Курсовая работа (п): Инфологическое моделирование. Модель ER сущность-связь

Инфологическое моделирование. Модель ER сущность-связь

Титульный лист

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ БД.. 5

1.1. Понятие БД и ее основных компонентов. 5

1.2. Виды БД и СУБД.. 10

2. ИНФОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ БД.. 13

2.1. Принципы инфологического моделирования. 13

2.2.Модель «сущность – связь». 16

3.ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ   21

3.1. Описание предметной области. 21

3.2. Построение ER-диаграммы.. 23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 29

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 31

ВВЕДЕНИЕ

Дляудобства выполнения самых главных операций с хранимой информацией, а именно, ввод-вывод данных,обработка и хранение в компаниях и на предприятиях часто принимают решение применять для этого базыданных (БД).

Использование разного рода БД стало реальностьюблагодаря современным ПК, а также устройствам для долгосрочного сбережения данных, которые способны обрабатывать большие объемы ПО, а также позволяет использовать только самую нужную информацию, которая может хранится в долгосрочнойпамяти,ее преобразовывая в нужные для проектирования БД формы.Впервые понятие «базаданных» начало использоваться в далеком1960 году.

Базой данных является упорядоченнаясовокупность организованных, повязанныхспециальным логическим способом информационныхэлементов, которые могутотражатьсостояние разного рода объектов, характерныепараметры рассматриваемой предметнойобласти.

Актуальность проводимого исследования состоит в том, что описание основных принципов инфологического моделирования предметной области и использование модели «сущность-связь» является очень важным этапом создания БД, поскольку процесс разработки модели дает возможность очень хорошо рассмотреть предназначение БД и ее непосредственную структуру.

Главной целью работы является рассмотрение понятия и методов проектирования модели «сущность-связь».

В работе будут выполнены такие задачи:

–       рассмотреть источники литературы по данной тематике;

–       выполнить описание основных понятий и терминов теории реляционных баз данных;

–       дать характеристику типам баз данных;

–       рассмотреть и описать предметную область для выполнения процесса инфологического моделирования;

–       на практике создать модель «сущность - связь» и описать основные ее параметры.

Объект работы – теория БД и СУБД;

Предмет работы – инфологическое моделирование.

Рассматриваемым направление разработки БД длительное время занимались многие ученые, разработчики, а также целые компьютерные фирмы.

1.ОСНОВЫТЕОРИИБД

1.1.Понятие БД иее основных компонентов

БД обладают значительными преимуществамиотносительнохранящейсяинформации в другом виде, то есть в отличиеот обычных наборовинформации, файлов:

–       для БД характерным являетсяввод в базу информации одни раз иее многократное применение;

–       введенная информацияприменяетсядлярешенияпроблем,а также обеспечивается многоцелевое использование;

–       базыданныхмогут работатьнезависимоот программ, а также обеспечивают уникализациюсредствдля организации данных, их независимость в разного рода прикладныхпрограммах;

–       всебазыданных могут также иметь свойство модельности(структурированности,что описывает рассматриваемуюобласть);

–       базыпозволяют установить самый минимальный надобный уровень для исключения избыточности информации (такие данныенедублируются);

–       в БД может обеспечиваться использование всех возможных инструментовпредставленияданных;[9]

–       в БД также обеспечивается управление ресурсами, одновременная поддержкаданных с разных источников.

Припостроении базы необходимоучитывать,что они бывают:

–       фактографические;

–       смешанные;

–       документальные.

Длядокументальных баз источниками данных являются обычные документы.

Перечень всех атрибутов, для такогослучая, перечислять вовсе нетрудно.

Заметим, что документальные БД связаныс разными методами, формамипредставлениямногих документов, поскольку полученнаяинформация может также заноситься в требуемой форме.

Все формытакже имеют возможность содержатьинформацию по определеннымкомпаниямвцеломпо всем функциональным отделамотдельно.

Каждаяс таких форм также имеетсвойпереченьданныхитак называемуюфактологическуюинформацию, что позволяетоптимальнопровестианализвсего состояния, а такжеразвитияхозяйственнойдеятельностиорганизации,разработатьипринятьвсе надобные управленческиерешения.

Заметим, что существуютформы,что могут предназначаться и для занесения данных непосредственно в таблицы, к примеру:

–       о товарах запериод;

–       опроизводственных ресурсах; [1]

–       о наличии запасов;

–       очисленностиперсонала и прочее.

Различаютследующиевидыформ, которые используются в БД:

–       дляхранения;

–       для регистрации;

–       отчетные;

–       для обследований.

Все такие заполненныеформы могут также хранится в ПК, нопринеобходимости могут и выводится наэкранмонитора или принтер.

Также размножение уже заполненнойформывкомпьютереможносделать при непосредственном использования копирующегоустройства.[10]

Посколькупотребностей для данных и их сути в управлении компании постоянноизменчивы при влиянии внешних или жевнутреннихусловий, то возникаетчасто надобность постоянно уточнять такие формы,содержащие данные.

Длярассмотреннойработы используются разные программные вычислительные средства –системыуправлениябазамиданных, а именно генераторы форм иотчетов.

Фактографические базы описывают некоторые процессы с требуемымиобъектами. Такие базы могут устанавливать длякаждогоатрибутахарактеристики:[18]

–       длину поля;

–       тип поля;

–       процентналичияатрибута;

–       вычисляемость;

–       частота применения.

Обнаружениеновыхатрибутов для всехсрассмотренныхвидовБД проходитчерез его анализ.

При этом определяются:

–       ключи обращения;

–       количество используемыхсущностей;

–       процентобновления данных;

Данная информацияявляется необходимойдля использования разных схемпри их построении.Практически вся информацияпозволяетотвечатьнавопросы типа: что будет целесообразнее – водной из записейзаписи для повторяющегосяполя оставить 2 иболееполейили же по каждому создаватьсвои отдельные записи.[7]

Практически все информационные БД в себя включают перечень всех показателей, что описывают разного рода хозяйственнуюдеятельность компании или организациивцеломилиееподразделений в частности. Заметим, что также БД содержатфактологическийматериал для многихфакторов, которые влияют развитие.

При проектировании базы решаютсясамые основные вопросысистемы для хранения,обновленияданных, также при этом обосновываются связи данных,взаимнаявозможностьпроведенияпроцесса сравнения, сопоставление разных оценокданных.

В крупных организациях также создаетсяцентральнаяслужбадля ведения БД илиформирования специального банкас данными, для которого функциейсчитается унификация видов записей, созданиеэффективнойсистемыдля обмена информацией.[11]

Такая служба может также разработать единую систему для совершенствования программ записейилиоказыватьпомощьвэтоммногим пользователям.

Информационная база при своем функционировании должнаудовлетворятьтаким требованиям:

–       структура БД имеет возможность позволятьвыполнять разделениена несколько составных частей,которыеразмещаются непосредственно на узлахсети, могут обеспечивать простотудля доступа по любой таблице,высокуюпроизводительность;

–       структураинформационнойбазы обеспечивает корректную адекватностькак внешней, так и внутренней формыдля хранения информации об имеющихсяобъектах;

–       структуратакой информационной базы, а такжеисхемараспределения за узлами ЛВС должнатакже характеризовать возможностьодновременногопроцессадля администрирования идентичных БД,хранящихсядля самых разныхузлов,или подмену одного сузлов на все остальные.

Наосновании специализированных программных средств, которые часто используются дляоблегчениядоступа к информации, а также проектируются разнообразныесистемыведениязаписей.[13]

Перечислим одни из главнейшихвидов записей:[14]

–       научная документация;

–       технологическаядокументация;

–       данныеучета;

–       использование конструкторских расчетов;

–       данныефинансовойотчетности;

–       сертифицированные конструкторскиеразработки;

–       производственные собственности;

–       патенты;

–       бухгалтерская документация;

–       вычисление зарплаты;

–       тексты контрактов;

–       отчетность;

–       протоколы собранийакционеров;

–       информация по выполнениюпланов.

Все такие используемые данные можно разделитьна большие 2 группы:[10]

–       первичные – статистические данные;

– вторичные данные, чтосоставленына базе информации с уже рассмотренной группыи разныерекомендаций по функционированию компаниивцелом.

Спонятием баз данных тесно повязаны терминыбанкаданныхисистем дляуправления БД. Первое понятие собою характеризует некоторую разновидность ИС,вкоторойреализовываются функциидляцентрализованногохранения, накоплению обрабатываемойинформации.[15]

Банк данных состоитскомпонентов:[4]

–       администраторов;

–       словаряданных;

–       СУБД;

–       базы данных;

–       вычислительнойсистемы;

–       обслуживающегоперсонала.

Все БДпредставляютсобойсовокупностьорганизованныхданных, где может хранится информация в разных ячейках памяти некоторой системы и объектов, что отражают полное состояниевзаимосвязей врассматриваемойпредметнойобласти.

Логическая структура таких данных хранится вБД и имеет название модели храненияданных.[5]

1.2.ВидыБД и СУБД

Данные, которые располагаютсявбазе,имеюточень специфическую логическуюструктуру: ониописываются одной из 3-х основных моделей данных,поддерживаемых конкретной СУБД.

Кмногим популярным моделям относятся:

–       реляционные;

–       иерархические;

–       сетевые.

Стоит заметить, что появилисьтакиемодели, которые позже стали активно внедряться:

–       многомерные;

–       объектно-ориентированные;

–       постреляционные.

В нынешнее время разрабатываютсявсевозможныесистемы, которыесчитаются комбинацией уже известных,что расширяют базовые.Вихчисле:

–       объектно-реляционные;

–       семантические;

–       дедуктивно-объектно-ориентированные;

–       концептуальные;

–       ориентированные.[14]

Некоторыес них могут служить также дляинтеграции БД,языковпрограммирования(ЯП) высокого уровня.В БД также часто поддерживаются одновременносразу нескольких моделей.

К примеру, в иерархических БД можетбыть использованатерминология, что отличаетсясильно от классической.Так, например,всистеме обозначений нотации IMSпонятию«запись»соответствуетследующее понятие – «сегмент»,атермин «запись БД»понимаетсяв качестве множествазаписей, которое касаетсятолько одногоэкземпляра«граф» или же «дерево».

Рисунок 1 – Иерархическая модель базы

Сетеваямодель отображает разнообразныевзаимосвязидля составных частей базыввиде некоторого графа,обобщаяиерархическуюмодель (рисунок 2).

Рисунок 2 – Структура сетевых баз

Реляционная модельбылапредложенаЭдгаромКоддомв 1980 г.и базируется напонятияхотношения.

Рисунок 3 – Структура реляционной базы

В первом разделе работы детально рассмотрены самые основные понятия и определения по теории БД, проведена общепринятая и современная классификация баз данных.

2.ИНФОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕБД

2.1.Принципы инфологического моделирования

Цель выполнения инфологического моделирования – это обеспечение наиболее естественных способов сбора или представления той информации, что предполагается хранить непосредственно в создаваемой БД. Поэтому инфологическую модель часто пытаются строить в аналогии с естественным человеческим языком (последний не может использоваться в чистом виде через сложность компьютерной обработки текстов или неоднозначности любого человеческого языка). Основными конструктивными компонентами инфологических моделей считаются сущности, связи между ними, а также их свойства.

Сущность– это любой различимый объект (то есть, объект, который можно отличить от иного), информацию о котором также необходимо хранить в БД. Сущностями также могут быть люди, самолеты, рейсы, места, вкус, цвет и т.п.

Необходимо также различать такие определения, кактип сущности, экземпляр сущности.

Под понятием тип сущности относится набор однородных личностей, предметов, идей или событий, выступающих как целое.

Экземпляры сущности относятся к конкретной вещи в определенном наборе. К примеру, типом сущности может являться ГОРОД, а экземпляром – Варшава, Киев и т.п.[3]

Атрибут– это поименованная характеристика для сущности. Его наименование также должно быть уникальным в конкретномвиде сущности, но может также быть одинаковым для разных типов сущностей (к примеру, ЦВЕТ может определять для многих сущностей: АВТОМОБИЛЬ, ДЫМ, СОБАКА и т.д.).

Полное различие между такими типами сущностей с атрибутами отсутствует. Атрибут будет таковым только в связи с сущностью.

В другом контексте такой атрибут может выступать и как самостоятельная сущность. К примеру, для автомобильного завода понятие «цвет» – это только атрибут для продукта производства, но для лакокрасочной фабрики– тип сущности.[1]

Ключ– это минимальный набор атрибутов, для значений которых можно однозначно определить требуемый экземпляр сущности.

Свойство минимальности означает, что исключение с набора любого атрибута не будет позволять идентифицировать сущность по оставшимся. К примеру, для сущности Расписание ключом может быть атрибут Номер_рейса или же набор: Время_вылета. Пункт_отправления и Пункт_назначения (с условием, что между пунктами вылетает в каждый момент только один самолет).