Методика построения информационной модели

Лекция 10

Информационная модель, соответствующая методологии IDEF1X, описывает структуру используемой в системе информации и по сути является моделью реляционной базы данных. Методология IDEF1X фактически является стандартом для проектирования СУБД.

Методология IDEF1X основанна на концепции "Сущность - Отношение" (Entity-Relationship), это инструмент для анализа информационной структуры систем различной природы. Информационная модель, построенная с помощью IDEF1X-методологии, представляет логическую структуру информации об объектах системы. Эта информация является необходимым дополнением функциональной IDEF0-модели, детализирует объекты, которыми манипулируют функции системы.

Концептуально IDEF1X-модель можно рассматривать как проект логической схемы базы данных для проектируемой системы.

Основными объектами информационной модели являются сущности и отношения.

Сущность представляет множество реальных или абстрактных предметов (людей, объектов, мест, событий, состояний, идей, пар предметов и т.д.), обладающих общими атрибутами или характеристиками. Отдельный элемент этого множества называется " экземпляром сущности ".

Сущность изображается в виде прямоугольного блока, внутри которого перечислены ее атрибуты.

Сущность обладает одним или несколькими атрибутами. Правила атрибутов:

1 Каждый атрибут должен иметь уникальное имя, одному и тому же имени должно соответствовать одно и то же значение. Одно и то же значение не может соответствовать различным именам.

2 Сущность может обладать любым количеством атрибутов. Каждый атрибут принадлежит в точности одной сущности.

3 Сущность может обладать любым количеством наследуемых атрибутов, но наследуемый атрибут должен быть частью первичного ключа соответствующей сущности-родителя или общей сущности.

4 Для каждого экземпляра сущности должно существовать значение каждого его атрибута (правило необращения в нуль).

5 Ни один из экземпляров сущности не может обладать более чем одним значением для связанного с ней атрибута (правило неповторения).

Первичный ключ – это атрибут или группа атрибутов, которые однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущности. Зная значения первичного ключа, всегда можно определить конкретный экземпляр сущности. Каждая сущность может обладать любым количеством отношений с другими сущностями.

Сущность является " независимой ", если каждый экземпляр сущности может быть однозначно идентифицирован без определения его отношений с другими сущностями. Пример независимой сущности приведен на рисунке 3.14. Сущность OBJECTS имеет четыре атрибута: N_OBJ (номер объекта), TIP (тип объекта), NAIM (наименование), GOD (год постройки). Первичным ключом сущности является атрибут N_OBJ, который отделен от остальных атрибутов чертой.

Рисунок 3.14 – Пример независимой сущности

Сущность называется " зависимой ", если однозначная идентификация экземпляра сущности зависит от его отношения к другой сущности. Пример зависимой сущности приведен на рисунке 3.15. Здесь сущность IZMER (измерение) зависит от сущности SENSORS (датчики), поскольку записи об измерениях содержат информацию о том, какой датчик произвел данное измерение. Сущность SENSORS – родительская сущность, IZMER – потомок. Зависимость отражена наличием в числе атрибутов сущности IZMER первичного ключа родительской сущности N_SENS.

Рисунок 3.15 – Идентифицирующее отношение

Сущность обладает одним или несколькими атрибутами, которые либо принадлежат сущности, либо наследуются через отношение. Если внешний ключ целиком используется в качестве первичного ключа сущности или его части, то сущность является зависимой от идентификатора. И наоборот, если используется только часть внешнего ключа или вообще не используются внешние ключи, то сущность является независимой от идентификатора.

Отношение связи, называемое также "отношение родитель-потомок", - это связь между сущностями, при которой каждый экземпляр одной сущности, называемой родительской сущностью, ассоциирован с произвольным (в том числе нулевым) количеством экземпляров другой сущности, называемой сущностью-потомком, а каждый экземпляр сущности-потомка ассоциирован в точности с одним экземпляром сущности-родителя.

Если экземпляр сущности-потомка однозначно определяется своей связью с сущностью-родителем, то отношение называется идентифицирующим отношением. В противном случае отношение называется неидентифицирующим. Пример неидентифицирующего отношения приведен на рисунке 3.16.

Рисунок 3.16 – Неидентифицирующее отношение

Отношение связи изображается линией, проводимой между сущностью-родителем и сущностью-потомком с точкой на конце линии у сущности-потомка. Идентифицирующее отношение изображается сплошной линией (см. рисунок 3.15), пунктирная линия изображает неидентифицирующее отношение (см. рисунок 3.16).

Отношению дается имя, выражаемое грамматическим оборотом глагола. Имя отношения всегда формируется с точки зрения родителя, так что может быть образовано предложение, если соединить имя сущности-родителя, имя отношения, выражение мощности и имя сущности-потомка.

Отношение дополнительно определяется с помощью указания мощности: какое количество экземпляров сущности-потомка может существовать для сущности-родителя. Так как некоторые реально существующие объекты являются категориями других реально существующих объектов, то некоторые сущности должны быть категориями других сущностей.

Технологические объекты

N_об	Тип	Наим.	Год постр.	Уст-ка
102	печь печь колонна	П-2/1 П-2/2 К-35		депарафинизация депарафинизация крекинг

Датчики

Измерения

Рисунок 3.12