Инфологическое моделирование предметной области.

Уточнение понятия инфологической модели. В базе данных отображается какая-то часть реального мира. Естественно, что полнота ее описания будет зависеть от целей создаваемой информационной системы.

Для того чтобы база данных адекватно отражала предметную область, проектировщик базы данных должен хорошо представлять себе все нюансы, присущие данной предметной области (ПО), и уметь отобразить их в базе данных. Поэтому, прежде чем начинать проектирование базы данных, необходимо как следует разобраться, как функционирует предметная область, для отображения которой бы создаете БД. Предметная область должна быть предварительно описана. Для этого в принципе может использоваться и естественный язык, но его применение имеет много недостатков, основными из них являются громоздкость описания и неоднозначность его трактовки. Поэтому обычно для этих целей используют искусственные формализованные языковые средства. В связи с этим под инфологической моделью (ИЛМ) понимают описание предметной области, выполненное с использованием специальных языковых средств, не зависящих от используемых в дальнейшем программных средств.

Инфологическая модель должна строиться вне зависимости от того, будете ли вы в дальнейшем использовать какую-либо СУБД или пользоваться другими программными средствами для реализации своей информационной системы.

Требования, предъявляемые к инфологической модели. Основным требованием к ИЛМ, вытекающим из ее назначения, является требование адекватного отображения предметной области. В связи с этим язык для представления ИЛМ должен обладать достаточными выразительными возможностями для отображения явлений, имеющих место в предметной области. ИЛМ должна быть непротиворечивой. Она является единым интегрированным описанием предметной области и отражает взгляды и потребности всех пользователей системы. Не должна допускаться неоднозначная трактовка модели.

Несмотря на то, что реальный мир, отображаемый в ИЛМ, является по своей природе бесконечным, инфологическая модель является конечной, что обеспечивается четким ограничением предметной области. Тем не менее в ИЛМ по разным причинам часто приходится вводить новые объекты. ИЛМ должна в связи с этим обладать свойством легкой расширяемости, обеспечивающим ввод новых данных без изменения ранее определенных. То же самое можно сказать и об удалении данных. В связи с большой размерностью реальных инфологических моделей должна обеспечиваться возможность композиции и декомпозиции модели.

Желательно, чтобы язык спецификации ИЛМ был одинаково применим как при ручном, так и при автоматизированном проектировании информационных систем. Последнее предъявляет дополнительные требования к нему, а именно он должен:

• быть вычисляемым, т. е. восприниматься и обрабатываться ЭВМ;

• использовать «дружелюбные» пользователю интерфейсы, в частности графические;

• быть не зависимым от оборудования и других ресурсов, которые подвержены частым изменениям;

• использовать средства тестирования ИЛМ, а также иметь аппарат для указания того, что спецификация завершена и по ней может быть выполнена генерация структур баз данных.

При автоматизированном проектировании все изменения, внесенные в ИЛМ, должны быть автоматически отражены в связанных с модифицируемым элементом компонентах банка данных.

Инфологическая модель должна легко восприниматься разными категориями пользователей. Желательно, чтобы ИЛМ строил специалист, работающий в этой предметной области, а не проектировщик систем машинной обработки данных. Если в силу определенных причин это невозможно обеспечить, то необходимо, чтобы первые могли хотя бы проверить сделанное описание, чтобы убедиться, что специфика предметной области воспринята правильно. Инфологическая модель должна также легко н однозначно восприниматься всеми специалистами, которые в дальнейшем участвуют в процессе проектирования баз данных и программного обеспечения.

Инфологическая модель является средством коммуникации разнообразных коллективов как конечных пользователей, так и разработчиков. Кроме того, она является ядром системы проектирования. ИЛМ содержит необходимую и достаточную информацию для дальнейшего проектирования автоматизированной системы обработки информации. Информация из ИЛМ корреспондирует со словарной системой и другими компонентами банка данных.

Компоненты мифологической модели. Инфологическая модель предметной области включает в себя ряд компонентов (рис. 2.1). Центральной компонентой инфологической модели является описание объектов предметной области и связей между ними (ER-модель). Эти вопросы будут подробно рассмотрены ниже в п. 2.2.

Описание предметной области всегда представлено в какой-то знаковой системе. Поэтому кроме отношений, присущих предметной области, возникают еще и отношения, обусловленные особенностями отображения ПО в языковой среде. Поэтому при построении ИЛМ должны учитываться такие лингвистические категории, как синонимия, омонимия, изоморфизм и др.

Кроме того, в инфологической модели должны быть отражены и алгоритмические зависимости между показателями. Обычно для этих целей используются графы взаимосвязи показателей, отражающие, какие показатели служат исходными для вычисления других (рис. 2.2.).

Расчетные формулы, а также алгоритмы вычислений также в каком-то виде должны быть представлены в ИЛМ.

Следующим компонентом инфологической модели является описание информационных потребностей пользователей. Для этих целей используются специальные языковые средства. Они должны отражать тип запроса, объемно-частотные характеристики, режим использования данных и т. п.

Важной характеристикой предметной области являются так называемые ограничения целостности.