Educational experiences detecting, using, and representing ternary relationships in database design

Conceptual models are applied as the first step in software design methodologies for collecting the semantics involved in the universe of discourse. Nevertheless, the abstraction process creates some misunderstandings for novice designers, such as difficulties in modeling some constructs and in understanding the semantics that they represent. This paper presents a thorough study of errors detected among Database Design students in Computer Science Engineering when they apply the abstraction process to generate a conceptual schema using a specific model. Specifically, the paper focuses on errors made in the design of ternary relationships. Some heuristics are proposed in order to help novice designers avoid these common errors, and an experimental study is presented to compare the number of errors made by the students before and after applying these heuristics. (Contains 10 figures, 2 tables, and 3 footnotes.)This work was supported in part by the Software Process Management platform project Modeling, Reuse and Measurement (TIN2004/07083), by the Spanish Ministry of Science and Innovation, and by the Universidad Carlos III de Madrid, which supports the APEINTA research and innovation project.Publicad

Guidelines for representing complex cardinality constraints in binary and ternary relationships

Ternary relationships represent the association among three entities whose constraints database designers do not always know how to manage. In other words, it is very difficult for the designer to detect, represent and add constraints in a ternary relationship according to the domain requirements. To remedy the shortcomings in capturing the semantics required for the representation of this kind of relationship, the present paper discusses a practical method to motivate the designer's use of ternary relationships in a methodological framework. The method shows how to calculate cardinality constraints in binary and ternary relationships and to preserve the associated semantics until the implementation phase of the database development method.This work forms part of the ‘Thuban: Natural Interaction Platform for Virtual Attending in Real Environments’ project (TIN2008-02711), the Spanish Ministry of Industry, Tourism and Trade through the project Semants (TSI-020100-2009-419) and also by the Spanish research projects: MA2VICMR: Improving the access, analysis and visibility of the multilingual and multimedia information in web for the Region of Madrid (S2009/TIC-1542).Publicad

Guidelines for empirical evaluations of conceptual modeling grammars

Conceptual modeling grammars are used to create scripts that represent someone's perception, or some group's negotiated perception, of domain semantics. For many years, researchers have evaluated conceptual modeling grammars to determine ways that they can be improved. One way to evaluate them is to empirically evaluate the strengths and weaknesses of the grammars in terms of their effectiveness and efficiency in generating scripts. A number of researchers have proposed guidelines for the design of empirical research to conduct such evaluations. Although these guidelines have proved useful, further clarification is needed in relation to (1) criteria for evaluating grammar performance, (2) characteristics of grammars that can influence grammar performance, and (3) factors that must be considered when testing the effect of grammar characteristics on grammar performance. We review past conceptual modeling research and provide guidelines for addressing these three issues. We also illustrate how the guidelines would apply to studies that evaluate conceptual modeling grammars from an ontological perspective. Finally, we discuss how the guidelines extend those offered in past research and the implications of our work for future research

Towards a typology of spatial relations and properties for urban applications

Relations that occur between features located in space–like the fact that a street is surrounded by very high buildings, that an airport is close to a city- as well as spatial properties of features–like the height and width of a door- play an important role for many urban applications. Digital models of cities can assist in the evaluation of these relations and properties either through visualisation or through computation, mainly based on geometrical information. Hence, considering the objective of explaining to potential users of these city models what useful information they can derive from these data and how, a possible way to address this objective lies in the usage of a pivot model composed of relevant spatial properties and relations, connected to information meaningful to the user and connected to the possible computation of them on available data. This paper firstly sets the ground for a typology of such relevant relations and properties that are shared by different applications and that can be derived/approximated from existing data. It then proposes a model to describe these properties and relations and connect them to their possible computation based on data (2D or 3D). An important aspect of this model is to distinguish between a conceptual layer where relations occur between “real world” features and an implementation layer where they are calculated based on database features and geometries

Global distribution of modern shallow marine shorelines. Implications for exploration and reservoir analogue studies

Acknowledgments Support for this work came from the SAFARI consortium which was funded by Bayern Gas, ConocoPhillips, Dana Petroleum, Dong Energy, Eni Norge, GDF Suez, Idemitsu, Lundin, Noreco, OMV, Repsol, Rocksource, RWE, Statoil, Suncor, Total, PDO, VNG and the Norwegian Petroleum Directorate (NPD). This manuscript has benefited from discussion with Bruce Ainsworth, Rachel Nanson and Christian Haug Eide. Boyan Vakarelov and Richard Davis Jr. are thanked for their constructive reviews and valuable comments that helped to improve the manuscript.Peer reviewedPostprin

Does construct overload truly overload the performance? - An experimental study of experienced data modeler.

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 경영대학 경영학과, 2017. 8. 박진수.A principal activity in information systems development involves building a conceptual model of domain that an information system is intended to support. Such models are created using a conceptual-modeling grammar fundamental means to specifying information systems requirement. However, the actual usage of grammar is poorly understood and some issues regarding conceptual grammar such as construct overload still remain unsolved. With regard to construct overload in conceptual modeling, past studies have had some deficiencies in research methods and even have presented contradicting results. In this paper, we experimented to test whether construct overload enables conceptual models users to understand a domain more efficiently. To acquire a more complete and accurate understanding of construct overload, our study focused on three major pointsthe evaluation of conceptual modeling grammar semantics, research participants and domain familiarity. This papers key contribution is that it is one of the first studies to investigate practitioners aspects of construct overload employing different degrees of domain familiarity by investigating the cognitive processes of practitioner. In addition, this research reconciles conflicting outcomes by examining practical directions for model variation. The result of study will broaden the perspective on usability in the context of the conceptual model and may serve as an ontological guidance to construct overload when modelers create a conceptual model.1. Introduction 2 2. Theory and Related Work 5 2.1. Theory 6 Theory of Ontological Clarity 7 Feynman-Tufte Principle 7 Mayers Cognitive Theory of Multimedia Learning 8 Information Processing Theory 8 Theory of Visual Attention 9 2.2. Related Work 9 Ontological Clarity 13 Domain Familiarity 13 3. Proposition Development 14 4. Research Method 18 4.1. Design and Measures 19 4.2. Materials 20 Personal Profile and Training Materials 20 Conceptual Models 21 Understanding Task Materials 27 4.3. Participants 31 4.4. Procedures 32 4.5. Results 33 Data Scoring 33 Quantitative Data Analysis 33 5. Cognitive Process Tracing Study 36 5.1. Design and Measures 36 5.2. Materials 37 5.3. Participants 38 5.4. Procedures 38 5.5. Coding Scheme 39 5.6. Analysis of Protocol Data 40 5.7. Analysis of Eye-tracking Data 45 Scan Path 48 Focus and Heat Map 52 Quantitative Data Analysis of Key Performance Indicators 56 6. Discussion 63 6.1. Conclusion 63 6.2. Implication 63 6.3. Limitations and Future Research Directions 65 Reference 66 Appendix A 73 Summary of Information Processing Coding Typology 73 Appendix B 75 Glossary of Eye Tracking Technique 75 Focus Map of Unfamiliar Domain (Waste Processing System) 75Docto

Linking Canopy Reflectance and Plant Functioning through Radiative Transfer Models

Von den Tropen bis zur Tundra hat sich die Pflanzenwelt durch Anpassungen an lokale Umwelteinflüsse diversifiziert. Diese Anpassungen sind in der Funktionsweise der Pflanzen manifestiert, welche unter anderem Wachstum, Fortpflanzung, Konkurrenzfähigkeit oder Ausdauer beinhalten. Pflanzenfunktionen haben nicht nur direkten Einfluss auf die Artenzusammensetzung, sondern auch auf großräumige Prozesse wie Bio- und Atmossphäreninteraktionen oder Stoffkreisläufe. Folglich wurden viele Forschungsanstrengungen unternommen um Pflanzenfunktionen weiter zu verstehen und zu erfassen, z.B. darauf abzielend generalisierende Modelle von Pflanzenfunktionen zu entwickeln oder individuelle Pflanzenmerkmale als Indikatoren für Pflanzenfunktion zu identifizieren. Trotz der wissenschaftlichen Fortschritte fehlt ein vollständiges Bild der Funktionsvielfalt der Pflanzenwelt, sowohl in geographischer als auch funktioneller Hinsicht. Dies ist im Wesentlichen auf die Komplexität und die logistischen Einschränkungen bei der Messung von Pflanzenfunktionen im Feld zurückzuführen. Um dieses Bild zu vervollständigen wird insbesondere optischen Erdbeobachtungsdaten ein hohes Potenzial zugeschrieben. Optische Erdbeobachtungssensoren erfassen das vom Kronendach reflektierte Sonnenlicht. Letzteres wird durch verschiedene biochemische und strukturelle Pflanzenmerkmale (im Folgenden optische Merkmale) beeinträchtigt (z.B. Blattchlorophyllgehalt oder Blattwinkel). Das Abfangen und Absorbieren von Sonnenlicht ist die Grundlage des pflanzeneigenen Metabolismus und folglich liegt es Nahe, dass diese optischen Merkmale direkt mit Pflanzenfunktionen zusammenhängen. Der Zusammenhang dieser optische Merkmale mit Pflanzenfunktionen wurde jedoch noch nicht systematisch untersucht, und ebenso ist der Zusammenhang zwischen Pflanzenfunktion und Kronendachreflektion noch nicht vollständig untersucht. Die physikalischen Interaktionen von Licht und optischen Pflanzenmerkmalen sind bereits hinreichend verstanden und in Strahlungstransfermodellen (RTM) für Vegetationskronendächer formuliert. RTM können als prozessbasierte Modelle betrachtet werden, die die Reflektion des Kronendachs in Abhängigkeit von optische Merkmalen, dem Bodenhintergrund und der Sonnen-Sensorgeometrie modellieren. Das Ziel und die Innovation dieser Dissertation war die kausalen Zusammenhänge zwischen Kronendachreflektion und Pflanzenfunktion mittels RTM zu verstehen und zu nutzen. Es wurde gezeigt, dass für die Fernerkundung von Pflanzenfunktionen die Kopplung von Kronendachreflektion und Pflanzenfunktionen durch RTM mehrere Potentiale bietet: Erstens, ermöglichen RTM die Kartierung von Pflanzenmerkmalen. Innerhalb einer Fallstudie wurde gezeigt, dass eine Inversion von RTM mit hyperspektralen Daten eine Kartierung von optischen Merkmalen erlaubt, für die keine Felddaten zur Modellkalibrierung benötigt werden. Die kartierten Merkmale zeigten eine hohe Übereinstimmung mit Merkmalsausprägungen aus unabhängigen Datenbanken und spiegelten die im Feld gemessenen ökologischen Gradienten wider. Dies deutet darauf hin, dass RTM-Inversion als äußerst übertragbare Methode betrachtet werden kann, um räumliche Karten von Pflanzenmerkmalen zu erstellen, die als Proxies für Pflanzenfunktionen dienen können. Allerdings erfordert die Implementierung von RTM Inversionen fundierte Kenntnisse über die Prinzipien der Strahlentransfermodellierung und der zu untersuchenden Vegetationscharakteristiken. Zweitens, ermöglichen RTM die Untersuchung von Zusammenhängen zwischen Pflanzenfunktion und der Kronendachreflektion. In der vorliegenden Thesis wurden simulierte Kronendachspektren aus einem RTM verwendet, um den Beitrag der optischen Merkmale zu den spektralen Unterschieden zwischen Pflanzenfunktionstypen zu erfassen. Die Ergebnisse zeigten die dominanten Pflanzenmerkmale und die entsprechenden spektralen Charakteristiken die für eine fernerkundliche Unterscheidung der Pflanzenfunktion von großer Relevanz sind. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass RTM-basierte Simulationen Einschränkungen von Fallstudien kompensieren und Kenntnisse über die Zusammenhänge von Pflanzenfunktionen, Pflanzeneigenschaften und Kronendachtreflektion erweitern können. Diese Kenntnisse bilden die Grundlage für die Entwicklung und Verbesserung von Sensoren und Algorithmen zur Fernerkundung von Pflanzenfunktionen. Drittens, erweitern RTM und die darin enthaltenen optischen Merkmale unsere Möglichkeiten Unterschiede in der Pflanzenfunktion zu verstehen und zu quantifizieren. Mit Hilfe von in-situ gemessenen Merkmalsausprägungen konnte gezeigt werden, dass die in RTM enthaltenen optischen Merkmale kausal mit primären Pflanzenfunktionen zusammenhängen. Dies wiederum bedeutet, dass die Reflexion des Kronendachs unmittelbar mit den primären Funktionen der Pflanze zusammenhängt (‘Reflektion folgt Funktion’). Darüber hinaus wurde festgestellt, dass optische Merkmale vergleichbare oder sogar höhere Korrelationen mit den verwendeten pflanzlichen Funktionsgradienten aufweisen als die in der Pflanzenökologie üblich verwendeten Merkmale. Entsprechend bieten RTM sowohl eine alternative Perspektive als auch ein Set von Pflanzenmerkmalen mit denen Unterschiede der Pflanzenfunktion charakterisiert und quantifiziert werden können. Diese Merkmale können somit als wertvolle Ergänzung oder Alternative zu den in der Pflanzenökologie üblichen Merkmalen dienen. Zusammengefasst zeigt diese Thesis, dass RTM unsere Möglichkeiten erweiterten können die funktionelle Vielfalt der globalen Vegetationsbedeckung weiter zu verstehen und zu erfassen und führt zukunftsrelevante Forschungspotentiale auf

User Requirements and Relational Modelling for a Non-Theatrical Cinema and Video-Art Cataloguing System

We describe an ongoing effort to design and implement a computerized cataloguing system for a laboratory dedicated to the resto- ration and archiving of non-theatrical cinema and video art. The goal is to evolve the current information system taking into account three different aspects: (i) national and international standards and workflows concerning preservation, cataloguing and archiving of film and contem- porary art; (ii) specific needs emerging by daily experimentation in film and video restoration practice; (iii) the interoperability with film archives and contemporary art museums. A flexible conceptual Relational model based on Codd\u2019s RM/T is proposed as a first step towards the development of a system meeting the unique requirements of non-feature films and videos