Автоматизація робочого місця менеджера з оренди офісних приміщень. Інфологічна модель даних "сутність-зв'язок". Інфологічна модель даних "Сутність-зв'язок"

Інфологічна модель даних "Сутність-зв'язок"

Мета інфологічного моделювання - забезпечення найбільш природних для людини способів збору та подання тієї інформації, яку передбачається зберігати в створюваній базіданих. Тому інфологічну модель даних намагаються будувати за аналогією з природною мовою (остання не може бути використана в чистому виглядічерез складність комп'ютерної обробкитекстів та неоднозначності будь-якого природної мови). Основними конструктивними елементами інфологічних моделей є сутності, зв'язок між ними та його властивості (атрибути).

Сутність - будь-який помітний об'єкт (об'єкт, який ми можемо відрізнити від іншого), інформацію про який необхідно зберігати в базі даних. Сутностями можуть бути люди, місця, літаки, рейси, смак, колір тощо. Необхідно розрізняти такі поняття, як тип сутності та екземпляр сутності. Поняття «тип сутності» відноситься до набору однорідних особистостей, предметів, подій або ідей, що виступають як ціле. Примірник сутності відноситься до конкретної речі в наборі. Наприклад, типом сутності може бути МІСТО, а екземпляром – Москва.

Абсолютна різниця між типами сутностей та атрибутами відсутня. Атрибут є лише у зв'язку з типом сутності. В іншому контексті атрибут може бути самостійною сутністю. Наприклад, для автомобільного заводу колір – це лише атрибут продукту виробництва, а для лакофарбової фабрики колір – тип сутності.

Ключ - мінімальний набір атрибутів, за значеннями яких можна однозначно знайти потрібний екземпляр сутності. Мінімальність означає, що виняток із набору будь-якого атрибуту не дозволяє ідентифікувати сутність по решті.

Зв'язок - асоціювання двох чи більше сутностей. Якби призначення бази даних було лише зберігання окремих, не пов'язаних між собою даних, то її структура могла б бути дуже простою. Однак одна з основних вимог до організації бази даних - це забезпечення можливості віднайдення одних сутностей за значеннями інших, для чого необхідно встановити між ними певні зв'язки. Оскільки в реальних базах даних нерідко містяться сотні і навіть тисячі сутностей, то теоретично з-поміж них може бути більше мільйона зв'язків. Наявність такої множини зв'язків і визначає складність інфологічних моделей.

Реляційна структура даних

Наприкінці 60-х з'явилися роботи, у яких обговорювалися можливості застосування різних табличних даталогічних моделей даних, тобто. можливості використання звичних та природних способівподання даних. Найбільшою з них була стаття співробітника фірми IBM д-раЕ. Кодда (Codd E.F., A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks. CACM 13: 6, June 1970), де, ймовірно, вперше був застосований термін " реляційна модельданих".

Будучи математиком за освітою Е.Кодд запропонував використовувати для обробки даних апарат теорії множин (об'єднання, перетин, різницю, декартове твір). Він показав, що будь-яке подання даних зводиться до сукупності двовимірних таблиць особливого виду, відомого в математиці як відношення.

Найменша одиниця даних реляційної моделі – це окреме атомарне (нерозкладне) для даної моделі значення даних. Так, в одній предметної областіпрізвище, ім'я та по батькові можуть розглядатися як єдине значення, а в іншій - як три різні значення.

Доменом називається безліч атомарних значень одного й того самого типу. Сенс доменів полягає в наступному. Якщо значення двох атрибутів беруться з одного і того ж домену, то, ймовірно, мають сенс порівняння, що використовують ці два атрибути (наприклад, для організації транзитного рейсу можна надати запит "Видати рейси, в яких час вильоту з Москви до Сочі більше часу прибуття з Архангельська до Москви"). Якщо значення двох атрибутів беруться з різних доменів, то їх порівняння, ймовірно, не має сенсу: чи варто порівнювати номер рейсу з вартістю квитка?

Заголовок складається з такої фіксованої множини атрибутів A1, A2, ..., An, що існує взаємно однозначна відповідність між цими атрибутами Ai і визначальними доменами Di (i=1,2,...,n).

Тіло складається з мінливої в часі безлічі кортежів, де кожен кортеж складається в свою чергу з безлічі пар атрибут-значення (Ai:Vi), (i=1,2,...,n), по одній такій парі для кожного атрибута Ai у заголовку. Для будь-якої заданої пари атрибут-значення (Ai:Vi) Vi є значенням єдиного домену Di, який пов'язаний з атрибутом Ai.

Ступінь відношення – це число його атрибутів. Ставлення ступеня один називають унарним, ступеня два – бінарним, ступеня три – тернарним, …, а ступеня n – n-арним.

Кардинальне чи потужність відносини - це його кортежів. Кардинальна кількість відносини змінюється у часі на відміну його ступеня.

Оскільки відношення - це безліч, а безлічі за визначенням не містять елементів, що збігаються, то ніякі два кортежі відносини не можуть бути дублікатами один одного в будь-який довільно-заданий момент часу. Нехай R - ставлення до атрибутів A1, A2, ..., An. Кажуть, що безліч атрибутів K = (Ai, Aj, ..., Ak) відношення R є можливим ключем R тоді і тільки тоді, коли задовольняються дві незалежні від часу умови:

Унікальність: у довільний заданий момент часу жодні два різні кортежі R не мають одного і того ж значення для Ai, Aj, ..., Ak.

Мінімальність: жоден із атрибутів Ai, Aj, ..., Ak не може бути виключений з K без порушення унікальності.

Кожне відношення має хоча б один можливий ключ, оскільки щонайменше комбінація всіх його атрибутів задовольняє умову унікальності. Один із можливих ключів (вибраний довільним чином) приймається за його первинний ключ. Інші можливі ключі, якщо вони є, називаються альтернативними ключами.

Вищезгадані та деякі інші математичні поняття стали теоретичною базою для створення реляційних СУБД, розроблення відповідних мовних засобів та програмних систем, що забезпечують їх високу продуктивність, та створення основ теорії проектування баз даних Однак для масового користувачаРеляційні СУБД можна з успіхом використовувати неформальні еквіваленти цих понять:

Відношення-Таблиця (інодіФайл),Кортеж - Рядок (іноді Запис), Атрибут - Стовпець, Поле. При цьому приймається, що "запис" означає "примірник запису", а "поле" означає "ім'я та тип поля".

Реляційна база даних - це сукупність відносин, що містять всю інформацію, яка має зберігатися у БД. Однак, користувачі можуть сприймати таку базу даних як сукупність таблиць.

Проектування даних проекту

У дипломному проекті АРМ менеджера з оренди офісних приміщень при проектуванні даних, для їх реалізації та обробки програмному середовищібуло створено одинадцять основних таблиць.

Відповідно до теорії реляційних базДана кожна таблиця має ключовий атрибут, який є унікальним по відношенню до сукупності даних у цих таблицях.

Мета інфологічного моделювання - забезпечення найбільш природних для людини способів збору та подання тієї інформації, яку передбачається зберігати у створеній базі даних. Тому інфологічну модель даних намагаються будувати за аналогією з природною мовою (остання не може бути використана в чистому вигляді через складність комп'ютерної обробки текстів та неоднозначність будь-якої природної мови). Основними конструктивними елементами інфологічних моделей є сутності, зв'язок між ними та його властивості (атрибути).

Сутність- будь-який помітний об'єкт (об'єкт, який ми можемо відрізнити від іншого), інформацію про який необхідно зберігати в базі даних. Сутностями можуть бути люди, місця, літаки, рейси, смак, колір тощо. Необхідно розрізняти такі поняття, як тип сутностіі екземпляр сутності. Поняття «тип сутності» відноситься до набору однорідних особистостей, предметів, подій або ідей, що виступають як ціле. Примірник сутності відноситься до конкретної речі в наборі. Наприклад, типом сутності може бути МІСТО, а екземпляром – Москва, Київ тощо.

Атрибут- Поіменована характеристика сутності. Його найменування має бути унікальним для конкретного типу сутності, але може бути однаковим для різного типу сутностей (наприклад, КОЛІР може бути визначений для багатьох сутностей: СОБАКА, АВТОМОБІЛЬ, ДИМ тощо). Атрибути використовуються визначення того, яка інформація має бути зібрана про сутності. Прикладами атрибутів для сутності АВТОМОБІЛЬ є ТИП, МАРКА, НОМЕРНИЙ ЗНАК, КОЛІР тощо. Тут також існує різниця між типом та екземпляром. Тип атрибуту КОЛІР має багато екземплярів або значень:

Червоний, Синій, Банановий, Біла ніч тощо, проте кожному екземпляру сутності надається лише одне значення атрибуту.

Ключ- Мінімальний набір атрибутів, за значеннями яких можна однозначно знайти необхідний екземпляр сутності. Мінімальність означає, що виняток із набору будь-якого атрибуту не дозволяє ідентифікувати сутність по решті. Для сутності Розклад (п. 1.2) ключем є атрибут Номер_рейсу або набір: Пункт_відправлення, Час_вильоту та Пункт_призначення (за умови, що з пункту в пункт вилітає в кожний момент часу один літак).

Зв'язок- асоціювання двох чи більше сутностей. Якби призначення бази даних було лише зберігання окремих, не пов'язаних між собою даних, то її структура могла б бути дуже простою. Однак одна з основних вимог до організації бази даних - це забезпечення можливості віднайдення одних сутностей за значеннями інших, для чого необхідно встановити між ними певні зв'язки. Оскільки в реальних базах даних нерідко містяться сотні і навіть тисячі сутностей, то теоретично з-поміж них може бути більше мільйона зв'язків. Наявність такої множини зв'язків і визначає складність інфологічних моделей.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

ІнфологічнаМодельданих"Сутність-зв'язок"

2.1 Основні поняття

Модель «сутність-зв'язок» (entity-relationship model) запропонована американським дослідником у галузі баз даних Пітером Ченом у 1976 році. З того часу вона розширювалася і модифікувалася як самим Ченом, і багатьма іншими дослідниками. У різних варіантахвона увійшла до складу багатьох автоматизованих засобівпідтримки проектування інформаційних систем В даний час немає єдиного стандартуцієї моделі, але є набір загальних конструкцій, які у основі більшості її варіантів. Ці загальні конструкції ми й вивчимо тут.

існує багато різних системпобудови моделей ER.

Ми, зрозуміло, не маємо наміру вивчити їх усі. В цьому немає необхідності. Засвоївши основні концепції ER-моделі та принципи побудови діаграм в одній системі позначень, неважко розібратися у будь-якій іншій.

Які б системи не використовувалися, ER-діаграма наочно та точно відображає уявлення автора про даних . Тому вона є гарним джереломінформації для проектувальника логічної моделіданих. Їх дуже зручно використовувати під час обговорення вимог до даних із кінцевими користувачами.

2.2 Елементи ER – моделі

модель інфологічний сутність дані

Базовими елементами інфологічних моделей є сутності, зв'язок між ними та його властивості (атрибути).

2.2.1 Сутність

Сутність (entity) - це певний об'єкт, що виділяється ( ідентифікований) користувачем у предметній області.

Щось, за чим користувач хотів би спостерігати та зберігати результати спостережень (дані). Наприклад,

СТУДЕНТ Петров,

Викладач Ломов,

ПІДРУЧНИК з БД,

АУДИТОРІЯ,

НАВЧАЛЬНІ ЗАНЯТТЯ для групи тощо.

З прикладів видно, що сутностями може бути люди, предмети, місця, події тощо. Узагальнюючи, можна сказати, що сутність - це щось, що має реальне (фізичне) або концептуальне існування та виділяється в навколишньому світі.

На жаль, формальноговизначенняцьогопоняттянеіснує. за Крайній мірі, на сьогоднішній день.

Сутності одного й того ж типу утворюють клас сутності або тип сутності .

Необхідно розрізняти такі поняття, як тип сутності (клас сутності ) та екземпляр сутності . Поняття «тип сутності» відноситься до набору однорідних особистостей, предметів, подій або ідей, що виступають як ціле.

Примірник сутності відноситься до конкретної речі в наборі. Наприклад, типом сутності може бути МІСТО, а екземпляром – Москва, Київ тощо.

СТУДЕНТ - це тип чи клас сутності, що має однакові набори характеристикзначення яких представляють інтерес для користувача (яких). Користувач зацікавлений у відомостях про примірникахкласу. Наприклад, про студентів, які зараз навчаються на кафедрі ПМ.

Таким чином, тип сутності - це абстракція, поняттящо виділяється користувачем. У свідомості користувача поняття зіставляється символ- ім'я сутності (договоримося надалі записувати імена сутностей великими літерами). Цей символ має цілком конкретний зміст, проте, недосвідчена людина який завжди може передати його з допомогою інших символів. Більш того, різні людиможуть наділяти той самий символ різними сенсами.

Наприклад, уявлення про СТУДЕНТ, що є у зам. декана, викладача та прибиральниці, різняться.

Для заст. декана це особа, зарахована наказом ректора певну групу. Один із обов'язків зам. декана - контролювати успішність цієї особи всіх етапах процесу навчання. Цим визначається набір відомостей про цю особу, якими хотів би мати зам. декани.

Для викладача СТУДЕНТ - це особа, яка має право відвідувати його заняття та зобов'язана у певні терміни звітувати про результати вивчення тих дисциплін, які веде викладач.

Для прибиральниці СТУДЕНТ - це безліч людей, що тягає бруд з вулиці, всюди плює, що забиває сміттям всі приміщення, безглуздо ганяє в коридорах і заважає махати шваброю.

У літературі часто використовують термін « сутністьяк у сенсі « тип сутності», так і в сенсі « екземпляр сутності». Ми будемо чинити так само, коли це не викликатиме непорозумінь.

2.2.2 Атрибут

Атрибут - це названа характеристика сутності (властивість типу сутності), значуща з погляду користувача.

Його найменування має бути унікальним для конкретного типу сутності, але може бути однаковим для різного типу сутностей (наприклад, КОЛІР може бути визначений для багатьох сутностей: АВТОМОБІЛЬ, ТЕКСТ тощо). Атрибути використовуються визначення того, яка інформація має бути зібрана про сутності. Прикладами атрибутів для сутності АВТОМОБІЛЬ є ТИП, МАРКА, НОМЕРНИЙ ЗНАК, КОЛІР тощо.

Атрибут також має різницю між типом і екземпляром, при цьому кожному екземпляру сутності присвоюється лише одне значення атрибута.

Наприклад:

Тип атрибуту КОЛІР має багато екземплярів або значень:

Червоний, Синій і т.д.

Будь-який атрибут є атрибутом лише у зв'язку з типом сутності. В іншому контексті атрибут може бути самостійною сутністю. Наприклад, для автомобільного заводу колір – це лише атрибут продукту виробництва, а для лакофарбової фабрики колір – тип сутності.

Приклади: НомерСтудквитка, Прізвище Викладача, Назва Підручника, Замовник і т.п.

Атрибут може бути простимяк перші три. Їх значення належать простим типамданих.

Він може бути складним, наприклад (Ім'я Замовника, АдресаЗамовника, Телефон Замовника)

Зауважимо, що рішення про те, чи є атрибут простим чи складовим, залежить від ступеня деталізації відомостей, прийнятною для користувача. Наприклад, Номер Аудиторії можна вважати простим атрибутом, якщо користувача цілком влаштовують рядкові значення виду ` 227рк", `418фет", `411гл".

Атрибут може бути похідним. Наприклад, до складу атрибутів сутності ГРУПА може входити атрибут ЧисельністьГрупи . Його значення для кожного екземпляра ГРУПи може бути обчислено підрахунком числа екземплярів сутності СТУДЕНТ, пов'язаних із цим екземпляром.

Зауваження. Значення похідних атрибутів зберігаються у БД у виняткових випадках. Однак на етапі проектування всі такі атрибути, що становлять інтерес для користувача, повинні бути виявлені та описані.

Ключ - Мінімальний набір атрибутів, за значеннями яких можна однозначно знайти необхідний екземпляр сутності. Мінімальність означає, що виняток із набору будь-якого атрибуту не дозволяє ідентифікувати сутність по решті.

Для сутності Розкладпоїздівключем є атрибут Номер_поїздаабо набір: (Пункт відправки,Час відправленняіПункт призначення).

Виділяють унікальніключі (потенційні ключі) та неунікальні. Значення унікального ключа не може зустрітися у двох екземплярів сутності. Воно вказує на один і лише один екземпляр ( НомерСтудквитка, НомерАудиторії ). Значення неунікального ключа вказує на безліч екземплярів ( Прізвище Викладача = Івановвказує на всіх Іванових, які викладають у ВНЗ).

Ключом може бути будь-який атрибут сутності. Наприклад, ДатаНайма або Посада викладача навряд чи можуть використовуватись для ідентифікації викладачів.

Сутність може мати кілька унікальних та неунікальних ключів.

Атрибут не можна призначитиунікальним ключем сутності. Він чи єтаким, або неє.

2.2.4 Зв'язок

Зв'язок - це характеристика відносин між двома чи більше сутностями.

Якби призначення бази даних було лише зберігання окремих, не пов'язаних між собою даних, то її структура могла б бути дуже простою.

Однак одна з основних вимог до організації бази даних - це забезпечення можливості віднайдення одних сутностей за значеннями інших, для чого необхідно встановити між ними певні зв'язки. Оскільки в реальних базах даних нерідко містяться сотні і навіть тисячі сутностей, то теоретично з-поміж них може бути більше мільйона зв'язків. Наявність такої множини зв'язків і визначає складність інфологічних моделей.

Як і для сутностей та атрибутів, у ER-моделі розрізняються типи (класи) і екземпляри зв'язків.

Описсутностейіїхзв'язків-цеіє(зкрапкизорупроектувальникаБД)основначастинамоделівимогкористувачадоданих.

Однак засоби природної мови мало придатні для опису насамперед через громіздкість і малу наочність. Будь-яка нетривіальна модель міститиме десятки шаблонів, подібних до наведених вище. У цій безлічі пропозицій важко виділити всі зв'язки, в які вступає та сама сутність, важко відстежити ланцюжки зв'язків, які задіяні в транзакціях і т.п. Потрібні спеціальні мовні засобидля представлення моделі.

2.3 Класифікація сутностей та зв'язків. Системи позначення ER-моделей

Ідея Чена, завдяки якій його ім'я стало широко відомим у колах проектувальників баз даних, полягає в тому, що сутності і зв'язку слід представляти графічно. Тоді модель вимог користувача буде компактною та наочною. Існує великебезлічсистемпозначеньдляуявленняER-моделей. Стандарту немає. Ми дотримуватимемося найпоширеніших позначень.

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Побудова інфологічної моделі тестової програмипо електронного підручникадля перевірки знань учнів. Інфологічне моделювання та семантичне представлення предмета у базі даних. Модель "сутність-зв'язок" та зв'язок між виявленими сутностями.