12. Семантическое моделирование. Цели и средства семантического моделирования. (Два уровня моделирования).

В последние годы получило развитие семантическое, или концептуальное, моделирование в базах данных. Его основная цель – организация интерфейса проектировщика, а также конечного пользователя с информационной системой на уровне представлений о предметной области, а не на уровне структур данных. В результате строится модель предметной области, не зависящая ни от конкретной СУБД, ни от технических средств. В настоящее время выделяется 2 уровня моделирования:

1.Уровня концептуального моделирования предметной области.

2.Уровня моделирования собственно базы данных.

На верхнем уровне осуществляется переход от неформализованного описания предметной области и информационных потребностей конечного пользователя к их формальному выражению с помощью специальных языковых средств. На нижнем уровне происходит преобразование концептуальной модели предметной области в схему базы данных и нормализация схемы базы данных.

Верхний уровень задачи семантического моделирования характеризуется четырьмя основными этапами:

1. Выявляется некоторое множество семантических концепций, которые могут быть полезны при неформальном обсуждении реаль­ного мира.

2. Определяется набор соответствующих символических объектов, которые могут использоваться для представления описанных выше семантических концепций.

3. Определяется набор формальных общих правил целостности, предназначенных для работы с такими формальными объектами.

4. Определяется набор формальных операторов, предназначенных для манипулирования этими формальными объектами.

13. Семантическое моделирование. Метод «сущность-связь». Этапы моделирования.

Метод “сущность-связь ” называют также методом ER-диаграмм: ER – аббревиатура от слов Entity (сущность) и Relationship (связь), во-вторых, метод основан на использовании диаграмм, называемых диаграммами ER-экземпляров и диаграммами ER-типа. К основным понятиям метода “сущность-связь” относятся следующие понятия:

Сущность представляет собой объект, информация о котором хранится в базе данных. Экземпляры сущности отличаются друг от друга и однозначно идентифицируются. Названиями сущностей являются, как правило, существительные(дисциплина). Атрибут представляет собой свойство сущности. Это понятие аналогично понятию атрибута в отношении. ( Должность) Ключ сущности – атрибут или набор атрибутов, используемый для идентификации экземпляра сущности. Название связи между сущностями обычно представляется глаголом. С целью повышения наглядности и удобства проектирования для представления сущностей, экземпляров сущностей и связей между ними используются следующие графические средства:

1. Диаграммы er-экземпляров;

2. Диаграммы er-типа.

На основе анализа диаграмм ER-типа формируются отношения проектируемой базы данных. При этом учитываются степень связи сущностей и класс принадлежности сущностей, которые, в свою очередь, определяются на основе анализа диаграмм ER-экземпляров соответствующих сущностей. Степень связи является характеристикой связи между сущностями, которая может быть типа: 1:1, 1:М, М:1, М:М. Класс принадлежности (КП) сущности может быть обязательным и необязательным. Класс принадлежности сущности является обязательным, если все экземпляры этой сущности обязательно участвуют в рассматриваемой связи, в противном случае класс принадлежности сущности является необязательным.

Этапы моделирования:

1)Определяем сущности и связи

2)Строим диаграмму ER-типа для всех сущностей и их связей

3)Формируем с использованием диаграмм ER-типа набор предварительных отношений с указанием предполагаемого первичного ключа

4)Добавляем ключевые атрибуты

5)Приводим отношения к 3-ей нормальной форме

6) Пересматриваем ER-диаграммы в след. случаях:

-если некоторые отношения не приводятся к 3НФ

-если некоторым атрибутам не нах-ся логически обоснованных мест в предварительных отношениях

7)Переходим к этапу 1 после преобразования

14. Семантическое моделирование. Правила формирования отношений. (Примеры из курсовой работы).

Правила основываются на степени связи между экземплярами сущности и на классе принадлежности.

1:1

1) Степень связи типа 1:1 и обязательный класс принадлежности:

Формируется одно отношение, причём первичным ключом отношения м.б. ключ любой из сущностей.

2) Степень связи типа 1:1 и обязательный класс принадлежности:

Необходимо использовать 3 отношения:2 из них соответствуют связанным сущностям, ключи которых явл-ся первичными в этих отношениях, а 3-е отношение явл-ся связанным м-ду первыми двумя. Ключевые атрибуты связываем с отношением

3) Степень связи типа 1:1 и обязательный класс принадлежности для 1-й сущности, и необязательный - для 2-ой:

Под каждой из сущностей формируется по одному отношению с первичным ключом. Далее к отношению, сущность которого имеет обязательный класс принадлежности,добавляется в качестве атрибута ключ 2-й сущности(с необяз.классом прин-сти)

1:М

1) Если 2 сущности С1 и С2 связаны как 1:М то С1-односвязная, С2-многосвязная.Если класс принадлежности обязат-й – то получаем 2 отношения, если необяз-й – то 3.

2)Если степень связи 1:М или М:1 и класс принадл-сти М-связанной сущности- обязат-й, то достаточно формирование 2-х отношений(по 1-му на каждую из сущностей). При этом первичными ключами их отношений будут ключи их сущностей. Ключ односвязной сущности добавляется как внешний ключ в отношение, соответствующее М-связанной сущности.

3) Если степень связи 1:М или М:1 и класс принадл-сти М-связанной сущности- необязат-й, то необходимо исп-ть 3-е отношение: 2 отношения соотв-ют связанным сущностям, ключи кот-х явл-ся первичными в этих отношениях, а 3-е отношение явл-ся связанным м-ду первыми двумя.

М:М

Если связь М:М, то независимо от класса принадлежности формируется 3 отношения(2 соотв-ют сущностям, 3-е – состоит из их ключевых полей.)