Главная
страница 1страница 2страница 3страница 4

Модель «сущность-связь».

Большинство учебников по БД [3,4] трактуют ER-модель П. Чена [1] как концептуальную семантическую надстройку над РМД. Хотя ничто не мешало «перевести» РМД на концепцию Чена. И тем самым расширить ее. О том, что каждое отношение может моделировать не только «стержневую» [2] сущность-объект, но каждую ее связь, П.Чен указывает прямо и недвусмысленно. Поэтому совпадение каркасного механизма анализа ПрО и методики ЕР-диаграмм не случайно.

Однако Э. Кодд в 1979 году, спустя 3 года после выхода работы [1], в [2] расширил РМД, но использовал при этом результаты иных авторов. И тем самым отдалил модель от пользователя. «Ведением в расширенную реляционную модель базы данных многих разнородных дополнительных элементов значительно усложняет описание лежащей в ее основе алгебраической структуры и построение соответствующего языка исчисления предикатов первого порядка» [13].

Основная же миссия каркасной медли данных, не выходя за рамки классической РМД, и даже будучи ее подмножеством, дать пользователю механизм наиболее простого моделирования семантики. Пусть даже ценой отказа от Коддовской [12] «неизбыточности» в совокупности отношений. Но при этом строго придерживаясь принципа максимально возможной нормализованности каждого отношения отдельно и совокупности отношений в целом.

ДНФ как модель высказываний.


В описываемом алгоритме [5] все сущности-объекты распределяются на следующие категории.

Атомарные сущности-объекты – сущности-объекты, значения атрибутов которых практически не изменяются во времени в моделируемой ПрО. И потому, так или иначе, определяют структуру ПрО. Они также не имеют зависимости существования [14]. В некоторых моделях данных их называют стержневыми [2], базовыми и т.п.

Формально, атомарная сущность-объект – семантически атомарный многоместный предикат [15] IjM({Ajm}), где {Ajm} – аргументы предиката - совокупность атрибутов j-й сущности-объекта (в дальнейшем обозначение совокупности - фигурные скобки - для простоты опускаем), где j=1,N - номер сущности-объекта в ПрО, а m=1,Mj номер места в Mj–местном предикате.

В [15] указано, что семантическая атомарность - отсутствие внутренней семантической структуры предикатов, моделирующих атомарные сущности-объекты: никакие отдельные аргументы и подмножества аргументов не фигурируют ни в каких зависимостях, как одно с другим, так и с подмножествами аргументов других семантически атомарных предикатов.

Тогда унарное отношение Rj(Xj,Ajm), эквивалентное семантически атомарному предикату, не содержит никаких «паразитных» зависимостей.

В [15] введено понятие ключ семантически атомарного предиката - такой одноместный предикат, аргументом которого является минимально достаточный унарный суррогатный ключевой атрибут Xj схемы отношения Rj(Xj,Ajm), такой, что XjAjm. Тогда семантически атомарный предикат может быть представлен в виде конъюнкции IjMj(Ajm)=IjMj(Ajm)

А вся N-совокупность PI атомарных сущностей-объектов – так называемая «статическая» часть ПрО (по сути, структура системы P) – это предикат, полученный дизъюнкцией атомарных многоместных предикатов:



PI=IjMj(Ajm)=(IjMj(Ajm)), j=1,N

Примером атомарных сущностей-объектов может быть сущность-объект „человек”, „вселенная”, „собака”, „кошка” и т.п. Причем принадлежность этих сущностей-объектов к определенным дальнейшим категориям - так называемая классификация атомарных сущностей-объектов - является искусственной семантической надстройкой пользователя, которая и маскирует содержание сущности-объекта.



Слабые сущности-объекты – сущности-объекты, которые функционально зависят от атомарных [14]. В иных моделях имеют аналогичное название. Причем такая зависимость может быть как лишь на уровне идентификации слабых атрибутов, так и на уровне всего существования зависимых слабых сущностей-объектов. В начальном приближении модели ПрО слабые сущности-объекты условно отнесены к атомарным, так как их атрибуты также не зависят от времени.

Примером слабых, но, тем не менее, условно относимых к категории атомарных, могут быть сущности-объекты ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ, ОТДЕЛ, ЛАБОРАТОРИЯ, КВАРТИРА - каждая из этих сущностей-объектов не является самодостаточной. И в ПрО функционально зависит от «предковых» сущностей-объектов. Однако зависимостью ее атрибутов от времени в ПрО можно пренебречь.



Составные («постсвязные») сущности-объекты – в моделях данных имеют еще и название многосторонних связей [1,14] – связь атомарных сущностей-объектов.

Формально – это семантически составной многоместный предикат, полученный конъюнкцией ключевых одноместных предикатов от связывающихся атомарных сущностей-объектов (многоместных предикатов), а также обладающий еще и аргументами связи. Тогда некоторый фрагмент множества всех подмножеств семантически составных предикатов (фрагмент булеана связей атомарных сущностей-объектов) выпишем в схематическом виде:



S1(l1+1)(x1,b11,b21,…,bl11) =T1l1(bl11)

S2(l2+2)(x1,x2, b12,b22,…,bl22) =T2l2(bl22)

S3(l3+3)(x1,x2,x3, b13,b23,…,bl33) =T3l3(bl33)



Sj(lj+j)(x1,x2,x3,…,xj, b1j,b2 j,…,blj j) =…∩Tjlj(bljj)



Sj3(lj3+j-2)(x3,…,xj, b1 j3,b2 j3,…,blj3 j3) =…∩Tj3lj3(blj3j3)

Примером составных сущностей-объектов являются событийные сущности-объекты – ЭКЗАМЕН, КОНЦЕРТ, ВЫСТАВКА, СОГЛАШЕНИЕ, МИТИНГ и т.п. Их содержание представляет собой «продукт» равноправного взаимодействия нескольких атомарных сущностей-объектов.



Таким образом, в каркасном алгоритме сущности-объекты формируются по следующей схеме: на базе атомарных («стержневых», «базовых» и т.п.) порождаются слабые, т.е. функционально (иерархически) зависимые от атомарных, но статичные во времени. Отношения, моделирующие слабые сущности-объекты, также имеют составной ключ.

А на совокупности атомарных и слабых сущностей-объектов благодаря образованию разнообразных связей между ними создаются составные постсвязные сущности-объекты, характеризующие поведение ПрО. Ранее уже отмечалось, что в настоящей работе временные атрибуты не фигурируют, а описываются лишь статические срезы ПрО.

В произвольной ПрО описанный процесс образования слабых и составных сущностей-объектов, как правило, маскируют части речи - существительные, отглагольные существительные, разнообразные термины, которые им соответствуют, категории, которые их обобщают и т.п. Именно это делает автоматизацию описанного алгоритма актуальной.

Чаще всего подавляющее большинство составных сущностей-объектов проектировщиками по ошибке относится к категории слабых, или даже атомарных, что, в свою очередь, приводит к увеличенной жесткости приложений БД и невозможности их гибкого развития без коренных переработок текстов программ.

Каркасная модель ПрО предоставляет проектировщику совокупность отношений, каждое из которых моделирует либо статическое состояние сущности-объекта (тривиальную связь), либо одну из связей совокупности сущностей-объектов.

Любой семантически атомарный многоместный предикат рассматривается лишь как связь его атрибутов. То есть по сути как тип тривиальной связи «самого с собой».



IjMj(Ajm) - тривиальная связь.

Нетривиальная связь – конъюнкция ключевых атрибутов от разных семантически атомарных многоместных предикатов. Например, схематически:



Sj(lj+j)(x1,x2,x3,…,xj, b1 j,b2 j,…,blj j) =…∩Tjlj(blj j),

где blj j – атрибуты связей Sj(lj+j)-го предиката, обладающего (lj+j) местами, j из которых занимают ключи с 1-го по j-й, а с (j+1)-го по (lj+j)-го занимают аргументы связи - шунтирующие атрибуты соответствующего отношения Rj(X1,X2,X3,…,Xj, B1 j,B2 j,…,Blj j)

Тогда схематично в общем виде модель ПрО можно представить так:

PI=I1Mj(A1m)I2Mj(A2m)INMj(ANm) – структура ПрО («безконечно долгие» по времени связи ПрО)

Ps=S22S23S24S2L2S32S33S34S3L3SN2SNLn текущие связи ПрО

P=PIPs

Т.е., ПрО как многоместный предикат P есть дизъюнкция конъюнкций атомарных предикатов.

С одно стороны это и есть актуальная часть каркаса. А с другой стороны – это классическая нормальная форма высказывания в булевой логике, широко используемая в исследованиях в смежных областях, в частности, проблем искусственного интеллекта [16].

Но совокупность отношений ПрО, полученных классическим методом декомпозиции [12], в общем случае не сводимы к совокупности высказываний в ДНФ, так как лишь бинарные отношения не применяются в полноценных «многоарных» высказываниях.



<< предыдущая страница   следующая страница >>
Смотрите также:
Исследования дОменно-ключевой схемы реляционной базы данных Ключевые слова
432.17kb.
4 стр.
Курсовая работа Дисциплина Информационные системы и технологии
236.07kb.
1 стр.
Практические занятия к теме №3 задача 1 Задание Создание базы данных
83.93kb.
1 стр.
Материал из Semantic Future
425.22kb.
2 стр.
Темы дипломных проектов специальности 230105 Базы данных
122.96kb.
1 стр.
Отчет по результатам работы по программе усовершенствования базы данных по сортам растений и изложить предложения по усовершенствованию базы данных по сортам растений
712.53kb.
4 стр.
Лермонтов в тюркоязычном мире (к вопросу о диалоге литератур) Ключевые слова
179.47kb.
1 стр.
Доклад февраль Подготовка материалов по описанию базы данных проекта с использованием anova
38.33kb.
1 стр.
Лекция №1 по дисциплине «Базы данных» базы данных и системы управления базами данных план лекции
219.44kb.
1 стр.
Исследование архитектуры базы данных Oracle Архитектура базы данных Oracle Взаимодействие с базой данных Oracle
107.74kb.
1 стр.
Дисциплина. «Базы данных и субд»
127.3kb.
1 стр.
Сша-кнр: соперничество в юго-восточной азии обостряется я. В. Лексютина — Кандидат политических наук, доцент спбГУ. Ключевые слова
260.16kb.
1 стр.