Инфологическое проектирование

Инфологическое проектирование – это описание предметной области, выполненное с помощью специальных языковых средств, независимых от применяемых в дальнейшем программных средств.

Следует отметить, что инфологическое проектирование выполняется как для файловых, так и централизованных (основанных на базах данных) информационных систем. Его целью является следующее.

1. Создание корректной схемы базы данных, при которой каждому объекту предметной области соответствуют данные в памяти компьютера, а каждому процессу – определенная процедура или функция.

2. Обеспечение ограничений на ресурсы внешней и оперативной памяти.

3. Обеспечение эффективной работы системы по скорости реакции на запросы.

4. Защита данных от разрушений, некорректных обновлений и несанкционированного доступа.

Процесс проектирования выполняется группой из 3 – 4 специалистов, в состав которой входят: проектировщик, представитель заказчика и администратор базы данных, который является руководителем работы. Заказчик передает проектировщику всю необходимую информацию о предметной области, так как проектировщик не является специалистом данной предметной области.

Процесс проектирования включает следующие этапы.

1. Обследование предметной области.

2. Выбор СУБД.

3. Проектирование реализаций базы данных.

На этапе обследования предметной области осуществляется ее обзор, определение объектов, анализируются и формируются принципы их использующие, устанавливаются связи между информационными объектами.

Выбор СУБД включает выявление внешних ограничений, то есть ограничений связанных с памятью, аппаратным и программным обеспечением. Выделяются СУБД – претенденты и осуществляется моделирование базы данных для каждой из них. Модели сравниваются и по ним определяется наиболее подходящая СУБД.

Проектирование реализации базы данных включает составление схемы и разработку технологии ведения ИС. Под схемой базы данных понимается ее описание на языке описания данных выбранной СУБД, включающее все параметры реализации логической и физической организации базы данных.

Разработка технологии ведения информационной системы включает разработку следующих инструкций:

а) ввода информации в систему,

б) защиты данных,

в) управления использованием данных,

г) управление эффективностью системы.

Инфологическое проектирование осуществляется с помощью следующих инструментальных средств: атрибут, объект, структурная и запросная связь. Эти средства составляют языковую основу инфологического проектирования. Инфологическая схема предметной области как результат проектирования обычно представляется в графическом виде, хотя возможно ее представление в текстовом или табличном виде.

Атрибут – логически неделимый элемент структуры информации, принимающий различные значения.

Объект – это сущность предметной области, характеризуемая составом атрибутов.

Экземпляр объекта – это реализация сущности при конкретных значениях атрибутов.

Например, объектом является геодезический пункт геодезической сети. Его атрибутами будут: названия пункта, координаты X, Y и высота над уровнем моря Н.

Структурная связь – это иерархическое отношение между объектами двух типов: владельцем и подчиненным. Понятие структурной связи адекватно понятию “групповое отношение” в иерархических и сетевых моделях данных.

Запросная связь – это операция, осуществляющая переход от экземпляров одних объектов, называемых исходными к экземплярам других, называемых конечными.

Например, в предметной области тахеометрическая съемка выделяются объекты: станция, пикет. Тогда возможен следующий запрос “Привести список снятых с данной СТАНЦИИ ПИКЕТОВ”.

Существуют следующие типы запросов: 1:1 – один к одному, 1:М – один к многим, М:1 – многие к одному, М:М – многие к многим.

Запрос 1:1 означает, что одному экземпляру исходного объекта соответствует один экземпляр конечного, 1:М – означает, что одному экземпляру исходного соответствует множество экземпляров конечного и наоборот одному экземпляру конечного соответствует лишь один экземпляр исходного. М:1 означает, что одному экземпляру исходного объекта соответствует лишь один экземпляр конечного. И наоборот, одному экземпляру конечного соответствует множество экземпляров исходного. М:М определяет взаимное соответствие множества экземпляров исходного и конечного объектов.

В приведенном примере запросной связи реализован запрос типа 1:М, так как одному экземпляру объекта “станция” соответствует множество экземпляров объекта “пикет”.

Следует отметить, что запросные связи бывают одномерными и многомерными. В многомерных на выходе используется несколько исходных объектов, а в одномерных один.