Software & Systems

Этап создания модели данных играет большую роль в проектировании базы данных, поскольку от него зависит эффективность представления моделируемой системы.

Е. Кодд в своих работах доказал, что некоторые семантические характеристики данных в функциональных зависимостях могут вносить аномалии в сопровождение базы данных; для устранения этих аномалий предлагается метод нормализации, заменяющий начальную схему.

Определения нормальных форм (НФ) (первая, вторая и третья) позволяют идентифицировать отношения между данными и требования, которым они должны удовлетворять. Если концептуальная схема имеет только зависимости (хотя бы до третьей нормальной формы), получается структура, в которой любая модификация в одной зависимости не отражается в остальных.

Поскольку информационная система ориентирована на решение задач в различных сферах применения, она удовлетворяет интересам разных пользователей, которые устанавливают связи между хранимыми данными. В эти связи пользователи вводят избыточность данных и противоречия между ними, создавая тем самым неправильную концептуальную модель данных. При большом объеме данных и существующих между ними разных типах соединений в информационной системе проектировщику трудно определить реальные связи, первичные и вторичные ключи и третью нормальную форму.

Основная цель разработки системы — помочь проектировщику информационной системы создать концептуальную модель данных, в которой можно найти данные до третьей НФ независимо от логической схемы. Система основана на алгоритме, полученном из информационной системы, которая состоит из нескольких подсистем или представлений пользователей, атрибутов, участвующих я каждом представлении, и соединений между ними.

Система состоит из четырех модулей, выполняющих следующие функции:

•    корректировка словаря,

•    нормализация,

. обнаружение противоречий в первичной информации,

•  создание и корректировка концептуальной модели.

Модуль корректировки словаря позволяет корректировать представления пользователя, атрибуты представления и зависимости между атрибутами, а также распечатывать словарь данных.

Представление — логическая единица, которая группирует набор атрибутов, существующих зависимостей и набор данных до третьей НФ.

Атрибуты — данные, используемые в информационной системе.

Зависимость — функциональные и многозначные отношения, существующие между атрибутами одного представления, хотя третья НФ включает только функциональные зависимости. Система позволяет определить следующие типы объединения данных: ■ один атрибут определяет значение каждого, в левой части находится один атрибут

А -> B,C,D;

*  значение одного атрибута не зависит от зна чения другого.

Остальные объединения представляют собой сложные зависимости, которые не влияют на третью НФ, но способствуют включению в систему четвертой НФ. Трансформируются только объединения М:М, так как они генерируют отношения, в которых все атрибуты создают сложные ключи.

Модуль обнаружения противоречий в первичной информации определяет отклонения, которые существуют между зависимостями и данными.

Возможные отклонения:

*   атрибуты пересечения,

*   изолированные атрибуты,

< противоречия в отношениях.

Атрибуты пересечения — такие, которые определяются несколькими атрибутами или группой атрибутов:

A,B,C,D -* Е X(Y,Z -* Е

Изолированные атрибуты — атрибуты, не представленные в отношениях, т.е. их нет в словаре объединений, в которых этот атрибут должен находиться вместе с остальными.

Противоречия а отношениях существуют тогда, когда в словаре находится несколько отношений, через которые выражается определение одного или группы атрибутов другим, имеющим другое объединение: А -» B,C,D А -* C,F,G

Изменение атрибута позволяет менять атрибуты в представлениях.

Унификация атрибутов используется для замены атрибутов в системе.

Создание и актуализация концептуальной модели данных

Опция позволяет создать, актуализировать и распечатать концептуальную модель.

Модуль создания концептуальной модели использует зависимости. Для этого он объединяет все или выбранные представления, соединяет отношения, имеющие общие первичные ключи, нормализует полученные отношения и определяет первичные и вторичные ключи и атрибуты пересечения. Многозначные зависимости не рассматриваются, а рассматриваются только зависимости типа 3, создающие отношения, в которых все его атрибуты составляют соединенный ключ.

Модуль актуализации позволяет включать новые отношения в концептуальную модель и модифицировать существующие отношения, а также удалять отношения в модели.

Модуль распечатки концептуальной модели позволяет распечатать атрибуты концептуальной модели, отношения модели, атрибуты пересечения, а также всю модель.