1 / 52

PODATKOVNE BAZE 2

PODATKOVNE BAZE 2. 2. letnik, visokošolski študij smer INFORMATIKA. UNIVERZA V LJUBLJANI Fakulteta za računalništvo in informatiko dr. Rok Rupnik. 1. PREDSTAVITEV PREDMETA Splošne informacije Vsebina predmeta. 1 - predstavitev predmeta. Splošne informacije. Predavatelj

nat
Download Presentation

PODATKOVNE BAZE 2

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. PODATKOVNE BAZE 2 2. letnik, visokošolski študij smer INFORMATIKA UNIVERZA V LJUBLJANIFakulteta za računalništvo in informatiko dr. Rok Rupnik

  2. 1 • PREDSTAVITEV PREDMETA • Splošne informacije • Vsebina predmeta

  3. 1 - predstavitev predmeta Splošne informacije • Predavatelj • dr. Rok Rupnik, univ. dipl. ing. rok.rupnik@fri.uni-lj.si • Asistent - vaje • dr. Matjaž Kukar, univ. dipl. ing. matjaz.kukar@fri.uni-lj.si - 3 -

  4. 1 - predstavitev predmeta Splošne informacije (2) • Namen predmeta • Načrtovanje podatkov na konceptualnem in logičnem nivoju: katere so tiste podatkovne strukture, ki omogočajo zapis dejstev iz realnega sveta (poslovne domene); katere so tiste podatkovne strukture, ki podpirajo delovanje poslovnih procesov in izvajanje poslovnih funkcij; izdelava konceptualnega podatkovnega modela; pretvorba konceptualnega podatkovnega modela v relacijskega. • Kreiranje fizične podatkovne baze: Parametri delovanja fizične podatkovne baze; Skrbništvo fizične podatkovne baze. - 4 -

  5. 1 - predstavitev predmeta Splošne informacije (3) • Priporočena literatura • Tomaž Mohorič (1997).Načrtovanje relacijskih podatkovnih baz, Založba Bi-TIM. • Laboratorij za informatiko (2004). EMRIS – Strukturni razvoj, druga izdaja. • Ostala literatura bo navedena naknadno - 5 -

  6. 1 - predstavitev predmeta Vsebina predmeta • Predstavitev predmeta • Konceptualno načrtovanje • Logično načrtovanje – načrtovanje relacijske podatkovne baze • Kreiranje fizične podatkovne baze - 6 -

  7. KONCEPTUALNO NAČRTOVANJE • Osnove konceptualnega načrtovanja • Abstrakcija • Entitetni model • Metodologija konceptualnega načrtovanja: tehnike, pristopi, recepti • Podatkovni podmodeli • Prehod iz konceptualnega modela v logični model 2 - 7 -

  8. 2 - Konceptualno načrtovanje Trije nivoji načrtovanja – trije modeli • Konceptualno načrtovanje – konceptualni oz. semantični podatkovni model • Logično načrtovanje – logični podatkovni model • Kreiranje fizične podatkovne baze – fizična podatkovna baza oz. fizični podatkovni model • Prehodi med modeli in avtomatizacija prehodov - 8 -

  9. 2 - Konceptualno načrtovanje Kaj je konceptualno načrtovanje? • Konceptualno načrtovanje je opredelitev podatkovnih potreb oz. zahtev poslovne domene s pomočjo konceptualnega na semantičnem nivoju (semantičnega modela) • Konceptualno načrtovanje preko konceptualnega modela poskrbi za opis pomena podatkov, potrebnih za poslovno domeno • Konceptualnega načrtovanja ne moremo avtomatizirati, za njegovo izvedbo je odgovoren analitik. Gre za prenos semantike v model - 9 -

  10. 2 - Konceptualno načrtovanje Kaj lahko še rečemo o konceptualnem načrtovanju? • Je najbolj kritično, saj se napake narejene pri konceptualnem načrtovanje prenašajo naprej na naslednje modele • Pri konceptualnem načrtovanju je zelo pomembno sodelovanje uporabnikov in interakcija z uporabniki. Uporabniki so nosilci znanja o poslovni domeni, so poznavalci semantike • Konceptualno načrtovanje mora upoštevati tudi poslovna pravila - 10 -

  11. 2 - Konceptualno načrtovanje Koraki konceptualnega načrtovanja • Percepcija sveta (poslovne domene), ki ga modeliramo: • Razumeti meje poslovne domene • Razumeti poslovno domeno (poslovne procese in poslovne funkcije) ter podatkovne potrebe poslovne domene • Predstavitev intencionalnega dela percepcije: • Opis dejstev, pravil, objektov in dogodkov ter razmerij med njimi preko izdelave konceptualnega oz. semantičnega modela - 11 -

  12. 2 - Konceptualno načrtovanje Percepcija, intencionalnost • Percepcija: zaznavanje, zaznava • Intencionalno: načrtno, premišljeno raziskovanje • Intencionalni del percepcije: načrt, model narejen kot posledica raziskovanja preko percepcije poslovne domene. Model je lahko narejen v katerikoli diagramski tehniki, priporočeno v standardni • Vir: Slovenski pravopis - 12 -

  13. 2 - Konceptualno načrtovanje Abstrakcija • Abstrakcija je temelj ustrezne percepcije v okviru konceptualnega načrtovanja • Epizodni spomin: pomnjenje dogodkov • Semantični spomin: pomnjenje principov, pomnjenje oz. razumevanje konceptov • Koncept predstavlja abstraktno idejo o tem, kaj neka stvar je, kaj pomeni, kako jo lahko opišemo… - 13 -

  14. 2 - Konceptualno načrtovanje Abstrakcija (2) • Abstrakcija je mentalni proces, s pomočjo katerega se pri opazovanju in razmišljanju o poslovni domeni osredotočimo le na za nas pomembne karakteristike • Za konceptualno načrtovanje so pomembne tri vrste abstrakcije: • Klasifikacija • Ureditev tipov • Agregacija - 14 -

  15. 2 - Konceptualno načrtovanje Klasifikacija • Uporablja se za definiranje koncepta kot tipa objektov (dogodkov, predmetov, oseb, pravil, dejstev) na osnovi njihove podobnosti oz. skupnih lastnosti • Skupne lastnosti so podlaga za razvrščanje objektov v pripadajoče tipe – koncepte • Posamezni objekt lahko klasificiramo bodisi v le en tip, bodisi v več tipov hkrati - 15 -

  16. 2 - Konceptualno načrtovanje Klasifikacija (2) OSEBA Peter Tina OSEBA ŠTUDENT Peter Tina - 16 -

  17. 2 - Konceptualno načrtovanje Ureditev tipov • V okviru poslovne domene obstaja več tipov objektov, ki jih je možno urediti v delno urejeno množico z relacijo “je” • Tip B je podtip tipa A, če ob vsakem trenutku velja, da so vsi primerki tipa B hkrati tudi primerki tipa A • Vsak tip je podtip samega sebe • Množice tipov objektov je delno urejena zato, ker vseh tipov objektov ni možno urediti z relacijo je • Zaradi preglednosti ne prikazujemo tranzitivnih in rekurzivnih povezav met tipi objektov - 17 -

  18. 2 - Konceptualno načrtovanje Ureditev tipov (2) • Urejenost tipov objektov podpira tudi dedovanje lastnosti • Vsak tip deduje vse lastnosti svojega neposrednega nadtipa in tranzitivno od vseh nadrejenih tipov • Ko ima tip več neposrednih nadtipov, deduje lastnosti od vseh - 18 -

  19. 2 - Konceptualno načrtovanje Ureditev tipov (3) OSEBA FAKULTETNI DELAVEC ŠTUDENT PEDAGOŠKI DELAVEC ADMINISTRATOR DEMONSTRATOR UČITELJ - 19 -

  20. 2 - Konceptualno načrtovanje Ureditev tipov (4) • Posebna primera urejanja tipov sta generalizacija in specializacija • Generalizacija je postopek prirejanja skupnega nadtipa dvema ali več obstoječim tipom • Specializacija je postopek, kjer posameznemu tipu priredimo dva ali več podtipov. Običajno temelji na določeni lastnosti nadtipa - 20 -

  21. 2 - Konceptualno načrtovanje Ureditev tipov (5) OSEBA ŠTUDENT PEVEC OSEBA MOŠKI ŽENSKA - 21 -

  22. 2 - Konceptualno načrtovanje Agregacija • Preko agregacije definiramo novi – agregirani tip na osnovi obstoječih tipov • Konceptualno ustreza agregaciji iz UML - 22 -

  23. 2 - Konceptualno načrtovanje Lastnosti konceptualnega modela • Pomen besedne zveze Konceptualni model: • Konkretni model okolja – poslovne domene, izražen z intencionalnimi tipi • Opisni in strukturni mehanizem, jezik za opis okolja – poslovne domene • Cilj je, predstaviti poslovno domeno na način, ki bo čim bližje človekovemu razumevanju in dojemanju sveta • Lastnosti konceptualnega modela: izraznost, preprostost, minimalnost, formalnost, grafična popolnost, berljivost - 23 -

  24. 2 - Konceptualno načrtovanje Izraznost • Potrebna je možnost prikaza različnih konceptov za modeliranje različnih aspektov poslovne domene • Zato so potrebni koncepti za predstavitev tipov objektov, predstavitev njihovih lastnosti in njihovih medsebojnih razmerij - 24 -

  25. 2 - Konceptualno načrtovanje Preprostost • Konceptualni model mora biti preprost, enostaven za uporabo ter lahko in nedvoumno razumljiv • Konceptualni model namreč služi tudi za komunikacijo med uporabnikom in analitikom - 25 -

  26. 2 - Konceptualno načrtovanje Minimalnost • Vsak koncept naj ima svoj pomen • Model naj ne obsega sestavljenih konceptov – kompozitov, ki se jih da izraziti s pomočjo ostalih osnovnih konceptov • Uporaba kompozitov bi morda povečala izraznost in preprostost - 26 -

  27. 2 - Konceptualno načrtovanje Formalnost • Vsak koncept mora imeti natančno, enoumno in dobro definiran pomen • Ne sme biti dvoma o tem, kaj predstavlja oz. kaj pomeni nek koncept - 27 -

  28. 2 - Konceptualno načrtovanje Grafična popolnost • Vsak koncept mora imeti svojo grafično predstavitev • Model naj ne bo predstavljen le v linearni obliki z uporabo simbolov, temveč v grafični obliki • Grafična oblika pozitivno vpliva na preprostost in večjo informativnost - 28 -

  29. 2 - Konceptualno načrtovanje Berljivost • Model naj bo predstavljen pregledno • Za potrebe preglednosti uporabljati tudi večkratne pojavitve istega koncepta - 29 -

  30. 2 - Konceptualno načrtovanje Entitetni model – model entiteta razmerje • Je najpogosteje uporabljana tehnika za predstavitev konceptualnih podatkovnih modelov • Nazivi, ki se uporabljajo: • Konceptualni podatkovni model • Podatkovni model • Entitetni model • ER model • … • Razširjeni model entiteta razmerje - 30 -

  31. 2 - Konceptualno načrtovanje Vloga konceptualnega modela v razvoju IS • Predstavlja podatkovne strukture, ki: • Omogočajo delovanje poslovnih procesov, poslovnih funkcij in izvajanje poslovnih pravil • Predstavljajo podatkovno podlago poslovnim procesom, poslovnim funkcijam in poslovnim pravilom • Govorimo lahko o poslanstvu konceptualnega modela – entitetnega modela - 31 -

  32. 2 - Konceptualno načrtovanje Koncepti entitetnega modela • Entitetni tip (v žargonu se uporablja kar izraz entiteta) • Atribut • Razmerje • Enolični identifikator entitete - 32 -

  33. 2 - Konceptualno načrtovanje Entitetni tip - Entiteta • Entitete so posamezne instance tipov objektov iz poslovne domene: dogodki, predmeti, osebe, pravila, dejstva • O entitetah obstaja določena predstava o tem: • kakšne lastnosti dejansko imajo • kakšne lastnosti jim moramo določiti (morajo imeti), da bodo izpolnjevale poslanstvo entitetnega modela • Na osnovi predstave o tem in percepcije, lahko entitete klasificiramo v entitetne tipe: vse entitete, ki ustrezajo določeni predstavi, pripadajo posameznemu entitetnemu tipu - 33 -

  34. 2 - Konceptualno načrtovanje Entitetni tip – Entiteta (2) • Vsak trenutek pripada posameznemu entitetnemu tipu množica entitet tega entitetnega tipa, ki jo imenujemo entitetna množica • Entitetna množica je časovno spremenljiva: entitete nastajajo, se spreminjajo in tudi izginjajo (izstopajo iz množice). Entitetna množica je v nekem trenutku lahko tudi prazna • Simbol za predstavitev entitete IME ENTITETE - 34 -

  35. 2 - Konceptualno načrtovanje Entitetni tip – Entiteta (3) • Različno dojemanje in/ali poimenovanje istega entitetnega tipa – istega koncepta • Razumevanje/poznavanje koncepta iz različnih zornih kotov - 35 -

  36. 2 - Konceptualno načrtovanje Atribut • Entitete imajo določene lastnosti, posamezne entitete (istega entitetnega tipa) se med seboj razlikujejo po vrednosti njihovih lastnosti • Entiteta ima praviloma veliko lastnosti, le del teh lastnosti je zanimiv oz. pomemben za opazovano poslovno domeno • Lastnosti, ki so pomembne za opazovano poslovno domeno, vključimo v konceptualni model tako, da jih kot atribute določimo entiteti (entitetnemu tipu) - 36 -

  37. 2 - Konceptualno načrtovanje Atribut (2) • Govorimo lahko o več vrstah lastnosti: • Entitetna imena: naziv, ime, opis • Prave entitetne lastnosti: višina, teža, cena, vrednost • Lastnosti, ki jih določimo za potrebe poslovnih procesov, poslovnih funkcij in poslovnih pravil: statusi • Atribut določimo za tisto lastnost, ki je za poslovno domeno pomembna - 37 -

  38. 2 - Konceptualno načrtovanje Atribut (3) • Kardinalnost atributa je minimalna in maksimalna • Kardinalnost atributa: • Totalni atribut (1,n), kjer je n >= 1 • Parcialni atribut (0,n), kjer je n >= 1 • Enovrednostni atribut (m,1), kjer je m € {0,1} • Večvrednostni atribut (m,n), kjer je m € {0,1} in n>1 • Minimalna števnost 0 pomeni, da atribut lahko trudi nima vrednosti, kar pomeni, da atribut ni obvezen • Atribut pripada določenemu tipu: numerični, znakovni, datumski, … - 38 -

  39. 2 - Konceptualno načrtovanje Razmerje med entitetami – entitetnimi tipi • Entitete niso svet zase, medsebojno se povezujejo preko razmerij, povezav • Razmerje ima določen pomen • Predstavitev razmerja v klasičnem modelu entiteta-razmerje in v entitetnem modelu (v zadnjem času se v praksi uporablja entitetni model) • Med opazovanim parom (v splošnem podmnožici) entitet je lahko več razmerij: OSEBA, KRAJ – stalno bivališče, začasno bivališče - 39 -

  40. 2 - Konceptualno načrtovanje Predstavitev razmerja • v tem primeru se simbol razmerja enostavno nadomesti s povezavo, ki ima ravno tako pomen razmerja OSEBA živi KRAJ Se pretvori v živi OSEBA KRAJ - 40 -

  41. 2 - Konceptualno načrtovanje Predstavitev razmerja (2) • V tem primeru je poudarek na vlogi entitete v razmerju • Nekatera orodja CASE uporabljajo kombiniran pristop OSEBA živi KRAJ Se pretvori v živi v ima OSEBA KRAJ - 41 -

  42. 2 - Konceptualno načrtovanje Kardinalnost razmerja • Kardinalnost (števnost) predstavlja število entitet entitetnega tipa, ki so v razmerju glede na pomen razmerja • Vsaka entiteta ima svojo kardinalnost v razmerju – kardinalnost glede na vlogo. Rekli bi lahko tudi, da govorimo o kardinalnosti iz zornega kota vsake od entitet • Entiteti OSEBA, POŠTA: • Ena (naključno izbrana) oseba ima stalno bivališče v enem kraju • V enem (naključno izbranem) kraju ima stalno bivališče več oseb - 42 -

  43. 2 - Konceptualno načrtovanje Kardinalnost razmerja (2) • Primeri povezav – razmerij med entiteto A in B - 43 -

  44. 2 - Konceptualno načrtovanje Kardinalnost in mandatornost razmerja • Mandatornost pomeni, ali sta dve entiteti vedno v razmerju ali lahko tudi nista v razmerju: obvezno, neobvezno razmerje • Mandatornost lahko obravnavamo pod okriljem števnosti, zaradi česar dodatno uvedemo števnost 0 - 44 -

  45. 2 - Konceptualno načrtovanje Kardinalnost razmerja (3) • Razmerji med entitetama OSEBA in POŠTA - 45 -

  46. 2 - Konceptualno načrtovanje Razmerje tudi opisuje lastnost entitete • Razmerje tudi opisuje lastnost entitete • Primer: OSEBA, POŠTA • Razmerje - povezava ima atributiven značaj - 46 -

  47. 2 - Konceptualno načrtovanje Enolični identifikator entitete • je podmnožica lastnosti entitete (atributov in razmerij – drugih entitet), ki enolično razlikujejo posamezno instanco entitete znotraj entitetne množice • Z ozirom na to, ali tvorijo enolični identifikator entitete le atributi entitete ali pa je v enoličnem identifikatorju tudi kakšno razmerje, ločimo med močnim entitetnim tipom in šibkim entitetnim tipom - 47 -

  48. 2 - Konceptualno načrtovanje Močni entitetni tip • Enolični identifikator sestavljajo le atributi entitete (identifikacijski atributi) • {a1, … ak} je enolični identifikator entitete A, če ustreza naslednjim pogojem: • a1, … ak so vsi totalni enovrednostni atributi, kar zagotavlja, da imajo vsi identifikacijski atributi definirano natanko eno vrednost (eno dimenzijo) • T: V1 x …x Vk -> AT je totalna ali parcialna enovrednostna funkcija, kar zagotavlja, da se vsak element kartezijskega produkta vrednostnih množic, ki so območja identifikacijskih atributov, preslika v največ eno entiteto tipa A • Je minimalna podmnožica, ne obstaja prava podmnožica, za katero bi tudi veljal pogoj b) - 48 -

  49. 2 - Konceptualno načrtovanje Šibki entitetni tip • Enolični identifikator ni sestavljen le iz lastnih atributov, temveč tudi iz razmerij oz. drugih entitet (tistih, s katerimi je opazovana entiteta v razmerju) oz. njenih identifikatorjev • {a1, … ak} u IT1 u .. u ITn je enolični identifikator entitete A, če ustreza naslednjim pogojem: • a1, … ak so vsi totalni enovrednostni atributi, I pa identifikatorji entitetnih tipov • T: V1 x …x Vkx AT1 x .. X ATn -> AT je totalna ali parcialna enovrednostna funkcija, kar zagotavlja, da se vsak element kartezijskega produkta vrednostnih množic, ki so območja identifikacijskih atributov, preslika v največ eno entiteto tipa A • Je minimalna podmnožica, ne obstaja prava podmnožica, za katero bi tudi veljal pogoj b) - 49 -

  50. 2 - Konceptualno načrtovanje Generalizacija/specializacija/prekrivanje • Entiteta A s podtipoma B in C • B in C pokrivata A totalno in ekskluzivno, če velja: EB EC = EA in EB EC = {} • B in C pokrivata A totalno in prekrivno, če velja: EB EC = EA in EB EC ≠ {} • B in C pokrivata A delno in ekskluzivno, če velja: EB EC EA in EB EC = {} • B in C pokrivata A delno in prekrivno, če velja: EB EC EA in EB EC ≠ {} - 50 -

More Related