<<
>>

Инфологический подход к проектированию информационных систем

База данных представляет собой некоторую целевую модель ПО. В БД находят отражение факты о ПО, которые лежат в сфере интересов пользователей АС.

При проектировании БД нужно суметь выделить и описать эти ожидаемые факты (тем самым будет очерчена граница ПО БнД), а затем отобразить описания этих фактов в структуры данных базы, выполнив интерпретацию описаний с помощью допустимых конкретной СУБД структур данных.

Предметная область БнД определена, если известны существующие в ней объекты, их свойства и отношения. Предполагается, что состояние ПО БнД в некоторый момент времени t может быть описано совокупностью предложений некоторого языка, определяющих все истинные в момент времени / факты. БД представляет собой описание состояния ПО на формализованном языке.

Проектирование БД начинается с предварительной (еще до создания БД) структуризации ПО. Объекты реального мира классифицируются, фиксируется их совокупность, подлежащая отображению в БД; для объекта каждого типа определяется совокупность свойств, посредством которых они будут описываться в БД; фиксируются виды отношений (взаимосвязей) между объектами.

Затем решаются вопросы о том, какая информация об этих объектах должна быть представлена в базе и как это сделать с помощью данных.

Идея установления соответствия между состоянием ПО, его восприятием и представлением в БД лежит в основе так называемого инфологиче- ского подхода к проектированию информационных систем. Согласно этому подходу, при проектировании необходимо различать явления реального мира, информацию об этих явлениях и ее представление посредством данных. Соответственно в инфологическом подходе выделяют следующие три сферы: реальный мир или объективную систему, информационную и датологическую сферы.

Основными составляющими объектной системы являются: объект; свойство; связь (или объектное отношение); время.

Объект в инфологическом подходе — это то, о чем в информационной системе должна накапливаться информация. Выбор объектов проводится в соответствии с целевым назначением информационной системы. Объекты могут рассматриваться как атомарные или составные, причем один и тот же объект в одном приложении может быть атомарным, а в другом — составным. Для составного объекта должны быть определены его внутренние составляющие (которые, в свою очередь, могут быть атомарными или составными объектами), а также внутренняя структура этого объекта, в соответствии с которой устанавливается порядок композиции составляющих.

Каждый объект в конкретный момент времени характеризуется определенным состоянием. Это состояние описывается с помощью ограниченного набора свойств и связей (отношений) с другими объектами, причем каждый объект в объектной системе в любой момент времени отличается от других объектов своим набором свойств.

Свойства объекта могут не зависеть от его связей (отношений) с другими объектами, т.е. быть локальными, а могут и зависеть от них. В последнем случае они являются реляционными.

Каждая связь между объектами по числу входящих в нее объектов характеризуется степенью п = 2, 3, ..., к (бинарная, тернарная, ..., парная). Объекты имеют определенное состояние как в отдельные моменты времени, так и в течение некоторых временных интервалов. Концепция времени позволяет строить динамические модели, в которых отображается зависимость от времени составляющих объектной системы.

Основные составляющие объектной системы могут быть скомбинированы в базисные структуры, называемые в рассматриваемом подходе элементарными ситуациями и определяемые тройками

, г,Р>,

где р — элемент множества свойств; г — элемент множества связей.

Для конкретной ПО и определенного типа объектов элементарные ситуации, существующие в некоторый момент времени, называются элементарными фактами.

Множество всех объектов, имеющих общее свойство р, называется группой объектов 0(р). В объектной системе группы объектов могут быть пересекающиеся и не пересекающиеся.

В инфологическом подходе используется также понятие типа элементарной ситуации:

,

где х — объектная группа; у — атрибут (множество свойств объектной группы или связь между п объектами).

Таким образом, составляющие объектной системы группируются в классы подобных составляющих: объекты — в типы объектов (группы объектов), свойства формируют атрибуты, а элементарные ситуации группируются в типы элементарных ситуаций.

Информационная сфера представляется понятиями, с помощью которых можно формально описать и проанализировать информацию об объектной системе. Основным понятием в информационной сфере является сведение. Для каждого сведения всегда определена предметная цель. Сведение может относиться к объекту, объектной группе, атрибуту, связи, времени или ситуации. Сведения представляют собой смысловые, концептуальные образы составляющих, которые используются человеком при восприятии и осмыслении реальных объектов. Различные сведения могут относится к одной и той же составляющей объектной системы и наоборот.

Однозначное сведение называется универсальным именем. Сведение, не имеющее универсальной однозначности, называется локальным именем.

Сведения представляются выражениями, основу которых составляют элементарные сообщения. Структура элементарного сообщения соответствует структуре элементарной ситуации:

,

где х — сведения об объекте; у — сведения о свойствах или связях; 2 — сведения о времени.

Аналогично элементарным ситуациям в рассмотрение вводятся элементарные сообщения типа «свойств» и элементарные сообщения реляционного типа.

Тройка представляет собой полное элементарное сообщение, содержащее сведения об объекте, предикате и времени. Если отсутствует хотя бы одна составляющая, то получается неполное элементарное сообщение. Запросы к информационной системе представляются в неполных элементарных сообщениях.

Полные элементарные сообщения выражают элементарные ситуации объектной системы и выступают в качестве элементарных информационных единиц.

Множеству допустимых элементарных ситуаций объектной системы соответствует множество значимых полных элементарных сообщений.

Множеству элементарных фактов соответствует множество истинных полных элементарных сообщений.

В датологической сфере рассматриваются вопросы представления с помощью данных выделенных информационных структур объектной системы. Таким образом, чтобы отобразить объектную систему в информационную сферу, необходимо определить, какие объекты важны для данного применения, какие свойства они могут иметь, какие связи существуют между ними и какие имена можно присвоить отдельным составляющим объектной системы.

Для точной спецификации объектной системы вместо раздельного описания типов объектов, атрибутов, связей и ограничений рекомендуется использовать тип элементарной ситуации. Выполненная спецификация представляет собой инфологическую модель объектной системы, в которой отражены составляющие ПО и связи между ними.

В заключение отметим, что инфологический подход не предоставляет формальных способов моделирования реальности, однако он закладывает основы методологии проектирования БД.

Кроме инфологического существует ряд других подходов к проектированию информационных моделей, основанных на использовании различных элементарных базисных конструкций, с помощью которых определяются отдельные составляющие ПО и правила композиции модели. Основные различия этих подходов состоят в уровне абстрагирования и в выборе состава базисных конструкций. Все подходы к инфологическому проектированию являются неформализованными, им присущ методологический характер, и поэтому качество проектирования во многом зависит от искусства проектировщика.

<< | >>
Источник: Григорьев Ю.А., Ревунков Г.И.. Банки данных. 2002

Еще по теме Инфологический подход к проектированию информационных систем:

  1. 9.1. Правовой режим информационных систем, информационных технологий и средств их обеспечения
  2. 2.2.4. Область создания и применения информационных систем, информационных технологий и средств их обеспечения
  3. 4.3.3. Информационные правоотношения, возникающие при создании и применении информационных систем, их сетей, средств обеспечения
  4. 3.8.4. Информационное право как система норм, регулирующих отношения в информационной сфере
  5. 9.3. Государственная политика в области создания информационных систем, информационных технологий и средств их обеспечения
  6. 3.1.2. Информационная система и информационные технологии в управлении социальной сферой
  7. 10.3. Правовая защита информации, информационных ресурсов и информационных систем от угроз несанкционированного и неправомерного воздействия посторонних лиц
  8. ПОДХОД ИНФОРМАЦИОННЫЙ
  9. Глава 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ РАБОТНИКОВ НАЧАЛЬНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ КВАЛИФИКАЦИИ
  10. 4.4. Проектирование системы теоретического обучения рабочих
  11. 4.10. Проектирование индивидуальных педагогических систем
  12. 4.5. Проектирование системы практической подготовки рабочих
  13. 4.6. Проектирование системы внеучебной деятельности учащихся профтехучилищ
  14. Джеф Раскин. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем, 2005
  15. Раскин Джефф. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем, 2005
  16. 3.8. Информационное право как наука, как учебная дисциплина, как система правового регулирования общественных отношений в информационной сфере
  17. 4.3.1. Информационные правоотношения, возникающие при осуществлении поиска, получения и потребления информации, информационных ресурсов, информационных продуктов, информационных услуг