Evidence-based lean conceptual data modelling languages

• Pablo Fillotrani ^[1] ; C. Maria Keet ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional del Sur

     Universidad Nacional del Sur

     Argentina

     
  2. [2] University of Cape Town

     University of Cape Town

     City of Cape Town, Sudáfrica

     
• Localización: Journal of Computer Science and Technology, ISSN-e 1666-6038, Vol. 21, Nº. 2, 2021
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Lenguajes Austeros de Modelado Conceptual de Datos Basados en Evidencias
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• Resumen
  • español

    Existen varias reconstrucciones basadas en lógica de lenguajes de modelado conceptual como EER, diagramas de clases UML y ORM. Principalmente cubren fragmentos de estos lenguajes, y sus formalizaciones no están hechas para que se apliquen simultáneamente a estas tres familias de lenguajes como un mecanismo de unificación. Este hecho atenta contra el intercambio y la interoperabilidad de los modelos y el desarrollo de herramientas de soporte. Además, dada la falta de un proceso sistemático de diseño, ciertas decisiones ocultas en la representación lógica hacen que las formalizaciones sean incompatibles. En este trabajo nos proponemos atacar este problema, proponiendo primero un proceso de diseño lógico que puede ser aplicado en forma metodológica. Se generaliza y extiende el proceso DSL para que se pueda aplicar al diseño de lenguajes lógicos en general, incorporando análisis ontológico de las características del lenguaje. Segundo, se especifican perfiles lógicos minimales que sacan provecho de este proceso extendido, incluyendolos compromisos ontológicos asumidos, de evidencia de uso de las características del lenguaje, y de los propiedades computacionales de las Lógicas Descriptivas (DL, description logics). Estos perfiles caracterizan la estructura lógica esencial que se necesita para manejar la semántica de los modelos conceptuales, habilitando el desarrollo de herramientas automáticas de interoperabilidad. No existe correspondencia exacta directa entre estos perfiles y fragmentos conocidos de lenguajes DL, y el núcleo común es pequeño (la lógica tratable ALNI). Aunque es muy poca la posibilidad de derivar inconsistencias dentro de estos perfiles, es prometedor su uso en modelos conceptuales dado su complejidad en tiempo escalable.

  • English

    Multiple logic-based reconstructions of conceptual data modelling languages such as EER, UML Class Diagrams, and ORM exist. They mainly cover various fragments of the languages and none are formalised such that the logic applies simultaneously for all three modelling language families as unifying mechanism. This hampers interchangeability, interoperability, and tooling support. In addition, due to the lack of a systematic design process of the logic used for the formalisation, hidden choices permeate the formalisations that have rendered them incompatible. We aim to address these problems, first, by structuring the logic design process in a methodological way. We generalise and extend the DSL design process to apply to logic language design more generally and, in particular, by incorporating an ontological analysis of language features in the process. Second, we specify minimal logic profiles availing of this extended process, including the ontological commitments embedded in the languages, of evidence gathered of language feature usage, and of computational complexity insights from Description Logics (DL). The profiles characterise the essential logic structure needed to handle the semantics of conceptual models, therewith enabling the development of interoperability tools. There is no known DL language that matches exactly the features of those profiles and the common core is small (in the tractable DL ALNI). Although hardly any inconsistencies can be derived with the profiles, it is promising for scalable runtime use of conceptual data models.