Модели данных. Модель сущность-связь.

Вернемся к схеме представления проектирования БД. Центральное место в ней занимает способ представления ПО. Существует множество моделей данных. Наиболее известны: сетевая, иерархическая, реляционная. Некоторым особняком стоят: ER-модель, бинарная, семантическая, инфологическая модели. Наиболее известна ER-модель или модель «сущность-связь», которая позволяет наиболее наглядно и просто представить ПО.

Модель данных представим в виде тройки элементов:

M = < O, X, C >,

где О – объекты ПО;

X – характеристики;

С – связи между объектами.

Объект – это то, о чем в информационной системе должна накапливаться информация. Объекты могут рассматриваться как атомарные и составные; причем один и тот же объект в различных ситуациях может быть рассмотрен как атомарный или как составной. Для составного объекта должна быть определена его внутренняя структура – как множество объектов, которые в свою очередь также могут быть составными и атомарными.

Таким образом, чтобы отобразить ПО в информационную систему (в МПО) нужно описать объекты ПО и их связи.

Типы моделей:

- бинарная;

- семантическая (системы искусственного интеллекта);

- ER-модель.

Бинарная модель – рассматривает пару объектов, которые называются категориями:

 

 

обучает

 

слушает

Обоим направлениям бинарного отношения присваиваются уникальные имена, которые называются функциями доступа.

Обобщенная бинарная модель – в качестве категории берется конкретный объект:

 

 

Обучение

Расширение семантического бинарного графа состоит из реализации категорий и связей между ними. Реализации категорий могут быть конкретными или абстрактными. Абстрактные категории всегда существуют, конкретные могут появляться и исчезать в описании реального мира средствами МД.

 

1) Модель Сенко – многоуровневая модель, она ориентирована на моделирование различных аспектов управления БД – от внешних «взглядов» пользователя до физических методов доступа.

2) Модель Браччи – концептуальная модель в архитектуре ANSI/X3/SPARC.

3) Модель Абриаля обладает мощными семантическими возможностями, в ней используются идеи из ИИ и ЯП.

Граф бинарной модели может рассматриваться как структура, дуальная структуре РМД, обе модели весьма популярны – одна среди графовых моделей, другая – среди табличных.

Бинарные модели обладают возможностями лаконичного представления сложных связей, но их ориентация на пользователя недостаточна.

 

Семантические сети как МД были созданы исследователями, работавшими над различными проблемами ИИ. Семантические сети предназначены для представления и систематизации знаний общего характера. Дать точное определение, что лежит в основе семантической сетевой модели достаточно трудно, т.к. базовой структурой в семантической сети может быть граф, множество вершин и дуг которого образуют сеть.

Инфологические МД.

МД выступает в качестве коммуникационного посредника. В этом случае универсальным средством описания представления является естественный язык.

МД, которую поддерживают конструкции, согласующиеся с восприятием, свойственным человеку, и базирующиеся на высказываниях как формах коммуникации, соответствуют требованиям естественности.

Инфологическая модель – отображение реального мира в некоторые естественные для человека базовые концепции.

Помимо инфологических МД существуют другие более общие модели, так же ориентированные на представление структур и данных реального мира. Это естественный язык, но его применение ограничено в силу неоднозначности.

ИМД должна обеспечивать возможность правильного представления наших восприятий.