1.1 Концептуальні засоби опису предметної області
Ці засоби володіють абстрактністю і універсальністю. Через свою абстрактність засобу опису почали називатися концептуальними. Універсальність визначається спільністю систем базових понять і засобами породження нових понять.
У дослідженнях по штучному інтелекту проблема опису предметної області трактується як проблема представлення знань, а відповідні концептуальні засоби називаються схемою уявлення.
У теорії БД прийнято говорити про концептуальний, або інформаційно - логічному, моделюванні ПО. Центральним поняттям є поняття концептуальної схеми (моделі) ПО.
Через властивість універсальності, описати засоби побудови концептуальної схеми – це означає описати можливі стани абстрактної предметної області, яка призначена для моделювання структури і динаміки довільних ПО.
Основними поняттями є тип об’єкту, концептуальна схема.
1. Тип об'єкту – повинен мати унікальне ім'я і всі об'єкти предметної області можуть бути віднесені до одному або декількох типів.
0 – тип об'єкту;
0t – множина об'єктів типу у момент часу t;
Ці множини можуть перетинатися, якщо об'єкт має декілька типів.
Тип об'єкту може повідомлятися системі при першій згадці цього об'єкту.
Тип об'єкту може визначатися системою на підставі властивостей об'єкту за допомогою класифікуючих процедур.
Тип об'єкту може бути автоматично змінений при зміні стану об'єкту.
2. Концептуальна схема предметної області – множина типів, забезпечена деякою структурою. Структура на множині типів задається множиною стосунків і операцій, визначеними на множині типів.
Позначимо () кінцева множина об'єктів предметної області.
Для деякого моменту часу t можна виділити множину об'єктів типу (1)obt і (2)obt, що мають певні співвідношення, наприклад:
(1)obt (2)obt
(1)obt (2)obt = 0
Якщо такі співвідношення є стійкими (не міняються в часі), то ці властивості стану семантичної предметної області.
1.2. Співвідношення
1. Родовидове відношення SUP
1 sup 2 – 1 є підтипом 2 ((вид) є підтипом (рід))
Це співвідношення задається між типами об'єктів. Воно вірне, якщо
t (1)obt (2)obt
Ці стосунки прийнято задавати графічно. Типи об'єктів представляються вершинами, а стосунки між ними – ребрами (рис.1.6)
Рисунок 1.6 – Приклад представлення зв’язків предметної області
Наступна діаграма описує набір базових типів об'єктів для будь-якої концептуальної моделі (рис. 1.7).
Рисунок 1.7 – Набір базових типів об’єктів
Тип об'єкту є загальним для всіх наочних областей.
2. Відношення часового порядку PART OF. Модель часу будується на підставі кінцевої множини типів часових інтервалів, на яких визначено відношення PART OF.
i PART OF j (i є частиною j)
Кожен інтервал типу i є частиною одназначно певного інтервалу j.
Рисунок 1.8
Модель простору будується на визначеній множині, так само, як і часі, але по відношенню до частини оточення (рис. 1.9).
Рисунок 1.9
3. Відношення приналежності ISA
Степаненко А.І. ISA студент
пов'язує ім'я об'єкту з його типом
4. Відношення INSTANCE OF (INS)
Степаненко А.І. INS СУ-08-1
відношення може бути задане як на множині імен, так і типів
name (O1) INS name (O2)
Якщо 1 INS , 2 INS ,…, n INS , то об'єкт типу може складатися з об'єктів типів 1,2,...,n, причому об'єкт типу може включати декілька об'єктів даних типів.
Відношення INS застосовується для множини дискретних об'єктів, а PART OF – безперервних. Наприклад,
студент INS група студентів
Рисунок 1.10