10.3. Зв’язки між об’єктами
У реальному світі між предметами існують різні відносини. Якщо предмети моделюються як об’єкти, то відносини, які систематично виникають між різними видами об’єктів, відбиваються в інформаційних моделях як зв’язки. Кожний зв’язок задається в моделі певним іменем. Зв’язок у графічній формі представляється як лінія між зв’язаними об’єктами й позначається ідентифікатором зв’язку.
Існує три види зв’язку: один – до-одному (мал. 1.39), один – до-многнм (мал. 1.40) і багато – до – багатьом (мал. 1.41).
Зв’язок один- до-одному існує, коли один екземпляр одного об’єкта пов’язаний з єдиним екземпляром іншого. Зв’язок один – до-одному позначається стрілками и.
Рис. 1.39. Приклад зв’язку « одии – до-одному»
Зв’язок один – до- багатьом існує, коли один екземпляр першого об’єкта пов’язаний з одним (або більш) екземпляром другого об’єкта, але кожний екземпляр другого об’єкта зв’язаний тільки з одним екземпляром першого. Множинність зв’язку зображується подвійною стрілкою .
Рис. 1.40. Приклад зв’язку « один – до – багатьом»
Зв’язок багато – до – багатьом існує, коли один екземпляр першого об’єкта пов’язаний з одним або більшою кількістю екземплярів другого й кожний екземпляр другого пов’язаний з одним або багатьма екземплярами першого. Цей тип зв’язку зображується двосторонньою стрілкою
Рис. 1.41. Приклад зв’язку « багато – до – багатьом»
Крім множинності, зв’язки можуть підрозділятися на безумовні й умовні. У безумовному зв’язку для участі в ній потрібно кожний екземпляр об’єкта. В умовному зв’язку беруть участь не всі екземпляри об’єкта. Зв’язок може бути умовної як з однієї, так і по обидва боки.
Усі зв’язки в інформаційній моделі вимагають опису, який, як мінімум, включає:
• ідентифікатор зв’язку;
• формулювання сутності зв’язки;
• вид зв’язку (її множинність і умовність);
• спосіб опису зв’язки за допомогою допоміжних атрибутів об’єктів.
Подальший розвиток вистав інформаційного моделювання пов’язане з розвитком поняття зв’язки, структур, ними утворених, і завдань, які можуть бути вирішені на цих структурах. Нам уже відома проста послідовна структура екземплярів – черга, див. мал. 1.34. Можливими узагальненнями інформаційних моделей є циклічна структура, таблиця (див. табл. 1.10), стік (див. мал. 1.35).
Дуже важливу роль відіграє деревоподібна інформаційна модель, що є однієї з найпоширеніших типів класифікаційних структур. Ця модель будується на основі зв’язку, що відбиває відношення частини до цілого: «А є частина М» або «М управляє А». Очевидно, деревоподібний зв’язок є безумовним зв’язком типу один – до – багатьом і графічно зображена на мал. 1.42, в. На цьому ж малюнку для порівняння наведені схеми інформаційних моделей типу «черга» (а) і «цикл» (б).
Рис. 1.42. Інформаційні моделі типу «черга» (а), «цикл» (б), «дерево» (в)
Таким чином, типи даних у програмуванні, що обговорювалися в попередньому параграфі, тісно пов’язані з певними інформаційними моделями даних.
Ще більш загальною інформаційною моделлю є, так звана, графовая структура, мал. 1.43. Графовые структури є основою розв’язку величезної кількості завдань інформаційного моделювання.
Багато прикладних завдань інформаційного моделювання були поставлені й вивчені досить давно, в 60-х роках, у зв’язку з дослідженнями, що активно розвивалися тоді, і розробками по наукових основах керування в системах різної природи й у зв’язку зі спробами змоделювати за допомогою комп’ютерів психічну діяльність людину при розв’язку творчих інтелектуальних завдань. Наукове знання й моделі, які були отримані в ході розв’язку цих завдань, об’єднані в науці за назвою «Кібернетика», у рамках якої існує розділ « Дослідження зі штучного інтелекту».
Рис. 1.43. Інформаційна модель типу «граф»
Контрольні питання й завдання
1. Що означає поняття «модель» у науковім пізнанні?
2. Які типи моделей існують?
3. Що таке «інформаційна модель»?
4. Що таке «об’єкт» з погляду інформаційного моделювання? Які типи об’єктів можна розрізняти?
5. Що таке «атрибути»? Якими вони бувають?
6. Що таке «зв’язок»? Які типи зв’язку розрізняють?
7. Розробіть приклади деревоподібних структур даних з навколишньої реальності.