2.2.7. Структурные схемы

Введенные в пп. 2.2.4 – 2.2.6 предложения составляют формализм, который можно понимать как некоторый язык описания данных (ЯОД) для Бинарной Модели Данных (БМД).

Структурная схема состоит из (конечного числа) предложений ЯОД. В стандартной терминологии, принятой в теории баз данных, такие описания схемами баз данных. База данных в БМД состоит из экстенсионалов понятий (классов и бинарных связей). Рассматриваются только конечные экстенсионалы, которые представляются (конечными) таблицами. При этом предполагается, что имеется полное представление каждого экстенсионала. (Это предположение называется предположением замкнутого мира [Reiter 1980]) В частности, это означает, что если данный суррогат c#j U^C не представлен в таблице для понятия С, то c#j Esurr^C.

В БМД в качестве точек соотнесения естественно выступают моменты времени, когда изменяются (или могут изменяться) экстенсионалы понятий концептуальной схемы. Полные экстенсионалы понятий схемы базы сотавляют то, что в стандартной терминологии теории баз данных называют историческими базами данных. Но в этом разделе мы будем игнорировать точки соотнесения.

Пример 2.9. Рассмотрим моделирование данных для ПО, касающиихся сведений об учебном процессе в вузе. Здесь используются понятия Студент, Препод (преподаватель), Предмет, Экзамен и т.д. Эти понятия связаны с помощью следующей структурной схемы.

SCHEME’Учебный процесс’:

1. Студент[ФИО:String, ГодРожд:Integer, Группа].

2. Группа[Номер:String, Староста:Студент].

3. Препод[ФИО:String, Должность:String, Стаж:Integer].

4. Предмет[Назв:String, КоличЧасов:Integer,

ВидЗанятия:{лекция,семинар,лаб_занятие},

Отчет:{экзамен,зачет,зач_и_экз}].

5. Кафедра[Назв:String, ПрепСостав:Препод(*)].

6.(Студент СдалЭкзамен Предмет)[Дата:String,

Оценка:String, Кому:Препод].

7. (Студент СдалЗачет Предмет)[Дата:String, Оценка:String,

Кому:Препод].

8. (Препод(Должность=профессор)Читает(=<3,=<1)

Предмет(ВидЗанятия=лекция)) Группа(*)).

9. (Препод(Должность=ассистент) ВедетЗанятие(1:3,=<1)

Предмет(ВидЗанятия=семинар|лаб-занятие)) Группа(*)).

10. (Препод: Работает_на -> Кафедра)[ДатаПоступ:Integer].

11. (1-ый:Предмет Предшест 2-ой:Предмет)

12. (Студент Изучал Предметы:Предмет(*))

END

Замечания. 1) Имя Группа в предложении 1 обозначает атрибут класса Студент, но в предложении 2 это имя обозначает класс. 2) В предложении 7 интервальное ограничение (=<3,=<1) означает, что каждый профессор не должен читать лекции более, чем по трем предметам, причем лекции по каждому предмету должны читаться только одним профессором.

2.2.8. Представление данных в бмд

Стандартным представлением данных в БМД является табличное представление. Если при моделировании ПО сделано предположение замкнутого мира, то экстенсионалы понятий (классов и бинарных связей) представляются таблицами. Способ представления ясен из примера базы данных для схемы ’Учебный процесс’.

Пример 2.10. Состояние схемы ’Учебный процесс’ (база данных) имеет таблицы, «шапки» которых отвечают предложениям 1 - 11.

Студент

Surr	ФИО ГодРожд Группа
студент#1 студент#2 ……..…… cтудент#47	А.Д.Алексеев 1988 А05-01 В.М.Андреев 1987 А13-01 ……………………………..…………. Б.М.Яковлев 1989 А05-01

Препод

Surr	ФИО Должность Стаж
препод#1 препод#2 ………… препод#15	В.Н. Д.А. Абрамов профессор 40 C.C.Борисов ассистент 12 .. ……………………………………… В.Е.Устинов ассистент 6

Предмет

Surr	Назв КоличЧасов ВидЗанятия Отчет
предмет#1 предмет#2 ……………… предмет#12	дискрет-мат 48 лекция экз дискрет-мат 16 семинар зачет ……………………………………………………………… теор-графов 36 лекция экз

Группа

Surr	Номер Староста
группа#1 группа#2	А13-01 студент2 А05-01 студент47

Кафедра

Surr	Назв ПрепСоcтав
кафедра#1 кафедра#2	прикл-мат {препод#1, препод#2,…,препод#9} мат-модел {препод#10, препод#11,…,препод#22}

СдалЭкзамен

Surr	Студент Предмет Дата Оценка
сдалЭкзамен#1 сдалЭкзамен#2 ………………… сдалЭкзамен#165	студент#1 предмет#1 05.01.07 5 студент#1 предмет#2 10.01.07 4 ……………………………………………………… студент#40 предмет#10 22.01.07 3.

Предшест

	1-ый 2-ой
предшест#1 предшест#2 ……………. предшест#9	предмет#1 предмет#12 предмет#2 предмет#12 ……………………………….. предмет#4 предмет#7

Читает

Surr	Препод Предмет Группа(*)
читает#1 читает#2 ………… читает#32	препод#1 предмет#1 {группа#1, группа2#} препод#1 предмет#2 {группа#1} ………………………………………………………. препод#22 предмет#2 {группа#1,группа2#}

ВедетЗанятия

Surr	Препод Предмет Группа(*)
ведетЗанятия#1 ведетЗанятия#2 ……………….. ведетЗанятия#32	препод#15 предмет#1 {группа#1, группа2#} препод#15 предмет#2 {группа#1} ………………………………………………………. препод#17 предмет#8 {группа2#}