1 / 27

Převod ER schémat do ERL Deskripční logiky

Převod ER schémat do ERL Deskripční logiky. Mgr. Marek Vajgl. Přehled. Úvod do problematiky ER-model Deskrip ční logika Požadavky na transformaci Realizace transformace Transformace entit Transformace omezení. Minimum Deskripční logiky. Reprezentace pomocí konceptů a rolí

demetrius-daniels
Download Presentation

Převod ER schémat do ERL Deskripční logiky

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Převod ER schémat do ERL Deskripční logiky Mgr. Marek Vajgl

  2. Přehled • Úvod do problematiky • ER-model • Deskripční logika • Požadavky na transformaci • Realizace transformace • Transformace entit • Transformace omezení

  3. Minimum Deskripční logiky • Reprezentace pomocí konceptů a rolí • Reprezentace entit pomocí konceptů • Binární reprezentace vztahů pomocí rolí • Předpoklad otevřeného světa • Není apriorní vymezení nad/pod třídy, ale užívá se subsumce • Automatická tvorba taxonomie

  4. Výhody ERL proti ER-modelům • Jasná reprezentace kvantifikátorů ve vztazích • Předpoklad otevřeného světa • Odvozovatelnost • Kontrolovatelnost dotazů – validace nad ontologií i daty, efektivní vyhodnocování

  5. Definice užitého ER modelu • Reprezentace entit a vazeb mezi nimi s možností určit kardinalitu • ISA spojení, disjunktní omezení • Vícehodnotové atributy  kardinalita atributů a možnost užití nepovinných atributů

  6. Požadavky na ERL • Modelování omezení: • Základní • Explicitní • Implicitní • Splnění implicitních vlastností asociací: • Explicitní reprezentace vztahů • Ověření smysluplnosti vztahů, jejich jedinečnost

  7. Požadavky na transformaci • Nutným předpokladem je zachování informační kapacity obou schémat • Je třeba vytvořit zobrazení zachovávající ekvivalenci mezi platnými stavy obou schémat • Toto zobrazení zachová ekvivalenci obou schémat • Vytvoření validního schématu v ERL DL

  8. Transformace struktury Transformace základní domény Transformace tříd entit Transformace vazebních tříd Transformace EA-rolí Transformace atributů Transformace omezení Transformace kardinalitních omezení Transformace ISA omezení Transformace disjunktních omezení Postup transformace

  9. Transformace struktury

  10. Transformace základní domény Jedná se o transformaci základních domén, tj. zpravidla datových typů Existuje zde shoda mezi ER a ERL τ1 (String) = String τ1 (D) = D ∈B

  11. Transformace tříd entit Transformace spojuje třídy entit s koncepty entit Nezahrnuje transformaci atributů 2(E) ⊑ ⊤e 2 (Zaměstnanec) ⊑ ⊤e

  12. Transformace vazebních tříd • Transformace svazuje vazební třídy s vazebními koncepty • Pro: L (R) = [U1:E1, U2:E2, … Un:En] • 3 (R) ≐ ⊤r ⊓ ( =1 (4 (U1))-1) ⊓ … ⊓ ( =1 (4 (Un))-1) ⊓ AR • 4 (Ui) ⊑ Domain(2 (Ei)) ⊓ Range (3 (R))

  13. Transformace vazebních tříd Platí: L (Pracuje) = [PracujeV: Zaměstnanec, Zaměstnává: Organizace] • Pro: L (R) = [U1:E1, U2:E2, … Un:En]

  14. Transformace vazebních tříd 3(Pracuje) ≐ Tr ⊓ (=1 (4 (PracujeV))-1 ⊓ (=1 (4 (Zaměstnává))-1 ⊓ APracuje • Platí: L (Pracuje) = [PracujeV: Zaměstnanec, Zaměstnává: Organizace]

  15. Transformace vazebních tříd 4 (PracujeV) ⊑ Domain (2 (Zaměstnanec)) ⊓Range (2 (Pracuje)) 4 (Zaměstnává) ⊑ Domain (2 (Organizace)) ⊓ Range (2 (Pracuje)). • 4 (Ui) ⊑ Domain(2 (Ei)) ⊓ Range (3 (R))

  16. Transformace vazebních tříd • 4 (PracujeV) ⊑ Domain (2 (Zaměstnanec)) ⊓ Range (2 (Pracuje)) • 4 (Zaměstnává) ⊑ Domain (2 (Organizace)) ⊓ Range (2 (Pracuje)). • 3(Pracuje) ≐ Tr ⊓ (=1 (4 (PracujeV))-1 ⊓ (=1 (4 (Zaměstnává))-1 ⊓ APracuje

  17. Transformace atributů Transformace atributů entit Každý atribut je zobrazen do role, kde doménou je koncept a příslušný obor hodnot 5 (Ai) ⊑ Domain (2,3 (C)) ⊓ Range (1 (Di)) 5 (ZaměstnanecID) ⊑ Domain (2 (Zaměstnanec)) ⊓ Range (1 (Integer))

  18. Transformace omezení

  19. Transformace kardinalitních omezení • Transformuje kardinalitní omezení na vztazích entit do ERL • Pro vazbu:La (E, R, U) = (m, M) a Lv (E, A) = (m, M) a vazební třídu R : De (R) = [A1:D1, A2:D2, …, An:Dn] • Pro La: card (E) ⊑ (≽m 4 (U)) ⊓(≼M 4 (U)) • Pro Lv: card (E) ⊑ (≽m 5 (A)) ⊓(≼M 5(A)) • Pro Ar: (≽m 5 (A)) ⊓(≼M 5 (A))

  20. Transformace vazebních tříd Lv (Testování, Datum) = (1,5) • La (E, R, U) = (m, M) a Lv (E, A) = (m, M)

  21. Transformace kardinalitních omezení • 3(Testování) ≐ Tr ⊓ (=1 (4 (Zkouší na))-1 ⊓ (=1 (4 (Je užíván))-1 ⊓ (≽1 5 (Datum)) ⊓ (≼5 5 (Datum))

  22. Transformace ISA omezení • Mezi třídami entit: • Transformace dvou nevazebních tříd. • Pro ((E, E‘)  ISA) • 2 (E) ⊑ 2 (E‘) • Mezi vazebními třídami: • Máme-li 2 vazební třídy R a R‘ v ISA hierarchii, stačí pouze nadefinovat ISA hierarchii rolí, hierarchie vztahů je zřejmá • 4 (U1) ⊑ 4 (U‘1) …4 (Un) ⊑ 4 (U‘n)

  23. Transformace ISA omezení • 4 (Učí) ⊑ 4 (PracujeV),4 (Užívá) ⊑ 4 (Zaměstnává) • Zjevně:3 (Přiřazení) ⊑3 (Pracuje) • 2 (Učitel) ⊑ 2 (Zaměstnanec)

  24. Transformace DISJ omezení Transformuje disjunktní omezení mezi dvěma entitami Pro: ((E, E‘)  DISJ) 2 (E) ⊑ 2 (E‘) 2 (Učitel) ⊑ 2(Student)

  25. Vlastnosti transformace • Korektní terminologie ERL • Alespoň stejná informační kapacita • Asociace reprezentovány explicitně pomocí vazebních konceptů • Vazební koncepty zachycují všechny implicitní vlastnosti asociací • Omezení přesně jeden • Různé instance vazeb neurčují stejnou vazbu

  26. Možnosti dalšího užití • Tato definice schémat lze užít pro tvorbu T-Boxu v dalších reprezentacích deskripční logiky • 2 (Učitel) ⊑ 2 (Zaměstnanec) • 3(Testování) ≐ Tr ⊓ (=1 (4 (Zkouší na))-1 ⊓ (=1 (4 (Je užíván))-1 ⊓ (≽1 5 (Datum)) ⊓ (≼5 5 (Datum)) • (define-primitive-concept t2Učitel t2Zaměstnanec) • (define-concept t3Testovani (and *top* (exactly InvZkousiNa) (exactly InvJeUzivan) (at-least 1 t5Datum) (at-most 5 t5Datum)))

  27. Užité zdroje • The Racer Systém –http://www.sts.tu-harburg.de/~r.f.moeller/racer/download.html • HACID Mohand-Said, PETIT Jean-Marc, TOURMANI Farouk: Representing and Reasoning on Database Conceptual Schemas. Knowl. Inf. Syst. 3(1): s. 52-80 (2001) –www.springerlink.com/index/H2GTG2H4M24ED3XD.pdf • FRANCONI Ernico: Description Logics – Description Logics and Databases – http://www.inf.unibz.it/~franconi/dl/course/2002/slides/db/db.pdf

More Related