Федеральноеагентство по образованию
ГОУ СПО«Астраханский государственный
политехническийколледж»
Курсоваяработа
подисциплине: Базы данных
натему:
Инфологическаямодель базы данных
технологическогопроцесса
Выполнил: студент гр.АС-370
Иргалиев Р.М.
Проверил: Семенов А.П.
АСТРАХАНЬ2005
СОДЕРЖАНИЕ
Введение. 3
1. Анализ предметной области. 4
1.1. Описаниепредметной области. 4
1.2. Сущностьинфологического моделирования. 6
2. База данных технологического процесса. 10
Заключение. 13
Список литературы… 15
Введение
Данная курсовая работапосвящена анализу проектирования инфологической модели базы данныхтехнологического процесса.
Целью курсовой работы является проектированиеинфологической модели базы данных технологического процесса.
Задачами, которые следует решить для раскрытиявыбранной темы, являются:
— системный анализпредметной области;
— выявление сущностейинфологической модели;
— моделирование связеймежду ними.
Актуальность темы.В настоящее время практически во всех сферахчеловеческой деятельности используются базы данных. В том числе решениеперечисленных задач позволит достигнуть цели, поставленной в курсовой работе, аименно, реализовать базу данных для обеспечения технологического процесса.Данная инфологическая модель базы данных может применяться в различныхорганизациях. Для обеспечения надежности системы управления данными необходимовыполнить следующие основные требования:
- целостность инепротиворечивость данных,
- достоверностьданных,
- простотауправления данными,
- безопасностьдоступа к данным.
Предметной областью называется фрагмент реальности,который описывается или моделируется с помощью БД и ее приложений. В предметнойобласти выделяются информационные объекты – идентифицируемые объекты реальногомира, процессы, системы, понятия и т.д., сведения о которых хранятся в БД.
1. Анализ предметной области 1.1.Описание предметной области
Акционерное обществооткрытого типа «Астраханский рыбоперерабатывающий завод» является предприятиемрыбоперерабатывающей промышленности.
Предприятиеспециализируется на переработке рыбной продукции, а также производстве изделийдля консервной промышленности.
В 1948 году, когдаАстраханский рыбоконсервный холодильный комбинат приступил к выпуску консервов,а затем икры осетровых пород в стеклянной таре, появилась острая нужда вуплотнительных кольцах, тогда собственными силами наладили резку колец натокарном станке из викелей, поставляемых Рижским заводом«Сараканайск». Через два года был организован цех колец при филейномзаводе. Он разместился в здании бывшего парфюмерного склада, на ныне занимаемойзаводом территории. Постепенно цех оснащался специальным оборудованием:станками для резки колец, прессами, вальцами, вулканизационными котлами.
Акционерным обществом(АО), признается коммерческая организация, уставный капитал, который разделенна определенное число акций. Участники акционерного общество не отвечают по егообязательствам и несут риск убытков, связанных с деятельностью общества, впределах стоимости принадлежащих им вкладов.
Акционерное обществооткрытого типа «Астраханский завод резиновых технических изделий» начал своюдеятельность во второй половине 1952 года как викельный завод в составерыбокомбината. Расширялся ассортимент продукции, а именно в то времяосваивалось производство пневматических наплавов (буев), технической пластины идюритовых рукавов. Уплотнительные кольца (СКО-82) к икорным банкам становятсяпредметом экспорта — продаются Ирану.
В 1956 году заводвыделился из комбината, а в 1958 году предприятие получает название«Астраханский завод резиновых технических изделий».
В 1967 году был введен вэксплуатацию новый корпус. В трехэтажном блоке корпуса расположились три цеха:подготовительный, рукавный, формовых и неформовых изделий. Это позволилозначительно расширить ассортимент выпускаемой продукции.
В декабре 1992 года заводпреобразован в акционерное общество открытого типа «Астраханский заводрезиновых технических изделий».
В 1996 году пущен вэксплуатацию новый цех, выпускающий уплотнительные викельные кольца дляконсервной промышленности.
Ассортимент продукции,выпускаемой ОАО «АзРТИ» очень велик:
1.рукава — детали резинотканныенапорные маслобензостойкие;
2.рукава напорныеавтокранные;
3.формовые изделия(амортизаторы, диафрагмы, клапаны, кольца СКВ, втулки, фартуки к автомобилю,прокладки на двигатели КамАЗ, муфты сантехнические, коврики бытовые, вантузы,патрубки, чехлы);
4.резиновые смеси (клей,крошка СКО, прокладка для изоленты);
5.технические пластины (резиновые,резинотканевые, для пищевых изделий);
6.неформовые изделия(изделия для доильных установок, шланги поливочные, шнуры из особо мягкойрезины, трубки технические, уплотнительные монолитные);
7. кольца СКО-82,58,63,кольца для икорных банок;
8. прокладкиуплотнительные;
9. линолеум резиновый;
10. костюмы рыбацкие;
11. изолента;
12. стекломаст,кровельные материалы.
Предприятие вступает врыночные отношения и постоянно ищет пути рост и сохранения численностипромышленного персонал.
1.2. Сущность инфологического моделирования
Процесс реализации БДпредставляет собой последовательность переходов от неформального словесногоописания информационной структуры предметной области к формализованномуописанию объектов предметной области в терминах некоторой модели.
С точки зрения реализацииБД в рамках системного анализа, необходимо осуществить первый этап, то естьпровести подробное словесное описание объектов предметной области и реальныхсвязей, которые присутствуют между описываемыми объектами. Желательно, чтобыданное описание позволяло корректно определить все взаимосвязи между объектамипредметной области.
В общем случае существуютдва похода к выбору состава и структуры предметной области:
· Функциональныйподход – онреализует принцип движения «от задач» и применяется тогда, когда заранееизвестны функции некоторой группы лиц и комплексов задач, для обслуживанияинформационных потребностей которых создается рассматриваемая СУБД. В этомслучае мы можем четко выделить необходимый минимальный набор объектовпредметной области, которые должны быть описаны.
· Предметныйподход – когдаинформационные потребности будущих пользователей БД жестко не фиксируются. Онимогут быть многоаспектными и весьма динамичными. Мы не может точно выделитьминимальный набор объектов предметной области, которые необходимо описывать. Вописание предметной области в этом случае включаются такие объекты и взаимосвязи,которые наиболее характерны и наиболее существенны для нее. БД, конструируемаяпри этом, называется предметной, то есть она может быть использована прирешении множества разнообразных, заранее не определенных задач. Конструированиепредметной БД в некотором смысле кажется гораздо более заманчивым, однакотрудность всеобщего охвата предметной области с невозможностью конкретизациипотребностей пользователей может привести к избыточно сложной схеме БД, котораядля конкретных задач будет неэффективной.
Чаще всего на практикерекомендуется использовать некоторый компромиссный вариант, который, с однойстороны, ориентирован на конкретные задачи или функциональные потребностипользователей, а с другой стороны, учитывает возможность наращивания новыхприложений.
Системный анализ должензаканчиваться подробным описанием информации об объектах предметной области,которая требуется для решения конкретных задач и которая должна храниться в БД.Формулировкой конкретных задач, которые будут решаться с использованием даннойБД с кратким описанием алгоритмов их решения. Описанием выходных документов,которые должны генерироваться в системе, описанием входных документов, которыеслужат основанием для заполнения данными БД.
Предметная область –часть реального мира отражённая в базу данных.
Объединяя частныепредставления о содержимом базы данных, полученные в результате опросапользователей, и свои представления о данных, которые могут потребоваться вбудущих приложениях, АБД сначала создает обобщенное неформальное описаниесоздаваемой базы данных. Это описание, выполненное с использованием естественногоязыка, математических формул, таблиц, графиков и других средств, понятных всемлюдям, работающих над проектированием базы данных, называют инфологической модельюданных.
Цель инфологическогомоделирования – обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора ипредставления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базеданных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественнымязыком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложностикомпьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка).Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности,связи между ними и их свойства (атрибуты).
Сущность – любой различимый объект (объект,который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранитьв базе данных. Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет ит.д. Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземплярсущности. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей,предметов, событий или идей, выступающих как целое. Экземпляр сущностиотносится к конкретной вещи в наборе.
Атрибут – поименованная характеристикасущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типасущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей. Атрибутыиспользуются для определения того, какая информация должна быть собрана осущности.
Абсолютное различие междутипами сущностей и атрибутами отсутствует. Атрибут является таковым только всвязи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать каксамостоятельная сущность.
Ключ – минимальный набор атрибутов, позначениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности.Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяетидентифицировать сущность по оставшимся.
Связь – ассоциирование двух или болеесущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, несвязанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой.Однако одно из основных требований к организации базы данных – это обеспечениевозможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимоустановить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данныхнередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между нимиможет быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей иопределяет сложность инфологических моделей.
При определенииинфологической модели необходимо принимать во внимание следующее:
· База данныхдолжна удовлетворять актуальным информационным потребностям организации.Получаемая информация должна по структуре и содержанию соответствовать решаемымзадачам.
· База данныхдолжна обеспечивать получение требуемых данных за приемлемое время, то естьотвечать заданным требованиям производительности.
· База данныхдолжна удовлетворять выявленным и вновь возникающим требованиям всех пользователей.
· База данныхдолжна легко расширяться приреорганизации и расширениипредметной области.
· База данныхдолжна легко изменяться при изменении программной и аппаратной среды.
2.База данных технологического процесса
Инфологическая модельотображает реальный мир в некоторые понятные человеку концепции, полностьюнезависимые от параметров среды хранения данных. Существует множество подходовк построению таких моделей: графовые модели, семантические сети, модель«сущность-связь» и т.д. Наиболее популярной из них оказалась модель«сущность-связь» или называемая ещё ER-моделью (от англ. Entity-Relationship, т.е. сущность-связь).
Инфологическая модельприменяется после словесного описания предметной области.
Между сущностями могутбыть установлены связи – бинарные ассоциации, показывающие, каким образомсущности соотносятся или взаимодействуют между собой. Связь может существоватьмежду двумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивнаясвязь). Она показывает, как связаны экземпляры сущностей между собой. Еслисвязь устанавливается между двумя сущностями, то она определяет взаимосвязьмежду экземплярами одной и другой сущности
Связи делятся на три типапо множественности: один-ко-одному (1:1), один-ко-многим (1: М),многие-ко-многим (М: М).
Связь один-ко-одномуозначает, что экземпляр одной сущности связан только с одним экземпляром другойсущности.
Связь один-ко-многим(1: М) означает, что один экземпляр сущности, расположенный слева по связи,может быть связан с несколькими экземплярами сущности, расположенными справа посвязи.
Связь «многие-ко-многим(М: М) означает, что несколько экземпляров первой сущности могут быть связаны снесколькими экземплярами второй сущности, и наоборот. Между двумя сущностямиможет быть задано сколько угодно связей с разными смысловыми нагрузками.
Связь любого из этихтипов может быть обязательной, если в данной связи должен участвовать каждыйэкземпляр сущности, необязательной – если не каждый экземпляр сущности долженучаствовать в данной связи. При этом связь может быть обязательной с однойстороны и необязательной с другой стороны.
Проведем инфологическоепроектирование базы данных технологического процесса.
Сущность «Продукция»имеет присущие ей экземпляры сущности: код продукции, наименование, срокизготовления, код номенклатуры (рис.1).
/>
Рис.1. Сущность «Продукция»
Модель базы данныхпредназначена для получения достоверной и оперативной информации, формированиявыходных документов.
Представим предметнуюобласть как взаимодействие двух сущностей – «Продукция» и «График выпускапродукции».
«Продукция» состоит в«Номенклатуре продукции». Сущность «Номенклатура продукции» имеет следующиеэкземпляры сущности: код номенклатуры, наименование, количество продукции вноменклатуре (рис.2).
/>
Рис. 2. Сущность«Номенклатура продукции»
Сущность «График выпускапродукции» для обеспечения выполнения объявленных функций должнахарактеризоваться следующими экземплярами: код графика, код продукции, периодвыпуска, количество продукции (рис.3).
/>
Рис.3. Сущность «Графиквыпуска продукции»
Взаимодействие сущностей«Продукция» и «График выпуска продукции» реализуется с помощью отношения«Номенклатура продукции» (рис.4). Мощность связи – один-ко-многим (1: М).
График
выпуска
продукции />
Продукция />/>/>
Номенклатура продукции 1 М М 1
Рис.4. Взаимодействиесущностей «Продукция» и «График выпуска продукции»
Заключение
Инфологическая модельприменяется на втором этапе реализации БД, то есть после словесного описанияпредметной области. Еще раз хотим напомнить, что процесс проектированиядлительный, он требует обсуждений с заказчиком, со специалистами в предметнойобласти. Наконец, при разработке серьезных корпоративных информационных системпроект базы данных является тем фундаментом, на котором строится вся система вцелом, и вопрос о возможном кредитовании часто решается экспертами банка наосновании именно грамотно сделанного инфологического проекта БД. Следовательно,инфологическая модель должна включать такое формализованное описание предметнойобласти, которое легко будет «читаться» не только специалистами по базамданных. И это описание должно быть настолько емким, чтобы можно было оценитьглубину и корректность проработки проекта БД, и конечно, как говорилось раньше,оно не должно быть привязано к конкретной СУБД. Выбор СУБД – это отдельнаязадача, для корректного ее решения необходимо иметь проект, который не привязанни к какой конкретной СУБД.
Инфологическое проектирование,прежде всего, связано с попыткой представления семантики предметной области вмодели БД. Реляционная модель данных в силу своей простоты и лаконичности непозволяет отобразить семантику, то есть смысл предметной области. Ранниетеоретико-графовые модели в большей степени отображали семантику предметнойобласти. Они в явном виде определяли иерархические связи между объектамипредметной области.
Проблема представлениясемантики давно интересовала разработчиков, и в семидесятых годах былопредложено несколько моделей данных, названных семантическими моделями. К нимможно отнести семантическую модель данных, предложенную Хаммером и Мак Леоном в1981 году, функциональную модель данных Шипмана, также созданную в 1981 году,модель «сущность-связь», предложенную Ченом в 1976 году, и ряд других моделей.У всех моделей были свои положительные и отрицательные стороны, но испытаниевременем выдержала только последняя. И в настоящий момент именно модель Чена«сущность-связь», стала фактическим стандартом при инфологическом моделированиибаз данных. Общепринятым стало сокращенное название ER-модель, большинство современных CASE-средств содержат инструментальные средства дляописания данных в формализме этой модели. Кроме того, разработаны методыавтоматического преобразования проекта БД из ER-модели в реляционную, при этом преобразование выполняется вдаталогическую модель, соответствующую конкретной СУБД. Все CASE-системы имеют развитые средствадокументирования процесса разработки БД. Автоматические генераторы отчетовпозволяют подготовить отчет о текущем состоянии проекта БД с подробнымописанием проектов БД и их отношений, как в графическом виде, так и в виде стандартныхготовых печатных отчетов, что существенно облегчает ведение проекта.
В настоящий момент не существуетединой общепринятой системы обозначений для ER-модели, и разные CASE-средства используют разные графические нотации, но, разобравшись водной, можно легко понять и другие нотации.
Списоклитературы
1. Атре Ш. Структурныйподход к организации баз данных. – М.: Финансы и статистика, 1983. – 320 с.
2. Бойко В.В.,Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. – М.: Финансы истатистика, 1989. – 351 с.
3. Дейт К. Дж.Введение в системы баз данных, 6-е изд.: Пер. с англ. – К., М., СПб.:Издательский дом «Вильямс», 2000. – 848 с.
4. Джексон Г.Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. -М.: Мир,1991. – 252 с.
5. Кириллов В.В.Структуризованный язык запросов (SQL). – СПб.: ИТМО, 1994. – 80 с.
6. Тиори Т., ФрайДж. Проектирование структур баз данных. В 2 кн., – М.: Мир, 1985. Кн. 1. – 287с.: Кн. 2. – 320 с.
7. Хаббард Дж.Автоматизированное проектирование баз данных. – М.: Мир, 1984. – 294 с.
8. Хомоненко А.Д.Циганков В.М. Базы данных: Учебник для вузов /Под ред. А.Д. Хомоненко. – М.:Корона, 2000. – 421 с.
9. Цикритизис Д.,Лоховски Ф. Модели данных. – М.: Финансы и статистика, 1985. – 344 с.