Концептуальное проектирование баз данных

Цель урока: Дать понятие трехуровневой архитектуры базы данных. Научить созданию концептуальных моделей баз данных.

Модель – это представление реальности, отражающее лишь избранные детали.

Моделирование реальности во многом похоже на решение ситуационной задачи. Нужно просеять детали и создать правильную модель части реальности. Тогда модель либо служит для решения задачи, либо все путает и портит.

Существует три уровня модели:

1. Низший – Иванов живет по адресу Площадь 15. Изменение адреса ведет к изменению данных.
2. Средний – Имя, адрес.
3. Высший – описываются конструкции и правила для создания базы данных. Высший уровень моделирования называют концептуальной моделью. Она описывает в общих терминах огромное множество схем и логических структур. Концептуальная модель является объектно – ориентированной, так как оперирует объектами с определенными свойствами. Между объектами установлены некоторые отношения.

Главные элементы концептуальной модели – объект и отношение.

Объекты представляются в виде существительных. Отношения в виде глаголов. Объекты – это то, что пользователь считает важными.

Составное объектное множество – это объекты, связанные отношениями.

(Рисунок 1. Пример концептуальной модели)

Задача 1. Анна Петровна и Сергей Иванович Кузнецовы проживают по адресу ул. Терентьева 45, совокупный доход семьи составляет 25000 рублей. 25.10 они каждый год отмечают годовщину своей свадьбы.)

Мощность отношения обозначает максимальное количество элементов одного объектного множества связанного с одним элементом другого множества.

Мощность бывает:

1. Один к одному
2. Много ко многим
3. Один ко многим

Задание: Записать объектное множество и мощность:

• Бригадир контролирует рабочих (Рисунок 2. Пример модели)

• Служащий работает в отделе
• Студенты посещают лекции
• Человек родился и имеет страховой номер

Подчиненное объектное множество называют атрибутом.

(Рисунок 3. Пример объектного множества )

Для однозначного определения объекта используют атрибуты, которые не изменяются (рост, вес, возраст, фамилия - изменяются).

Садовник из Кленовой долины занимается выращиванием фруктов уже 50 лет. Он ведет записи, которые могли бы стать основой для информационной системы. Его интересуют ответы на вопросы подобные следующим:

• Сколько сортов персиков в саду в Спрингтауне?
• Сколько деревьев в год погибает в среднем в саду в Ли- Велле?
• Каков средний возраст яблонь
• На скольких сливах привито по несколько сортов?

(Рисунок 4. Концептуальная модель “Фруктовые сады”)

Строительная компания возводит различные здания. Для всех зданий требуются разнообразные материалы в разных количествах. На разных этапах проекта работают разные бригады. Составляя график работ, фирма варьирует состав бригад. Рабочие назначаются в разные бригады в соответствии с квалификацией. Один рабочий может выполнять разные работы: быть каменщиком или плотником. Следовательно, бригады составляются таким образом, как требуется для конкретного здания. Для каждой бригады назначается бригадир. Он может работать бригадиром в одной бригаде и быть рабочим в другой. Владелец компании хочет знать:

• кто из рабочих в какую бригаду назначен и на какое здание
• график работ по каждому зданию
• какие материалы используются при возведении разных зданий

(Рисунок 5. Концептуальная модель “Строительная компания”)

1. Создать модели для университета

• Сколько преподавателей работает на математическом факультете? Их фамилии? Кто работает на музыкальном факультете и на любом другом?
• Какие студенты специализируются в истории, в английском?
• Кто из преподавателей какие курсы читает?
• Сколько студентов занимается по программе физика 101? Какой раздел физики изучает Андрей Рыбин?
• Сколько студентов, чьей специальностью является немецкий, зарегистрированы по спец. Программе? Кто является их преподавателями?

2. Создать модели для торговой фирмы.

• Какие товары имеют продажную цену более 100 рублей? Даты этих продаж? Какова базовая зарплата этих продавцов?

3. Для каждого из следующих утверждений нарисуйте модель данных, показывающую отношение между объектными множествами, составное объектное множество и атрибут составного объекта.

• Студенты изучают предметы и получают по ним оценки
• Лекции по данному предмету читаются в определенное время в определенной аудитории
• Каждый день служащие работают определенное количество часов
• Люди подписываются на журналы; каждая подписка имеет дату начала и окончания.
• Летчики имеют определенное число налета на каждом виде самолета

4. Составить концептуальную модель, которая отвечала бы на вопросы:

• Сколько королей Пруссии носили имя Фредерик? В какие годы они жили и в какие правили? Какими еще странами они управляли? Были ли среди них женщины?
• Какие программы транслирует НТН? Какие сериалы показывали в течении последнего месяца? По какому каналу показывают больше всех мультфильмов? Какова стоимость 1 мин рекламы на каждом из каналов?

5. Консультационная служба Репититор.

Луговая, 50
Новосибирск-58
Счет

Дата 
12.01.07

Номер счета
349

Проект
Система подсчета стоимости

Клиент: фирма Робеспьер, ул. Буденого,17,офис 25

1. Г.Хансен, Д.Хансен Разработка и управление базы данных. М. ЗАО “Издательство Бином” 1999 г. 693 с.
2. Глушаков С.В., Ломотько Д.В. Базы данных. Учебный курс. Харьков “Фалио”, 2000 г. 500с.
3. Карпова Т. Базы данных. Модели, разработка, реализация. Санкт – Петербург, “Питер”, 2001 г., 303 с.
4. Ляхович В.Ф. Основы информатики. Ростов на Дону, “Феникс”, 635 с.
5. Робинсон С. Access 2000. Учебный курс. Санкт Петербург “Питер”, 2000 г. 509 с.
6. Могилев А.В., Пак Н.И. Информатика., М., “Academia”, 2001 г., 673 с.
7. Могилев А.В., Пак Н.И. Практикум по информатике, М., “Academia”, 2001 г., 603 с.