Курсовая с практикой на тему Семантические модели данных

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3

1. МОДЕЛИ ДАННЫХ, ИХ ОСОБЕННОСТИ И КЛАССИФИКАЦИЯ 5

1.1 Понятие логических моделей 5

1.2 Иерархические и сетевые модели 9

1.3 Объектно–ориентированные модели 12

Выводы по 1 главе 15

2. СУЩНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ СЕМАНТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ 17

2.1 Понятие семантических моделей 17

2.2 Модели «Сущность–связь» и «Сущность–атрибут–значение» 19

2.3 Виды семантических моделей 22

Выводы по 2 главе 27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 30

ПРИЛОЖЕНИЕ А Семантическая сеть 32

Введение:

Актуальность исследования заключается в том, что семантическая сеть – информационная модель предметной области, имеющая вид ориентированного графа, вершины которого соответствуют объектам предметной области, а дуги (рёбра) задают отношения между ними. Объектами могут быть понятия, события, свойства, процессы. Таким образом, семантическая сеть является одним из способов представления знаний. В названии соединены термины из двух наук: семантика в языкознании изучает смысл единиц языка, а сеть в математике представляет собой разновидность графа – набора вершин, соединённых дугами (рёбрами). В семантической сети роль вершин выполняют понятия базы знаний, а дуги (причем направленные) задают отношения между ними. Таким образом, семантическая сеть отражает семантику предметной области в виде понятий и отношений.

Прародителями современных семантических сетей можно считать экзистенциальные графы, предложенные Чарльзом Пирсом в 1909 г. Они использовались для представления логических высказываний в виде особых диаграмм. Пирс назвал этот способ «логикой будущего».

Объект исследования – методы и модели теории систем и системного анализа

Предмет исследования – семантические модели сложных систем.

Цель работы – изучить модели данных и семантические модели данных.

Задачи:

– Рассмотреть понятие логических моделей;

– Охарактеризовать иерархические и сетевые модели;

– Изучить объектно–ориентированные модели;

– Дать определение понятию семантических моделей;

– Охарактеризовать модели «Сущность – связь» и «Сущность – атрибут – значение»;

– Дать характеристику видам семантических моделей.

Методы исследования: работа с литературой и исследовательским материалом, систематизация, классификация и анализ источников информации.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты можно применить в чтении лекций, изучении видов семантических моделей и их применение на практике.

Структура и объем работы: состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованных источников и приложений.

Заключение:

Таким образом, нами была сформирована цель работы – изучить семантические модели данных, так как это является актуальным, ведь тема семантических моделей встречается нами везде.

Были выполнены следующие задачи:

– Характеристики понятий логических моделей.

– Характеристики иерархических и сетевых моделей.

– Изучили объектно-ориентированные модели.

– Дали определение понятию семантических моделей.

– Охарактеризовали модели «Сущность–связь» и «Сущность–атрибут–значение».

– Дать характеристику видам семантических моделей.

В первой главе, дали определение логическим моделям. Определили, что логические модели – это гипотетические описания цепочки причин и следствий, ведущих к интересующему результату (например, распространенность сердечно–сосудистых заболеваний, ежегодное дорожно–транспортное происшествие и т. д.).

В первой главе рассмотрели характеристики иерархической модели. Выявили, что иерархическая модель данных организует данные в виде древовидной структуры и является реализацией логических связей между данными типа родовидовых отношений или отношений «часть – целое».

В первой главе третьем параграфе рассмотрели использование объектно–ориентированных принципов позволяет создать описание (модель) предметной области в «естественном» виде – в виде совокупности взаимодействующих объектов – сущностей, объединяющих данные и методы (процедуры) обработки этих данных. Во второй главе рассматривалась концепция модели сетевых данных. Так в первом параграфе второй главы, изучили определение модели сетевых данных – это логическая модель данных, которая является продолжением иерархического подхода, строгой математической теории, которая описывает структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки сетевых данных базы данных. Как и иерархическая модель, сетевая модель относится к категории теории графов, но она позволяет строить структуры данных, описываемые графом, более общей формы, чем предполагает иерархическая модель.

Второй абзац работы был посвящен изучению модели отношений между сущностями (ER, модель отношений между сущностями) – модели данных, которая позволяет описывать концептуальные схемы предметной области. В результате исследования было выявлено, что субъект является объектом, информация о котором хранится в базе данных. Экземпляры сущностей отличаются друг от друга и уникально идентифицируются. Имена сущностей обычно являются именами. Атрибут – это свойство сущности. Эта концепция аналогична концепции атрибута в отношениях. Ключ сущности – это атрибут или набор атрибутов, используемых для идентификации экземпляра сущности. Как видно из определения, концепция ключа сущности аналогична концепции ключа отношения.

В третьем абзаце этой главы мы рассмотрели существующие типы семантических моделей, рассмотрев один из типов на практике, показав, как они формируются.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты можно применить в чтении лекций, изучении видов семантических моделей и их применение.

Таким образом, цель и задачи данной работы выполнены.

Фрагмент текста работы:

1. МОДЕЛИ ДАННЫХ, ИХ ОСОБЕННОСТИ И КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1 Понятие логических моделей

Разработка информационных систем (ИС) – средств управления информацией. ИС принимают информацию, по определенным правилам перерабатывают ее и отдают результат потребителям: на печать, на экран, в наушники, передают в другие системы [4].

Поэтому для того, чтобы создать качественную ИС, недостаточно понять бизнес-процессы и потребности Заказчика. Важно понимать, какой именно информацией система должна управлять. А для этого нужно знать, какие объекты попадают в предметную область проектируемой ИС и какие логические связи между ними существуют. Для формирования такого понимания используются логические модели предметной области.

Целью построения логической модели является получение графического представления логической структуры исследуемой предметной области. Логическая модель предметной области иллюстрирует сущности, а также их взаимоотношения между собой. Сущности описывают объекты, являющиеся предметом деятельности предметной области, и субъекты, осуществляющие деятельность в рамках предметной области. Свойства объектов и субъектов реального мира описываются с помощью атрибутов. Взаимоотношения между сущностями иллюстрируются с помощью связей. Правила и ограничения взаимоотношений описываются с помощью свойств связей. Обычно связи определяют либо зависимости между сущностями, либо влияние одной сущности на другую [7].

Пример: Заказ пиццы.

Клиент оформляет заказ на приобретение пиццы. В общем случае клиент может заказать в разном количестве пиццы разных сортов. Поэтому каждый заказ включает позиции. Каждая позиция указывает сорт пиццы, которую клиент желает получить, а также ее количество. Рисунок 1 – Пример логической модели

Основные требования к содержанию модели:

1. Логическая модель должна отображать все сущности и связи, значимые для цели.

2. Все объекты модели (и сущности, и связи) должны быть именованы. Именование сущностей и связей должно выполняться в терминах предметной области.

3. Для связей должна быть указана кратность (один – многие).

4. Для каждой связи должно быть указано направление чтения.

Пример: на модель добавлены наименования связей, их размерности и направление чтения. Рисунок 2 – Наименования связей, их размерности и направление чтения

5. Для сущностей должны быть указаны как минимум основные атрибуты.

Пример: для сущностей указаны основные атрибуты. Рисунок 3 – Указаны основные атрибуты

Основные требования к качеству модели [2]:

1. Модель должна читаться по схеме:

– – .

Чтение ранее рассмотренного примера: Клиент оформляет заказ. Заказ включает в себя позиции, в каждой из которых указывается какого сорта пиццу и в каком количестве желает получить клиент.

Клиент может существовать без заказа. Однако заказ невозможно зарегистрировать без указания клиента. Один клиент может оформить неограниченное количество заказов.

В соответствии с моделью в одном заказе может быть бесконечное количество позиций. Необходимо уточнить, это корректно.

2. Модель должна быть структурирована, сущности должны быть сгруппированы по логическому смыслу.

3. Крайне желательно избегать пересечения связей.

4. Расположение объектов модели должно быть таким, чтобы ее удобно было читать.

Таким образом, логическая модель – структура предметной области задачи. Исключая ее из разрабатываемых атрибутов, лишаешь себя эффективного инструмента анализа и проектирования, позволяющего очень точно учесть аспекты бизнеса, не иллюстрируемые динамическими моделями.