Модели и алгоритмы формирования концептуальной схемы данных единой информационной среды вуза

• Автор: Исаев, Игорь Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 210 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ.

1.1. Обобщнное представление процесса проектирования схемы БД

1.2. Особенности и проблемы разработки концептуальной схемы данных единой информационной среды вуза.
1.2.1. Особенности систем организационного управления с точки зрения информационного моделирования
1.2.2. Особенности единой информационной среды с точки зрения информационного моделирования

1.2.3. Особенности вуза с точки зрения информационного моделирования

1.3. Основные подходы к проектированию баз данных

1.4. Обзор известных методик концептуального проектирования

1.4.1. Методика логического проектирования реляционных баз данных с

Ь использованием расширенной модели сущностьсвязь.
1.4.2. I1X
1.4.3. Р. Баркера
1.4.4. .
Выводы к главе 1.
2. АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ МЕТОДИК КОНЦЕПТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
2.1. Обоснование критериев анализа.
2.2. Результаты анализа.
2.2.1. Методика логического проектирования реляционных баз данных с использованием расширенной модели сущностьсвязь.
2.2.1.1. Модель данных x iii
2.2.1.2. Методика .
2.2.2. I1X
2.2.2.1. Модель данных I1X
2.2.2.2. Методика I IX
2.2.3. . Баркера.
2.2.3.1. Модель данных
2.2.3.2. Методика .
2.2.4.
2.2.4.1. Модель данных
2.2.4.2. Процедура .
2.2.5. Результаты анализа.
Выводы к главе
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ИНТЕГРАЦИОННОЙ МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ СХЕМЫ ДАННЫХ
3.1. Общее описание предлагаемого подхода.
3.2. Модель данных КИМПО
3.2.1. Основные понятия.
3.2.2. Отношения между типами сущностей в КИМПО.
3.2.2.1. О природе ассоциативных отношений связей.
3.2.2.2. О природе категориальных отношений.
3.2.2.3. Типы ассоциативных и категориальных отношений в КИМПО.
3.2.3. Домены.
3.2.3.1. Отношения между доменами.
3.2.3.2. Сложные домены.
3.2.4. Отображение КИМПО в другие модели данных.
3.3. Определение вспомогательных абстракций, используемых в процессе определения наличия и типа отношения между типами сущностей.
3.3.1. Классификация пар атрибутов по видам соответствия
3.3.2. Классификация пар множеств атрибутов по видам сопоставимости .
3.4. Формализация процесса определения наличия и типа отношений между типами сущностей.
3.4.1. Выявление отношений на основе анализа ключевых атрибутов анализируемых сущностей
3.4.1.1. Формальные признаки существования ассоциативных отношений связей.
3.4.1.2. Формальные признаки существования категориальных отношений
3.4.1.3. Формальные признаки существования кластеров категориальных отношений
3.4.2. Выявление отношений на основе анализа ключевых атрибутов одной сущности и неключевых атрибутов другой.
3.5. Алгоритмы определения отношений между типами сущностей
3.5.1. Определение отношений между отдельными типами сущностей
3.5.2. Интеграция подсхем в единую схему.
3.5.3. К вопросу о формализации выявления связей на основе анализа неключевых атрибутов, определнных на пересекающихся доменах
3.6. Моделирование временных аспектов данных.
3.6.1. Проблема учта временных аспектов данных
3.6.2. Концептуальные основы моделирования временных аспектов
3.6.3. Типовые варианты моделирования истории состояний объектов предметной области
3.6.4. Использование вариантов моделирования истории при построении концептуальной схемы данных.
Выводы к главе
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ВУЗЕ
4.1. Интеграционная методика концептуального моделирования данных
4.1.1. Общая схема взаимодействия участников моделирования
4.1.2. Подготовительный этап.
4.1.3. Этап анализа и описания информационных потребностей
4.1.3.1. Идентификация информационных потребностей пользователей
4.1.3.2. Представление информационных потребностей пользователей в виде исходных сущностей.
4.1.4. Этап уточнения и интеграции информационных представлений
4.1.4.1. Уточнение множества исходных информационных представлений сущностей.
4.1.4.2. Преинтеграция.
4.1.4.3. Интеграция и разрешение конфликтов
4.1.5. Моделирование временных аспектов данных.
4.2. Анализ предложенной интеграционной методики
4.3. Применение в создании концептуальной схемы данных ЕИС ТПУ
4.4. Применение в учебном процессе
4.5. Применение для генерации тестовых заданий по разделу Нормализация
отношений в дисциплине Базы данных.
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ


В процессе проектирования схема данных может трансформироваться от одной модели в другую. Последовательность этапов обобщнного процесса проектирования схемы БД представлена на рис. БД. ПрО. Концептуальная схема ПрО строится на языке высокоуровневой, концептуальной семантической модели данных, которая обладает развитыми средствами отображения семантики ПрО. Рис. Концептуальная семантическая модель, используемая для концептуального проектирования, должна обладать следующими характеристиками 7 выразительность возможность точно и полно фиксировать реальные потребности, простота, минимальность, формальность, однозначная интерпретация. I1X, и другие. Далее на основе концептуальной схемы ПрО строится логическая схема концептуальная схема БД на языке логической модели данных или модели реализации 7, которая напрямую поддерживается выбранной СУБД. Логическими моделями данных являются иерархическая, сетевая, реляционная модели и др. На этапе физического проектирования концептуальная схема БД преобразуется во внутреннюю схему БД. На этом этапе решаются вопросы физического размещения и организации эффективного доступа к БД моделирование данных обычно не используется. Соответствие этапов проектирования схемы БД и трхуровневой архитектуры СУБД, определнной I, представлено в таблице 1. Среди вышеперечисленных этапов концептуальное проектирование играет центральную роль и является основным объектом нашего рассмотрения. Таблица 1. Создание концептуальной схемы данных ПрО традиционно представляет собой сложный процесс, плохо поддающийся формализации, главную роль в котором играют аналитикпроектировщик и пользователь источник знаний о ПрО. Концептуальной схеме ПрО, которая является результатом данного этапа, нет соответствия в трехуровневой архитектуре I. Данный этап был добавлен для установления соответствия с понятием внешней схемы в терминологии I. Обычно же он является частью этапа логического проектирования. Объекты ПрО, структура управления и способ организации описательной информации имеют преимущественно иерархический характер. Опыт проектирования БД для таких систем свидетельствует о том, что в результате моделирования объектов одного типа, как правило, получается древовидная иерархическая структура, в то время как учт связей между объектами разных типов также преимущественно иерархических приводят к сетевой структуре данных. Учитывая отмеченную особенность ПрО, можно предположить, что е концептуальная схема представляет собой специального вида сетевую структуру, состоящую из связанных между собой иерархических деревьев. Изменения в составе и структуре конечных продуктов, в технологии их изготовления, в управлении производством являются типичными и могут происходить регулярно. Как следствие, происходят изменения информационных потребностей. Учт этой особенности определяет важное требование к используемой методике проектирования обеспечение эффективного развития концептуальной схемы. При сколь угодно сложной концептуальной схеме, каждое е конкретное использование информационная потребность пользователя касается лишь небольшого подмножества, т. Это подтверждает и анализ структур управленческих документов, являющихся средством отображения конкретных информационных потребностей пользователей. Централизованное хранение данных. Это проявляется в обязательном использовании всеми компонентами ЕИС организации безызбыточной единой информационной базы ИБ, которая является отражением совокупной потребности в данных со стороны подсистем в составе ЕИС. Организация такой единой согласованной базы является необходимым условием успешного функционирования всей системы. Централизованное проектирование ИБ, которое является следствием использования единой ИБ и подразумевает наличие специальной службы, ответственной за согласование информационных потребностей подсистем, входящих в ЕИС, и за построение интегрированных концептуальной и логической схем ИБ. Интеграция информации различных типов управленческая и технологическая, сфер деятельности образовательная, научноисследовательская, административная, хозяйственная, международная и др.