Vorwort 6
Inhaltsübersicht 11
Inhaltsverzeichnis 14
1. Informationen und Informationsmodelle 20
1.1 Informationsmodelle und Informationsmodellierung 21
1.2 Daten und Informationen für industrielle Anwendungen 26
2. Informationsmodellierung für industrielle Anwendungen 34
2.1 Organisatorische Vernetzung und grenzüberschreitende Kooperationen 35
2.2 Technische Vernetzung und Integration 38
2.3 Voraussetzungen für die Informationsmodellierung für industrielle Anwendungen 43
2.3.1 Kenntnisse und Bezugssysteme 43
2.3.1.1 Kenntnisse 43
2.3.1.2 Bezugssysteme 49
2.4 Informationsmodelle für technische industrielle Anwendungen 55
2.5 Big Data und Smart Data in industriellen Anwendungen 61
2.5.1 Big Data in industriellen Anwendungen 62
2.5.2 Smart Data in industriellen Anwendungen 66
2.5.3 Von Big Data zu Smart Data 70
2.5.4 Die kognitiven Grenzen für die Informationsmodellierung 74
3 Methoden der Informationsmodellierung 76
3.1 Wissen, Informationen, Daten 77
3.1.1 Bereitstellung von Wissen als Information 80
3.1.2 Wissen, Informationen, Daten in industriellen Anwendungen 89
3.2 Methoden der klassischen Informationsmodellierung 91
3.2.1 Informationsmodelle der klassischen Informationsmodellierung 91
3.2.2 Daten und Datenmodelle 93
3.2.3 Kontextualisierungen und Semantik 94
3.3 Syntax und Semantik von Informationsmodellen 96
3.3.1 Formsemantik 97
3.4 Syntax und Semantik von Entity-Relationship-Modellen 103
3.4.1 Entity-Relationship-Modelle 103
3.4.2 Syntax von Entity-Relationship-Diagrammen 110
3.4.3 Die Semantik von Entity-Relationship-Diagrammen 119
3.4.4 Metamodelle für die Darstellung der Syntax und Semantik von ERD 123
3.4.5 Intuitive Bedeutung von Entity-Relationship-Modellen 127
3.4.5.1 Domänensemantik von Entity-Relationship-Modellen 131
3.4.5.2 Formsemantik für Entity-Typen und Relationship-Typen 136
3.5 Die dynamischen Eigenschaften von Entity-Relationship-Modellen 149
3.5.1 Wirkungszusammenhänge 153
3.5.2 Wirkungszusammenhänge für die Änderungsoperationen „Einfügen“, „Löschen“, „Modifizieren“ 155
3.5.3 Darstellung von Wirkungszusammenhängen durch Propagationspfade 162
3.5.4 Zustände und Zustandsübergänge 164
3.5.5 Die Darstellung von Integritätsbedingungen 166
3.5.5.1 Kardinalität von Relationship-Typen 167
3.5.5.2 Spezielle Relationship-Typen 172
3.6 Abstraktionen 177
3.6.1 Abstraktionskonzepte der Informationsmodellierung 180
3.6.2 Abstraktionskonzepte der Informationsmodellierung und des Software Engineering 189
3.6.3 Beispiele zur graphischen Veranschaulichung von Abstraktionen 203
3.7 Semantik-Konzepte der klassischen Informationsmodellierung: Synopse 215
4 Kompositionale konstruierte Informationsmodelle 222
4.1 Kompositionale konstruierte Wissens- und Informationsmodelle 229
4.1.1 Struktur von Wissen und Wissensprofile 230
4.1.2 Struktur von Information und Informationsprofile 236
4.2 Kompositionale konstruierte Entity-Relationship-Modelle 248
4.2.1 Komponenten in Entity-Relationship-Diagrammen 249
4.2.2 Abstrakte Modelle, abstrakte Entities und abstrakte Relationships 254
4.2.3 Konstruktion von Entity-Relationship-Modellen 262
4.2.4 Metamodell für die Konstruktion von Modellen 267
4.3 Relativitätsprinzip für die komponentenorientierte Informationsmodellierung 271
4.4 Alternative graphische Darstellungen für Komponenten-Konstruktionen 274
4.4.1 Graphen als Darstellungen von Komponenten-Konstruktionen 274
4.4.2 Tabellarische Darstellung konstruierter abstrakter Entities/Entity-Typen 279
4.4.3 Konstruktionen in der Informationsmodellierung: Synopse und Ausblick 287
5 Extensionale Konstruktionen 292
5.1 Klassen-Konstruktionen 297
5.1.1 Klassen 300
5.1.2 Klassen-Konstruktionen 301
5.1.3 Modifikation konstruierter Klassen 315
5.1.4 Darstellung von Wirkungszusammenhängen durch Änderungen in konstruierten Entity-Klassen 319
5.1.4.1 Wirkungszusammenhänge für partiell abhängige konstituierende Entity-Klassen 325
5.1.4.2 Wirkungszusammenhänge für total abhängige konstituierende Entity-Klassen 330
5.1.4.3 Wirkungszusammenhänge für schwach abhängige konstituierende Entity-Klassen 337
5.1.4.4 Wirkungszusammenhänge für Klassen-Konstruktionen in der Übersicht 344
5.2 Gruppen-Konstruktionen 344
5.2.1 Die Konstruktions-Abstraktions-Beziehung „Gruppierung“ 346
5.2.2 Existenzabhängigkeiten für die Konstruktions-Abstraktions-Beziehung „Gruppierung“ 349
5.2.3 Wirkungszusammenhänge 350
6 Intensionale Konstruktionen 353
6.1 Generalisierungs-Konstruktionen 355
6.1.1 Die Konstruktions-Abstraktions-Beziehung „Generalisierung“ 366
6.1.2 Extensionale Existenzabhängigkeiten für die Generalisierungs-Konstruktion 369
6.1.3 Intensionale Wirkungszusammenhänge für Generalisierungs-Konstruktionen 372
6.2 Aggregations-Konstruktionen 376
6.2.1 Metamodell für Aggregations-Konstruktionen 382
6.2.1.1 Klassen als konstituierende Komponenten in Aggregations-Konstruktionen für mengenwertige Informationen 384
6.2.1.2 Entity-Relationship-Netze als konstituierende Komponenten in Aggregations-Konstruktionen 388
6.2.1.3 Wirkungszusammenhänge für die Aggregations-Konstruktion von Entity-Klassen 391
6.2.2 Form-Änderungen und intensionale Wirkungszusammenhänge für mengenwertige Informationen 398
6.3 Aggregations-Konstruktion nicht-mengenwertiger Entity-Typen 410
6.3.1 Aggregations-Konstruktionen für materielle Artefakte 411
6.3.1.1 Modellierung von materiellen Aggregations-Konstruktionen 411
6.3.1.2 Modellierung von Eigenschaften in materiellen Aggregations-Konstruktionen 427
6.3.2 Aktivierbare industrielle Produkte und Produktionssysteme 436
6.3.2.1 Industrielle Abläufe 439
6.3.2.2 Plattformen in industriellen Anwendungen 446
6.3.3 Aggregations-Konstruktionen für virtuelle Artefakte 455
6.3.3.1 Virtuelle Produktionssysteme als hybride Aggregations-Konstruktionen 463
6.3.3.2 Industrielle Abläufe in vernetzten virtuellen Produktionssystemen 485
6.3.3.3 Implementierung vernetzter industrieller Abläufen als vernetzte Produktionssystem-Hierarchien 494
6.3.3.4 Darstellungen von Aggregations-Hierarchien durch Graphen und Tabellen 499
7 Das HERMES Komponentenmodell 506
7.1 Objekte und Objekt-Konstruktionen 508
7.2 Objektwerte und Objekt-Wertänderungen 513
7.3 Objekt-Typen und Objekt-Typ-Spezifikationen 514
7.4 Objekt-Typ-Hierarchien und Objekt-Hierarchien 526
7.5 Spezifikation von Operationen durch Regeln 540
7.6 Spezifikation von Konstruktoren durch Zustandsgleichungen 544
7.7 Modularität des Objektmodell:Das HERMES Komponenten-Modell 550
8 Gesamt - Zusammenfassung 560
9 ANHANG A 565
A-1 Textuelle Darstellung in HERMES 566
A1.1 Grammatik zur Beschreibung von Regeln 566
A-1.1.1 Regeln zur Definition von Entity-Typen 567
A-1.1.2 Regeln zur Definition von Relationship-Typen 568
A-1.1.3 Regeln zur Beschreibung von Attributen 569
A-1.1.4 Die textuelle Darstellung der Aggregation 570
A-1.1.5 Die textuelle Darstellung der Generalisierung 573
A-1.1.6 Die textuelle Darstellung der Gruppierung 574
A-1.2 Kontextsensitive Eigenschaften 575
A-2 Operationale Semantik 576
A-2.1 Operationen zur Datenmanipulation 576
A-2.2 Beschreibung der statischen und dynamischen Integritätsbedingungen 578
A-2.3 Die operationale Semantik der Abstraktionskonzepte 581
A-3 Die Linearisierung in HERMES 591
A-3.1 Propagations-Elemente und EER-Netzwerke 591
A-3.2 Propagations-Pfade 593
A-3.3 Operationale Semantik von konzeptionellen Modellen im HERMES 598
Anhang B 602
Topic Map: 602

nexusstc/Data Engineering 4.0: Kompositionale Informationsmodelle für industrielle Anwendungen/6cadabe459f63829ffa0c4d7a12a5975.pdf

scihub/10.1007/978-3-658-33185-6.pdf

Data Engineering 4. 0: Kompositionale Informationsmodelle Für Industrielle Anwendungen

Herbert Weber; Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

Weber, Herbert

Springer Spektrum. in Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

Gabler-Verlag. in Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

Springer Nature

MORGAN KAUFMANN

Springer Nature, Weisbaden, 2021

Germany, Germany

7, 20210520

S.l, 2021

sci-hub for update

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Springer

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Digitale Systeme und Infrastrukturen werden in der Regel gemeinsam oder wie im öffentlichen Sprachgebrauch üblich, „geteilt“ genutzt. Das gilt sowohl für die Systeme und Infrastrukturen selbst, als auch für Daten, die häufig als das Öl der Digitalisierung bezeichnet werden. In industriellen Nutzungen sind Daten in den meisten Fällen eine geschäftskritische Ressource und können nicht, wie im privaten Nutzungsumfeld, bedingungslos und uneigennützig Dritten überlassen werden. Dennoch ist das Teilen von Daten für industrielle Anwendungen gewünscht und häufig auch zwingend notwendig, aber ebenso häufig unzulässig und gefährlich. Genauso zwingend wie das Teilen von Daten ist in industriellen Anwendungen das nutzungsgerechte und passgerechte Zusammenführen von Daten unterschiedlicher Bedeutung zu Daten-Konglomeraten.Um die digitale Souveränität gemeinsam berechtigter Nutzer von Daten gewährleisten zu können, muss zur Bewältigung dieserbeiden Aufgaben ein systematisches Data Engineering bereitgestellt werden.
Erscheinungsdatum: 21.05.2021

Digitale Systeme und Infrastrukturen werden in der Regel gemeinsam oder wie im öffentlichen Sprachgebrauch üblich, „geteilt“ genutzt. Das gilt sowohl für die Systeme und Infrastrukturen selbst, als auch für Daten, die häufig als das Öl der Digitalisierung bezeichnet werden. In industriellen Nutzungen sind Daten in den meisten Fällen eine geschäftskritische Ressource und können nicht, wie im privaten Nutzungsumfeld, bedingungslos und uneigennützig Dritten überlassen werden. Dennoch ist das Teilen von Daten für industrielle Anwendungen gewünscht und häufig auch zwingend notwendig, aber ebenso häufig unzulässig und gefährlich. Genauso zwingend wie das Teilen von Daten ist in industriellen Anwendungen das nutzungsgerechte und passgerechte Zusammenführen von Daten unterschiedlicher Bedeutung zu Daten-Konglomeraten. Um die digitale Souveränität gemeinsam berechtigter Nutzer von Daten gewährleisten zu können, muss zur Bewältigung dieser beiden Aufgaben ein systematisches Data Engineering bereitgestellt werden.

Kompositionale Informationsmodelle Zur Repräsentation Cyber-physikalischer Verbundsysteme. Der Inhalt Syntax Und Semantik Von Informationen Und Informationsmodellen Für Industrielle Anwendungen Die Zielgruppen Ingenieure In Den Klassischen Ingenieurdisziplinen Und In Der Informatik Der Autorherbert Weber Ist In Forschung Und Beratung Zur Formalisierung Der Entwicklung Industrieller Digitaler Anwendungen Tätig.

2021-10-09