Информационная модель

Информационная модель - это совокупность диаграмм типа "сущность - связь". Модели "сущность - связь" определяют структуру и взаимные связи используемой в системе информации, в полной мере отображающей её работу.

Цель информационной модели заключается в выработке непротиворечивой интерпретации данных и взаимосвязей между ними, что необходимо для интеграции, совместного использования и управления целостностью данных.

Информационную модель мы выполняем в стандарте IDEF1X.

Стандарт IDEF1X был разработан в 1983 году в рамках проекта военного ведомства США "Интегрированные системы информационной поддержки" (ICAM) как методология семантического моделирования данных. Она стала расширением методологии IDEF1 и позволила логически и физически объединять в сеть неоднородные вычислительные системы.

Методология IDEF1X - один из подходов к семантическому моделированию данных, основанный на концепции Сущность-Связь. Это инструмент для анализа информационной структуры систем различной природы. Информационная модель, построенная с помощью IDEFlX- методологии, представляет логическую структуру информации об объектах системы. Эта информация является необходимым дополнением функциональной IDEF0- модели поскольку детализирует объекты, которыми манипулируют функции системы. Концептуально IDEF1X- модель можно рассматривать как проект логической схемы базы данных для проектируемой системы.

Пример информационной модели представлен на рисунке.

Основными компонентами IDEF1X- модели являются:

• Сущности, представляющие множество реальных или абстрактных предметов (людей, объектов, мест, событий, состояний, идей, пар предметов и т.д). Они изображаются блоками. Могут быть:
• независимые от идентификатора сущности;
• зависимые от идентификатора сущности.
• Отношения между этими предметами, изображаемые соединяющими блоки линиями. Могут быть:
• отношения, идентифицирующие связи;
• отношения, не идентифицирующие связи;
• отношения категоризации;
• неспецифические отношения.
• Характеристики сущностей, изображаемые именами атрибутов внутри блоков. Атрибуты могут быть:
• неключевыми;
• первичными ключами;
• альтернативными ключами;
• внешними ключами.

Сущность – это совокупность похожих объектов/экземпляров (людей, мест, предметов, событий), которая именуется общим существительным, обладает ключом (однозначно идентифицирующим каждый экземпляр) и имеет один или несколько атрибутов (описывающих каждый экземпляр).

Каждая сущность может обладать любым количеством отношений с другими сущностями. Сущность является независимой, если каждый экземпляр сущности может быть однозначно идентифицирован без определения его отношений с другими сущностями. Независимая сущность на диаграмме изображается блоком с прямыми углами. Сущность называется зависимой, если однозначная идентификация экземпляра сущности зависит от его отношения к другой сущности. Если сущность зависима от идентификатора, то углы блока закругляются.

Например, сущности Клиент, Издание являются независимыми, а сущность Заказ клиента - зависимой.

Отношение связи, называемое также отношением родитель-потомок, - это связь между сущностями, при которой каждый экземпляр сущности-родитель ассоциирован с произвольным (в том числе нулевым) количеством экземпляров сущности-потомком, а - каждый экземпляр сущности-потомка ассоциирован в точности с одним экземпляром сущности-родителя.

Идентифицирующим отношением называется отношение, при котором экземпляр сущности-потомка однозначно определяется своей связью с сущностью-родителем. В противном случае отношение называется неидентифицирующим. Например, специфическое отношение связи будет существовать между сущностью Клиент и Заказ клиента, если Клиент имеет ноль, один или более Заказов, а каждый Заказ принадлежит только одному Клиенту. Отношение связи изображается линией, проводимой между сущностью-родителем и сущностью-потомком с точкой на конце линии у сущности-потомка.

Идентифицирующее отношение изображается сплошной линией, пунктирная линия изображает неидентифицирующее отношение.

Отношению дается имя, выражаемое грамматическим оборотом глагола. Имя отношения всегда формируется с точки зрения родителя, так что может быть образовано предложение, если соединить имя сущности-родителя, имя отношения, выражение мощности и имя сущности-потомка.

Мощность определяет какое количество экземпляров сущности-потомка может существовать для каждого экземпляра сущности-родителя.

В IDEF1X могут быть выражены следующие мощности отношений:

• Каждый экземпляр сущности-родителя может иметь ноль, один или более связанных с ним экземпляров сущности-потомка (эта мощность устанавливается по умолчанию);
• Каждый экземпляр сущности-родителя должен иметь не менее одного связанного с ним экземпляра сущности-потомка (буква Р (positive), помещенная рядом с точкой);
• Каждый экземпляр сущности-родителя может иметь не более одного связанного с ним экземпляра сущности-потомка (буква Z (zero), помещенная рядом с точкой);
• Каждый экземпляр сущности-родителя связан с некоторым фиксированным числом экземпляров сущности-потомка. Если мощность в точности равна некоторому числу N, это число (целое, положительное) помещается около точки.

Атрибут - это характеристика или элемент данных, описывающий что-либо в сущности. Каждому атрибуту присваивается уникальное имя, обозначающее его смысл (например, цвет волос) и значение (например, коричневый). Одно и то же значение не может соответствовать различным именам.

Сущность может обладать любым количеством атрибутов. Атрибуты изображаются в виде списка их имен внутри блока ассоциированной сущности, причем каждый атрибут занимает отдельную строку. Сущность должна обладать атрибутом или комбинацией атрибутов, чьи значения однозначно определяют каждый экземпляр сущности. Эти атрибуты образуют первичный ключ сущности.

Например, атрибут "ИдЗаказа" однозначно идентифицирует экземпляр сущности Заказ клиента, поэтому он может быть атрибутом первичного ключа.
Такие атрибуты размещаются наверху списка и отделяются от других атрибутов горизонтальной чертой. Другие атрибуты сущности являются неключевыми.