.RU

Фактографические системы. Концептуальные средства описания предметной области


^ Фактографические системы. Концептуальные средства описания предметной области
Поскольку объектное ядро произвольной предметной области потен­циально содержит бесконечное число объектов, которые находятся в по­тенциально бесконечном множестве взаимосвязей, то становится ясным, что прямой подход к описанию предметной области через описание всех объектов и взаимосвязей между ними обречен на провал. _ Очевидной альтернативой в этой ситуации является подход к описа­нию предметной области, фиксирующий только то общее, что является неизменным и характеризует ситуацию в любой момент времени, или, го­воря иными словами, отражающий семантику предметной области.

Отсюда следует, что необходимы специальные средства описания пред­метной области, которые были бы применимы к любым областям, доста­точно просто интерпретировались в конкретном фрагменте внешнего мира и одновременно являлись точными, структурированными и обозримыми (конечными). Приспособленность указанных средств для описания любой предмет­ной области означает, что они обязаны быть достаточно универсальными. Для обеспечения универсальности необходима высокая общность, абст­рактность системы базисных метапонятий и правил порождения новых понятий, которые допускают интерпретацию в любой предметной облас­ти. В силу своей абстрактности средства описания предметной области называются концептуальными.

Тип - это понятие, объединяющее все объекты данного типа. В отличие от объекта, существующего в данный момент в конкретном месте, тип не имеет пространственно-временной локализации. Он охватывает все суще­ствовавшие, существующие и мыслимые объекты, относимые к данному типу. Типы обеспечивают непротиворечивое объединение локальных "то­чек зрения" различных групп пользователей. Каждый тип имеет уникальное имя. Например, при описании учебного процесса могут быть введены следующие типы людей: ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, СТУДЕНТ, АСПИРАНТ и т. д.

Считается, что в каждом состоянии предметной области любой объект имеет один или несколько типов. Множество типов данной предметной области, снабженное некоторой структурой, является моделью в матема­тическом смысле. Эту модель естественно называть концептуальной моде­лью или схемой предметной области.

Отметим, что различны не только множества типов различных пред­метных областей, но и связи между ними. Поэтому для концептуальных моделей предметных областей, по-видимому, нельзя указать общую струк­туру или, более точно, указать общую сигнатуру отношений и операций. Однако некоторые базовые типы, отношения и операции целесообразно включать в любую концептуальную схему.

^ Отношение между типами . Пусть S – фиксированное множество типов. Т.к. в каждый момент времени t двум типам T1 и T2 соответствуют два множества объектов (T1)tob и (T2)tob , то между ними существуют определенные теоретически множественные отношения, например, (T1)tob (T2)tob или (T1)tob ∩ (T2)tob = . Эти отношения могут носить случайный характер или, наоборот, быть справедливыми для любых значений t. Во втором случае они, как правило, выражают устойчивые закономерности предметной области. Чтобы иметь возможность отразить эти аксиомы в концептуальной модели, множество S снабжается отношением частичного порядка, которое принято обозначать IS-A. Это от­ношение интерпретируется следующим образом: "Если Т1 IS-A Т2, то в любой момент времени t каждый объект типа Т1 является объектом типа Т2". Други­ми словами, справедлива следующая аксиома: . Если множество типов S конечно, то его можно изобразить в виде ори­ентированного графа, вершины которого помечены именами типов, а дуги соединяют те вершины, которые находятся в отношении IS-A. На рисунке представлен фрагмент такого графа.



^ Фрагмент модели предметной области «учебный процесс»

Операции над типами. Наиболее употребительными являют­ся операции соответствующие обычным теоретико-множественным конструкциям. Эти операции порождают новые типы, которые сначала не были определены. Например,

^ ЧЕЛОВЕК = МУЖЧИНА ЖЕНЩИНА

МУЖЧИНА ЖЕНЩИНА =

Описанный арсенал средств моде­лирования позволяет представлять достаточно сложные структуры пред­метных областей.


  1. ^ Модель сущность-связь.

Модель была предложена Петером Пин-Шен Ченом в 1976 г. На использовании разновидностей ER-модели основано большинство со­временных подходов к проектированию баз данных (главным образом, реляционных). Моделирование предметной области базируется на исполь­зовании графических диаграмм, включающих небольшое число разнород­ных компонентов. В связи с наглядностью представления концептуальных схем баз данных ER-модели получили широкое распространение в CASE-системах, поддерживающих автоматизированное проектирование реляци­онных баз данных. Базовыми понятиями ER-модели являются сущность, связь и атрибут.

Сущность - это реальный или воображаемый объект, информация о котором представляет интерес. В диаграммах ER-модели сущность пред-ставляется в виде прямоугольника, содержащего имя сущности. При этом имя сущности - это имя типа, а не конкретного объекта - экземпляра этого типа. Каждый экземпляр сущности должен быть отличим от любого дру­гого экземпляра той же сущности.

Связь - это графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя сущностями. Эта ассоциация всегда является бинарной и мо­жет существовать между двумя разными сущностями или между сущнос­тью и ей же самой (рекурсивная связь). В любой связи выделяются два кон­ца (в соответствии с парой связываемых сущностей), на каждом из кото­рых указывается имя конца связи, степень конца связи (сколько экземпля­ров данной сущности связывается), обязательность связи (т. е. любой ли экземпляр данной сущности должен участвовать в данной связи).

Связь представляется в виде линии, связывающей две сущности или ведущей от сущности к ней же самой. При этом в месте "стыковки" связи с сущностью используются трехточечный вход в прямоугольник сущности, если для этой сущности в связи могут использоваться много экземпляров сущности, и одноточечный вход, если в связи может участвовать только один экземпляр сущности. Обязательный конец связи изображается сплош­ной линией, а необязательный - прерывистой линией.

Как и сущность, связь - это типовое понятие, все экземпляры обеих пар связываемых сущностей подчиняются правилам связывания.

На рис. приведен пример изображения сущностей и связи между ними.



^ Пример связи между сущностями

Данная диаграмма может быть интерпретирована следующим образом: Каждый СТУДЕНТ учится только в одной ГРУППЕ; Любая ГРУППА состоит из одного или более СТУДЕНТОВ. На следующем рисунке изображена сущность ЧЕЛОВЕК с рекурсив­ной связью, связывающей ее с ней же самой.



^ Пример рекурсивной связи

Лаконичной устной трактовкой изображенной диаграммы является следующая:

Каждый ЧЕЛОВЕК является сыном одного и только одного ЧЕЛО­ВЕКА;

Каждый ЧЕЛОВЕК может являться отцом для одного или более ЛЮ­ДЕЙ ("ЧЕЛОВЕК").

Атрибутом сущности является любая деталь, которая служит для уточ­нения, идентификации, классификации, числовой характеристики или вы­ражения состояния сущности. Имена атрибутов заносятся в прямоуголь­ник, изображающий сущность, под именем сущности и изображаются ма­лыми буквами. Например:



^ Изображение сущности с ее атрибутами

Уникальным идентификатором сущности является атрибут, комбина­ция атрибутов, комбинация связей или комбинация связей и атрибутов, уникально отличающая любой экземпляр сущности от других экземпля­ров сущности того же типа.

Как и в реляционных схемах баз данных, в ER-схемах вводится поня­тие нормальных форм, причем их смысл очень близко соответствует смыс­лу реляционных нормальных форм. Заметим, что формулировки нормаль­ных форм ER-схем делают более понятным смысл нормализации реляци­онных схем. Мы рассмотрим только очень краткие и неформальные опре­деления трех первых нормальных форм.

В первой нормальной форме ER-схемы устраняются повторяющиеся ат­рибуты или группы атрибутов, т. е. производится выявление неявных сущ­ностей, "замаскированных" под атрибуты.

Во второй нормальной форме устраняются атрибуты, зависящие только от части уникального идентификатора. Эта часть уникального идентифи­катора определяет отдельную сущность.

В третьей нормальной форме устраняются атрибуты, зависящие от ат­рибутов, не входящих в уникальный идентификатор. Эти атрибуты явля­ются основой отдельной сущности.Мы остановились только на самых важных понятиях ER-модели дан­ных. К числу более сложных элементов модели относятся следующие:

^ Подтипы и супертипы сущностей. ER-модель позволяет задавать от­ношение IS-A между типами. При этом если Т1 IS-A Т2 (где Т1 и T2 - типы сущностей), то Т1 называется подтипом Т2 а Т2- супертипом Т1. Т.о., су­ществует возможность наследования типа сущности, исходя из одного или нескольких супертипов.

^ Связи "многие-со-многими". Иногда бывает необходимо связывать сущ­ности таким образом, что с обоих концов связи могут присутствовать не­сколько экземпляров сущности (например, все члены кооператива сообща владеют имуществом кооператива). Для этого вводится разновидность связи "многие-со-многими".

^ Уточняемые степени связи. Иногда бывает полезно определить возмож­ное количество экземпляров сущности, участвующих в данной связи (на­пример, служащему разрешается участвовать не более чем в трех проектах одновременно). Для выражения этого семантического ограничения разре­шается указывать на конце связи ее максимальную или обязательную сте­пень.

^ Каскадные удаления экземпляров сущностей. Некоторые связи бывают настолько сильными (конечно, в случае связи "один-ко-многим"), что при удалении опорного экземпляра сущности (соответствующего концу связи "один") нужно удалить и все экземпляры сущности, соответствующие кон­цу связи "многие". Соответствующее требование "каскадного удаления" можно сформулировать при определении сущности.

Домены. Как и в случае реляционной модели данных, бывает полезна возможность определения потенциально допустимого множества значений атрибута сущности (домена).

Эти и другие, более сложные элементы модели данных "Сущность-Связь", делают ее более мощной, но одновременно несколько усложняют ее использование. Конечно, при реальном использовании ER-диаграмм для проектирования баз данных необходимо ознакомиться со всеми возмож­ностями.



  1. glava-20-tehnologiya-planirovaniya-v-sporte-teoriya-i-metodika-fizicheskogo-vospitaniya-i-sporta.html
    glava-20-ukrast-istinu-glava-26-yaotvechayu-ne-na-vashi-voprosi-ya-otvechayu-na-vashi-serdca.html
    glava-20-uroki-amerikanskogo-menedzhmenta.html
    glava-20-vnutrennyaya-politika-pa-stolipina-iii-gosudarstvennaya-duma-borba-s-revolyucionnim-dvizheniem-agrarnaya-reforma.html
    glava-20-vsluh-o-sluhah-verstakov-ot-pravdi.html
    glava-20-zakon-ochkovtiratelstva-d-traut-22-neprelozhnih-zakona-marketinga.html
  2. assessments.bystrickaya.ru/belorusskij-institut-sistemnogo-analiza-i-informacionnogo-obespecheniya-nauchno-tehnicheskoj-sferi-stranica-5.html
  3. kontrolnaya.bystrickaya.ru/raschyot-apparatov-s-kipyashim-psevdoozhizhennim-sloem-uchebnoe-posobie-prednaznacheno-dlya-studentov-zaochnoj-formi-obucheniya.html
  4. shpora.bystrickaya.ru/zadachi-izucheniya-disciplini.html
  5. abstract.bystrickaya.ru/1-zasho-e-vazhno-da-se-znae-kak-raboti-reklamata.html
  6. turn.bystrickaya.ru/otchet-gosudarstvennoj-korporacii-agentstvo-po-strahovaniyu-vkladov-stranica-7.html
  7. zadachi.bystrickaya.ru/primer-4-reshenie-transportnih-zadach-metodami-linejnogo.html
  8. spur.bystrickaya.ru/kou-isilkulskij-detskij-dom-im-m-a-rudenka.html
  9. ucheba.bystrickaya.ru/prodolzhayut-obsuzhdatsya-voprosi-nadlezhashego-lecheniya-hotya-bili-razrabotani-evropejskie-i-nacionalnie-rukovodyashie-principi-terapii-34.html
  10. knigi.bystrickaya.ru/sindrom-dlitelnogo-sdavlivaniya-klinika-diagnostika-i-lechenie-lekciya.html
  11. shkola.bystrickaya.ru/metodi-pedagogicheskih-issledovanij-4.html
  12. kolledzh.bystrickaya.ru/annotirovannij-spisok-resursov-internet-ispolzovanie-it-na-urokah-stranovedeniya-anglijskij-yazik.html
  13. grade.bystrickaya.ru/obrazovatelnaya-programma-municipalnogo-byudzhetnogo-obsheobrazovatelnogo-uchrezhdeniya-dikimdinskaya-osnovnaya-obsheobrazovatelnaya-shkola-imeni-sergeya-ivanovicha-alekseeva.html
  14. institute.bystrickaya.ru/formirovanie-motivacii-mladshih-shkolnikov-k-izucheniyu-inostrannogo-yazika-v-usloviyah-sotrudnichestva.html
  15. bukva.bystrickaya.ru/metod-silva-oficialnoe-predstavitelstvo-v-sankt-peterburge-stranica-4.html
  16. credit.bystrickaya.ru/otchet-o-nauchno-issledovatelskoj-rabote-po-teme-monitoring-sostoyaniya-socialnoj-raboti-s-osuzhdennimi-v-ugolovno-ispolnitelnoj-sisteme-rossii.html
  17. testyi.bystrickaya.ru/aspushkin-tema-uroka-kol-vo-chasov.html
  18. teacher.bystrickaya.ru/gornie-mashini-i-oborudovanie-podzemnih-razrabotok-gosudarstvennij-obrazovatelnij-standart-visshego.html
  19. books.bystrickaya.ru/biobibliograficheskij-ukazatel-2003-stranica-15.html
  20. grade.bystrickaya.ru/naimenovanie-kursa-metodi-prepodavaniya-kursa-obshej-fiziki-razdel-atomnaya-fizika.html
  21. turn.bystrickaya.ru/peterburga-specialnost-terapevticheskaya-stomatologiya.html
  22. bukva.bystrickaya.ru/o-golose-v-p-kaznacheev-d-m-n-akad.html
  23. spur.bystrickaya.ru/korteneva-l-v-vospitatel-mdou-crr-ds-282proektnaya-deyatelnost-odin-iz-metodov-razvitiya-iniciativnosti-detej-doshkolnogo-vozrasta.html
  24. otsenki.bystrickaya.ru/referat-tema-russkaya-amerika-vliyanie-russkoj-kulturi-na-razvitie-narodov-naselyayushih-tihookeanskoe-poberezhe-severnoj-ameriki-geografiya.html
  25. uchenik.bystrickaya.ru/ab-glava-ii-uchebnik-serzhanta-vojskovoj-razvedki.html
  26. education.bystrickaya.ru/170-000-vedomosti.html
  27. notebook.bystrickaya.ru/k-napisaniyu-referata-dlya-postupayushih-v-aspiranturu.html
  28. tests.bystrickaya.ru/kurs-1-fakultet-informacionnih-tehnologij-ochnaya-forma-obucheniya-specialnost-informacionnie-tehnologii-v-obrazovanii-specializaciya.html
  29. occupation.bystrickaya.ru/oblast-rasprostraneniya-attestacii-federalnij-gornij-i-promishlennij-nadzor-rossii-postanovlenie.html
  30. tasks.bystrickaya.ru/12opisanie-sistemi-kontrolya-znanij-uchebno-metodicheskij-kompleks-dlya-studentov-ochnoj-formi-obucheniya-yuridicheskogo-fakulteta.html
  31. writing.bystrickaya.ru/aspirantka-kafedri-teorii-i-praktiki-gosudarstvennogo-regulirovaniya-rinochnoj-ekonomiki.html
  32. literature.bystrickaya.ru/celi-zadachi-i-napravleniya-razvitiya-shkoli-do-2011-goda-konkurs-obsheobrazovatelnih-uchrezhdenij-aktivno-vnedryayushih.html
  33. urok.bystrickaya.ru/prinyatie-meri-administrativnogo-prinuzhdeniya-gosudarstvennij-doklad.html
  34. books.bystrickaya.ru/diplom-s-otlichiem-aspirantka-pobeditelnica-konkursa-krasa-universiteta.html
  35. znaniya.bystrickaya.ru/rabochaya-uchebnaya-programma-po-discipline-istoriya-sociologii-dlya-napravleniya-050400-socialno-ekonomicheskoe-obrazovanie-profil-sociologiya-po-ciklu-dpp-f-06-disciplini-predmetnoj-podgotovki.html
  36. lektsiya.bystrickaya.ru/profilaktika-protivoepidemicheskie-meropriyatiya-dezinsekciya-lichnaya-profilaktika.html
© bystrickaya.ru
Мобильный рефератник - для мобильных людей.