Методика построения информационной модели

Важнейшая цель информационной модели заключается в выработке непротиворечивой интерпретации данных и взаимодействий между ними с тем, что необходимо для интеграции, совместного использования и управления целостностью данных.

Появление понятий концептуальной схемы данных привело к методологии семантического моделирования данных, т.е. к определению значений данных в контексте их взаимосвязей с другими данными.

Методология IDEF1X - один из подходов к семантическому моделированию данных, основанный 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». 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.

Сущность называется «зависимой», если однозначная идентификация экземпляра сущности зависит от его отношения к другой сущности.

Сущность обладает одним или несколькими атрибутами, которые либо принадлежат сущности, либо наследуются через отношение, обладает одним или несколькими атрибутами, которые однозначно идентифицируют каждый образец сущности и может обладать любым количеством отношений с другими сущностями модели.

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.

Пример зависимой сущности приведен на рис. 4.

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 не обращения в нуль).

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

Рис. 4. Пример зависимой сущности

 

Сущности связаны друг с другом отношениями. Отношение связи, называемое также «отношение родитель-потомок», - это связь между сущностями, при которой каждый экземпляр одной сущности, называемой родительской сущностью, 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 не идентифицирующим Пример не идентифицирующего отношения приведен на рис. 5.

Рис. 5. Не-идентифицирующее 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 (рис 7), пунктирная линия изображает не-идентифицирующее отношение (рис. 6).

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, в некотором смысле, быть категориями других сущностей.

Рис. 6. Не-идентифицирующее отношение

 

Рис. 7. Идентифицирующее отношение

 

Рис. 8. Примеры построения диаграммы сущность-связь

Порядок выполнения работы

1. В качестве объектов системного моделирования приниматься несколько типов предприятий и подсистемы защиты в соответствии с вариантом указанным преподавателем.

Варианты предприятий:

· коммерческий банк;

· учебное заведение;

· медицинское учреждение (больница, поликлиника);

· большой магазин (супермаркет);

· небольшая производственная фирма (например, ателье);

· административное здание крупного предприятия;

· фирма по разработке программного обеспечения;

· промышленное предприятие;

· почтовое отделение;

· предприятие питания;

· торговый комплекс;

· другой вариант по согласованию с преподавателем.

Подсистемы защиты:

· система физической защиты;

· инженерно-техническая система защиты (от утечек через ПЭМИН и др.)

· организационная защита;

· система видеонаблюдения;

· защита ЛВС;

· другой вариант по согласованию с преподавателем.

2. Постройте функциональные модель A-0, A0, а также A1-A3 (т.е. три уровня вложенности) для основного производственного процесса на рассматриваемом предприятии.

3. Постройте информационную модель A0 для основного производственного процесса для выбранного варианта предприятия.

4. Определить степень важности различных подсистем защиты данного предприятия. Для выбранного варианта составить таблицу, содержащую следующие колонки:

· наименование подсистемы защиты;

· степень важности для данного предприятия;

· комментарий, поясняющий выбранную степень важности.

5. Построить функциональные модели A-0, A0, A1-A3 (т.е. три уровня вложенности) для одной из наиболее значимых для данного предприятия подсистем защиты.

6. Указать отличительные особенности при построении такого рода подсистемы защиты для данного типа предприятий.

7. Построить информационную модель для системы защиты данного предприятия.

8. Сделать выводы по проделанной работе.

Содержание отчета

Отчёт должен содержать:

1. Функциональные модели A-0, A0, A1-A3 для основного производственного процесса рассматриваемого предприятия.

2. Информационную модель A0 для основного производственного процесса рассматриваемого предприятия.

3. Таблицу, поясняющую степень значимости отдельных подсистем защиты для данного вида предприятий.

4. Функциональные модели A-0, A0, A1-A3 для выбранной для рассмотрения подсистемы защиты.

5. Информационную модель A0 для выбранной для рассмотрения подсистемы защиты.

6. Выводы по проделанной работе.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4