Инфологическое проектирование

Лекция 13

Общие сведения об инфологическом

проектировании

Чтобы база данных адекватно отражала предметную область, необходимо хорошо представлять все нюансы предметной области и уметь это отобразить в предметной области. Перед проектированием надо хорошо разобраться как функционирует предметная область. Для этого она должна быть предварительно описана. Сделать это можно естественным языком, но это будет громоздко и неоднозначно, поэтому применяют формулизованные средства.

Инфологическая модель – это описание предметной области, выполненное с использованием специальных языковых средств, не зависящих от исполняемых в дальнейшем программных средств. Требования к инфологической модели:

· адекватность отображения предметной области;

· непротиворечивость;

· должна отражать потребности всех пользователей будущей информационной системы;

· допускать возможность композиции и декомпозиции при большой размерности инфологической модели (разбиение модели на части);

· желательно, чтобы язык описания предметной области был применим как при ручном, так и при автоматизированном проектировании;

· модель должна легко восприниматься разными категориями пользователей.

Инфологическая модель является ядром системы проектирования. Она содержит всю необходимую информацию для проектирования автоматизированной системы обработки информации. Структура ее может быть представлена в таком виде:

Построение модели.

Объект свойства–отношения или ER-модель

В предметной области при ее анализе выделяются классы объектов. Класс объектов – это совокупность объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Пример предметной области – институт, классы, учащиеся, преподаватели, дисциплины, аудитории. Объекты могут быть реальными и абстрактными: дисциплины – абстрактные; студенты, аудитории, преподаватели – реальные.

Классы объектов представляются в инфологической модели именем этого класса, а каждый объект – своим идентификатором. Пример: класс объектов – [предмет изучаемый], идентификаторы – [ОБД], [высшая математика] и т.д.

Идентификатор должен быть уникальным. Объект обладает определенным набором свойств. Для изображения объектов и их свойств рекомендуются обозначения:

– объект;

– свойство

Имя для класса объекта следует выбирать так: не [изучаемая дисциплина], а [дисциплина изучаемая]. Связи между объектами и свойствами изображаются линиями связи могут быть различными:

· объект обладает только одним значением какого-то свойства; такое свойство будем называть единичным, например, год рождения;

· объект обладает одновременно несколькими значениями какого-то свойства; такое свойство будем называть множественным, например, иностранный язык (обозначается двойной стрелкой);

· значение свойства является постоянным и не может изменяться во времени, например год рождения; такое свойство будем называть статическим (обозначается S);

· значение свойства может изменяться со временем, это свойство динамическое (обозначается D);

· у некоторых объектов это свойство может отсутствовать; такое свойство называется условным, для обозначения используется ------>;

· вводится также понятие составного свойства, например, адрес (для обозначения используется квадрат).

Обычно в инфологической модели отображаются не отдельные объекты, а классы объектов. Но иногда бывает необходимо явно выделить класс объектов. Пример:

В инфологической модели изображаются связи и между классами объектов. Могут быть связи:

1) 1: 1 (один к одному)	3) М: 1 (многие к одному)
2) 1: М (один ко многим)	4) М: М (многие ко многим)

Иногда эти типы связей называют степенью связи. Диаграмма, отображающая классы объектов и связи между ними называется диаграммой ER-типов (Entity Relationship). Если связи указываются между объектами, а не классами, то эта диаграмма будет называться ER-экземпляром.

рис. Диаграмма ER-типов

рис. Диаграмма ER-экземпляров

Пусть предметная область – завод. Некоторые сотрудники знают иностранный язык, но ни один из них не владеет больше чем одним иностранным языком. Это связь типа “многие к одному” (М: 1).

Пусть предметная область – университет, а личность – абитуриент, который владеет одним из языков, но только одним. В этом случае диаграмма ER-экземпляров будет иметь вид:

Соответствующая диаграмма ER-типов будет выглядеть так:

В отличие от первого примера здесь каждая личность владеет одним языком. Для отображения этого явления вводится понятие “класс принадлежностей”. Он показывает, может ли отсутствовать связь объектов данного класса с каким-либо объектом другого класса. В данном случае, класс принадлежностей для личности является обязательным.

Предметная область та же, но некоторые студенты владеют несколькими иностранными языками:

Предметная область – лингвистический университет, в котором каждый из преподавателей обязательно знает несколько иностранных языков и по каждому из иностранных языков имеется хотя бы 1 специалист.

Различают несколько разновидностей объектов:

· простые и сложные (относительное понятие);

· составные (соответствуют отображению: целое–часть). Пример: узел–деталь;

· обобщенный объект отображает наличие связи род–вид. Например, учащийся, студент, аспирант, школьник. Как родовой, так и видовой объекты обладают определенными свойствами. Наблюдается наследование свойств видовыми объектами.

Классы объектов могут быть пересекающимися и непересекающимися. Пример:

15 сотрудников являются студентами вечернего отделения.

· агрегированные объекты соответствуют обычно какому-либо процессу, в который как бы вовлечены другие объекты.

Именуются такие объекты отглагольными существительными.