Концептуальное проектирование
 Скачать 40.5 Kb.
|
Концептуальное проектированиеКонцептуальное проектирование БД является в значительной степени эвристическим процессом, и адекватность построенной в его рамках инфологической схемы предметной области проверяется в большинстве случаев эмпирически по анализу и проверке удовлетворения информационных потребностей пользователей для решения задач БД. В процедуре концептуального проектирования можно выделить следующие этапы: • обзор и изучение области использования БД для формирования общего представления о предметной области; • формирование и анализ круга функций и задач БД; • определение основных объектов-сущностей предметной области и отношений между ними; • формализованное описание предметной области. 1. Обзор и изучение области использования БД для формирования общего представления о предметной области осуществляется разработчиком в непосредственном взаимодействии с заказчиком. Разработчиком при этом изучается также и необходимая организационно-распорядительная документация — положения, уставы, инструкции, функциональные обязанности и т.п. На этой основе определяются основные процессы, участники и информационные потоки в предметной области БД. Принципиальным моментом для фактографических БД является фрагментирование предметной области, т. с. ее разделение на организационные, технологические, функциональные или иные фрагменты. При этом формализатору необходимо прояснить ряд вопросов и решить следующие задачи: • выделить перечень фрагментов (лица, принимающие решения на различных уровнях организационной иерархии, функционально-технологические структуры, подразделения и т. п.), подлежащих охвату, т. е. информационному отражению в БД; • определить информационные потребности и информационные результаты деятельности каждого фрагмента (какая информация, в каком виде, в какие сроки и т. п.); • определить общие характеристики и содержание процессов потребления и обработки информации в каждом фрагменте (содержание информации, технология ее обработки, передачи, использования и т.д.). Ответы на эти вопросы помогут сформировать представление о существующей («как есть») технологии формирования, накопления, обработки и использования информации в рамках предметной области БД и проанализировать совместно с заказчиком «узкие места» и недостатки в существующей технологии. 2. После формирования общего представления о предметной области производится определение круга функций и задач, решение которых предполагается обеспечивать с помощью БД. Круг функций и задач БД определяется на основе декомпозиции основной цели создания БД так называемого «лозунга») путем формирования последовательно детализируемых способов их решения с учетом существующей технологии накопления и обработки информации и преодоления ее узких мест с помощью БД. При этом определяется предварительный перечень пользователей системы и уточняются их информационные потребности. 3. Главным итоговым результатом концептуального проектирования является определение основных объектов-сущностей предметной области и отношений между ними. В большинстве случаев организационные, технологические и прочие отношения предметной области имеют документальное выражение в различного рода организационно-распорядительных, информационно-справочных и других нормативно-служебных документах. Поэтому выделение основных информационных объектов-сущностей предметной области начинается с анализа таких документов и регламентации (положения, инструкции, бланки, формализованные карточки и отчеты, формы, журналы и т. п.). Анализ «бумажной» документации позволяет сформировать перечень атрибутов, характеризующих те или иные объекты-сущности и отношения предметной области. При этом в одном нормативном или служебном документе могут быть отражены атрибуты различных объектов сущностей и отношений. Поэтому можно выделить два подхода формирования перечня сущностных объектов предметной области и их атрибутов — дедуктивный и индуктивный. В первом подходе на основе формирования общего представления о предметной области БД, функций БД, а также информационных потребностей основных абонентов-пользователей выделяются основные понятия и категории, которыми оперируют (которыми выражаются) фрагменты предметной области. Данные понятия и категории принимаются за первоначальную основу списка объектов-сущностей предметной области. Далее на основе анализа служебной и технологической документации, а также дополнительного взаимодействия с заказчиком формируются атрибуты, характеризующие выделенные объекты-сущности. Во втором подходе на основе анализа служебной и технологической документации выделяются все необходимые для решения частных задач БД сведения, их характеристики и параметры, и на этой основе формируется общий перечень атрибутов предметной области. Далее на основе эвристического анализа производится агрегация (группирование) атрибутов в отдельные группы, образующие объекты-сущности предметной области. При определении перечня атрибутов каждого объекта предметной области, как и самого перечня объектов сущностей, руководствуются соображениями минимальной достаточности, соблюдая знаменитый принцип «бритвы Оккама». Иначе говоря, и перечень самих объектов-сущностей и набор их атрибутов должен быть достаточным для решения всех частных задач системы и удовлетворять информационным потребностям абонентов-пользователей системы, но он также не должен быть избыточным, чтобы минимизировать расходы по накоплению информации и эксплуатации БД. Часть атрибутов и понятий предметной области выражают процессы-отношения между объектами-сущностями. Такие атрибуты выделяются, и анализируются параметры и характер связей, которые они выражают — структурность, направленность, множественность, обязательность наличия для экземпляров объектов. Чаще всего выделение объектов-сущностей, их атрибутов и отношений-связей осуществляется комбинированным способом на итерационной основе, с многократным уточнением исходного списка объектов, агрегацией атрибутов в группы и т. д. Распространенным приемом в этом случае является «обобщение» некоторых понятий и атрибутов. Суть обобщения заключается в объединении в одну сущность близких или однотипных понятий, категорий, атрибутов на основе анализа их частных проявлений и вариантов. К примеру, совокупность понятий «холодильник», «стиральная машина», «телевизор», «пылесос» и т. п. обобщается сущностью «Бытовые электроприборы» с атрибутом «Тип», имеющим соответствующий список значений. 4. Формализованное описание концептуальной схемы банка данных осуществляется средствами одной из семантических моделей данных. Семантические модели данных возникли в противовес ограниченности средств и способов выражения смысловой организации связей между таблицами-сущностями в реляционной модели данных. При этом в большинстве случаев семантические модели применяются на стадии концептуального проектирования с последующим преобразованием концептуальной схемы банка данных в структуру соответствующей реляционной базы данных. В этом смысле разработку концептуальной схемы банка данных называют семантическим моделированием данных. Наиболее популярными являются разновидности ER-модели, использующие для графического представления структуры данных. Формализованное описание концептуальной схемы БД в большинстве случаев осуществляется на бумаге и служит основой эскизного проекта создания БД информационной системы. Следующим шагом в проектировании является построение средствами СУБД схемы банка (базы) данных, которое в большинстве случаев производится «вручную». Иначе говоря, средствами СУБД, поддерживающей ту или иную модель данных, скажем реляционную, создается структура банка данных, соответствующая концептуальной схеме. При этом при переходе от концептуального к схемно-структурному проектированию может иметься разрыв в семантических средствах выражения сущностей, атрибутов, связей и т. д. Адекватность реализации концептуальной схемы банка данных определяется, как уже отмечалось, эвристически и эмпирически в ходе отладки и дальнейшей эксплуатации банка данных. |