Навигация
ПРОЕКТУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ
42781
знак
8
таблиц
49
изображений
2. ПРОЕКТУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ
Поняття предметної області бази даних є одним з базових понять інформатики і не має точного визначення. Його використання в контексті ІС припускає існування стійкої в часі співвіднесеності між іменами, поняттями та певними реаліями зовнішнього світу, що не залежить від самої ІС та її кола користувачів. Таким чином, введення в розгляд поняття предметної області бази даних обмежує і робить доступним для огляду простір інформаційного пошуку в ІС і дозволяє виконувати запити за кінцевий час.
Сукупність реалій (об'єктів) зовнішнього світу — об'єктів, про які можна ставити питання, — утворює об'єктне ядро предметної області, яке має онтологічний статус. Не можна отримати в ІС відповідь на питання про те, що їй невідомо.[3]
Проектування бази даних — це впорядкований процес створення такої моделі предметної області, яка зв’язує дані, що зберігаються в базі з об’єктами предметної області, що описуються цими даними.
Проектування баз даних, як правило, відіграє одну з ключових ролей у більшості проектів. Грамотно спроектована база дозволяє без особливих проблем вносити зміни, змінювати структуру системи.
Повний етап проектування бази даних складається з трьох частин:
1. Концептуального (або інфологічного) проектування.
2. Даталогічного проектування.
3. Фізичного проектування.
2.1 Концептуальне (інфологічне) проектування
Концептуальне проектування — це збір, аналіз та редагування вимог до даних. Для цього здійснюються наступні заходи:
· обстеження предметної області, вивчення її інформаційної структури;
· виявлення всіх фрагментів, кожен з яких характеризується користувальницьким поданням, інформаційними об'єктами і зв'язками між ними, процесами над інформаційними об'єктами;
· моделювання та інтеграція всіх уявлень.
Після закінчення цього етапу одержуємо концептуальну модель, інваріантну до структури бази даних. Часто вона представляється у вигляді моделі «сутність-зв'язок».
Зв'язок — це асоціювання двох чи більш сутностей. Якби призначенням бази даних було тільки збереження окремих, не пов'язаних між собою даних, то її структура могла б бути дуже простою. Проте одна з основних вимог до організації бази даних — це забезпечення можливості відшукання одних сутностей за значеннями інших, для чого необхідно встановити між ними певні зв'язки. А так як в реальних базах даних нерідко містяться сотні або навіть тисячі сутностей, то теоретично між ними може бути встановлено більше мільйона зв'язків. Наявність такої безлічі зв'язків і визначає складність інфологічних моделей. [4]
У даній інформаційній системі основними об'єктами є:
· Глава з властивостями: Код параграфа, Затрата времени на изучение, Код оператора, Компоненты, Код таблицы, Код рисунка, Код примечания, Код листингов, Дата разработки записи;
· Листинги з властивостями: Названия листинга, Работа с формой, Листинг;
· Операторы з властивостями: Ключевые слова, Синтаксис оператора, Семантика оператора, Пример использования;
· Параграфы з властивостями: Название параграфа, Краткое содержание, Начальная страница, Конечная страница;
· Примечания з властивостями: Страница, Примечание;
· Рисунки з властивостями: Название рисунка, Страница расположения рисунка, Рисунок;
· Таблицы властивостями: Название таблицы, Страница нахождения, Таблица.
2.1.1 Побудова ER-діаграми
В даний час при моделюванні структур баз даних однією з найпоширеніших нотацій є модель даних Entity-Relation (Сутність-Зв'язок), запропонована П. Ченом. При ER-моделюванні в предметній області виділяються певні класи реальних чи логічних об'єктів, які називаються сутностями. Далі між сутностями встановлюються різні зв'язки і взаємозалежності, які називають відносинами.
Результати ER-моделювання зазвичай представляють у вигляді ER-діаграм, на яких у вигляді прямокутників позначаються модельовані сутності, а у вигляді з'єднуючих їх ліній — відносини.
Модель "сутність-зв'язок" (ER-модель) (англ. Entity-relationship model або entity-relationship diagram) — модель даних, яка дозволяє описувати концептуальні схеми за допомогою узагальнених блочних конструкцій. ER-модель — це мета-модель даних, тобто засіб опису моделей даних. [5]
ER-модель зручна при проектуванні інформаційних систем, баз даних, архітектур комп'ютерних додатків та інших систем (моделей). За допомогою такої моделі виділяють найбільш суттєві елементи (вузли, блоки) моделі і встановлюють зв'язки між ними.
ER-модель зручна при проектуванні інформаційних систем, баз даних, архітектур комп'ютерних програм, і інших систем (далі — моделей). З її допомогою можна виділити ключові сутності, що присутні в моделі, і позначити зв’язки, які можуть встановлюватися між цими сутностями. Важливо відзначити, що самі зв’язки також є сутностями (виділяються в окремі графічні блоки), що дозволяє встановлювати зв’язки на безлічі самих відносин.
Рисунок 2.1.1 – ER-діаграма
Для цього використовуються наступні позначення:
1. Сутність зображається прямокутниками.
2. Атрибути позначаються овалами (або прямокутниками з закругленими кутами).
3. Зв’язки зображаються ромбами.
2.1.2 Нормалізація даних
Нормалізація таблиць бази даних — перший крок на шляху реалізації структури реляційної бази даних.
Теорія нормалізації реляційних баз даних була розроблена у кінці 70-х років 20 століття. Відповідно до неї, виділяються шість нормальних форм, п'ять з яких так і називаються: перша, друга, третя, четверта, п'ята нормальна форма, а також нормальна форма Бойса-Кодда, що лежить між третьою і четвертою.
База даних вважається нормалізованою, якщо її таблиці (принаймні, більшість таблиць) представлені як мінімум в третій нормальній формі. Часто багато таблиці нормалізуються до четвертої нормальної форми.
Головна мета нормалізації бази даних — усунення надмірності та дублювання інформації. В ідеалі при нормалізації треба домогтися, щоб будь-яке значення зберігалося в базі в одному примірнику, причому значення це не повинно бути отримано розрахунковим шляхом з інших даних, що зберігаються в базі.
Перша нормальна форма: [6]
· Забороняє повторювання стовпців, що містять однакову за змістом інформацію;
· Забороняє множинні стовпці (що містять значення типу списку і т.п.);
· Вимагає визначити первинний ключ для таблиці, тобто той стовпець або комбінацію стовпців, які однозначно визначають кожен рядок.
Друга нормальна форма вимагає, щоб неключові стовпці таблиць залежали від первинного ключа в цілому, але не від його частини (якщо таблиця знаходиться в першій нормальній формі і первинний ключ у неї складається з одного стовпця, то вона автоматично знаходиться і в другій нормальній формі).
Щоб таблиця перебувала в третій нормальній формі, необхідно, щоб неключові стовпці в ній не залежали від інших неключових стовпців, а залежали лише від первинного ключа. Найпоширеніша ситуація в даному контексті — це розрахункові стовпці, значення яких можна отримати шляхом будь-яких маніпуляцій з іншими стовпцями таблиці. Для приведення таблиці в третю нормальну форму такі стовпці з таблиць треба видалити.
Нормальна форма Бойса-Кодда вимагає, щоб в таблиці був тільки один потенційний первинний ключ. Найчастіше у таблиць, що знаходяться в третій нормальній формі, так і буває, але не завжди. Якщо виявився другий стовпець (комбінація стовпців), що дозволяє однозначно ідентифікувати рядок, то для приведення до нормальної форми Бойса-Кодда такі дані треба винести в окрему таблицю.
Для приведення таблиці, що знаходиться в нормальній формі Бойса-Кодда, до четвертої нормальної форми необхідно усунути наявні в ній багатозначні залежності. Тобто забезпечити, щоб вставка / видалення будь-якого рядка таблиці не вимагала б вставки / видалення / модифікації інших рядків цієї ж таблиці.
Таблицю, що знаходиться в четвертій нормальній формі ще можна розбити на три або більше таблиць, з'єднавши які ми отримаємо вихідну таблицю. Отриману в результаті такої, як правило, дуже штучної декомпозиції таблицю і називають таблицею, що знаходяться в п'ятій нормальній формі. Формальне визначення п'ятої нормальної форми таке: це форма, в якій усунені залежності з'єднання. У більшості випадків практичної користі від нормалізації таблиць до п'ятої нормальної форми не спостерігається.
Рисунок 2.1.2 – Нормалізована ER-діаграма (3НФ)
Похожие работы
... фірм, але і для окремих користувачів. Комп'ютери стали інструментом для ведення документації і власних облікових функцій. Це все зіграло як позитивну, так і негативну роль в області розвитку баз даних. Простота, що здається, і доступність персональних комп'ютерів і їх програмного забезпечення породила безліч дилетантів. Ці розробники, вважаючи себе за знавців, почали проектувати недовговічні бази ...
... записів необхідно створювати досить складні програми;· незалежність від даних існує лише у мінімальному ступені;· відсутність загальновизнаних теоретичних основ. 2 Інструментальна система управління базами даних CronosPRO 2.1 Загальна характеристика системи ІСУБД CronosPro – це система, призначена для організації інформації у вигляді банків даних та їх подальшої обробки. Інформація зберігається в ...
... функцією з чітко певними вхідними і виходять даними. Основна мета використовування модуля – можливість його повторного використання для вирішення різних задач. 2 РОЗРОБКА РІШЕННЯ ЗАДАЧІ СТВОРЕННЯ БАЗИ ВІДЕОФІЛЬМІВ 2.1 Бази даних 2.1.1 Основні положення та моделі БД Взагалі технологія баз даних як самостійна гілка розвитку інформатики з’явилася порівняно недавно: початок досліджень в ...
... ів з професій (Типові навчальні плани і програми, кваліфікаційні характеристики і т. ін.), що входять до цього переліку, практично робить неможливим перехід на підготовку робітничих кадрів згідно з означеним документом, оновлення змісту професійно-технічної освіти. Сьогодні, на нашу думку, першочерговим завданням у розв'язанні проблеми розробки і впровадження державних стандартів профтехосвіти у ...
0 комментариев