Логическое проектирование

Рис. 4

После анализа поставленных задач, следует выделить наиболее часто встречающиеся операции в задачах системы и рассмотреть существующие типовые способы решения этих задач с помощью электронных таблиц, СУБД, программных комплексов, банка данных (рис.4).

База данных (БД) может быть определена как структурная совокупность данных, поддерживаемых в актуальном состоянии и отображающих свойства объектов внешнего (реального) мира. База данных ориентирована на интегрированные требования и служит для удовлетворения информационных потребностей многих пользователей. В связи с этим базы данных в значительной степени позволяют сократить избыточность информации. Переход от структуры БД к требуемой структуре в программе пользователя осуществляется автоматически с помощью системы управления базой данных (СУБД).

Обосновать выбор типового решения, оптимально подходящего для функционирования формализованных задач.

Обосновать выбор среды разработки программного и информационного компонентов АИС, для чего привести сравнительную характеристику программного обеспечения по основным показателям (возможность быстрого поиска информации, визуальный интерфейс для разработчика, возможность создания компонентов OLE, невысокие требования к аппаратным ресурсам, поддержка доступа к SQL-серверам, использование стандарта ODBC и т.д.).

Предметная область (ПО) базы данных (БД) определена, если известны существующие в ней объекты, их свойства и отношения. При проектировании БД начинают с предварительной структуризации предметной области: объекты реального мира подвергают классификации, фиксируют совокупность объектов, подлежащих отображению в БД. Для каждого типа объектов фиксируется совокупность свойств, посредством которых описываются конкретные объекты этого типа, виды отношений (взаимосвязей) между этими объектами. Затем решается вопрос о том, какая информация об этих объектах должна быть представлена в БД и как ее представить с помощью данных.

Схема концептуального моделирования приведена на рис. 5.

ПО-Информация отображает объекты, процессы и предметы реального мира как составные части предметной области (ПО), их существенные свойства, а также взаимосвязи этих элементов. Эта информация не связана ни с конкретными приложениями, ни с конкретными способами обработки, а описывает естественные концептуальные связи всех данных в базе данных.

В этой схеме предусмотрено построение концептуальной модели путем объединения информационного описания ПО (ПО-информации) и информационных требований прикладных программ (ПП-информация).

ПО-Информация отображает объекты, процессы и предметы реального мира как составные части ПО, их существенные свойства, а также взаимосвязи этих элементов. Эта информация не связана ни с конкретными приложениями, ни с конкретными способами обработки, а описывает естественные концептуальные связи всех данных в базе данных.

Определяемые элементы - СТУДЕНТ, ГРУППА

Количество - 25

Отображение - 1: 1

Рис. 5

ПП-информация описывает данные и связи, используемые в приложениях. Она отображает требования конечных пользователей к обработке используемых текущих приложений и предполагаемые требования планируемых в будущем приложений.

Пример ПП-информации:

· описание процесса:

Наименование - Экземпляр ведомости

Частота применения - 2 раза в год

Требуемые данные - СТУДЕНТ,

НОМЕР ЗАЧ. КНИЖКИ

ГРУППА

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Объем данных - 25

· оператор:

Наименование - найти

Критерий поиска - СТУДЕНТ

Кол-во поисковых

образов - все

Используемые

ассоциации - успеваемость

Внутреннее (физическое) представление выражает представление данных системными программистами и связано с организацией хранения данных на физических носителях информации.

Практически внутреннее представление - интегрированная база данных.

Элементами внутреннего представления являются:

· физические блоки;

· хранимые записи;

· указатели;

· данные переполнения;

· межблочные промежутки.

Объектная система

Объектная система имеет следующие составляющие:

· объект;

· свойство;

· связь;

· время.

Объект – это то, о чем должна накапливаться информация в АС.

Выбор объектов производится в соответствии с целевым назначением информационной системы.

Объекты могут быть составными и атомарными.

Выделяются следующие виды моделей:

· модель ПО

· модель данных

· модель БД.

Модель предметной области (МПО)

МПО может быть построена:

- на основе анализа и интеграции информационных потребностей пользователей;

- на основе анализа самой ПО и учете потребностей пользователей.

Модель может быть представлена в концептуальном и датологическом виде.

Концептуальная (инфологическая) модель ориентируется на пользователя, датологическая – на реализацию в вычислительной среде.

Модель данных

Модель данных – совокупность правил порождения структур данных в БД, операций над ними, а также ограничений целостности, определяющей допустимые связи и значения данных, последовательности их изменения.

Выделяют три вида моделей:

v иерархические

v сетевые

v реляционные.

Операции над данными отражают динамические свойства модели данных.

Как правило, можно выделить следующие основные виды операций:

· идентификация одного данного и нахождения его положения в БД;

· выборка (чтение) данного из БД;

· включение (запись) данного в БД;

· удаление данного из БД;

· модификация (изменение) данного в БД.

Модель базы данных

Модель БД (МБД) является средством интеграции содержимого БД и реализации требуемых операций по обработке и управлению данными.

МБД описывается схемой БД, которая определяет ее структуру и ограничения целостности и управления доступом.

Разработанная администратором банка информации схема БД используется для сопровождения и доступа к данным БД.

Информационный компонент системы включает всю информацию, задействованную в системе. Она делится на внемашинную (внешняя среда) и внутримашинную информацию (БД, массивы и т.д.).

Начинать разработку БД следует с обоснования распределения информации по отдельным объектам (структуризация информации), на основании чего строится концептуальная модель данных (объекты и их взаимосвязи без указания способов их физического хранения, по существу модель предметной области). Логическая модель данных должна быть представлена с обоснованием всех этапов нормализации. Она представляет собой развёрнутую концептуальную модель данных, привязанную к конкретной предметной области, отражая объекты и их атрибуты. Проектирование концептуальной модели основано на анализе решаемых задач заказчика по обработке данных. При построении логической модели необходимо произвести перегруппировку данных в соответствии с функциями системы и её задачами.

Это достигается через операции по устранению избыточности данных и установления отношений между сущностями. После осуществления нормализации отношений получается окончательная логическая модель данных, которая в процессе дальнейшего проектирования, тем не менее, может изменяться. Как правило, структурируются данные с учётом содержания информации и частоты обращения к ней в процессе функционирования системы. Выделяют справочники с нечастыми корректировками данных и оперативную информацию, которая постоянно обновляется. Для поддержания целостности данных отдельные объекты или сущности связывают посредством отношений через ключи. Всё это представлено структурной схемой логической модели данных.

Проанализировав технологическую цепочку обработки информации и поставленные задачи, разработать алгоритм программы.

Алгоритм обработки информации можно привести в этом разделе в форме, выбранной и обоснованной разработчиком.

В случае наличия технических средств у заказчика выбор программной среды разработки осуществляется с учётом конфигурации и производительности персонального компьютера и периферийных устройств, указанных в техническом задании. Однако разработчик имеет право предложить заказчику варианты модернизации оборудования.