Система представления и обработки данных

фактографических АИС В архитектуре подсистемы представления и обработки информации фактографических АИС можно выделить различные уровни представления информации, отображенные на рис. 5.3.

Инфологическая схема представляет собой формализованное представление (описание) объектов и отношений фрагмента действительнос- ти.

Наиболее часто формализация представлений о предметной области осуществляется в рамках модели «объекты-связи» (так называемая ER- модель — от англ. Entity Relationship).

При этом под информационным объектом в общем плане понимается некоторая сущность фрагмента действительности, например организация, документ, сотрудник, место, событие и т. д. В предметной области выделяются различные типы объектов, представляемые в информационной системе в каждый момент времени конечным набором экземпляров данного типа. Каждый тип объекта включает (идентифицируется) присущий ему набор атрибутов (свойств, характерных признаков, параметров).

Атрибут представляет логически неделимый элемент структуры информации, характеризующийся множеством атомарных значений. Для примера можно привести атрибут «Имя» объекта типа «Лицо», который характеризуется множеством всех возможных имен, и атрибут «Текст» объекта типа «Документ», который характеризуется множеством средств смыслового выражения в определенном национальном языке.

Рис. 7.3. Уровни представления информации в АИС

Экземпляр объекта образуется совокупностью конкретных значений атрибутов данного типа объекта. Один или некоторая группа атрибутов объекта данного типа могут исполнять роль ключевого атрибута, по которому идентифицируются (различаются) конкретные экземпляры объектов. К примеру, для объектов типа «Лицо» ключом может являться совокупность атрибутов «Фамилия», «Имя», «Отчество» или один атрибут, выражающий номер паспорта (удостоверения личности).

Различные типы объектов и различные экземпляры одного типа объекта могут быть охвачены определенными отношениями, которые в рамках ER- модели выражаются т. н. связями. Так, например, объекты «Сотрудник» и «Организация» могут быть охвачены отношением «Работа», т. с. связаны этим отношением. При этом связи могут быть двух типов — иерархические, или, иначе говоря, структурные (владелец-подчиненный) и одноуровневые, например, родственная связь «Брат-сестра» между двумя экземплярами объекта типа «Лицо» (в отличие от иерархической родственной связи — «Отец-сын»). Объекты-владельцы иерархических связей-отношений иногда называют структурными/объектами, в противовес простым объектам, которые таковыми не являются (не являются владельцами).

Структурные и одноуровневые связи (отношения), в свою очередь, по признаку множественности могут быть трех типов — «один-к-одиому» (например, отношение «Лицо-Паспорт», имея в виду под «Паспортом» не атрибут объекта Лицо, а самостоятельный объект, состоящий из атрибутов «Номер», «Вид паспорта», «Владелец», «Место выдачи», «Дата выдачи» и т. д.), «один-ко-миогим» (например, отношение «Подразделение-Сотрудник»,

Локальные представления о предметной области

Схема базы данных (логическая структура)

Информационно-логическая схема (модель) предметной области (формализованное представление об объектах и отношениях предметной области)

Информационные массивы (файлы данных)

Внутренняя схема БД

База данных (БД)

Банк данных (БнД)

Концептуальная модель использования информационной системы

Модель организации данных СУБД

информационные потребности абонентов

имея в виду, что в одном подразделении может работать много сотрудников, но каждый сотрудник работает только в одном подразделении) и «.миогие- ко-миогим» (например, отношение «Лицо-Документ», имея в виду, что один человек может быть автором, или иметь какое-либо другое отношение ко многим документам, и, в свою очередь, один документ может иметь много авторов.

Помимо этого информационные потребности абонентов информационной системы могут включать также и оперирование опосредованными (т. е. косвенными, непрямыми, ассоциативными) связями. Примерами таких непрямых связей является совместная работа нескольких человек на одном предприятии (подразделении). Прямая непосредственная связь в данном слу- чае, как правило, устанавливается только между объектами «Лицо» и «Организация», но не между различными экземплярами объекта «Лицо».

Рис. 7.4. Инфологическая схема предметной области информационной

системы со сведениями о научной работе

Одним из способов представления формализованного описания предметной области информационной системы в рамках модели «объекты- связи» является использование техники специальных диаграмм, которая была предложена известным амсриканским специалистом в области баз данных Ч. Бахманом.

В диаграммах Бахмана объекты (сущности) представляются вершинами некоторого математического графа, а связи —дугами графа. Виды и свойства связей-отношений объектов отображаются направленностью, специальным оформлением дуг и расположением вершин графа.

В качестве примера можно привести инфологическую схему предметной области сведений информационной системы, предназначенной для накопления данных о научной работе в каком-либо учебном или исследовательском учреждении.

На приведенном рисунке однонаправленность дуг означает структурность связи «владелец-подчиненный», двунаправленность дуг означает одноуровневые связи, двойные стрелки означают множественность

Научное исследование

В ы п о л н я е т с я

Заказано

Отражает

Организация

Научный работник

Научная работа

А

в

т

о

р

с

т

в

о

отношения «один-ко-многим», двунаправленность двойных стрелок означает одноуровневые отношения «многие-ко-многим».

Одним из недостатков использования ER-диаграмм Бахмана для описания формализованных схем (моделей) предметных областей информационных систем является их статичность, не позволяющая наглядно и непосредственно отображать процессы, в которые вовлечены сущности и которым подвержены отношения (связи). Отчасти подобные проблемы преодолеваются введением дополнительных сущностей, выражающих соб- ственно процессы и ситуации — событие, действие, момент времени. Аналогичным образом в некоторых случаях вводятся пространственные сущности для адекватного представления сущностей и отношений предметной области — маршрут, место, населенный пункт, здание, элемент здания, зона и т. д.