ИСМ-06-2:
10. б) формат STEP, язык Express, SDAI, ISO 10303(ГОСТ Р ИСО 10303)
Формат ISO 10303 STEP – «Стандарт обмена данными о модели изделия», разрабатываемый Международной Организацией по стандартизации с 1983 года.
Стандарт STEP предусматривает объектный подход к организации данных. Стандарт STEP предназначен для представления большого количества аспектов изделия (т.е. с помощью стандарта STEP можно представлять данные об изделии с точки зрения множества предметных областей, например, конструирование механической части изделия, конструирование электронных компонентов, подготовка технологического процесса, поверочные расчеты, эксплуатация и т.д.). Единая Модель Изделия, отражающая все требуемые аспекты изделия, содержит данные, описываемые многими сотнями и тысячами понятий.
Рис. 8 Треугольник Фреге в интерпретации Ю. Р. Валькмана
Денотат – это объект, подлежащий описанию, т.е. моделированию. Естественно, что объект может быть составным и включать в себя некоторое множество объектов, т.е. может быть каким-то фрагментом реального мира. Также это может быть воображаемый фрагмент или объект – например, проектируемое изделие, которого в действительности еще нет (а, быть может, никогда и не будет). Другим типом воображаемых фрагментов или объектов, подлежащих моделированию, могут быть различные схемы: например, кинематические схемы, которые не существуют в качестве физических объектов, принципиальные электрические схемы, организационные структуры и т.д.
Концепт – это идея, т.е. набор понятий или понятие, которые соответствуют содержимому денотата. Концепт различается в зависимости от точки зрения или предметной области. Например, для тех же львов, упомянутых Шопенгауэром, идея льва с точки зрения организатора сафари будет отличаться от идеи льва с точки зрения работника зоопарка или с точки зрения дрессировщика цирка.
Знак – это описание денотата в соответствии с концептом. Под этим в интерпретации Ю. Р. Валькмана подразумевается математическая, или знаковая модель денотата. Именно этот угол треугольника различается более всего в концепции Фреге и в интерпретации Валькмана. Это и не удивительно, ведь для информационных технологий наибольший интерес представляет электронная модель объекта, о которой в эпоху Фреге не могло быть и речи. Таким образом, знак в современном понимании – это данные, созданные при помощи компьютера, хранящиеся в компьютере и обрабатываемые с помощью компьютера. Эти данные являются отображением денотата.
Более конкретное понимание концепта в данном контексте – это концептуальная схема данных, описывающая некоторую предметную область, и содержащая информацию о том:
Концептуальная схема данных может быть представлена:
Рис. 9 Треугольник Фреге применительно к ISO 10303 STEP
В STEP стандартизован набор концептуальных схем данных для некоторых прикладных предметных областей. Каждая концептуальная схема данных прикладной предметной области содержится в отдельном томе стандарта. Такой том в STEP называется «Прикладной протокол» (тома 200-й серии). В STEP концептуальные схемы данных представляются с помощью языка концептуальных схем данных EXPRESS (поэтому далее такие схемы будем называть «EXPRESS-схемами»). Кроме самой EXPRESS-схемы Прикладной протокол содержит толкование схемы с кратким описанием входящих в схему понятий (сущностей), а также некоторая информация о том, как была построена данная EXPRESS-схема. Язык EXPRESS сам по себе также является частью стандарта STEP.
Необходимым программным инструментом для работы с данными является инструментальная библиотека SDAI.
Первый из методов реализации STEP (обменный файл) предусматривал представление и хранение данных, соответствующих STEP, только в символьном виде. Первые работы по реализации стандарта STEP начались задолго до утверждения стандарта. В ходе этих первых работ выяснилось, что кроме реализации стандарта в виде символьного обменного файла необходима и реализация в виде базы данных. Такой метод реализации и получил название SDAI.
Второй метод реализации STEP — это протокол доступа к базам данным, содержимое которых определено средствами EXPRESS. Назначение такого протокола заключается в снижении стоимости эксплуатации интегрированной базы данных изделия за счет обеспечения совместимости сложных прикладных программных продуктов с такой базой данных.
SDAI описана в нескольких томах ISO 10303 STEP:
- в томе 22 даны логическая структура данных SDAI и спецификация функций обращения к базе данных в общем виде (без привязки к конкретному языку программирования);
- в томе 23 дана спецификация функций обращения к базе данных на языке C++;
- в томе 24 дана спецификация функций обращения к базе данных на языке C;
- в томе 25 дана спецификация функций обращения к базе данных на языке FORTRAN. Этот том был отменен. В настоящее время номер присвоен проекту реализации SDAI средствами UML.
- в томе 26 дана спецификация функций обращения к базе данных на языке IDL.
- в томе 27 дана спецификация функций обращения к базе данных на языке JAVA.
- в томе 28 дана спецификация структур данных SDAI на языке XML.
Рис. 10 Работа с библиотекой SDAI Конкретные реализации SDAI могут быть разделены на две большие группы: реализация SDAI раннего связывания (EARLY BINDING) и реализация SDAI позднего связывания (LATE BINDING). Реализация SDAI с ранним связыванием не содержит словаря данных. Реализация SDAI с поздним связыванием содержит словарь данных, доступный для приложения во время работы. Системы с ранним связыванием предполагают создание поддерживаемых конкретным языком программирования структур данных. Структуры данных отображают определения данных, сделанные средствами EXPRESS. Например, раннее связывание для Прикладного Протокола AP203, сделанное с использованием SDAI C++, использует для каждого определения, сделанного на EXPRESS, свой класс C++. Преимущество такого подхода состоит в возможности организации проверки типов. Классы C++ для раннего связывания обычно генерируются компилятором EXPRESS (в специальном режиме генерации классов C++). Определения сущностей ENTITY отображаются в классы, определения типов TYPE отображаются или в классы, или в определения типов (TYPEDEF). Структура наследования, описанная средствами EXPRESS, отображается в иерархию классов C++. Каждый из классов имеет методы доступа и модификации для хранящихся атрибутов, и конструкторы для инициализации новых экземпляров. Ниже приведен простой пример определения сущностей, сделанного средствами EXPRESS, и соответствующие этому определению классы C++. ENTITY Point; x : REAL; y : REAL; END_ENTITY; Прикладная программная система может использовать методы классов C++ для создания экземпляров сущностей, присвоения значений атрибутам и записи экземпляров сущностей в репозиторий. /* Create a point using the default constructor * and use the update methods to set its values. */ SdaiModelH mod; PointH point1 = SdaiCreate(mod, Point); Point1->x (1.0); Point1->y (0.0); сущность создается с применением специальной версии оператора new. SDAI позднего связывания, такое, как SDAI C, использует для доступа к данным словарь данных EXPRESS. При позднем связывании не используются генерируемые структуры . Для всех определений модели EXPRESS используется одна единственная структура данных. Для поиска значений данных используется словарь данных SDAI. Прикладная программная система для присвоения и запроса значений использует ограниченный набор простых универсальных функций, а не специализированные функции для каждого из значений. Ниже приведен программный код прикладной программной системы, построенной на SDAI позднего связывания: /* create new instances */ SdaiAppInstance point1; point1 = sdaiCreateInstanceBN(myModel, „point“); sdaiPutAttrBN(point1, „X“, sdaiREAL, 1.0); sdaiPutAttrBN(point1, „Y“, sdaiREAL, 0.0);Раннее связывание
Позднее связывание
© ism-06-2.ru