Ontologías y Metamodelos - Universidad de Castilla-La Mancha

Proceso Software y gestión gesti n de 

Conocimiento 

3 – Ontologías Ontolog as y Metamodelos 

Francisco Francisco Ruiz 

Ruiz 

Ciudad Real 

Dep. de Tecnologías Tecnolog as y Sistemas de Información 

Informaci 

Escuela Superior de Informática 

Inform tica 

Universidad de Castilla-La Castilla La Mancha

Ontologías Ontolog as y Metamodelos 

Objetivos parciales 

• Conocer los conceptos básicos b sicos de ontologías. ontolog as. 

• Uso de las ontologías ontolog as en ingeniería ingenier a del 

software. 

• Presentar una ontología ontolog a del mantenimiento 

• Utilización Utilizaci n de las arquitecturas conceptuales y 

los metamodelos para abordar la complejidad. 

• Presentar los principales estándares est ndares de 

metamodelado: MOF/XMI. 

UCLM-TSI. Francisco Ruiz. Proceso Software y GC 3. 2


Contenidos 

• Ontologías. Ontolog as. 

Para qué qu Ingeniería Ingenier a del Software. 

Ingeniería Ingenier a ontológica. ontol gica. 

Representación. 

Representaci n. 

REFSENO. 

Ontología Ontolog a para el Mantenimiento. 

Arquitecturas conceptuales. 

Metamodelos. 

ndares para metamodelado. 

MOF. 

Casos de uso en datos y procesos. 

XMI. 

Caso de uso. 

• Arquitecturas conceptuales. 

• Estándares Est para metamodelado. 



Lecturas (i) 

Lecturas 

• Básicas sicas 

Ruiz, F. (2003): “MANTIS: MANTIS: Definición Definici n de un Entorno para la 

Gestión Gesti n del Mantenimiento de Software”. Software . Tesis Doctoral. Dep. 

de Informática, Inform tica, Univ. de Castilla-La Castilla La Mancha. Capítulo Cap tulo 5 (parte) 

y anexos C-G. C G. 

Gruber, Gruber, 

T. (1995): Towards Principles for the Design of 

Ontologies used for Knowledge Sharing. Sharing. 

International International Journal Journal 

of of Human--Computer 

Human Computer Studies, Studies, 

43(5/6), pp 907-928. 907 928. 

Ruiz, F. et al. (2004): El Meta-Meta Meta Meta, , las Ontologías Ontolog as y la 

Investigación Investigaci n en Ingeniería Ingenier a del Software. II II Workshop Workshop en en 

MMéétodos todos de de Investigacióón Investigaci n y y Fundamentos Fundamentos Filosóóficos Filos ficos en en 

Ingenieríía Ingenier a del del Software Software y y Sistemas Sistemas de de Informacióónn 

Informaci 

(MIFISIS'04). 5-6 5 6 noviembre, Valladolid. 



Lecturas (ii) 

Lecturas 

• Complementarias 

Deridder, D. y Wouters, Wouters, 

B. (1999): The Use of Ontologies as a 

Backbone for Software Engineering Tools. Fourth Australian 

Knowledge Acquisition Workshop (AKAW'99). 5-6 5 6 diciembre, diciembre, 

Sydney (Australia). 

Deridder, Deridder, 

D. (2002): A Concept-Oriented 

Concept Oriented Approach to Support 

Software Maintenance and Reuse Activities. Activities. 

5th Joint onference 

on Knowledge-Based 

Knowledge Based Software Engineering (JCKBSE2002). 11- 11 

13 septiembre, Maribor (Eslovenia). 

Devedzíc, Devedz , V. (2002): Understanding Ontological Engineering. 

Engineering. 

Communications of ACM. 45(4), pp. 136-144. 136 144. 

Gruninger, Gruninger, 

M. y Lee, J. (2002): Ontology Applications and 

Design. Design. 

Communications of the ACM. 45(2), February 2002, pp. 

39-41. 39 41. 



Lecturas (iii) 

Lecturas 

• Complementarias bis 

Guarino, Guarino, 

N. (1998): Formal Ontology and Information Systems. Systems. 

Formal Ontology in Information Systems (FOIS’98). (FOIS 98). Trento 

(Italia), 6-8 6 8 junio. IOS Press, Press, 

pp. 3-15. 3 15. 

Kishore, Kishore, 

R., Zhang, Zhang, 

H. & Ramesh, Ramesh, 

R. (2004): A Helix-Spindle 

Helix Spindle 

Model for Ontological Engineering. 

Engineering. 

Communicatiosn of ACM, 

February 2004/Vol. 47, No. 2, pp. 69-75. 69 75. 

Mylopoulos, Mylopoulos, 

J. (1998): Information Modeling in the Time of the 

Revolution. Revolution. 

Information Systems, Systems, 

23(3-4), 23(3 4), pp. 127-155. 127 155. 

Spyns, Spyns, 

P., Meersman, Meersman, 

R. y Jarrar, M. (2002): Data Modelling 

versus Ontology Engineering. Engineering. 

SIGMOD Record, 31(4), 

December-2002, December 2002, pp. 12-17. 12 17. 

Tautz, Tautz, 

C. y Von Wangenheim, 

Wangenheim, 

C.G. C.G. 

(1998): REFSENO: REFSENO: 

A 

Representation Formalism for Software Engineering Ontologies. 

Fraunhofer IESE-Report 

IESE Report No. 015.98/E, version 1.1, October 20. 



Lecturas (iv) 

Lecturas 

• Complementarias (estándares) 

(est ndares) 

OMG (2002): Meta Object Facility (MOF) Specification; Specification; 

versión versi n 

1.4, abril 2002. Object Management Group. Group 

http://www.omg.org 

http:// www.omg.org/technology technology/documents documents/formal/ /formal/mof.htm mof.htm 

OMG (2003): XML Metadata Interchange (XMI) Specification; 

Specification; 

versión versi n 2.0, mayo 2003. Object Management Group. Group 


http:// www.omg.org/technology technology/documents documents/formal/ /formal/xmi.htm xmi.htm 

OMG (2002): Software Process Engineering Metamodel 



version 1.0, noviembre 2002. Object 

Management Group. Group 


http:// www.omg.org/technology technology/documents documents/formal/ /formal/spem.htm spem.htm 


Ontologías Ontolog as 

• Gruber (1995): 

Especificacióón Especificaci n explíícita expl cita de de una una 

conceptualizacióónn 

conceptualizaci 

Una conceptualización conceptualizaci es una vista abstracta simplificada de la 

porción porci n de la realidad que nos interesa: 

=> objetos, conceptos y otras entidades que asumimos que 

existen en algún alg n área rea de interés, inter s, y las relaciones existentes entre 

ellos. 

• Se utilizan para describir acuerdos ontológicos 

ontol gicos entre un conjunto 

de agentes. 

Así As se facilita la comunicación comunicaci n entre los agentes. 

Un agente satisface una ontología ontolog a si sus acciones observables son 

consistentes con las definiciones de la ontología. ontolog a. 



¿Para Para qué qu en I.S.? 

• Gruninger y Lee (2002) establecen tres utilidades de las 

ontologías: ontolog 

as: 

Comunicación; 

Comunicaci 

entre humanos que participan en proyectos 

entre humanos y sistemas software 

entre humanos que participan en proyectos 

entre humanos y sistemas software 

entre sistemas software ¿? 

Reutilización Reutilizaci n y organización organizaci del conocimiento; 

filtrado de conocimiento. 

Inferencia Computacional. 

Una ontología 

O 

está basado en 

Un modelo 

M 

Un sistema real 

S 

es una imagen de 



Ingeniería Ingenier a Ontológica Ontol gica (i) 

• Conjunto de actividades llevadas a cabo durante la 

conceptualización, conceptualizaci n, diseño, dise o, implementación implementaci n y uso de 

ontologías ontolog as (Devedzic ( Devedzic, , 2002). 

• Implica temas como 

Filosofía, Filosof a, 

Metafísica, Metaf sica, 

Formalismos para representación representaci n del conocimiento, 

Metodologías Metodolog as de desarrollo, 

Compartición Compartici n y reutilización reutilizaci n del conocimiento, 

Gestión Gesti n del conocimiento, 

Modelado de procesos de negocio, 

Sentido común, com n, 

Sistematización Sistematizaci n del conocimiento de un dominio, 

Recuperación Recuperaci n de información, 

informaci n, 

Estandarización, Estandarizaci n, y 

Evaluación 

Evaluaci 



Ingeniería Ingenier a Ontológica Ontol gica (ii) 

• Methontology (Fernández (Fern ndez et al, 1997) imita el 

ciclo de vida del software propuesto por IEEE 

1074, estableciendo las etapas principales 

siguientes: 

Planificación; 

Especificación (de los requisitos) de la ontología; ontolog a; 

Conceptualización: : crear la ontología ontolog a propiamente 

dicha (equivalente al diseño dise o en un sistema 

software); 

Implementación: : representación representaci n y almacenamiento 

de la Conceptualización Conceptualizaci n anterior mediante el uso de 

alguna herramienta informática. 

inform tica. 

1. Planificaci 

2. Especificaci 

3. Conceptualizaci 

4. Implementaci 



Representación 

Representaci 

• Informal 

Informal 

Lenguaje natural 

• Semi-formal 

Semi 

formal 

REFSENO 

REFSENO 

UML 

• Formal 

Formal 

GLEO 

((∀∀a) a) ( ( actividad(a,’’Actividad actividad(a, Actividad de de Modificacióónn’’) 

Modificaci ) →→ actividad(a,’’Actividad actividad(a, Actividad de de 

Mantenimiento’’) Mantenimiento ) ) ) 

((∀∀a1,a2) a1,a2) ( ( sub--actividad(a1,a2) 

sub actividad(a1,a2) ↔↔ super--actividad(a2,a1) super actividad(a2,a1) ) ) 

((∀∀a,s) a,s) ( ( entrada(s,a) entrada(s,a) →→ artefacto(s) artefacto(s) ∧∧ actividad(a,_) actividad(a,_) ) ) 

((∀∀a,s) a,s) ( ( salida(s,a) salida(s,a) →→ artefacto(s) artefacto(s) ∧∧ actividad(a,_) actividad(a,_) ) ) 

((∀∀a1,a2) a1,a2) ( ( pre--actividad(a1,a2) 

pre actividad(a1,a2) ↔↔ ((∃∃s) s) ( ( entrada(s,a2) entrada(s,a2) ∧∧ salida(s,a1) salida(s,a1) ) ) ) 

) 



REFSENO 

• Representation 

Representation Formalism Formalism for for Software Software 

Engineering Engineering Ontologies Ontologies ((Tautz Tautz y y Von Von Wangenheim, 

Wangenheim, 

1998). 1998). 

Representación Representaci n de ontologías ontolog as de ingeniería ingenier a del software 

mediante orientación orientaci n a objetos en forma de tablas, texto y, 

opcionalmente, diagramas; 

=> Semi-formal 

Semi formal 

Se utilizan un conjunto de primitivas epistémicas 

epist micas. 

Conceptos 

Atributos terminales 

Atributos no terminales 

Tipos 

Instancias 

También Tambi n propone un método m todo de diseño dise o basado en una 

adaptación adaptaci n de Methontology. 

Methontology 


Ontología Ontolog a para el Mantenimiento (i) 

Ontología del Mantenimiento 

(gestión de los proyectos) 

Subontología de los Productos 

Subontología de Organización 

del Proceso 

- Procedimientos 

- Gestión de Peticiones 

- Problemas 

Subontología de las 

Actividades 

Subontología de los 

Agentes 


Ontología Ontolog a para el Mantenimiento (ii) 

dividir 

Producto 

madurez 

tamaño 

composición 

tipo de aplicación 

calidad 

edad 

+proyecto 

0..1 

0..* 

+sub-proyecto 

Proyecto 

1..* 

engloba 

1..* 

Elemento 

1 

está-compuesto-por 

1..* 

1 

 

ha-generado 

1..* 

Versión 

 

pretende 

Objetivo 

1..* 

1..* 

1..* 

limita-a 

0..* 

Precondición 

 

1..* 

Artefacto 

calidad 

tipo 

edad 

entregable 

Artefacto Actividad Recurso Agente 

1..* 

incluye-a 

1..* 

se-refi ere-a 

Restricción 

UCLM-TSI. Francisco Ruiz. Proceso Software y GC 3. 15 

0..* 

+compuesto 

contiene 

0..* 

+componente 

1..* 

Esquema Los Productos básico

Ontología Ontolog a para el Mantenimiento (iii) 

Artefacto 

0..* 

es-entrada-de 

1..* 

Actividad 

0..* 

1..* 

nivel abstracción 1..* 0..* 

dividir 

+proyecto 

Corrección 

es-salida-de 

 

0..1 

0..* 

Mantenimiento 

+sub-proyecto 

Investigación 

historia Modificación 

tamaño modificación 

criticidad 

Proyecto 

Principal 

1..* 

engloba 

1..* 

Retirada 

Elemento 

Objetivo 

Recurso 

1..* pretende utiliza 0..* 

 

1..* 

1..* 

Software 

0..* 

1..* Soporte 

limita-a 

 

Precondición 

Hardware 

Gestión 

Gestión Proceso 

1..* 

Mejora 

Aseguramiento Calidad 

Gestión Configuraci ón 

formalidad 

calidad 

Artefacto Eliminar problemas Actividad Prevenir problemas Cambiar Recurso Requisitos Agente 

Cambiar Implementación 

se-refi ere-a 

Restricción 


1..* 

Esquema las Jerarquía Actividades básico de 

y Actividades 

los Recursos

Ontología Ontolog a para el Mantenimiento (iv) 

Softw are 

1..* 

automatiza 

< > 

Gestión 

modifica 

Artefacto 

 

0..* 

Gestión del Proceso 

Principal 

 

Procedimiento 

1..* 

automatiza invoca-agrado 

automatización Soporte 

Software 0..* 

1..* 

1..* 

0..* 1..* 

1..* 

1..* 

 

1..* 

 

Paradigma 

Procedimiento 

Actividad 

utiliza 

Mantenimiento 

1..* Gestión Configuración 

grado automatización 

1..* 1..* 

Mé todo Técnica Guía 

Actividad 

Tecnología Desarrollo 

1..* 

0..* 

1..* 

puede-utilizar 1 

 

 

entrega 1..* 

Modificación Principal 

 

 

Investigación invoca-a 

está-limitado-por Soporte 

0..* 

0..* 

0..* Versión 

1 

0..* 

1..* 1 

1 

1..* 

Informe Gestión Investigación 

incluye 

 

Mantenimiento 

Gestión Configuración 

 

incluye 

aprueba efectos 

produce 

ha-generado 

1 

Método Técnica Guía 

1..* 

1..* 1 criticidad 

0..1 

 

 

1 

1..* 

entrega 

1..* 

Gestión PM 

Control 1..* Cambio prioridad 

Gestión Proceso recibe Informe Modificación Investigación 

Investigación Producto 

Paradigma Tecnología causado-por Desarrollo 

1 

Versión 

1 

1 

1..* 

1..* 1..* 

1..* 

localizada-en 

0..* 

1..* 

1 

0..* 

incluye 

incluye 

> 

1 

0..* 

0..* 

 

 

1..* 

+original 

aprueba +posterior produce 

1..* 

soporta ha-generado 

Agente > 1 

0..1 

 

Gestión PM 

está-basado-en 

1..* Causa 

Control Cambio 

Informe Investigación 

0..1 

1 

 

recibe 

1 1Artefacto 

efectos Mantenedor 

recibe 

1..* 

Producto 

0..* 1..* 

criticidad 

Los Procedimientos 

1 

 

Agente 

0..* prioridad 

1..* 

 

 

comunica complementar 

1..* 

 

> 

1..* 

1..* 

está-basado-en 

1..* 1 

1 está-sujeta-a 

1..* 

soporta 

reci 0..* be 

+original 

1..* 

1 

 

comunica 

0..* 

+posterior 

Acuerdo Nivel Servicio 

1..* 

1 

causado-por 

Petición Mantenimiento 

> 

condiciones servicio 

está-sujeta-a Peti ción Mantenimiento 

complementar 1..* 

0..1 

Solicitud Cambio 

Informe Problema 

Solicitud Cambio Informe Problema 

1 

Acuerdo Nivel Servicio 

condiciones 

servicio 

define-estructura-organizativa-de 

 

mod i fi ca 

 

0..* está-li mi tado-por 0..* 

1..* 

 

pu ed e-uutiliza tiliza r 

Factor Desarrollo 

Factor Desarrollo 

 

localizada-en 

Causa Mantenedor 

Artefacto 

1..* 

0..* 

1 

Informes No-software Defecto de 

0..* 

Investigación 

Fallo 

 

define-estructura-organizativa-de 

Artefacto 

Gestión de 

Peticiones 

Organización 

No-software Defecto Fallo 

Del Proceso 


Ontología Ontolog a para el Mantenimiento (v) 

Recurso 

0..* 

+superior 

Software 

 

posee 

Persona 

habilidades 

a ctitu d 

Puesto 

0..1 

0..* 

informar-a 

 

Agente 0..* real iza 

0..* 

Actividad 

0..1 

+subordinada 

emplea 

0..* 

Organización 1..* 

1..* 1..* 

+subordinado 

1..* 

Humano 

Mantenedor Cliente 

0..1 

 

 

desempeña 

1..* 

es-responsable-de 

0..* 

1 

 

es-dueño-de 

soporta 

 

Producto 


Rol 

habilidades 

capacidades 

1..* 

1 

incluir 

1..* 

1..* 

Usuario 

0..* 

 

utiliza 

+principal 

de los 

Agentes

Arquitecturas conceptuales (i) 

Modelo de meta-meta-metadatos 

(=MetaMetaModelo) 

Modelo de meta-metadatos 

(=MetaModelo) 

Modelo de metadatos 

(=Modelo) 

Datos 

Lenguaje estándar 

para definición de 

metamodelos 

Ej Metamodelos 

E/R 

UML 

Diagramas E/R 

Modelos UML 

Base datos 

empresa 

etc..L 


Arquitecturas conceptuales (ii) 

• Un principio importante de la ingeniería ingenier a del software es 

la separación separaci n de un sistema en capas de encapsulación, 

encapsulaci , 

que pueden especificarse, diseñarse dise arse y llevarse a cabo 

de manera independiente en gran parte. 

• Estas capas o niveles conceptuales ayudan a: 

ganar ganar control control intelectual intelectual del del sistema sistema dividiééndolo dividi ndolo en en abstracciones 

abstracciones 

significativas; 

significativas; 

reducir reducir la la complejidad complejidad de de construccióón construcci n del del sistema sistema al al dividirlo dividirlo en en 

piezas piezas separables separables que que pueden pueden construirse construirse de de forma forma independiente independiente por por 

un un núúmero n mero relativamente relativamente pequeñño peque o de de especialistas; 

especialistas; 

reducir reducir los los costes costes de de mantenimiento al al poder poder localizar localizar máás m s fáácilmente f cilmente 

el el impacto impacto de de muchos muchos cambios; cambios; 

facilitar facilitar la la evolucióón evoluci n del del sistema sistema al al posibilitar posibilitar la la sustitucióón sustituci n de de capas capas 

completas completas de de funcionalidad; funcionalidad; yy 

aumentar aumentar la la generalidad generalidad del del sistema sistema al al permitir permitir abstracciones abstracciones máás m s 

generales generales en en los los niveles niveles superiores. 

superiores. 


Arquitecturas conceptuales (iii) 

Nivel M3 

Class 

Nivel M1 

Corrective Maintenance Activity 

Intervention responsible 

Department 

M3-M2 

M2-M1 

Phone number M1-M0 

Nivel M2 

Nivel M0 

Corrective Maintenance Activity nº 36 

Luis García 

Marketing 

926555555 

Activity 


Arquitecturas conceptuales 

Metamodelos (i) 

Metamodelos 

• Para la gestión gesti n de la complejidad de los 

sistemas, sistema , y poder construir sistemas abiertos y 

extensibles, extensibles se utiliza la metamodelizaci 

metamodelización. 

• Un metamodelo es un modelo modelo de de modelos. 

modelos 



Metamodelos (ii) 


• Existen 13 utilidades de los metamodelos en análisis an lisis y 

diseño dise o de sistemas (Castellani Castellani, , 1998): 

Relativos con la creación creaci n inicial de modelos: 

Definición Definici 

Representación Representaci n de modelos 

Representación Representaci n de modelos distintos 

Unificación Unificaci 

Verificación Verificaci 

 

Representación Representaci n de la evolución evoluci n (versiones) de modelos 

Creación Creaci n de resúmenes res menes 

Relativos a la particularización particularizaci n ( (customize customize) ) de modelos 

Extracción Extracci n de subconjuntos coherentes 

Creación Creaci n de modelos particularizados 

Relativos al análisis an lisis de modelos 

Evaluación Evaluaci 

Comparación 

Comparaci 

Otros 

Diseño Dise o de CASE Aprendizaje 



Metamodelos (iii) 


• Utilidades en Ingeniería Ingenier a del Software son: 

Como omo esquemas conceptuales para repositorios que 

dan soporte a los datos relacionados con los 

procesos software. 

Como esquemas conceptuales para herramientas 

CASE. 

Para definir lenguajes de modelado. 

Para permitir interoperabilidad entre herramientas 

(apoyándose (apoy ndose en estándares est ndares para intercambio: intercambio: 

XMI, 

XIF, ..). .. 

Como herramientas para entender las relaciones 

entre conceptos en diferentes lenguajes de 

modelado. 



Metamodelos (iv) 


• Utilidad en Procesos Software 

Para poder integrar varios PS, cada uno con su MP. 

Para la mejora de PS. 

Permitiendo la evolución evoluci n del modelo de un PS. 

Pudiendo gestionar de forma integrada el proceso y el 

metaproceso. 

metaproceso 

Para construir PSEE más m s potentes. 

Haciendo que el repositorio sea más m s genérico gen rico y tenga más m s 

capacidad semántica. sem ntica. 

Permitiendo que todas las herramientas, incluso estando 

basadas en un metamodelo diferente, compartan los 

modelos. 


MOF (i) 

• Meta 

Meta-Object Object Facility. Facility 

• Est stándar ndar definido por OMG ( (Object Object Management 

Management 

Group) Group) 

para la definicióón, definici n, representacióón representaci n y y gestióón gesti n de de 

metadatos. metadatos 

• MOF, MOF y sus especificaciones asociadas, asociadas incluyen: 

Una arquitectura de 4 niveles de metadatos, que proporciona 

un patrón patr n genérico gen rico para la construcción construcci n de sistemas centrados 

en los metadatos. 

El modelo MOF, MOF, 

un lenguaje estándar est ndar y abstracto para los 

metamodelos que definen diferentes clases de metadatos. 

La especificación especificaci n XMI, XMI, 

que define las correspondencias que 

soportan el intercambio de metadatos y metamodelos basados 

en MOF. MOF. 

Utiliza el lenguaje XML. 

XML 


MOF (ii) 

• Soporta oporta cualquier clase de metadatos que pueda ser 

descrita usando técnicas t cnicas de modelado OO. OO 

• En el contexto de MOF, MOF un modelo es cualquier 

coleccióón colecci n de de metadatos metadatos que que estáán est n relacionados relacionados de la 

siguiente manera: 

Los metadatos describen información informaci n interrelacionada de 

alguna forma. 

Todos los metadatos definidos deben estar en concordancia 

con una serie de reglas que definen su estructura y 

consistencia (están (est n basados en un lenguaje abstracto). 

Los metadatos tienen significado en un marco semántico sem ntico 

común. com n. 

• Por tanto, un modelo en MOF no es un modelo en el 

sentido usual de la palabra. 


MOF (iii) 

• Los metadatos son en sí s mismos clases de información 

informaci n 

y pueden ser descritos por otros metadatos (que 

pertenecerían pertenecer an a un nivel de abstracción abstracci n mayor). 

• En la terminología terminolog a de MOF, los metadatos que 

describen otros metadatos se denominan meta- 

metadatos, metadatos, 

y por lo tanto, un modelo formado por 

meta-metadatos meta metadatos se denomina metamodelo. 

metamodelo 

• MOF permite integrar diferentes metamodelos mediante 

la definición definici n de una sintaxis abstracta y común com n a todos 

ellos. Esta sintaxis abstracta se conoce con el nombre 

de Modelo MOF y, por tanto, tanto constituye el modelo 

común com n a todos los metamodelos (meta meta- 

metamodelo). 

metamodelo). 


MOF 

Niveles Conceptuales 

Nivel MOF Ejemplo 

M3 

Modelo MOF 

(Meta-metamodelo) 

M2 Meta-modelo 

UML, 

Entidad-Interrelación 

M1 Modelo Modelo de Coche en UML 

M0 Datos Datos de un coche concreto 

Relación entre niveles: 

Objeto(i-1) ES_UNA_INSTANCIA DE Objeto(i) 


MOF 

Modelo MOF M3 (i) 

• Principales 

Principales Constructores 

Clases 

Clases 

Tienen atributos, atributos, 

operaciones, 

operaciones, 

referencias. 

referencias 

Asociaciones 

Asociaciones 

Sólo lo se permiten asociaciones binarias 

Tienen ienen dos finales de asociación. asociaci 

Paquetes 

Paquetes 

Colecciones olecciones de clases y asociaciones relacionadas, relacionadas, 

con fines 

de reutilización. 

reutilizaci 

Pueden ueden ser simples o compuestos, 

compuestos, 

cuando importan de 

otros paquetes o heredan de ellos. ellos 

Tambi ambién pueden ser anidados. 

anidados 


MOF 

Modelo MOF M3 (ii ii) 


MOF 

Modelo MOF M3 (iii iii) 

• Todos los conceptos representados en el nivel M2 se 

consideran instancias de clase--MOF clase MOF o de asociacióónn-- asociaci 

MOF. MOF 

"Actividad Actividad", ", " "Actor Actor" " o " "Artefacto Artefacto" " son ejemplares de clase--MOF clase MOF; 

"Actividad Actividad usa usa Recursos" Recursos" 

o " "Artefacto Artefacto es_entrada_de es_entrada_de Actividad" Actividad" 

son ejemplares de asociacióónn--MOF 

asociaci MOF 

• Un modelo--MOF 

modelo MOF se puede representar mediante 

diagramas UML, UML, 

o 

el lenguaje MODL (Meta Meta Object Object Definition Definition Language), Language), 

pero para su manejo automático autom tico y su portabilidad entre 

herramientas en un EIS, es mucho mejor utilizar XMI (XML XML 

Metadata Metadata Interchange). 

Interchange). 


MOF 

Caso de uso en datos (i) 






Datos 

Esquemas 

Modelo E/R 







Datos 

Modelo 

Relacional 

Esquemas 






Datos 

M3 

M2 

M1 


M0 

Alumno 

Matricula 

Curso 

EJEMPLO 

Nombre 

DNI 

Vez 

Titulación 

Siglas 

Creditos 

Pila 

Apellido1 

Apellido2

MOF 

Caso de uso en datos (ii ii) 

M3-M2 M2-M1 M1-M0 

CLASE MOF 

Tipo de Entidad (TE) 

Tipo de Interrelación (TI) 

Atributo (A) 

Identificador Principal (IP) 

ASOCIACIÓN MOF 

A pertenece a A 

A pertenece a TE 

IP identifica a TE 

Tipo de Entidad 

Alumno 

Curso 

Atributo 

DNI 

Nombre 

Créditos 

Identificador Principal 

Alumno 

Curso 

.................... 

IP identifica a TE 

IP-Alumno identifica Alumno 

IP-Curso identifica a Curso 

A pertenece a TE 

Nombre pertenece a Alumno 

Créditos pertenece a Curso 

Alumno 

555555 

Luis García Muñoz 

Curso 

1º ISI 

2º ITIG 

IP Curso Identifica a Curso 

1º ISI Identifica a Instancia de 

Curso 1 

Nombre Pertenece a Alumno 

Luis García Muñoz pertenece 

a alumno 5555555 


MOF 

Caso de uso en procesos (i) 






Datos 


Metamodelo Procesos 

Software 

MANTEMA Otras Metodologías 






Datos 






Datos 

M3 


M2 

M1 

M0 

Ejemplo de PS: 

Mantenimiento (PMS) 

Nivel M2: 

Metamodelo general 

para procesos 

software 

Nivel M1: 

PMS según la 

metodología 

MANTEMA

MOF 

Caso de uso en procesos (ii ii) 

Actor 

name : String 

+Actor que desempeña el rol 

incluye 

+Tarea 

0. .* 

+Actividad 

1 

Especificacion de Actividad 

name : String 

+Actividad 

Desempeña 

se asigna a 

0..* 

+Rol del Actor 

1 

1 

1 

1 

+Poseedor 

+Poseedo r 

+Poseedor 

0..* 

Rol 

name : String 

Emplea 

Tiene Salida 

tiene 

+Rol asignado 

Tiene entrada 

Tiene Intermedio 

+Herrami enta empleada 

Metamodelo M2 

(simplificado) 

+ Salida d e Ac ti vi dad 

Parámetro 

Nombre : String 

Tip o : String 

Descripcion : String 

Herramienta 

name : String 

+Entrada de Actividad 

Producto 


0..* 

0..* 

0..* 

0..* 

+Intermedio de Actividad 

0..* 

name

MOF 

Caso de uso en procesos (iii iii) 

Modelo M1 

MANTEMA 


MOF 

Caso de uso en procesos (iv iv) 

Correspondencias Correspondencias M3--M2 M3 M2 


CLASE MOF 

MOF 

Caso de uso en procesos (v) 

M3-M2 M2-M1 M1-M0 

Especificación de Actividad 

Actor 

Producto 

Rol 

Parámetro, 

Herramienta 

ASOCIACIÓN 

MOF 

EA incluye EA 

EA tiene como entrada PROD 

EA tien e com o in term ed io PR O D 

EA tiene com o salida PRO D 

EA tiene PAR 

EA em plea H 

EA se a sign a a R 

A desem peña R 

Especificación de 

A nálisis Error 

Investigar y analizar causas 

Intervención Correctiva Urgente 

Realizar acciones correctivas 

Análisis de la petición 

Valorar Petición 

Elegir alternativa adecuada 

Producto 

Software en explotación 

Softw are a corregir 

Softw are Corregido 

Actor 

Mantenedor 

Clien te 

An a lista 

.................... 

EA incluye EA 

Intervención correctiva urgente 

incluye Realizar acciones 

correctivas 

Análisis del error incluye 

I nvestigar y analizar causas 

An álisis de la petición in clu ye 

Valorar petición 

EA tiene como entrada PROD 

Realizar acciones correctivas como entrada Software a Corregir 

I nvestigar y Analizar Causas tiene 

como entrada Software en 

Explotación 

.................... 

Ejecución de los 

modelos en Proyectos 

concretos de 

Mantenimiento del 

S oftw are 


XMI (i) 

• XML Metadata Interchange 

Herramienta 

6 

Herramienta 

1 

Herramienta 

5 

6 X 6 – 6 = 30 enlaces 

Herramienta 

2 

Herramienta 

4 

Herramienta 

3 

Herramientas de 

desarrollo 

Diseño 

Enlace Único por herramienta 

Total 6 enlaces 

Esquemas 

de bases 

de datos 

XMI 

Activos 

Software 

Informes 

Repositorio 


XMI (ii ii) 

• Propósito: Prop sito: Facilitar el intercambio de metadatos 

entre herramientas de modelado y repositorios de 

metadatos (basados en el OMG-MOF) OMG MOF) en 

entornos distribuidos heterogéneos. 

heterog neos. 

• XMI integra fundamentalmente: 

XML (eXtensible eXtensible Markup Language) Language 

MOF (Meta Object Facility) 

Facility 


XMI (iii iii) 

• Incluye: 

Reglas de producción producci para transformar metamodelos 

basados en MOF en XML DTD's. DTD's 

Reglas de producción producci para transformar modelos 

basados en metamodelos MOF en archivos XML. XML 

Principios de diseño dise para los DTD's y archivos XML 

basados en XMI. 

DTD's específicos espec ficos del UML y del MOF. 


XMI (iv iv) 

Ejemplo Ejemplo 

 

 

xmi.version="1.0"> 

 

 

 

 

 

 

.......... > 

........ > 

 

 

 

 

XMI (v) 

Relaci Relación n entre MOF y XMI 

MOF 

Metamodelo 

basado en 

MOF 

Modelo 

es instancia de 

es instancia de 

Interfaz 

MOF 

Interfaz 

Reflectiva 

MOF 

XMI 

Consultar Metamodelo 

Consultar Metamodelo 

Consultar Valores 

Generador DTD's 

Generador Documentos XMI 

Generar 

Generar 

DTD XML 

DOCUMENTO 

XML 


XMI 

Caso de uso en procesos (i) 

Correspondencia M3-M2 M3 M2 


XMI 

Caso de uso en procesos (ii ii) 

DTD Metamodelo Procesos SW 


XMI 

Caso de uso en procesos (iii iii) 

Correspondencia M2-M1 M2 M1 


Otros estándares est ndares de metamodelado (i) 

• OIM / XIF 

Open Information Model, Model, 

estándar est ndar de MDC (Meta 

Data Coalition). Coalition). 

Soportar oportar la interoperabilidad entre diferentes compañías compa as y 

tecnologías tecnolog as 

compartido. 

compartido 

mediante un modelo de información 

informaci n 


Otros estándares est ndares de metamodelado (ii ii) 

OIM OIM / XIF 

• Basado asado en: en 

UML 

XML 

SQL 

XIF (XML Interchange Format) 

• Tecnología de Microsoft para dar soporte a su repositorio de metadatos OIM 

• Define una correspondencia bidireccional entre documentos XML y modelos 

basados en OIM 


Otros estándares est ndares de metamodelado (iii iii) 

• ANSI IRDS (1989) 

Especificación Especificaci n de un repositorio general para la gestión gesti n de 

información. 

informaci n. 

Meta-metamodelo, Meta metamodelo, basado en el modelo entidad-interrelaci 

entidad interrelación n 

(E/R). 

• CDIF (ISO 1998) 

Desarrollado como una forma estándar est ndar de transferir datos y 

metadatos relacionados entre herramientas CASE 

Consta de dos partes principales 

Arquitectura de Metamodelización Metamodelizaci de 4 capas. 

Formato de transferencia (Basado en el uso de XML. ) 


Metamodelo SPEM (i) 

• Software Process Engineering Metamodel 

Genérico Gen rico para crear modelos de procesos concretos 

No da soporte a la reificación reificaci ((enactment enactment)) de los procesos 

Descrito como un metamodelo o como un profile profile UML 

• Modelo Conceptual 

es responsable de 

Paquetes 

1 0..* 

Rol 1 

Producto de Trabajo 

1 

realiza 

+entrada +salida 

0..* 0..* 

Usa 

0..* 

0..* 0..* 

Actividad 

Produce 

Elementos Básicos 

Dependencias 

Estructura del Proceso 

Componentes del Proceso 

Ciclo de Vida del Proceso 


Metamodelo SPEM (ii) 

Paquete Estructura del Proceso 

+parentWork 

Operation 

(from Core) 

Parameter 

(f ro m Co re) 

kind : Param eterDirectionKind 

ActivityParameter 

hasWorkPerArtifact : Boolean 

+subWork WorkDefinition 

+work 

+performer 

0..* 0..* 

0..* 

{ordered} 

1 

+activity 

Activity 

0..* 

1 

0..* 

+step 

Step 

ActionState 

(from Activ ityGraphs) 

Classifier 

(fro m Co re) 

ProcessPerformer 

ProcessRole 

+assistant 0..* 

ModelElement 

(from Core) 

WorkProd 

uctKind 

0..* 

WorkProduct 

isDeliverable : Boolean 

0..* 

+work Product 


0..1 

+kind 1 

+responsibleRole

Ontologías y Metamodelos - Universidad de Castilla-La Mancha

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