11. Инфологическое моделирование предметной области баз данных.

Моделирование данных – это процесс создания логической структуры данных. Этап инфологического моделирования предполагает выделение информационных объектов в заданной предметной области и определение отношений между ними. Инфологическое моделирование может выполняться в соответствии с построением одной из следующих моделей:

− модели «сущность-связь»;

− семантической объектной модели.

Моделирование предметной области базируется на использовании графических диаграмм, включающих разнородные компоненты. В рамках данного дипломного проекта будет построена модель «сущность-связь» (ER - диаграмма).

На этапе инфологического моделирования выделяются информационные объекты, существующие в предметной области задачи, которые подлежат автоматизации. После выделения информационных объектов определяются информационные связи или взаимоотношения между ними. Инфологическое моделирование исследуемой предметной области может выполняться с применением двух подходов: модели «Сущность-связь»; семантической объектной модели.

Данное инфологическое моделирование выполняется на базе модели «Сущность-связь» с последующим построением ER-диаграммы. Модели «Сущность-связь», дающие возможность представлять структуру и ограничения реального мира, а затем трансформировать их в соответствии с возможностями промышленных СУБД, являются весьма распространенными. Сущность – это некоторые объекты, процессы или явления, идентифицируемые в рабочей среде пользователя. В качестве сущности могут выступать место, вещь, личность, явление и т.д. При этом различают тип сущности и экземпляр сущности. Понятие «экземпляр сущности» относится к конкретному предмету. Например: Тип сущности – клиент, экземпляр сущности – ПБОЮЛ «Потемкин» и другие.

Экземпляры сущностей имеют идентификаторы – атрибуты, с помощью которых эти экземпляры именуются или идентифицируются. Взаимоотношения между сущностями называются связями. Модель «Сущность-связь» включает в себя классы связей и экземпляры связей. Классы связей – это взаимоотношения между классами сущностей, экземпляры связи – взаимоотношения между экземплярами сущностей. Между объектами, возможно существование связей трех типов. «Один к одному» (1:1) – это связь, когда в каждый момент времени каждому представителю (экземпляру) сущности (объекту) соответствует один или ни одного представителя другой сущности. «Один ко многим» (1:N) – это связь, когда одному представителю сущности (объекту) соответствуют 0, 1 или несколько представителей другой сущности. «Многие ко многим» (N:M). В явном виде в реляционных базах данных такая связь не поддерживается.

В проектируемой АИС подготовки и ведения документации процесса реализации определены следующие информационные объекты.=

12. ER-модели. Виды сущностей и их создание.

Модель "сущность-связь" (ER-модель) - модель данных, которая позволяет описывать концептуальные схемы с помощью обобщенных конструкций блоков. ER-модель - это мета-модель данных, то есть средство описания моделей данных.

ER-модель удобна при проектировании информационных систем, баз данных, архитектур компьютерных приложений и других систем (моделей). С помощью такой модели выделяют существенные элементы (узлы, блоки) модели и устанавливают связи между ними.

Существует ряд моделей для представления знаний. Одним из самых удобных инструментов унифицированного представления данных, независимого от реализуя его программы, является модель "сущность-связь".

Модель "сущность-связь" основывается на некой важной семантической информации о реальном мире и предназначена для логического представления данных. Она определяет значение данных в контексте их взаимосвязи с другими данными. Важным для нас является тот факт, что из модели "сущность-связь" могут быть порождены все существующие модели данных (иерархическая, сетевая, реляционная, объектная), поэтому она является наиболее общей. Любой фрагмент предметной области может быть представлен как множество сущностей, между которыми существует некоторое множество связей.

ER-модель - это одна из самых простых визуальных моделям. Она позволяет понять структуру объекта «крупными мазками», в общих чертах. Такой общее описание структуры называется ER-диаграммой или онтологией выбранной предметной области (area of interest).

Типичные примеры использования ER-модели данных: IDEF1x (ICAM DEFinition Language) и dimensional modelling. Сущность ( entity ) - это объект, который может быть идентифицирован неким способом, отличающим его от других объектов. Примеры: конкретный человек, предприятие, событие и т.д Набор сущностей ( entity set ) - множества сущностей одного типа (обладающих одинаковыми свойствами). Сущность фактически является множеством атрибутов, описывающих свойства всех членов данного набора сущности. Выделяют  три вида сущностей: стержневая, ассоциативная (ассоциация) и характеристическая (характеристика). Кроме этого во множестве ассоциативных сущностей также определяют подмножество обозначений. Дадим теперь определение видам сущностей.

Стержневая сущность. Стержневая (сильная) сущность – независящая от других сущность. Стержневая сущность не может быть ассоциацией, характеристикой или обозначением (см. ниже).

Ассоциация. Ассоциативная сущность (или ассоциация) выражает собой связь «многие ко многим» между двумя сущностями. Является вполне самостоятельной сущностью. Например, между сущностями МУЖЧИНА и ЖЕНЩИНА существует ассоциативная связь, выражаемая ассоциативной сущностью БРАК.

Характеристика. Характеристическую сущность еще называют слабой сущностью. Она связана с более сильной сущностью связями «один ко многим» и «один к одному». Характеристическая сущность описывает или уточняет другую сущность. Она полностью зависит от нее и исчезает с исчезновением последней. Например, сущность Зарплата является характеристикой конкретных работников предприятия и не может в таком контексте существовать самостоятельно – при удалении экземпляра сущности Работника должны быть удалены и экземпляры сущности Зарплата, связанные с удаляемым работником.

Обозначение. Обозначение это такая сущность, с которой другие сущности связаны по принципу «многие к одному» или «один к одному». Обозначение, в отличие характеристики является самостоятельной сущностью. Например, сущность Факультет обозначает принадлежность студента к данному подразделению института, но является вполне самостоятельной. 

13. ER-модели. Ключи.

Модель "сущность-связь" (ER-модель) ( англ. Entity-relationship model или entity-relationship diagram ) - модель данных, которая позволяет описывать концептуальные схемы с помощью обобщенных конструкций блоков. ER-модель - это мета-модель данных, то есть средство описания моделей данных. ER-модель удобна при проектировании информационных систем, баз данных, архитектур компьютерных приложений и других систем (моделей). С помощью такой модели выделяют существенные элементы (узлы, блоки) модели и устанавливают связи между ними. Существует ряд моделей для представления знаний. Одним из самых удобных инструментов унифицированного представления данных, независимого от реализуя его программы, является модель "сущность-связь" ( entity - relationship model, ER - model ). Модель "сущность-связь" основывается на некой важной семантической информации о реальном мире и предназначена для логического представления данных. Она определяет значение данных в контексте их взаимосвязи с другими данными. Важным для нас является тот факт, что из модели "сущность-связь" могут быть порождены все существующие модели данных (иерархическая, сетевая, реляционная, объектная), поэтому она является наиболее общей. Любой фрагмент предметной области может быть представлен как множество сущностей, между которыми существует некоторое множество связей. ER-модель - это одна из самых простых визуальных моделям. Она позволяет понять структуру объекта «крупными мазками», в общих чертах. Такой общее описание структуры называется ER-диаграммой или онтологией выбранной предметной области (area of interest). Типичные примеры использования ER-модели данных: IDEF1x (ICAM DEFinition Language) и dimensional modelling. Сущность ( entity ) - это объект, который может быть идентифицирован неким способом, отличающим его от других объектов. Примеры: конкретный человек, предприятие, событие и т.д. Набор сущностей ( entity set ) - множества сущностей одного типа (обладающих одинаковыми свойствами). Сущность фактически является множеством атрибутов, описывающих свойства всех членов данного набора сущности.

Ключ таблицы - минимальное подмножество полей таблицы, значения которых однозначно определяет запись.

Каждая таблица в реляционной базе данных должна иметь уникальный (первичный) ключ, который может быть простым или составным, включающим несколько полей. Ключ является простым, если он состоит из одного реквизита, или составным, если из нескольких. В большинстве случаев связывают ключевое поле одной таблицы с соответствующим ему полем (часто имеющим то же имя), которое называют полем внешнего ключа во второй таблице.

14. ER-модели. Виды связей.

Модель "сущность-связь" (ER-модель) ( англ. Entity-relationship model или entity-relationship diagram ) - модель данных, которая позволяет описывать концептуальные схемы с помощью обобщенных конструкций блоков. ER-модель - это мета-модель данных, то есть средство описания моделей данных. ER-модель удобна при проектировании информационных систем, баз данных, архитектур компьютерных приложений и других систем (моделей). С помощью такой модели выделяют существенные элементы (узлы, блоки) модели и устанавливают связи между ними. Существует ряд моделей для представления знаний. Одним из самых удобных инструментов унифицированного представления данных, независимого от реализуя его программы, является модель "сущность-связь" ( entity - relationship model, ER - model ). Модель "сущность-связь" основывается на некой важной семантической информации о реальном мире и предназначена для логического представления данных. Она определяет значение данных в контексте их взаимосвязи с другими данными. Важным для нас является тот факт, что из модели "сущность-связь" могут быть порождены все существующие модели данных (иерархическая, сетевая, реляционная, объектная), поэтому она является наиболее общей. Любой фрагмент предметной области может быть представлен как множество сущностей, между которыми существует некоторое множество связей. ER-модель - это одна из самых простых визуальных моделям. Она позволяет понять структуру объекта «крупными мазками», в общих чертах. Такой общее описание структуры называется ER-диаграммой или онтологией выбранной предметной области (area of interest). Типичные примеры использования ER-модели данных: IDEF1x (ICAM DEFinition Language) и dimensional modelling. Сущность ( entity ) - это объект, который может быть идентифицирован неким способом, отличающим его от других объектов. Примеры: конкретный человек, предприятие, событие и т.д. Набор сущностей ( entity set ) - множества сущностей одного типа (обладающих одинаковыми свойствами). Сущность фактически является множеством атрибутов, описывающих свойства всех членов данного набора сущности.

Один - к одному. (1:1) Этот тип связи означает, что каждому объекту первого вида соответствует не более одного объекта второго вида, и наоборот. Например: сотрудник может руководить только одним отделом, и у каждого отдела есть только один руководитель.  Один - ко многим. (1:М) Этот тип связи означает, что каждому объекту первого вида может соответствовать более одного объекта второго вида, но каждому объекту второго вида соответствует не более одного объекта первого вида. Например: в каждом отделе может быть множество сотрудников, но каждый сотрудник работает только в одном отделе.  Многие - ко многим. (M:N) Этот тип связи означает, что каждому объекту первого вида может соответствовать более одного объекта второго вида, и наоборот. Например: каждый счет может включать множество товаров, и каждый товар может входить в разные счета.