1. Представление данных

   1. Уровни представления данных

В процессе разработки информационной системы данные, которые требуется хранить в системе, проходят несколько уровней представлений, каждый из которых соответствует определенной степени формализации описания и привязки к программно-аппаратным средствам разработки системы [2].

Первый этап проектирования информационной системы на основе системы управления базами данных заключается в формировании слабо формализованного описания предметной области, совокупности данных, требуемых для хранения в системе и операций над этими данными. Эта модель называется – инфологической моделью. Инфологическая модель является человеко-ориентированной, не учитывающей специфику программно-аппаратной реализации, доступной для восприятия всеми категориями пользователей.

Инфологическая модель проектируется разработчиком при совместном анализе предметной области с заказчиком. Инфологическая модель практически выступает в роли досконально проработанного технического задания на функциональность разрабатываемой информационной системы, согласованного с заказчиком.

Слабой стороной инфологической модели является исходное ориентирование на неподготовленного человека, что собственно и приводит к снижению степени ее формализации. Модель, например, может быть сформулирована в виде словесного описания. В настоящее время для инфологического моделирования широко используются искусственные формализованные языки. В первую очередь распространены графические языки, представляющие модель в виде набора связанных между собой графических объектов, кодирующих объекты предметной области. Фактически этап разбивается на два: словесное описание системы и построение инфологической модели. В настоящий момент актуальной и повсеместно используемой является инфологическая модель сущность-связь («Entity-Relationship»), предложенная П. Ченом в 1976 г. [5, 6].

На следующем этапе разработки информационной системы инфологическая модель преобразуется в даталогическую модель. Даталогическая модель – это модель базы данных на языке конкретной системы управления базами данных. Фактически, при построении даталогической модели решается задача наилучшего отображения объектов предметной области в абстрактные объекты структуры базы данных.

В результате проектирования получается полностью формализованная, описанная на языке конкретной системы управления базами данных структура. Однако, и эта модель все еще не имеет аппаратной привязки. Эту модель также называют логической моделью базы данных [2], т.к. она описывает доступ к данным по логическим именам объектов без учета их физического размещения.

Последним этапом проектирования является физическое проектирование, т.е. построение физической модели данных, определяющей физическое размещение данных и их последующий поиск. Эта модель полностью опирается на возможности конкретной системы управления базами данных и является программно и аппаратно зависимой.

2. Инфологическая модель «сущность-связь»

   1. Основные понятия

Основными элементами модели являются: сущность, атрибут, ключ и связь.

Сущность – это любой различимый объект, информацию о котором необходимо хранить в базе данных.

Атрибут – это поименованная характеристика сущности.

Отличий между сущностью и атрибутом фактически не существует. Эти отличия определяются только рассматриваемой задачей, т.е. в разных задачах один и тот же объект может выступать в роли сущности и в роли атрибута.

В задаче по учету автомобилей цвет будет являться атрибутом сущности автомобиль. А в базе данных завода по производству лакокрасочных покрытий цвет будет сущностью, имеющей свои атрибуты, например: рецепт.

Для сущностей и атрибутов различают тип и экземпляр. Тип определяет набор однотипных объектов, а экземпляр – это конкретный объект из этого набора. Например: для типа сущности столицы стран Москва и Париж будут являться экземплярами.

Ключ – это минимальный набор атрибутов сущности, по значениям которых можно однозначно идентифицировать любой её экземпляр. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся.

Связь – ассоциирование двух или более сущностей, т.е. сопоставление экземпляров двух и более сущностей друг с другом.