Системный анализ должен заканчиваться 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 данной БД с кратким описанием алгоритмов их решения, описанием выходных документов, которые должны генерироваться в системе, описанием входных документов, которые служат основанием для заполнения данными БД.

Рассмотрим проектирование БД на примере исследуемой предметной области.

Учебный план

Вам выдается учебный план в виде перечня дисциплин в соответствии с Государственным образовательным стандартом 2005 года, которые Вы должны изучить для получения диплома. Учебный план включает в себя 4 цикла дисциплин: гуманитарный, естественнонаучный, общепрофессиональный и дисциплины специальности. Логическая последовательность изучения Вами дисциплин будет определяться расписанием. Дополнительную информацию об организации обучения по дисциплине Вы можете получить у руководителя Вашего направления или у ведущих преподавателей.

Дисциплины по выбору

В каждом из разделов предусмотрены дисциплины по выбору. Во время обучения Вам будут предлагать блоки дисциплин, входящих в учебный план, из которых Вы можете выбрать самостоятельно дисциплины для углубления знаний по содержанию тех или иных блоков. Сумма количества часов выбранных дисциплин должна соответствовать количеству часов дисциплин по выбору соответствующего блока в учебном плане.

Дополнительная информация. При необходимости получения справок о посещении занятий, бронирования мест в общежитии просим Вас сообщать заблаговременно.

Для того чтобы Вы были включены в группу для изучения дисциплины, необходимо придерживаться следующей последовательности действий:

1. Оплачиваете обучение по дисциплине.

2. Оформляете дополнительное соглашение в ДО АГПК

3. Получение учебной литературы

4. Изучаете дисциплины по установленному расписанию

5. Сдаете зачет/экзамен по дисциплине в срок, установленный расписанием, при себе необходимо иметь зачетную книжку.

Сдача зачета/экзамена по дисциплине является действительной только при одновременном проставлении оценки в зачетной книжке и общей экзаменационной ведомости.

Обучение в группе начинается после получения учебной литературы.

В группу назначается преподаватель, который будет проводить с Вами занятия по расписанию и консультировать по отдельным темам дисциплины. Время изучения одной дисциплины (или блока дисциплины) обычно составляет от 1,5 до 3 месяцев в зависимости от объема дисциплины.

Посещение занятий

Посещение занятий по расписанию существенно облегчает изучение дисциплин. Если Вы не имеете возможности посетить занятия по тем или иным причинам, необходимо заранее предупредить персонал ДО и ведущего преподавателя об этом. В этом случае объем самостоятельной работы по изучению дисциплин возрастает, и основным учебным материалом являются имеющиеся у Вас учебные пособия, с ведущим преподавателем определяете способ получения индивидуальных консультаций. В данном случае срок сдачи зачета или экзамена может быть перенесен на более позднее время. Этот срок обязательно согласовывается с персоналом ДО и ведущим преподавателем.

Сдача экзамена (зачета), курсовой работы. Срок (дата) сдачи экзамена (зачета), курсовой работы (проекта) определяется расписанием. В день сдачи экзамена (зачета) у Вас должна быть зачетная книжка. Оценка проставляется преподавателем одновременно в общую ведомость и в Вашу зачетную книжку.

Помните, что в общей ведомости Ваша фамилия будет только в том случае, если Вы вовремя внесли оплату за дисциплину и оформили в ДО дополнительное соглашение.

Сдача экзамена (зачета), курсовой работы. Перед сдачей экзамена (зачета) необходимо получить направление. Направление выдается по представлении зачетной книжки. Срок действия направления - 3 дня. Срок действия направления продлевается только в исключительных случаях по уважительной причине.

На экзамене (зачете) у Вас должны быть направление и зачетная книжка, в которые преподавателем проставляются оценки. Направление обязательно возвращается в ДО в этот же день.

Защита курсовой работы. Тема и содержание курсовой работы (проекта) определяются ведущим преподавателем. Порядок защиты курсовой работы - по оформлению направления (аналогичен сдаче экзамена/зачета). Оценка проставляется в направлении и зачетной книжке.

При невозможности сдачи зачета, экзамена, курсовой работы в срок по уважительным причинам необходимо своевременно известить персонал ДО подачей письменного заявления с указанием причины. Заявление не требуется, если экзамен, зачет или курсовая работа сданы в течение одного месяца после установленного срока. По истечении 1 месяца при сдаче экзамена, зачета или курсовой работы и отсутствии заблаговременно поданного заявления сдача экзамена (зачета или курсовой работы) оплачивается в соответствии с действующим приказом об оплате этих видов работы преподавателя. При получении неудовлетворительной оценки допускается пересдача зачета, экзамена, курсовой работы повторно. Третья пересдача экзамена, зачета или курсовой работы (проект) в соответствии с Уставом АГПК принимается комиссией, назначаемой кафедрой по согласованию с ДО. Неудовлетворительная оценка в этом случае означает необходимость повторного изучения дисциплины и новой оплаты учебного процесса.

Оплата обучения производится на основании договора. Вы можете вносить плату в объеме стоимости отдельных дисциплин или сумму за несколько дисциплин. При поступлении Вы оплачиваете минимальную сумму, определенную приказом об оплате образовательных услуг дистанционного образования. При оплате необходимо учитывать, что стоимость обучения после 10 сентября может индексироваться. При предоплате обучение производится по ценам на момент внесения оплаты (Вы обучаетесь по фиксированным ценам и их текущее изменение не отражается на стоимости Вашего обучения).

Для внесения оплаты необходимо выписать счет-фактуру в коммерческом отделе АГПК. При внесении наличной суммы в отделение банка Вы регистрируете соответствующие платежные документы, подтверждающие факт оплаты, в ДО.

Стоимость каждой дисциплины определяется ее количеством часов в учебном плане и указана в приказе об оплате каждого нового учебного года.

2. Инфологическое моделирование

2.1.Модель «сущность-связь»

Как любая модель, модель «сущность-связь» имеет несколько базовых понятий, которые образуют исходные кирпичики, из которых строятся уже более сложные объекты по заранее определенным правилам.

Эта модель в наибольшей степени согласуется с концепцией объектно-ориентированного проектирования, которая в настоящий момент, несомненно, является базовой для разработки сложных программных систем, поэтому многие понятия вам могут показаться знакомыми, и если это действительно так, то тем проще вам будет освоить технологию проектирования баз данных, основанную на ER-модели.

Сущность, с помощью которой моделируется класс однотипных объектов. Сущность имеет имя, уникальное в пределах моделируемой системы. Так как сущность соответствует некоторому классу однотипных объектов, то предполагается, что в системе существует множество экземпляров данной сущности. Объект, которому соответствует понятие сущности, имеет свой набор атрибутов - характеристик, определяющих свойства данного представителя класса. При этом набор атрибутов должен быть таким, чтобы можно было различать конкретные экземпляры сущности.

Рассмотрим сущности «Кафедра» (рис.1), «Студент» (рис.2), «Преподаватель» (рис.3), «Предмет учебного плана» (рис.4), «Группа» (рис.5).

Рис. 1. Определение сущности «Кафедра» в модели ER

Рис. 2. Определение сущности «Студент» в модели ER

Рис. 3. Определение сущности «Преподаватель» в модели ER

Рис. 4. Определение сущности «Дисциплина» в модели ER

Рис.5. Определение сущности «Группа» в модели ER

2.2. Связи между сущностями инфологической модели

Между сущностями могут быть установлены связи - бинарные ассоциации, показывающие, каким образом сущности соотносятся или взаимодействуют между собой. Связь может существовать между двумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь). Она показывает, как связаны экземпляры сущностей между собой. Если связь устанавливается между двумя сущностями, то она определяет взаимосвязь между экземплярами одной и другой сущности. Связь «один-ко-многим» (1:М), один со стороны «Преподаватель» и многие со стороны «Студент» представлена на рис. 6.

 1 М М 1

1

Рис.6. Связь «один-ко-многим» (1:М), один со стороны «Преподаватель» и многие со стороны «Студент»

В разных нотациях мощность связи изображается по-разному. Между двумя сущностями может быть задано сколько угодно связей с разными смысловыми нагрузками. Связь любого из этих типов может быть обязательной, если в данной связи должен участвовать каждый экземпляр сущности, необязательной - если не каждый экземпляр сущности должен участвовать в данной связи. При этом связь может быть обязательной с одной стороны и необязательной с другой стороны. Обязательность связи тоже по-разному обозначается в разных нотациях. Мы снова используем нотацию POWER DESIGNER. Здесь необязательность связи обозначается пустым кружочком на конце связи, а обязательность перпендикулярной линией, перечеркивающей связь. И эта нотация имеет простую интерпретацию. Кружочек означает, что ни один экземпляр не может участвовать в этой связи. А перпендикуляр интерпретируется как то, что, по крайней мере, один экземпляр сущности участвует в этой связи.

Кроме того, в ER-модели допускается принцип категоризации сущностей. Это значит, что, как в объектно-ориентированных языках программирования, вводится понятие подтипа сущности, то есть сущность может быть представлена в виде двух или более своих подтипов - сущностей, каждая из которых может иметь общие атрибуты и отношения и/или атрибуты и отношения, которые определяются однажды на верхнем уровне и наследуются на нижнем уровне. Все подтипы одной сущности рассматриваются как взаимоисключающие, и при разделении сущности на подтипы она должна быть представлена в виде полного набора взаимоисключающих подтипов. Если на уровне анализа не удается выявить полный перечень подтипов, то вводится специальный подтип, называемый условно «Прочие», который в дальнейшем может быть уточнен. В реальных системах бывает достаточно ввести подтипизацию на двух-трех уровнях.

Сущность имеет имя, уникальное в пределах модели. При этом имя сущности - это имя типа, а не конкретного экземпляра.

Сущности подразделяются на сильные и слабые. Сущность является слабой, если ее существование зависит от другой сущности - сильной по отношению к ней.

Сущность может быть расщеплена на два или более взаимоисключающих подтипов, каждый из которых включает общие атрибуты и/или связи. Эти общие атрибуты и/или связи явно определяются один раз на более высоком уровне. В подтипах могут определяться собственные атрибуты и/или связи. В принципе выделение подтипов может продолжаться на более низких уровнях, но в большинстве случаев оказывается достаточно двух-трех уровней.

Сущность, на основе которой определяются подтипы, называется супертипом. Подтипы должны образовывать полное множество, то есть любой экземпляр супертипа должен относиться к некоторому подтипу. Иногда для полноты множества надо определять дополнительный подтип, например, «Прочие».

Представим предметную область «Учебный процесс» как взаимодействие следующих сущностей: каждый «Студент» сдает экзамен или зачет по некоторому «Предмету» согласно учебному плану. В учебном процессе участвует «Преподаватель», который осуществляет чтение учебного курса и контроль знаний «Студента». В учебном процессе также участвует «Кафедра», которая организовывает работу «Преподавателя». Обучение «Студента» ведется в «Группе» совместно с его одногруппниками.

Следует отметить, что для каждой сущности устанавливается свой код - ключевой атрибут, однозначно характеризующий сущность. Например, обычный номер студента в группе не может выполнять роль ключа, поскольку для каждой группы эти номера могут повторяться. Для преподавателя атрибут Табельный номер нежелательно брать в качестве ключевого, поскольку все-таки возможно изменение табельного номера.

Для реализации дополнительных функций базы может потребоваться введение дополнительных атрибутов, например, номера зачетной книжки и домашнего телефона студента, домашнего адреса и домашнего телефона преподавателя, должности преподавателя, рабочей программы, даты сдачи экзамена (зачета) и т.д.

Будем считать для простоты все связи обязательными. Между выделенными сущностями можно выделить, например, следующие связи:

1. «Студенты» объединены в «Группы» (связь М:1).

2. Работу «Преподавателей» организуют «Кафедры» (связь М:1).

3. «Преподаватели» преподают «Предметы учебного плана» (связь 1:М).

5. «Студенты» сдают «Предметы учебного плана» (связь М:М).

Покажем теперь эти связи между всеми сущностями графически с использованием нотации POWER DESIGNER.

Связь между сущностями «Студент» и «Группа» представлена на рис. 7. Будем считать для простоты, что все студенты обязательно объединены в группы.

М 1

Рис. 7. Моделирование связи между сущностями «Студент» и «Группа»

Аналогичным образом выглядит связь «Преподаватель» и «Кафедра».Для простоты предлагается считать, что каждый преподаватель обязательно работает на какой-нибудь кафедре (рис.8).

М 1

Рис. 8. Моделирование связи между сущностями «Преподаватель» и «Кафедра»

На рис. 9 показана версия полной ER-модели для базы данных «Учебный процесс».

М 1

1

М

М

1 М 1

Рис. 9. Моделирование связей между сущностями предметной области «Учебный процесс»

Заключение

Процесс проектирования БД на основе принципов нормализации представляет собой последовательность переходов от неформального словесного описания информационной структуры предметной области к формализованному описанию объектов предметной области в терминах некоторой модели.

Инфологическая модель применяется на втором этапе проектирования БД, то есть после словесного описания предметной области. Процесс проектирования длительный и требует обсуждений с заказчиком и со специалистами в предметной области. Наконец, при разработке серьезных корпоративных информационных систем проект базы данных является тем фундаментом, на котором строится вся система в целом, и вопрос о возможном кредитовании часто решается экспертами банка на основании именно грамотно сделанного инфологического проекта БД. Следовательно, инфологическая модель должна включать такое формализованное описание предметной области, которое легко будет «читаться» не только специалистами по базам данных. И это описание должно быть настолько емким, чтобы можно было оценить глубину и корректность проработки проекта БД, и конечно, оно не должно быть привязано к конкретной СУБД. Выбор СУБД - это отдельная задача, для корректного ее решения необходимо иметь проект, который не привязан ни к какой конкретной СУБД.

Инфологическое проектирование прежде всего связано с попыткой представления семантики предметной области в модели БД. Реляционная модель данных в силу своей простоты и лаконичности не позволяет отобразить семантику, то есть смысл предметной области.

Список литературы

1. Бекаревич Ю.Б., Пушкина Н.В. Самоучитель Microsoft Access 2002. - СПб.: БХВ-СПб., 2003. - 720 с.

2. Виноградова И.А., Грибова Е.А., Зубков В.Г. Практикум на ЭВМ. MS Access: Учебное пособие для студентов заочной (дистанционной) формы обучения. - М.: ГИНФО, 2000. - 124 с.

3. Голицина О.Л., Максимов Н.В., Попов И.И. Базы данных: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003. - 352 с.

4. Информатика. Базовый курс. /Под ред. С.В.Симоновича. - СПб.: Питер, 1999. - 640 с.

5. Карпова Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация. - СПб.: Питер, 2002. - 304 с.

6. Петров В.Н. Информационные системы. - СПб.: Питер, 2003. - 688 с.

7. Тихомиров Ю.В. MS SQL Server 2000: разработка приложений. - СПб.: БХВ-Петербург, 2000. - 368 с.

Страницы: 1, 2