3 курс_Лекция_ИНФОЛОИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ (1084762)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

3 курс Проектирование баз данных

ИНФОЛОИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ

БАЗ ДАННЫХ.

База данных – это некоторая целевая модель предметной области (ПО), т.е. в базе данных находят отражение только те факты о ПО, которые необходимы для функционирования автоматизированной системы, в состав которой входит БД. При проектировании БД проектировщик должен выделить и описать эти ожидаемые факты, тем самым определяются границы ПО, затем необходимо выполнить интерпритацию описание этих фактов с помощью допустимых конкретной СУБД структур данных.

Предметная область БД определена, если известны существующие в ней объекты, их свойства и отношения. При проектировании БД начинают с предварительной структуризации предметной области: объекты реального мира подвергают классификации, фиксируют совокупность объектов, подлежащих отображению в БД. Для каждого типа объектов фиксируется совокупность свойств, посредством которых описываются конкретные объекты этого типа, виды отношений (взаимосвязей) между этими объектами. Затем решается вопрос о том, какая информация об этих объектах должна быть представлена в БД и как ее представить с помощью данных.

Сущность инфологического подхода к проектированию информационных систем заключается в установлении соответствия между состоянием ПО , его восприятием и представлением в БД.

В настоящее время при описании ПО данные представляются в виде трехуровневой схемы:

• Концептуальное (с точки зрения администратора БД);

• Внешнее ( с точки зрения конечного пользователя и прикладного программиста);

• Внутреннее (с точки зрения системного программиста).

Внешнее представление данных является совокупностью требований к данным некоторой конкретной задачи или программы. Оно определяет совокупность внешних представлений, соответствующих отдельным задачам и перекрывающих дру друга по некоторым данным.

С точки зрения конечного пользователя внешнее представление является совокупностью требований к данным, определенными функциональными спецификациями (реальными форматами) и отражает конкретные информационные потребности.

С точки зрения прикладного программиста внешнее представление заключается в наборе элементов данных и их взаимосвязи для обеспечения конкретной задачи.

Различия между этими представлениями:

• Для пользователя многие сведения определяются путем обработки данных в представлении системного программиста;

• Представления программиста могут содержать много дополнительной информации.

Концептуальное представление данных связано с отображением знаний о ПО. Структура данных на концептуальном уровне называется концептуальной схемой. Под концептуальным представлением понимается интегральное определение данных, которое основано на объединении всех внешних представлений для всей совокупности приложений. Другими словами, концептуальное представление данных является совокупностью всех требований к данным полученным из пользовательских внешних представлений. Существует и другой подход, по которому концептуальное представление формируется в результате непосредственного анализа ПО с учетом информационных потребностей пользователей.

Элементарными единицами концептуального представления являются :

• Элементы (объекты, предметы, процессы);

• Связи элементов;

• Свойства элементов.

Схема концептуального моделирования приведена на рис. 1.

В этой схеме предусмотрено построение концептуальной модели путем объединения информационного описания ПО (ПО-информации) и информационных требований прикладных программ (ПП-информация).

ПО-Информация отображает объекты, процессы и предметы реального мира как составные части ПО, их существенные свойства, а также взаимосвязи этих элементов. Эта информация не связана ни с конкретными приложениями, ни с конкретными способами обработки, а описывает естественные концептуальные связи всех данных в базе данных.

Пример ПО-информации:

• Описание элемента ПО:

Наименование - СТУДЕНТ

Количество 25

• Описание атрибутов элементов ПО:

Наименование - НОМЕР ЗАЧ. КНИЖКИ

Длина - 6 десятичных знаков

Диапазон изменения - 000001-999999

• Описание связей элементов ПО:

Наименование - УЧИТСЯ В

Сбор априорний информации о ПО и ее анализ

Определение прикладных задач и их анализ

Определение

ПО-информации

Выявление

ПП-информации

Анализ

ПО-информации

Анализ

ПП-информации

Синтез концептуальной модели

Рис. 1 Общая схема концептуального моделирования.

Определяемые элементы - СТУДЕНТ, ГРУППА

Количество - 25

Отображение - 1:1

ПП-информация описывает данные и связи, используемые в приложениях. Она отображает требования конечных пользователей к обработке используемых текущих приложений и предполагаемые требования планируемых в будущем приложений.

Пример ПП-информации:

• Описание процесса:

Наименование - Экземпляр ведомости

Частота применения - 2 раза в год

Требуемые данные - СТУДЕНТ,

НОМЕР ЗАЧ. КНИЖКИ

ГРУППА

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Объем данных - 25

• Оператор:

Наименование - найти

Критерий поиска - СТУДЕНТ

Кол-во поисковых

образов - все

Используемые

ассоциации - успеваемость

Внутреннее (физическое) представление выражает представление данных системными программистами и связано с организацией хранения данных на физических носителях информации.

Практически внутреннее представление интегрированная база данных.

Элементами внутреннего представления являются:

• Физические блоки;

• Хранимые записи;

• Указатели;

• Данные переполнения;

• Межблочные промежутки.

Внешнее представление 1

Концептуальное представление

Внутреннее представление

… ………

Внешнее представление 2

Согласно инфологическому подходу при проектировании БД различают:

1. Явления реального мира;

2. Информация об этих явлениях;

3. Представление этой информации посредством данных.

Соответственно выделяют сферы:

1. Объектная система;

2. Информационная сфера;

3. Датологическая сфера.

Объектная система.

Объектная система имеет следующие составляющие:

• Объект;

• Свойство;

• Связь;

• Время.

Объект – это то о чем должна накапливаться информация в АС.

Выбор объектов производится в соответствии с целевым назначением информационной системы.

Объекты могут быть составными и атомарными.

Для составного объекта должно быть определено его внутреннее строение, структура, порядок композиции составляющих.

Каждый объект в конкретный момент времени характеризуется определенным состоянием. Это состояние описывается с помощью ограниченного набора свойств и связей (отношений) с другими объектами.

Свойства могут быть:

• Локальными, независимыми от других объектов;

• Реляционными.

Связь между объектами характеризуется степенью n, в зависимости от входящих в нее объектов.

Время также рассматривается в качестве основной составляющей. В отдельные моменты времени или в течении некоторых временных интервалов объекты могут иметь определенное состояние. Использование временных характеристик позволяет строить динамические модели.

Основные составляющие объектной системы комбинируются в базисные структуры, которые называются элементарными ситуациями.

Элементарной ситуацией называется структура описываемая выражением

< o, y, t >,

где o – объект

y - свойство

t – время.

Элементарные ситуации, существующие в некоторый момент времени для конкретной области называется элементарными фактами.

Множество всех объектов, имеющих общее свойство у называется объектной группой. Они могут быть пересекающейся и непересекающейся.

Информационная сфера.

Информационная сфера определяется понятиями, с помощью которых можно формально описать и проанализировать информацию об объектах системы.

Основные понятия информационной сферы сведения.

Для каждого сведения всегда определена его предметная цель, т.е. указано к чему оно относится: объекту, объектной группе, атрибуту, связи, времени, ситуации.

Сведения представляют собой смысловые, концептуальные образы составляющих, которые используются человеком при восприятии и осмыслении реальных объектов.

Однозначные сведения обозначаются универсальным именем, неоднозначные, локальным именем.

Сведения представляются выражениями, основу которых составляют элементарные сведения.

Структура элементарного сообщения соответствует структуре элементарной ситуации

< x, y, z >

x – сведения об объекте

y – сведения о свойстве

z – сведения о времени.

Тройка < x, y, z > , называется полным элементарным сообщением. Множеству допустимых элементарных ситуаций соответствует множеству возможных полных элементарных сообщений.

Датологическая сфера.

В датологической сфере рассматриваются вопросы представления данных выделенных информационных структур.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДАННЫХ

Выделяются следующие виды моделей:

1. Модель ПО

2. Модель данных

3. Модель БД.

Модель предметной области (МПО)

МПО может быть построена:

• На основе анализа и интеграции информационных потребностей пользователей;

• На основе анализа самой ПО и учете потребностей пользователей.

Модель может быть представлена в концептуальном и датологическом виде.

Концептуальная (инфологическая) модель ориентируется на пользователя, датологическая – на реализацию в вычислительной среде.

Модель данных.

Модель данных – совокупность правил порождения структур данных в БД, операций над ними, а также ограничений целостности, определяющей допустимые связи и значения данных, последовательности их изменения.

Выделяют три вида моделей:

• Иерархические

• Сетевые

• реляционные.

Модель базы данных.

Модель БД (МБД) является средством интеграции содержимого БД и реализации требуемых операций по обработке и управлению данными.

МБД описывается схемой БД, которая определяет ее структуру и ограничения целостности и управления доступом.

Разработанная администратором банка информации схема БД используется для сопровождения и доступа к данным БД.

7

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций