Комплексное определение для информационного моделирования (IDEF1X), страница 19

Эти два интерфейса были определены аналитиками несколько лет назад на уровне базовых программных приложений. На рис.А2.2 представлена традиционная схема данных. Типично, внутренняя схема определяет простые  приложения и не может описать более сложные приложения, поэтому формируется избыточная информация и часто появляются несовместимые описания одних и тех же данных. В первых информационных системах данные описывались расположением физических записей и последовательностью процедур их обработки. Необходимость управления данными послужила причиной для создания системы управления базами данных (СУБД), которая организовывает произвольный доступ к логически связанным видам данных. В СУБД логическая структура данных определяется как иерархия, сеть или связь данных. Хотя СУБД улучшают доступ к данным, использование только одной СУБД не гарантирует полное описание данных. Более того, многим компаниям приходится использовать базы данных со сложной структурой, которые часто контролируются различными СУБД и имеют проблемы с избыточностью и изменчивостью данных.

Внешняя схема                       Внутренняя схема

                          -Представление пользователя-      -Компьютерное представление-

Рисунок А2.2. Традиционное представление данных

Обнаружение этой проблемы позволило Исследовательской группе Систем управления базами данных ANSI/X3/SPARC сделать вывод, что идеальная среда управления данными должна включать в себя третье представление (интерфейс) данных. Этот интерфейс, который называется «концептуальная схема данных»,  представляет собой описание данных внутри какого-либо предприятия, которое объективно представляет данные любого простого приложения и не зависит от физического хранения данных или организации доступа к ним. На рис.2.3. показаны три схемы данных. Основное назначение концептуальной схемы данных в предоставление непротиворечивого описания значения и взаимосвязи данных, которые могут быть использованы для  интеграции, разделения  данных и управления их целостностью.

Внешняя схема        Концептуальная схема      Внутренняя схема

-Нейтральное представление-

А2.3. Три схемы данных

Концептуальная схема должна обладать тремя важными характеристиками:

a)  Она должна быть совместима с инфраструктурой бизнеса и правильно представлять все области приложений

b)  Она должна быть расширяемой, для того чтобы, новые данные могли быть описаны без изменения ранее описанных данных

c)  Она должна быть изменяемой, как для пользовательского представления, так и для организации хранения данных и доступа к ним.

А2.3. Цели моделирования данных

Логическая структура данных СУБД, как иерархическая, сетевая или реляционная, не может полностью удовлетворить требования концептуального описания данных, потому что она придерживается определенных рамок и необъективно реализует стратегию, используемую в СУБД. По этой причине, необходимость определения данных в концептуальном представлении послужила причиной создания семантической модели данных, то есть технологии определения значения данных через их взаимосвязи с другими данными. Как показано на рис. А2.4., реальный мир, в терминах ресурсов, идей, событий и т.д., может быть символически описан через физическое хранение данных. Семантическая модель данных – это абстракция, которая показывает как хранятся символы, относящиеся к реальному миру. Поэтому, эта модель должна быть объективным представлением реального мира.

Семантическая модель данных может быть использована для многих целей. Некоторые ключевые цели включают:

а) Планирование информационных ресурсов

Предварительную модель данных можно использовать для предоставления полного описания данных, необходимых для управления предприятием. Затем модель можно проанализировать и оценить проект, чтобы сформировать общие информационные ресурсы.

b) Построение базы данных коллективного пользования

Созданную модель можно использовать для описания независимого представления данных, которые могли быть утверждены пользователями и после этого перенесены  в физическую базу данных, разработанную для различных технологий СУБД. В дополнение к созданию непротиворечивой и коллективной базы данных, затраты на освоение могут быть радикально снижены с помощью моделирования данных.

с) Выбор поставщика программного обеспечения

С тех пор как модель данных объективно представляет инфраструктуру организации, продавец программного обеспечения может быть выбран в соответствии с моделью данных организации для того, чтобы определить возможные противоречия между инфраструктурой, которую описывает программное обеспечение, и работой компании.

d) Интеграция существующих баз данных

После определения контекста существующих баз данных с семантическими моделями данных, можно произвести описание интегрированных данных. С учетом специфической технологии, полученная концептуальная схема может быть использована для контроля  процесса транзакций в среде распределенных баз данных. Американская Интегрированная система информационной поддержки военно-воздушных сил (I2S2) – это экспериментальное развитие и демонстрация этого типа технологий, используемая в разнородной среде СУБД.

Рисунок А 2.4. Семантическая модель данных

A2.4. IDEF1X

IDEF1X является методом для разработки реляционных баз данных и использует условный синтаксис, специально разработанный для удобного построения концептуальной схемы. Это технология семантического моделирования данных, описанная в данном документе. IDEF1X должна удовлетворять следующим требованиям:

а) Поддержка создания концептуальных схем

Синтаксис IDEF1X поддерживает семантические конструкции, необходимые для создания концептуальной схемы. Правильно разработанная модель IDEF1X содержит желаемые характеристики: последовательность, расширяемость и перемещаемость.

b) Понятный язык

IDEF1X  имеет простую, четкую структуру с  отдельными семантическими принципами. Синтаксис и семантика IDEF1X относительно просты для понимания пользователя и весьма разнообразны.

с) Простота языка