что такое инфологическая модель предметной области

Инфологическая модель данных «сущность-связь»

Что такое инфологическая модель данных «сущность-связь»

Инфологическая модель (семантическая или концептуальная) — это модель предметной области, предназначенная для минимизации понятий «низкого уровня», связанных со спецификой физического представления и хранения данных.

На первом этапе проектирования базы данных, без привязки к конкретной модели данных, программным и лингвистическим средствам реализации, создается концептуальная модель, которая описывает круг информационных сущностей и связей между ними, а также требований к их допустимым значениям.

Предметная область — множество всех предметов, свойства и взаимоотношения которых рассматривает научная теория; часть реального мира, рассматриваемая в пределах оговоренного контекста; в логике — подразумеваемая область возможных значений предметных переменных логического языка.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Система хранения данных обычно может оперировать лишь данными определенных простых типов, поскольку не имеет представления о смысле хранящейся информации. Любая интерпретация возлагается на пользователя. Для хранения данных со множеством параметров, например, для системы учета личных данных сотрудников, для оцифровки книг учета библиотечных или музейных фондов, необходимы более сложные методы.

Чем важнее хранящаяся в базе данных информация, тем важнее профилактика и своевременное исправление ошибок, связанных с неспособностью системы быстро и точно выдать исчерпывающий список данных, соответствующих указанным пользователем атрибутам.

В концептуальных моделях баз данных сама система способна представлять семантику предметной области на высоком уровне абстракции — для этого выделяются ключевые сущности и описываются возможные связи между ними.

Концептуальная схема — семантическая сеть понятий и концепций, связанных друг с другом по определенным правилам.

Модель «сущность-связь», она же ER-модель (Entity-Relationship Model) — наиболее распространенный представитель класса концептуальных моделей. Она была изобретена в 1976 году. Питер Чен предложил и саму модель, и графическую нотацию для ее наглядного отображения.

Основные составляющие модели:

Сущность в инфологической модели данных — объект, имеющий определенные атрибуты.

Характеристика связей и язык моделирования

Модель «сущность-связь» — теоретическая конструкция, изначально не подразумевающая никакой графической визуализации. Для наглядной визуализации небольших моделей или отдельных участков больших используют специальную нотацию, изобретенную Питером Ченом и известную как ER-диаграмма. В такой диаграмме сущности — прямоугольники, отношения — ромбы, атрибуты — овалы.

Кроме параметра обязательности и необязательности, связи можно разделить на:

Если связь необязательная, то на конце связи рисуют круг. Также рядом с линией пишут глагол, обозначающий модальность связи: «имеет», «включает в себя», «принадлежит» и т. д.

Для более объемных моделей с большим количеством элементов применяется язык инфологического моделирования, описывающий модель в текстовом виде.

Пример

СУЩНОСТЬ (атрибут 1, атрибут 2, …, атрибут n)
АССОЦИАЦИЯ [СУЩНОСТЬ S1, СУЩНОСТЬ S2, …]
(атрибут 1, атрибут 2, …, атрибут n)

Сколько видов связей возможно, описание

Связь между сущностями делится на четыре типа:

Преобразование модели «сущность-связь» в реляционную модель

Следующий этап разработки базы данных после создания модели — ее преобразование в конкретную схему. Обычно выбирают реляционную модель данных, название которое происходит от английского слова «relation», «отношение». Она описывает логическую структуру отношений и включает в себя:

Реляционные модели всегда отвечают информационному принципу — это значит, что всю информацию в них представляют исключительно заданием значений атрибутов в кортежах отношений. Указатели или адреса, которые связывали бы значения друг с другом, отсутствуют.

Источник

Инфологическая модель. 11 класс (профиль)

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Рассмотрен пример создания инфологической модели для информационной системы «Классный журнал». Презентация показывает все этапы системного анализа. ЕR-диаграмма. Типы связей. Домашняя работа из практикума.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Содержимое разработки

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

ИНФОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Инфологическая модель «классный журнал»

Предметной областью является учебный

процесс в отдельном классе. Первый

Каждый объект, входящий в выделенные элементы, обладает определенными свойствами, которые называются АТРИБУТАМИ.

Какие именно атрибуты следует включить в модель, это зависит от того, какую информацию мы хотим в дальнейшем из нее извлекать.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Структурная схема системы

Надо описать связи

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

ER-диаграмма (диаграмма типа сущность-связь): отражение инфологической модели в виде графа.

(многие ко многим М:М ).

Один ученик может получить множество оценок, но одна конкретная

оценка, относится к одному ученику и определенному предмету.

Источник

Что такое инфологическая модель предметной области

1. Инфологическое моделирование предметной области

Освоение методов инфологического моделирования при проектировании схемы данных для реляционной базы данных.

Инфологическое моделирование — способ разработки структуры базы данных, который опирается на семантику (смысл) данных. Входными данными является словесное описание предметной области, полученное от экспертов, выходными — формализованная модель, как правило, представленная в виде ER-диаграммы.

Общие понятия и принципы инфологического моделирования [1]

ER-диаграмма (Entity-Relationship diagram, диаграмма Сущность-Связь) описывает предметную область как набор сущностей, семантически связанных между собой.

Следует различать понятия «сущность» и «экземпляр сущности».

Сущность — набор однотипных объектов или фактов, о которых требуется хранить какую-либо информацию. Иными словами, сущность — все, что можно представить списком.

Сущности желательно именовать существительными единственного числа.

Примеры: «Товар» — множество всех товаров; «Клиент» — множество всех клиентов; «Покупка» — множество всех фактов покупки тем или иным покупателем того или иного товара.

Экземпляр сущности — один объект (факт) набора, один элемент списка.

Сущность определяет набор атрибутов — свойств, значения которых требуется хранить для каждого экземпляра.

Важнейшая черта атрибутов сущности — атомарность.

Атомарность данных (atomicity) — неделимость. Атомарные данные не представляют собой множества значений или списка значений. Атомарность данных — неоднозначная характеристика, и должна определяться с точки зрения семантики данных и предполагаемых методов работы с ними. [2] Так, атрибут «Габариты» сущности «Товар» может быть классифицирован как атомарный, если при работе с моделью будет иметь смысл использовать габариты товара только в совокупности (например, выводить на экран в спецификации), и не придется рассматривать ширину, глубину и высоту товара по отдельности (например, искать товар с шириной не более 1,5 метров). В противном случае атрибут «Габариты» будет неатомарным и требовать пересмотра модели.

Рассмотрим способы борьбы с неатомарностью.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

NзачФИО
123Иванов Иван Иванович

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

ФамилияТелефоны
Иванов+7 (812) 1234567, +7 (812) 7654321

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

ФамилияТелефон
Иванов+7 (812) 1234567
Иванов+7 (812) 7654321

В данном примере экземпляром сущности был человек, а атрибутами — его фамилия и номера телефонов. После преобразования экземпляром сущности стал факт того, что человек имеет тот или иной номер телефона, а атрибутами факта — фамилия человека и номер телефона.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

ФильмАктерский состав
Смысл жизниИванов (род. 1979-02-21), Петров (род. 1988-07-13)

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Фильм
Смысл жизни
Фамилия актераДата рождения
Иванов1979-02-21
Петров1988-07-13

В последнем случае вновь сформированная сущность будет связана с исходной.

Связи между сущностями проводятся в том случае, если экземпляры сущностей связаны друг с другом семантически. Экземпляры связей также несут информацию и устанавливают ассоциации между конкретными экземплярами сущностей. Сущность может быть связана сама с собой, в случае если между собой ассоциированы ее отдельные экземпляры.

Связи различаются по кратности (мощности): «один-к-одному», «один-ко-многим», «многие-ко-многим».

Тип связи определяется по отдельности на обоих ее концах. Чтобы определить тип связи на одном из концов, необходимо зафиксировать одиночный экземпляр одной из связанных сущностей и оценить, сколько экземпляров второй сущности с ним может быть логически связано: только один или несколько. Затем аналогичные действия производятся для другого конца связи.

Сущность «Сеанс» связана с сущностью «Билет» связью «один-ко-многим» (на один сеанс продается много билетов; один билет действителен только на один сеанс). Сущность «Группа» связана с сущностью «Студент» связью «один-ко-многим», которая обозначает, что студент учится в группе (в группе учится много студентов, студент может учиться только в одной группе). Сущность «Группа» связана с сущностью «Студент» связью «один-к-одному», которая обозначает, что студент является старостой группы (у группы только один староста, студент может быть старостой только одной группы).

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Сущность «Водитель» связана с сущностью «Автобус» связью «многие-ко-многим» (один водитель может водить несколько автобусов, один автобус может управляться несколькими водителями).

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Бывают ситуации, когда между сущностями есть несколько связей. Например, между сущностями «Группа» и «Студент», как показано в примерах выше.

В большинстве случаев, когда между сущностями существует единственная связь кратности «один-к-одному», данные сущности могут быть отождествлены с точки зрения данных и слиты в одну. Например, сущности «Товар» и «Товар на складе» могут быть отождествлены в том случае, если склад единственен, и одному товару соответствует ровно один факт его наличия на этом складе.

Для каждой сущности должен быть определен ключ.

Ключ сущности — минимальный набор атрибутов и связей, комбинация значений которых гарантированно уникальна для всех экземпляров данной сущности (иными словами, гарантированно различается у любых двух ее экземпляров). Ключ может быть естественным (т.е. быть продиктованным семантикой предметной области) или суррогатным (т.е. введенным в модель только из-за необходимости наличия ключа при неудобстве использования или неинтуитивности естественного ключа).

В лабораторной работе в академических целях предпочтение необходимо отдавать естественным ключам.

В случае, если ключ составляет одиночный атрибут, его значение не может повториться ни у одного экземпляра сущности. В случае, если ключ состоит из нескольких атрибутов, по отдельности значение каждого из них может совпадать у двух экземпляров, а требование уникальности накладывается на комбинацию их значений.

Нередки случаи, когда частью естественного ключа для сущности является связь (такая связь называется ключевой). Это значит, что два экземпляра данной сущности при совпадении значений остальных частей ключа будут гарантированно связаны с различными экземплярами второй сущности.

Пример: Ключ сущности «Этап проекта» будет составным: (атрибут «Номер этапа», связь с сущностью «Проект»). Так, номера этапов, ассоциированных с одним и тем же проектом, будут гарантированно различными, а если у двух этапов номера совпадают, то они гарантированно относятся к различным проектам.

Переход к реляционной модели

После составления ER-модели необходимо, руководствуясь нижеприведенным алгоритмом, перейти к реляционной модели той же самой предметной области. В дальнейшем в СУБД используется именно она.

Реляционная модель является менее абстрактной и уточняет некоторые детали, такие как домены для атрибутов, специфические для СУБД названия отношений и атрибутов, ограничения целостности и др.

Алгоритм перехода от ER-модели к реляционной модели

Источник

Инфологическое проектирование

Материал из ПИЭ.Wiki

Инфологическая модель (информационно-логическая модель) — ориентированная на человека и не зависимая от типа СУБД модель предметной области, определяющая совокупности информационных объектов, их атрибутов и отношений между объектами, динамику изменений предметной области, а также характер информационных потребностей пользователей. Инфологическая модель предметной области может быть описана моделью «сущность—связь» (моделью Чена), в основе которой лежит деление реального мира на отдельные различимые сущности, находящиеся в определенных связях друг с другом, причем обе категории — сущность и связь полагаются первичными, неопределенными понятиями.

Содержание

Цель инфологического моделирования

Основные понятия

Абсолютное различие между типами сущностей и атрибутами отсутствует. Атрибут является таковым только в связи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать как самостоятельная сущность. Например, для автомобильного завода цвет – это только атрибут продукта производства, а для лакокрасочной фабрики цвет – тип сущности.

Требования, предъявляемые к инфологической модели

Компоненты инфологической модели

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Классы объектов

В предметной области в процессе ее обследования и анализа выделяют классы объектов. Классом объектов называют совокупность объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Например, если в качестве предметной области рассмотреть вуз, то в ней можно выделить следующие классы объектов: учащиеся, преподаватели, аудитории и т. д. Объекты могут быть реальными, как названные выше, а могут быть и абстрактными, как, например, предметы, которые изучают студенты.

При отражении в информационной системе каждый объект представляется своим идентификатором, который отличает один объект класса от другого, а каждый класс объектов представляется именем этого класса. Так, для объектов класса «ИЗУЧАЕМЫЕ ПРЕДМЕТЫ» идентификатором каждого объекта будет «НАЗВАНИЕ ПРЕДМЕТА». Идентификатор должен быть уникальным.

Каждый объект обладает определенным набором свойств. Для объектов одного класса набор этих свойств одинаков, а их значения, естественно, могут различаться. Например, для объектов класса «СТУДЕНТ» таким набором свойств, описывающим объекты класса, может быть «ГОД РОЖДЕНИЯ», «ПОЛ» и др.

При описании предметной области надо изобразить каждый из существующих классов объектов и набор свойств, фиксируемый для объектов данного класса.

Будем использовать для отображения объектов и их свойств следующие обозначения.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Каждому классу объектов в инфологической модели присваивается уникальное имя. Именем класса объектов является грамматический оборот существительного (существительное, у которого могут быть прилагательные и предлоги). Если имя состоит из нескольких слов, то желательно, чтобы первым стояло существительное. Существительное должно употребляться в единствен ном, а не во множественном числе. Поэтому для рассмотренного выше класса объектов «ИЗУЧАЕМЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ» лучше дать имя «ДИСЦИПЛИНА ИЗУЧАЕМАЯ». Если в предметной области традиционно используются разные имена для обозначения какого-либо класса объектов (т. е. имеет место синонимия), то все они должны быть зафиксированы при описании системы, затем одно из них выбирается за основное, и только оно должно в дальнейшем использоваться в ИЛМ. Помимо имени класса объектов в ИЛМ может использоваться его короткое кодовое обозначение.

При построении инфологической модели желательно дать словесную интерпретацию каждой сущности, особенно если возможно неоднозначное толкование понятия.

Связи между объектом и его свойствами

При описании предметной области надо отразить связи между объектом и характеризующими его свойствами. Это изображается просто в виде линии, соединяющей обозначение объекта и его свойств.

Связь между объектом и его свойством может быть различной. Объект может обладать только одним значением какого-то свойства. Например, каждый человек может иметь только одну дату рождения. Назовем такие свойства единичными. Для других свойств возможно существование одновременно нескольких значений у одного объекта. Пусть, например, при описании «СОТРУДНИКА» фиксируется в качестве его свойства «ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК», которым он владеет. Так как сотрудник может знать несколько иностранных языков, то такое свойство будем называть множественным. При изображении связи между объектом и его свойствами для единичных свойств будем использовать одинарную стрелку, а для множественных свойств — двойную.

Кроме того, некоторые свойства являются постоянными, их значение не может измениться с течением времени. Назовем такие свойства статическими, а те свойства, значение которых может изменяться со временем, будем называть динамическими.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Другой характеристикой связи между объектом и его свойством является признак того, присутствует ли это свойство у всех объектов данного класса либо отсутствует у некоторыми объектов. Например, для отдельных служащих может иметь место свойство «УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ», а другие объекты этого класса могут не обладать, указанным свойством. Назовем такие свойства условными.

При изображении связи условного свойства с объектом будем использовать пунктирную линию, а для обозначения динамических и статических свойств будем использовать буквы D и S над соответствующей линией.

Иногда в инфологической модели бывает полезно ввести понятие «составное свойство». Примерами таких свойств могут быть «АДРЕС», состоящий из «ГОРОДА», «УЛИЦЫ», «ДОМА» и «КВАРТИРЫ», и «ДАТА РОЖДЕНИЯ», состоящая из «ЧИСЛА», «МЕСЯЦА» и «ГОДА». Используем в ИЛМ для обозначения составного свойства квадрат, из которого исходят линии, соединяющие его с обозначениями составляющих его элементов.

Связи между объектами

Кроме связи между объектом и его свойствами, в инфологической модели фиксируются связи между объектами разных классов. Различают связи типа:

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Иногда эти типы связей называются степенью связи. Кроме степени связи в инфологической модели для характеристики связи между разными сущностями надо указывать так называемый «класс принадлежности», который показывает, может ли отсутствовать связь объекта данного класса с каким-либо объектом другого класса. Класс принадлежности сущности должен быть либо обязательным, либо необязательным.

Объясним сказанное на конкретных примерах. Как указывалось выше, инфологическая модель строится не для отдельного объекта, а отображает классы объектов и связи между ними. Соответствующая диаграмма, отображающая это, называется диаграммой ER-типа (такое название обусловлено тем, что по-английски слово «сущность» пишется «Entity», а связь — «Relationship»). Однако иногда, кроме диаграмм ER-типа, используются диаграммы ER-экземпляров.

Предположим, что предметной областью является завод, некоторые сотрудники которого знают иностранный язык, но ни один из них не владеет более чем одним языком. Естественно, что имеется много языков, которыми не владеет ни один из сотрудников, а также что некоторые из сотрудников владеют одним и тем же иностранным языком.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Предположим далее, что предметной областью является институт, а объект «ЛИЧНОСТЬ» отображает абитуриентов, поступающих в этот институт. Каждый из абитуриентов обязательно должен владеть каким-либо иностранным языком, но никто ни владеет более чем одним языком.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Как в первом, • так и во втором рассмотренном случае между сущностями наблюдается отношение М:1. На диаграмме это отображено со стороны объекта «ЛИЧНОСТЬ» двойной стрелецкой, а со стороны объекта «ЯЗЫК ИНОСТРАННЫЙ» — одинарной стрелкой на линии, изображающей связь между данными сущностями.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Разница в рассматриваемых ситуациях заключается в том, что в первом случае класс принадлежности является необязательным для обоих сущностей, а во втором — для сущности «ЛИЧНОСТЬ» класс принадлежности является обязательным. На диаграмме это отображено точкой в прямоугольнике, соответствующем объекту «ЛИЧНОСТЬ».

Пусть предметная область будет та же, что и в предыдущем случае, но имеют место ситуации, что некоторые абитуриенты знают несколько иностранных языков. В этом случае связь между объектами будет иметь тип М: М.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Предположим, что предметной областью является некоторый лингвистический институт, в котором каждый из сотрудников обязательно знает несколько иностранных языков, и по каждому из известных науке языков в этом институте имеется хотя бы один специалист, владеющий им.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Простые и сложные объекты

Объект называется простым, если он рассматривается как неделимый. Сложный объект представляет собой объединение других объектов, простых или сложных, также отображаемых в информационной системе. Понятие «простой» и «сложный» объект является относительным. В одном рассмотрении объект может считаться простым, а в другом этот же объект может рассматриваться как сложный. Например, объект «стул» в подсистеме учета материальных ценностей будет рассматриваться как простой объект, а для предприятия, производящего стулья, это будет составной объект (включающий «ножки», «спинку», «сиденье» и пр.).

Выделяют несколько разновидностей сложных объектов: составные объекты, обобщенные объекты и агрегированные объекты.

Составной объект соответствует отображению отношения «целое— часть». Примерами составных объектов являются УЗЛЫ — ДЕТАЛИ, КЛАСС —УЧЕНИКИ и т. п.

Для отображения составных объектов в инфологической модели обычно не используются какие-либо специальные условные обозначения. Связь между составным и составляющими его объектами отображается так же, как это было описано выше. Причем характер связи тоже может быть разный: так, «ДЕТАЛИ» и «УЗЛЫ» связаны между собой отношением типа М: М, а «ГРУППА» и «СТУДЕНТЫ» — отношением 1 : М.

Обобщенный объект отражает наличие связи «род — вид» между объектами предметной области. Например, объекты СТУДЕНТ, ШКОЛЬНИК, АСПИРАНТ, УЧАЩИЙСЯ ТЕХНИКУМА образуют обобщенный объект УЧАЩИЕСЯ. Объекты, составляющие обобщенный объект, называются его категориями.

Как «родовой» объект, так и «видовые» объекты могут обладать определенным набором свойств. Причем наблюдается так называемое наследование свойств, т. е. «видовой» объект обладает всеми теми свойствами, которыми обладает «родовой» объект, плюс свойствами, присущими только объектам этого вида.

Агрегированные объекты соответствуют обычно какому-либо процессу, в который оказываются «вовлеченными» другие объекты. Например, агрегированный объект «ПОСТАВКА» объединяет в себе объекты «ПОСТАВЩИК», который поставляет продукцию, «ПОТРЕБИТЕЛЬ», который получает эту продукцию, а также саму поставляемую «ПРОДУКЦИЮ». Своеобразным объектом является «ДАТА ПОСТАВКИ». Агрегированный объект может, так же как и простой объект, иметь характеризующие его свойства. В рассматриваемом примере таким свойством может быть размер поставки.

Сравнение методик построения ER-моделей

ER-модели очень широко используются в практике проектирования баз данных. Причем они используются как при ручном, так и при автоматизированном проектировании. Методики графического представления ER-моделей несколько различаются в разных системах автоматизации проектирования и в разных литературных источниках.

Далее мы рассмотрим особенности представления ER-моделей в трех наиболее известных системах автоматизации проектирования (CASE-системах): Prokit*WORKBENCH, Desing/IDEF и CASE ORACLE, а также в некоторых литературных источниках.

Можно выделить несколько категорий различий в изображении ER-моделей.

1. Несущественные различия, связанные с использованием разных условных обозначений для отображения одних и тех же сущностей. Так, для обозначения объекта могут использоваться прямоугольники, блоки с закругленными углами, овалы и т. д.

Следующая совокупность различий связана со способом изображения связей между объектами и заданием имен связей. Так, в некоторых методиках для изображения связи в разъеме линии, отображающей эту связь, предлагается изображать ромб и внутри него или рядом с ним писать название связи (модель Чена). Так как связи являются двусторонними, то наименование связи будет меняться в зависимости от того, с какой стороны ее рассматривать. Поэтому часто в ИЛМ предлагается указывать оба этих названия (например, в системах CASE ORACLE, Prokit). Причем для того, чтобы было понятно, к какому из направлений связи какое название относится, принимают определенные соглашения о том, как располагать эти названия на схемах. Например, сверху линии помещать названия, относящиеся к левой стороне связи, а под линией — к правой. Наличие такого большого числа обозначений и подписей загромождает модель. Кроме того, само присвоение названий часто представляет некоторую трудность, что увеличивает трудоемкость инфологического моделирования. Поэтому в тех случаях, когда это не приводит к двусмысленностям и неясностям, если это позволяет система, можно рекомендовать не использовать особые обозначения и имена для связей.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Для отображения обязательности вхождения объектов в связь («класс принадлежности/членства») также используются разные условные обозначения. Так, в CASE ORACLE класс членства передается следующим образом; с той стороны связи, с которой элемент может не обязательно входить в связь, используется Пунктирная линия, а там, где членство обязательное, — сплошная линия. С учетом класса членства возможны типы отношений, представленные на рисунке.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Используемые в CASE ORACLE обозначения более удобны, так как если объект участвует в большом количестве связей, то дополнительные прямоугольники с точками становится неудобно располагать на рисунке.

В Desing IDEF характер членства в связи изображается, как показано на рисунке.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

Как следует из сравнения рисунков, изображение обобщенных объектов в сравниваемых методиках различается не только по форме представления. Так, если объект классифицируется по разным признакам, то при использовании первого из рассмотренных способов изображения обобщенных объектов наглядно видно, по какому признаку осуществляется классификация. Второй же способ изображения не обеспечивает этого. Другими словами, предложенный в начале главы способ изображения обобщенных объектов является семантически более содержательным, информативным.

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

На рисунке изображен тот же обобщенный объект ЛИЧНОСТЬ с использованием синтаксиса системы IDEF1X. По своей семантике этот способ изображения ближе к предложенному нами базовому способу изображения ИЛМ. Разница заключается в том, что для сущностей-категорий и «общих» сущностей в IDEF1X используются одинаковые обозначения-

что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть фото что такое инфологическая модель предметной области. Смотреть картинку что такое инфологическая модель предметной области. Картинка про что такое инфологическая модель предметной области. Фото что такое инфологическая модель предметной области

3. Кроме различия в изображении тех или иных сущностей, в теории инфологического моделирования наблюдается расхождение в используемой терминологии. Например, в CASE ORACLE родовой объект называется супертип (syper-type), а видовой — подтип (sub-type). Таких различий в терминологии можно привести много, но это не является сейчас нашей целью.

4. Следующий круг различий связан с пространственным изображением тех или иных компонентов ИЛМ. Например, свойства объекта иногда не отображаются на той же схеме, что объекты и связи между ними, а их описания выполняются отдельно. Часто «писание свойств представляют в табличной или иной аналитической форме, а не в графическом виде.

ИЛМ даже для небольшой и несложной предметной области включает в себя описание значительного числа компонентов и связей между ними. При этом встает проблема наглядности общей схемы. Эта проблема по-разному решается при ручном и автоматизированном построении инфологической модели. В автоматизированных системах чаще всего строится единое изображение ER-модели и используется прием масштабирования, когда, уменьшая или увеличивая масштаб изображения, на экране можно посмотреть как всю схему, так и отдельный ее фрагмент.

Различные приемы используются и для того, чтобы уменьшить число пересечений линий на схеме. Так, в системе Prokit для этих целей допускается дублирование изображения объекта и размещение этого дубля рядом с тем объектом, с которым его надо связать. Для того чтобы показать, что это не новый объект, используется какое-либо условное обозначение, например, у соответствующих блоков отчеркивается уголок.

При ручном проектировании изобразить всю ER-модель в виде единой схемы обычно не представляется возможным. В этом случае можно порекомендовать следующий прием: изобразить и описать каждый объект самостоятельно, присвоить каждому объекту короткий код. Используя эти кодовые обозначения, для каждого объекта указать его связи с другими объектами.

5. Некоторые возможности, имеющиеся в одних системах или методиках, отсутствуют в других. В этих случаях возможны различные варианты: а) для изображения ситуации используются возможности, предоставляемые моделью, но это требует применения определенных приемов, часто несколько искусственных, для их представления; б) ситуация просто не отображается в модели.

Например, во многих системах инфологического моделирования предполагается, что свойства у объекта могут быть только единичными. В этом случае каждое множественное свойство следует представлять как самостоятельный объект и изображать связь между этим вновь введенным объектом и исходным объектом.

В IDEF свойства объекта могут быть только единичные и всегда определенные (не условные). Если свойство может отсутствовать у каких-либо объектов, то надо выделять отдельные сущности, например, ШТАТНЫЙ СЛУЖАЩИЙ с атрибутом ОКЛАД и ПОЧАСОВИК, не имеющий такого атрибута. Это приведет к необходимости выделения большого числа объектов и связей в ИЛМ, к снижению наглядности модели. Например, отдельные экземпляры объекта ЛИЧНОСТЬ могут иметь или не иметь ученое звание, ученую степень, год окончания вуза и многих других признаков. По каждому из этих признаков придется выделять подклассы.

Некоторые методики не вводят агрегированный объект как самостоятельную категорию. В этом случае агрегированный объект изображается как простой, при этом пользователь должен предварительно определить его идентификатор и свойства. Если модель допускает изображение только двоичных связей, то проектировщик должен преобразовать n-арную связь в совокупность бинарных.

Кроме указанных сложностей при определении идентификатор ра агрегированной сущности, могут возникнуть и проблемы при переходе от ИЛМ к даталогической модели.

Вариант, когда ситуация не может быть отражена в ИЛМ, может быть проиллюстрирован на следующем: если методика построения модели не предполагает фиксацию класса членства в связи, то эта информация будет просто потеряна.

В некоторых CASE-системах имеет место ситуация, когда какая-то конструкция допускается в системе как промежуточная. Например, в IDEF и CASE ORACLE отношение М: М допускается как неспецифическое отношение. Его наличие разрешается на ранних стадиях разработки проекта, а в дальнейшем оно должно быть заменено на специфическое отношение посредством введения третьей сущности. Это является недостатком системы, так как, во-первых, не все СУБД требуют такого преобразования (некоторые системы поддерживают отношение М:М в явном виде), и, во-вторых, если такое преобразование потребуется, его вполне система автоматизации проектирования могла бы выполнить автоматически на этапе даталогического проектирования. Даже если выполняется «ручное» проектирование, то указанное преобразование должно выполняться проектировщиком на стадии даталогического проектирования, а не при описании предметной области. Кроме того, при рассматриваемом преобразовании на стадии инфологического проектирования в IDEF вводится новая категория сущностей — сущности пересечения или ассоциативные сущности. Введение новых сущностей влечет за собой введение в ИЛМ и дополнительных связей. Все это, вместе взятое, усложняет и без того нелегкую задачу инфологического проектирования.

В предметной области могут быть сущности, идентификаторы которых являются зависимыми от идентификатора какого-то другого объекта. Например, если участки на предприятии нумеруются в пределах цеха, то идентификатор участка будет составным, включающим в себя код цеха и код участка. В инфологической модели можно ограничиться указанием этого составного идентификатора. Некоторые методики построения ER-моделей (например, методология IDEFIX, Prokit) предусматривают введение особых видов сущностей и особых видов отношений для отображения подобных ситуаций. Так, в IDEF сущность, для идентификации которой надо рассматривать ее отношение с другими сущностями; называется зависимой от идентификатора сущностью, и для ее изображения используется блок с закругленными углами. Для изображения же не зависимой от идентификации сущности используется прямоугольник. Для связи объектов, один из которых нужен для полной идентификации другого, вводится понятие идентифицирующего отношения. Для него также вводится свое условное обозначение. В IDEF для идентифицирующего отношения используется сплошная линия, а для неидентифицирующего пунктирная.

6. Как отмечалось выше при рассмотрении принципов инфологического моделирования, понятия «объект», «свойство», «отношение» являются относительными. Так, в предложенной нами базовой инфологической модели выделяются разные виды объектов: простые, составные, агрегированные, обобщенные. В некоторых системах, например в IDEF, такой классификации объектов нет, и вместо этого используются разновидности отношений.

И тот, и другой подход имеет право на существование. Принципиальной разницы, влекущей за собой какие-то существенные последствия, в сравниваемых подходах нет.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *