Las entidades, atributos y relaciones descritos en las secciones anteriores forman un modelo de representación. Esta descripción podemos convertirla en explícita si podemos a su vez modelizarla para crear un metamodelo, es decir un modelo de información para describir modelos.
Lo que presentamos ahora es el diseño de un sistema de información que nos permita representar categorizaciones explícitas. Para ello definimos dos modelos de información que se corresponden con los niveles de descripción descritos en la figura 3.1 de la página . En primer lugar hay un modelo de información con el que se describen las categorizaciones, correspondiente al nivel de conceptualización y que llamaremos metamodelo. El segundo, correspondiente al nivel de instanciación descrito en la figura, y que es un modelo de información para albergar las instancias que llamaremos modelo.
Como se ha indicado antes, para llevar a cabo la labor de descripción de modelos y metamodelos se ha utilizado el formalismo entidad-relación. En las secciones siguientes se aborda este aspecto y se propone la creación de un modelo de información (metamodelo) para albergar estos modelos de información.
Los modelos de información que hemos descrito, pueden representarse de forma explícita utilizando el mismo formalismo entidad-relación. De esta forma, podemos describir explícitamente una categorización determinada, que se corresponde con el nivel de conceptualización descrito en la sección 4.2. La forma de llevarlo a cabo es la de representar un modelo de información expresado en términos de sus entidades, atributos y relaciones mediante otro conjunto de entidades atributos y relaciones.
Con este nivel de meta-descripción podemos realizar interesantes operaciones sobre los modelos, que sería imposible realizar de no existir de forma explícita la descripción de los mismos. Al mismo tiempo, este metanivel es lo que nos ha permitido conocer la categorización y flexibilizar las estructuras de conocimiento, para realizar modificaciones en ellas si se considera necesario. Esta funcionalidad se considera muy importante para apoyar y permitir un diseño evolutivo e incremental, en el que sea posible cambiar o adaptar la conceptualización utilizada cuando esto sea necesario.
El modelo de información que vamos a describir consta de las entidades, atributos y relaciones siguientes:
Las entidades del modelo de información son:
La Figura 4.2 muestra el esquema del modelo de información expuesto en lo que respecta a las relaciones de pertenencia y composición. Como se ha comentado al comienzo del capítulo, las elipses, en el formalismo, representan las relaciones, que enlazan las entidades representadas por rectángulos. Los valores entre paréntesis corresponden a las ocurrencias mínimas y máximas de la entidad en la relación correspondiente.
En la Figura 4.2 se muestran las relaciones estructurales de los modelos describiendo:
Además de las relaciones de composición, están las relaciones que describen a las entidades relacionadas mediante relaciones de grados 2 y 3. En la figura 4.3 se describe una relación del metamodelo que permite describir una relación binaria compuesta por dos entidades y una relación que los enlaza.
En la figura 4.4 se describe una relación ternaria de forma análoga a la relación anterior. En este caso, la relación ternaria asocia a tres entidades y a una relación ternaria.
Por último las instancias forman otra entidad aparte (Figura 4.5). Son instancias de modelos creadas a partir de la descripción explícita que de éste tiene el metamodelo. Por ejemplo, si hemos descrito varias asignaturas utilizando el mismo modelo, cada una de ellas aparece una instancia en el metamodelo.
Vamos a ilustrar con un ejemplo cómo crear un modelo, es decir, una instancia del metamodelo anterior. Supongamos que tenemos que representar el modelo descrito en la Figura 4.6 . En ella se muestra un dominio educativo que contiene ejemplos y conceptos. Entre ellos se establecen dos relaciones: una relación de prerrequisito entre conceptos y otra relación llamada ilustra que asocia ejemplos con conceptos.
Para crear la representación explícita de este modelo utilizamos el modelo de información descrito en la Figura 4.2. En ella tenemos para cada una de las entidades atributos y relaciones los valores que se muestran en la tabla 4.9 (Ver página ).
Para representar el modelo descrito por la figura 4.6 en el metamodelo, será necesario crear los siguientes elementos:
Las relaciones tienen también ocurrencias entre las entidades anteriormente descritas. Son las siguientes:
|
En la tabla 4.9 se muestra el resultado de la creación del metamodelo. A partir de esta descripción, una aplicación puede crear el modelo físico de los datos, de forma que el modelo de información se ajuste al de la figura 4.6 de la página
Con las representaciones que hemos descrito podemos realizar una serie de operaciones interesantes en modelos y metamodelos. Estas operaciones van a permitir trabajar sobre los dominios de conocimiento descritos de forma flexible.
Para gestionar esta información es preciso definir una serie de operaciones útiles a modo de álgebra sobre los modelos y metamodelos. Con estas operaciones se gestiona la información modelizada. Tanto modelos como metamodelos están sujetos a estas operaciones, aunque algunas no tienen el mismo sentido si las aplicamos a un modelo que a un metamodelo.
Se describen con objeto de hacer más clara la terminología del capítulo 8 dedicado a la evaluación de las herramientas y de las experiencias realizadas.
La realización de estas operaciones es útil para el mantenimiento de los modelos, considerando también, como ya se ha comentado, que el desarrollo del proceso de autoría y diseño de material se ha llevado a cabo de acuerdo a un proceso de evaluación formativa, en el que las experiencias pasadas han incorporado mejoras en las siguientes. Este proceso de diseño se ha probado muy útil en el desarrollo de entornos educativos.