum Thema „Allgemeine Modelltheorie“ findet man in Stachowiak, H. (1973). Allgemeine Modelltheorie. Wien: Springer oder hier.

Bei der Erstellung von Modellen gibt es keine Garantie, dass das Modell in der Einsatzsituation so verstanden wird wie in der Entwicklungssituation. Auch kann nicht garantiert werden, dass das Modell für die Einsatzsituation angemessen ist. (vgl. C. Floyd, H. Klaeren 1998).

Man darf nicht außer Acht lassen, dass der Computer um seine Umwelt nur durch das ihm zugrunde liegende Modell Bescheid weiß. Das bedeutet nichts anderes, als dass das Modell festlegt, wie der Computer in der Wirklichkeit „agiert“. (vgl. C. Floyd, H. Klaeren 1998).

Folgendes Beispiel zeigt, dass ein „fehlerhaftes“ oder unvollständiges Modell fatale Auswirkungen haben kann.

Beim Transrapid handelt es sich um eine Magnetschwebebahn. Der Transrapid übermittelt dem System ständig seine Position, was ein Kollidieren mit anderen Fahrzeugen verhindern soll. Trotzdem kam es beim Transrapid-Unglück im September 2006 zu einem tragischen Unfall mit 23 Toten. Dabei kollidierte ein Fahrzeug mit einem Einsatzfahrzeug.

Eigentlich hätte das nicht passieren dürfen, weil das System weiß auf welchem Gleis sich ein Fahrzeug befindet. Dies passierte, weil die Einsatzfahrzeuge nicht in das Modell aufgenommen wurden. Das Einsatzfahrzeug war somit für das System unsichtbar. Die Mitarbeiter hätten durch Hinschauen überprüfen müssen, ob der Transrapid freie Fahrt hat.

Literatur

C. Floyd, H. Klaeren: Informatik gestern, heute, morgen. Studienbrief 1 zu Informatik und Gesellschaft. Universität Tübingen, 1998 S. 75ff

Müller, T. (1998) CORBA-basiertes Management von UNIX-Workstations mit Hilfe von ODP-Konzepten. Dipl.-Arb., Institut für Informatik der Technischen Universität München S. 47

Marco Thomas Die Vielfalt der Modelle in der Informatik, 23.12.10 http://ddi.cs.uni-potsdam.de/Personen/marco/Infos01_Thomas.pdf S. 3-5

Stachowiak, H. (1973). Allgemeine Modelltheorie. Wien: Springer. S. 131f

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Modell entnommen aus http://ddi.cs.uni-potsdam.de/Personen/marco/Infos01_Thomas.pdf Seite 3