Методические указания

1. Построение er-диаграммы

Один из наиболее распространенных подходов к построению концептуальной схемы предметной области был предложен П. Ченом в 1983 г. Методика Чена приводит к построению так называемой ЕR-диаграммы типов (Entity-relationship diagram – диаграммы сущности связей).

На ЕR-диаграмме вершины, соответствующие сущностям, изображаются прямоугольниками, вершины, соответствующие связям – ромбами, а свойствам – кругами или овалами.

Ромб, изображающий связь, соединяется ребрами с прямоугольниками, изображающими сущности, входящие в связь. Прямоугольник, соответствующий сущности, соединяется ребрами с кругами, соответствующими свойствам этой сущности (точнее множествам значений атрибутов этой сущности). При этом ребра помечаются именами атрибутов. Аналогично представляются свойства связей: кругами, которые соединяются ребрами с ромбом, изображающим связь. Кроме имен атрибутов ребра могут помечаться специальными метками (1, М, N, *), дающими дополнительную информацию о семантике связи.

Построение ER-диаграммы осуществляется на основе анализа описания предметной области на естественном языке. Методика, предложенная П. Ченом, позволяет регламентировать и упорядочить процесс построения ER-диаграммы, эта методика в определенной мере отражает специфику конкретного естественного языка (у Чена – английского).

Поэтому ниже правила, предложенные Ченом, не воспроизводятся буквально, а скорее передается их смысл.

Терминам, обозначающим понятия или множества объектов, в ER-диаграмме обычно соответствуют сущности, а глаголам – связи.

Часто типом связи становится прямое дополнение, которое является именем ситуации, создаваемой субъектом действия. Прилагательные, числительные, различные меры обычно вводят характеристики сущностей и связей. Другие характеристики связаны с местом и/или временем ситуации. В русском языке многие характеристики можно ввести с помощью глагола "иметь" или "характеризуется".

2. Построение сетевой модели представления знаний

Сетевые модели представления знаний часто называют семантическими сетями и выделяют в них два уровня. Верхний уровень – интенсиональная семантическая сеть (ИСС) – представляет знания о классах объектов, нижний уровень – экстенсиональная семантическая сеть (ЭСС) – знания о конкретных объектах.

В графическом представлении ИСС отношения изображаются кругами, множества значений атрибутов – прямоугольниками, а именами атрибутов помечаются ребра графа, связывающие вершины-отношения с вершинами-атрибутами.

От построенной ER-диаграммы легко перейти к графическому представлению ИСС с помощью следующих правил. Все вершины-свойства ER-диаграммы становятся вершинами-атрибутами на схеме, представляющей ИСС. Вершины-сущности, не имеющие связанных с ними вершин-свойств, представляются вершинами-атрибутами, а вершины-сущности, имеющие свойства, представляются вершинами-отношениями.

Атрибутами отношения, представляющего сущность, являются свойства этой сущности. Если среди этих атрибутов есть такой атрибут, который позволяет однозначно идентифицировать каждую конкретную сущность, то этот атрибут используется для связи данной сущности с другими вершинами-отношениями. Если такого атрибута нет, то к множеству атрибутов сущности добавляется еще один атрибут – код (идентификатор) сущности.

Вершины-связи ER-диаграммы представляются вершинами-отношениями. Атрибутами отношения становятся свойства связи, а также идентификаторы (коды) сущностей, входящих в эту связь.

В экстенсиональной семантической сети каждому отношению соответствует множество фактов. Экстенсионалы отношений часто представляют в виде таблиц. При этом имя отношения становится названием соответствующей таблицы, имена атрибутов становятся названиями столбцов, а строка таблицы представляет собой факт, записанный в позиционном формате.