Конструктивные элементы инфологических моделей

Инфологическая модель

Инфологической моделью данных называют обобщенное неформальное описание создаваемой базы данных, выполненное с использованием естественного языка, математических формул, таблиц, графиков и других средств, понятных всем людям, работающим над проектированием базы данных. Она является человеко-ориентированной моделью, которая полностью независима от физических параметров среды хранения данных.

Цель инфологического этапа проектирования состоит в получении семантических (концептуальных) моделей, отражающих предметную область и информационные потребности пользователей. В качестве инструмента для построения семантических моделей данных на этапе инфологического проектирования является неформальная модель "Сущность-Связь"

Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

1. Сущность – любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Сущностями могут быть люди, самолеты, рейсы, цвет, вкус и т.д.

2. Тип сущности это набор однородных личностей, предметов, событий или идей, выступающих как целое. Например, типом сущности может быть ГОРОРД,АВТОМОБИЛЬ.

3. Экземпляр сущности – это конкретная вещь в наборе. Например, экземпляром сущности будут – Москва, Киев, «Жигули», «Москвич» и т.д.

4. Атрибут – поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей.

5. Например, ЦВЕТ может быть определен для многих сущностей: СОБАКА, АВТОМОБИЛЬ, ДЫМ и т.д.

6. Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности. Примерами атрибутов для сущности АВТОМОБИЛЬ являются Тип, Марка, Номерной Знак, Цвет и т.д.

7. Здесь также существует различие между типом и экземпляром. Тип атрибута Цвет имеет много экземпляров или значений: Красный, Синий, и т.д., однако каждому экземпляру сущности присваивается только одно значение атрибута.

8. Абсолютное различие между типами сущностей и атрибутами отсутствует. Атрибут является таковым только в связи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать как самостоятельная сущность. Например, для автомобильного завода ЦВЕТ- это только атрибут продукта производства, а для лакокрасочной фабрики ЦВЕТ – тип сущности.

Ключ – минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности.Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся. Например, для сущности РАСПИСАНИЕ ключом является атрибут Номер рейса или набор: Пункт отправления, Время вылета, Пункт назначения (при условии, что из пункта в пункт вылетает в каждый момент времени один самолет).

Связь – ассоциирование двух или более сущностей.

Существует три основных класса сущностей: стержневые, ассоциативные и характеристические, а так же подкласс сущностей – обозначения.

Стержневая сущность (стержень) – это независимая сущность, которая не является ни ассоциацией, ни обозначением, ни характеристикой. Такие сущности имеют независимое существование, хотя они и могут обозначать другие сущности.

Ассоциативная сущность (ассоциация) – это связь вида «многие – ко - многим» между двумя или более сущностями или экземплярами сущности. Ассоциации рассматриваются как полноправные сущности, они могут участвовать в других ассоциациях и обозначениях точно так же, как стержневые сущности; обладать свойствами, то есть иметь не только набор ключевых атрибутов, необходимых для указания связей, но и любое число других атрибутов, характеризующих связь.

Характеристическая сущность (характеристика) - это связь вида «многие – к - одной» или «одна – к - одной» между двумя сущностями (частный случай ассоциации). Единственная цель характеристики в рамках рассматриваемой предметной области состоит в описании или утончении некоторой другой сущности. Необходимость в них возникает в связи с тем, что сущности реального мира имеют многозначные свойства.

Например, книга может иметь несколько характеристик переиздания (дополненное, переработанное и т.д.), муж может иметь несколько жен и т.д.

Существование характеристики полностью зависит от характеризуемой сущности: женщины лишаются статуса жен, если умирает муж.

Обозначающая сущность (обозначение) – это связь вида «многие – к - одной» или «одна – к - одной» между двумя сущностями и отличается от характеристики тем, что не зависит от обозначаемой сущности. Обозначения используют для хранения повторяющихся значений больших текстовых атрибутов: «кодификаторы» изучаемых студентами дисциплин, наименований организаций и их отделов, перечней товаров и т.п.

Как правило, обозначения не рассматриваются как полноправные сущности, хотя это не привело бы к какой-либо ошибке. Обозначения и характеристики не являются полностью независимыми сущностями, поскольку они предполагают наличие некоторой другой сущности, которая будет «обозначаться» или «характеризоваться». Однако они все же представляют собой частные случаи сущности и могут, конечно, иметь свойства, могут участвовать в ассоциациях, обозначениях и иметь свои собственные (более низкого уровня) характеристики. Следует отметить, что все экземпляры характеристики должны быть обязательно связаны с каким-либо экземпляром характеризуемой сущности. Однако допускается, чтобы некоторые экземпляры характеризуемой сущности не имели связей.

Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако, одно из основных требований к организации базы данных – это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между ними может быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность инфологических моделей.

Дата добавления: 2017-02-01