Анализ предметной области

Анализ предметной области является первым этапом для проектирования баз данных (БД) любого типа. Заканчивается этот этап построением информационной структуры (концептуальной схемы). На данном этапе анализируются запросы пользователей, выбираются информационные объекты и их характеристики, которые предопределяют содержание проектируемой БД. На основе проведенного анализа структурируется предметная область. Анализ предметной области не зависит от программной и технической сред, в которых будет реализовываться БД.

Анализ предметной области можно разбить на три фазы:

1) анализ концептуальных требований и информационных потребностей;

2) выявление информационных объектов и связей между ними;

3) построение концептуальной модели предметной области и проектирование концептуальной схемы БД.

На этапе анализа концептуальных требований и информационных потребностей необходимо выполнить:

1) анализ требований пользователей к БД (концептуальных требований);

2) выявление имеющихся задач по обработке информации, которая должна быть предоставлена в БД;

3) выявление перспективных задач (перспективных приложений);

4) документирование результатов анализа.

Требование пользователей к разрабатываемой БД представляет собой список запросов с указанием их интенсивности и объемов данных. Здесь же выясняются требования к вводу, обновлению и корректировке информации. Требования пользователей уточняются при анализе имеющихся и перспективных задач.

Теперь обратимся непосредственно к нашей БД. Рассмотрим примерный вопросник, требования к БД при анализе различных предметных областей.

1. Какая документация и какого типа существует на данной кафедре?

2. В каком виде должно храниться документация?

3. Сбор шаблонов, необходимых для создания документов.

4. Какие объекты кроме документов должно храниться в базе, и какими свойствами должны обладать данные объекты?

5. По каким критериям должен проводиться поиск по базе?

6. Для кого предназначена БД?

Выполним анализ требований к БД.

Вопрос1. Для каких типов задач проектируется БД?

Ответ. 1. Информация о документах. 2. Информация о преподавателях. 3. Информация о студентах, участвующих в работе кафедры. 4.Информация о кафедрах, на которых преподаватели данной кафедры работают совместителями. 5. Информация об олимпиадах, проводимых преподавателями данной кафедры. 6. Информация о конференциях по данной кафедре. 7. Учет участия студентов в олимпиадах. 8. Учет участия студентов в конференциях. 9. Информация о возможных должностях преподавателей. 10. Информация о возможных ученых степенях преподавателей. 11. Информация о возможных ученых званиях преподавателей. 12. Информация о литературе, имеющейся на кафедре. 13. Информация об авторах. 14. Информация об издательствах. 15. Информация о научных работах преподавателей. 16. Информация о дисциплинах, преподаваемых в рамках кафедры. 17. Информация о рабочих программах по дисциплинам. 18. Информация о типе документации (приказ, заявление и т.п.). 19. Информация о типе литературы (пособие, учебник и т.п.). 20. Учет преподавателей по кафедрам. 21. Информация о курсовых работах. 22. Учет студентов по курсовым работам. 23. Информация о специальностях данного ВУЗа. 24. Информация о типе научных работ преподавателей.

Вопрос2. Какими информационными объектами характеризуются эти задачи?

Ответ. 1. Информационный объект: Документация. 2. Информационный объект: Преподаватели. 3. Информационный объект: Студенты. 4. Информационный объект: Кафедры. 5. Информационный объект: Олимпиады. 6. Информационный объект Конференции. 7. Информационный объект Учет олимпиад. 8.Информацинный объект Учет конференций. 9. Информационный объект Должности. 10. Информационный объект Тип ученых степеней. 11. Информационный объект Тип ученых званий. 12. Информационный объект Литература. 13. Информационный объект Авторы. 14. Информационный объект Издательства. 15. Информационный объект Научные работы преподавателей. 16. Информационный объект Дисциплины. 17. Информационный объект Рабочие программы. 18. Информационный объект Тип документации. 19. Информационный объект Тип литературы. 20. Информационный объект Учет преподавателей по кафедрам. 21. Информационный объект Курсовые работы. 22. Информационный объект Учет студентов по курсовым работам. 23. Информационный объект Специальности. 24. Информационный объект Тип научных работ преподавателей.

Вопрос3. Каким текущим запросам должны удовлетворять информационные объекты?

Ответ.

1. Название олимпиады, курсовой работы, конференции, рабочей программы, тип документации, типа литературы, типа научной работы и т.п..

2. ФИО преподавателя, автора, студента.

3. Ученое звание, ученая степень преподавателя.

4. Дата проведения олимпиады, конференции, защиты курсовой работы, создания документа, рабочей программы.

5. Адрес преподавателя, издательства.

6. Телефон преподавателя.

7. Номер группы студента.

8. Направление научной работы преподавателя.

Вторая фаза анализа предметной области состоит в выборе информационных объектов, заданий необходимых свойств для каждого объекта, выявления связей между объектами, определений ограничений, накладываемых на информационные объекты, типы связей между ними, характеристики информационных объектов.

При выборе информационных объектов следует ответить на следующие вопросы:

1. На какие классы можно разбить данные подлежащие хранению в БД?

2. Какое имя можно присвоить каждому классу данных?

3. Какие наиболее интересные характеристики (с точки зрения пользователя) каждого класса данных можно выделить?

4. Какие имена можно присвоить выбранным наборам характеристик?

В ходе выявления связей между информационными объектами следует ответить на следующие вопросы:

1. Какие типы связей между информационными объектами?

2. Какое имя можно присвоить каждому типу связей?

3. Каковы возможные типы связей, которые могут быть использованы впоследствии?

Далее следует задать ограничения на объекты и их характеристики. Под ограничением целостности обычно понимают логические ограничения, накладываемые на данные.

При выявлении условий ограничения целостности следует ответить на следующие вопросы:

1.Какова область значений для числовых характеристик?

2.Каковы функциональные зависимости между характеристиками одного информационного объекта?

3.Какой тип отображения соответствует каждому типу связей?

Каждую сущность в нашей БД зададим набором атрибутов (ключевые атрибуты подчеркнем):

1. Документация (код документации, название, тип, дата создания, текст);

2. авторы (код автора, Фамилия, Имя, Отчество);

3. дисциплины (код дисциплины, название);

4. кафедры (код кафедры, название);

5. должность (код, название);

6. издательства (код, название, город, улица, офис);

7. конференции (код, название, дата проведения, код литературы);

8. курсовая работа (код, название, код дисциплины, номер зачетки, код руководителя, дата защиты, оценка, текст, приложение);

9. литература (код, название, код автора, код издания, код типа, дата создания);

10. направление (код, название);

11. научные работы преподавателей (код, название, тип научной работы, код преподавателя, дата создания, направление, текст);

12. олимпиада (код, название, код дисциплины, дата проведения);

13. преподаватели (Инн преподавателя, фамилия, имя, отчество, телефон, адрес, код договора, дата рождения, код ученой степени, код ученого звания);

14. рабочие программы (код, название, код специальности, код дисциплины, дата создания, код составителя, текст);

15. специальности (код, название);

16. студенты (номер зачетки, Фамилия, Имя, Отчество, номер группы);

17. тип документации (код, название);

18. тип литературы (код, название);

19. тип научной работы (код, название);

20. тип ученого звания (код, название);

21. тип ученой степени (код, название);

22. учет конференций (код, номер зачетки, код конференции, тема доклада);

23. учет олимпиад (код, номер зачетки, код олимпиады, результат);

24. учет преподавателей по кафедрам (код, инн преподавателя, код кафедры, код должности).

Заключительная фаза анализа предметной области состоит в проектировании ее информационной структуры или концептуальной модели.

Концептуальная модель включает описание объектов и их взаимосвязей, представляющих интерес в рассматриваемой предметной области (ПО) и выявляемых в результате анализа данных. Концептуальная модель применяется для структурирования ПО с учетом информационных интересов пользователей системы. Она дает возможность систематизировать информационное содержание ПО и увидеть ее отдельные элементы. Концептуальная модель является представлением точки зрения пользователя на ПО и не зависит не от программного обеспечения СУБД, ни от технических решений.

Одной из распространенных моделей концептуальной схемы является модель «сущность - связь». Под сущность понимают основное содержание объекта ПО, о котором собирают информацию. Экземпляр сущности – конкретный объект. Например: Сущность – факультет, экземпляр сущности – Факультет математики и информационных технологий.

Сущность принято определять атрибутами – поименованными характеристиками. Чтобы задать атрибут в модели, ему надо присвоить имя и определить область допустимых значений. Одно их назначений атрибута – идентифицировать сущность.

При построении модели «сущность - связь» использую графические диаграммы. При этом обозначают: сущность – прямоугольниками, атрибуты - овалами, связи – ромбами. Так в данной базе хранится большое количество таблиц, для компактности связи будем отображать просто прямыми линиями.

Рассмотрим концептуальную схему БД «Документооборот кафедры» (рис.1.1) (в данной схеме не будем указывать атрибуты).

Тип документации

Должность  

Рис.1.1. Концептуальная модель «сущность – связь» для БД «Документооборот кафедры»

Дата добавления: 2015-05-09