Информационные системы и базы данных

ИНФОРМАТИКА   |   Последнее обновление 03. 07. 2023 Admin   |  

Page 1 of 1 1

ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

 

1.1.4
1.1.4. Инфологическая модель предметной области
Дальнейший разговор об информационных системах мы будем вести в процессе построения небольшой информационно-справочной системы. Всякая информационная система базируется на информационной модели конкретной предметной области — области деятельности людей, где эта система будет использоваться. В качестве предметной области выберем учебный процесс в школе, поскольку эта область вам хорошо знакома. Представим себя в роли системных аналитиков и займемся построением структурной модели для будущей информационной системы.
Учебный процесс — многокомпонентная и достаточно сложная система. Чтобы описать ее в полном объеме, нам потребовалось бы много времени и места в учебнике. Упростим себе задачу. Для этого сформулируем ограниченный круг целей, на достижение которых будет направлена разработка информационной системы. Зададимся вопросом: кто будет пользователем ИС и какие возможности система должна предоставлять пользователям?
Назовем нашу информационную систему «Классный журнал». Только это будет не бумажный, а электронный журнал. Его пользователями будут: учителя, преподающие в классе, ученики этого класса и их родители. Учителю система должна предоставлять возможность выставлять оценки ученикам. Кроме того, в ИС должны храниться адреса и домашние телефоны учеников. Родители должны иметь возможность получать информацию об успеваемости своих детей по каждому предмету, по датам получения оценок, а также узнавать фамилии, имена и отчества учителей-предметников. Информацию о своих оценках могут получать и сами ученики. Такая система может быть подсистемой ИПС школы, содержащей информацию об успеваемости всех ее учащихся во всех классах.
Проведем системный анализ. Предметной областью является учебный процесс в отдельном классе. Первый этап — анализ предметной области — предполагает разделение исследуемой системы на части. Таких частей (сущностей) будет три:
1) ученики одного класса;
2) изучаемые предметы;
3) оценки, полученные учениками по предметам.
С позиции поставленной цели этого достаточно. Каждый объект, входящий в выделенные части, обладает определенными свойствами, которые называются атрибутами. Какие именно атрибуты следует включить в модель, зависит от того, какую информацию мы хотим в дальнейшем из нее извлекать. Исходя из описанных выше целей использования ИС (учителями, родителями, учениками), определим следующие наборы атрибутов для наших объектов.
Ученик: фамилия; имя; пол; адрес; телефон.
Изучаемый предмет: название предмета; фамилия, имя и отчество учителя.
Оценка: фамилия и имя ученика; предмет; дата получения оценки; выставленный балл.

Данное выше описание является моделью состава системы. Второй этап системного анализа — синтез. Надо установить и описать связи между частями системы. Очевидно наличие следующих связей: ученики получают оценки, каждая оценка относится к определенному предмету. Эти связи отображены на структурной схеме (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Структурная схема системы

Связь между учениками и предметами тоже существует, но она в этой модели реализуется через оценки. Такой граф называют информационно-логической моделью, или короче — инфо-логической мюделью предметной области. Для отображения ин-фологических моделей чаще всего используются диаграммы типа «сущность-связь» (ER-диаграммы). Для того чтобы придать нашей схеме на рис. 1.10 вид ER-диаграммы, к ней надо добавить ромбы с указанием имени связи и овалы-выноски с указанием атрибутов объектов. Инфологическая модель учебного процесса представлена на рис. 1.11.

Рис. 1.11. Инфологическая модель (ER-диаграмма)

Имя, данное связи (в ромбе), определяет ее смысл. Есть еще одна характеристика связи — тип связи (в теории баз данных она называется показателем кардинальности). Типы связей бывают: «один-к-одному» (1:1), «один-ко-многим» (1:М) и «многие-ко-многим» (М:М). Например, связь между вершинами УЧЕНИКИ и ОЦЕНКИ — «один-ко-многим», потому что один ученик может получить множество оценок, но одна конкретная оценка, записанная в журнале, относится к одному ученику. Такой же тип имеет связь между предметами и оценками: по одному предмету в журнале выставлено множество оценок, но одна оценка относится к одному предмету.
В ER-диаграмме в выносках, связанных с вершинами, указываются атрибуты элементов подсистемы, которую эта вершина обозначает.

Система основных понятий

Инфологическая модель
Предметная область — область деятельности людей, для которой создается модель
Инфологическая модель — результат системного анализа предметной области
ER-диаграмма (диаграмма типа «сущность-связь»): отражение инфоло-гической модели в виде графа
сущности	СВЯЗИ
Части (подсистемы) системы — вершины графа. Имеют имена и атрибуты	Отражают отношения между вершинами. Имеют имена и типы: 1:1, 1:М, М:М

Вопросы и задания
1. Что такое инфологическая модель предметной области?
2. Из каких элементов составляется инфологическая модель?
3. Какие типы связей используются в инфологической модели?
4. В модели учебного процесса для всей школы какой тип связи будет установлен между подсистемами ПРЕДМЕТЫ и УЧИТЕЛЯ?
5. В модели учебного процесса для всей школы какой тип связи будет установлен между подсистемами КЛАССЫ и КЛАССНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ?
6. Какие изменения следует внести в модель на рис. 1.11, если предметной областью для нее становится успеваемость учеников во всей школе? Какие новые подсистемы войдут в модель, какие связи будут установлены?
Практикум. Раздел «Системология»

ВЕРНУТЬСЯ НА СТРАНИЦУ ПЛАНИРОВАНИЯ