Концептуальні моделі предметного середовища. Діаграма Чена як інфологічна модель предметного середовища. Джерела та правила побудови діаграми.
Концептуальна модель - це абстрактна модель, що виявляє причинно-наслідкові зв'язки, властиві об'єкту, що досліджується, і суттєві в рамках певного дослідження. Основне призначення концептуальної моделі - виявлення набору причинно-наслідкових зв'язків, облік яких необхідний для отримання необхідних результатів. Вона представляє загальний погляд на дані. Розрізняють два головних підходи до моделювання даних при концептуальному проектуванні:
− семантичні моделі;
− об'єктні моделі.
Семантичні моделі головну увагу приділяють структурі даних. Найбільш поширеною семантичною моделлю є модель "сутність – зв'язок" (Entity Relationship model, ER-модель). ER-модель складається із сутностей, зв'язків, атрибутів, доменів атрибутів, ключів. Моделювання даних відображає логічну структуру даних, так само, як блок-схеми алгоритмів відображають логічну структуру програми.
Об'єктні моделі головну увагу приділяють поведінці об'єктів даних і засобам маніпуляції даними. Головне поняття таких моделей − об'єкт, тобто сутність, яка має стан і поведінку. Стан об'єкта визначається сукупністю його атрибутів, а поведінка об'єкта визначається сукупністю операцій специфікованих для нього.
Зближення цих моделей реалізується в розширеному ER-моделюванні (Extended Entity Relationship model, EER-модель).
Діаграми Чена. Елементи
незалежна сутність
залежна сутність
батьківська сутність в ієрархічному
зв'язку
зв'язок
ідентифікуючий зв’язок
атрибут
первинний ключ
зовнішній ключ (поняття зовнішнього
ключа уводиться у реляційній моделі
даних)
багатозначний атрибут
отримуваний (успадковуваний) атрибут
у ієрархічних зв'язках
Сутність — це будь-який особливий об’єкт (об’єкт, який ми можемо відрізнити від іншого), інформацію про який необхідно зберігати в базі даних.
Сутністю можуть бути люди, місця, літаки, рейси, смак, колір і т.ін. Необхідно розрізняти такі поняття, як тип сутності та зразок сутності. Поняття тип сутності відноситься до набору однорідних осіб, предметів, подій або ідей, які є цілим. Зразок сутності відноситься до конкретної речі в наборі. Наприклад, типом сутності може бути МІСТО, а зразком — Москва, Київ і т.ін.
Атрибут — пойменована характеристика сутності. Його найменування повинне бути унікальним для конкретного типу сутності, але може бути однаковим для різного типу сутності (наприклад, КОЛІР може бути визначений для багатьох сутностей: СОБАКА, АВТОМОБІЛЬ, ДИМ і т.ін. Атрибути використовуються для визначення того, яка інформація повинна бути зібрана про сутність.
Ключ — мінімальний набір атрибутів, за значенням яких можна однозначно знайти необхідний зразок сутності. Мінімальність означає, що вилучення з набору будь-якого атрибуту не дозволяє ідентифікувати сутність за тими, що залишаються.
Зв’язок — асоціювання двох або більше сутностей.
Характеристика зв’язків і мова моделювання
При побудові інфологічних моделей можна використовувати мову ЕRD-діаграм. У них сутність зображена позначеними прямокутниками, асоціації — ромбами або шестикутниками, атрибута — поміченими овалами, а зв’язки між ними — ненаправленими ребрами, над якими може проставлятися ступінь зв’язку (1 або буква, що замінює слово «багато») і необхідне пояснения.
Між двома сутностями, наприклад, А і В можливі такі види зв’язків:
один-до-одного (1:1): у кожен момент часу кожному представнику (екземпляру) сутності А відповідає 1 чи 0 представників сутності В.
зв’язок один-до-багатьох (1:N): одному представнику сутності А відповідають 0, 1 чи декілька представників сутності В.
багато-до-багатьох (M:N). M:N – один виробник може не виробляти продукції для замовників, може виготовляти для одного й більше замовників, а замовник може не замовляти продукцію, або замовляти в одного й більше виробників.