Инфологическое моделирование данных на основе семантической объектной модели. Семантические объектные диаграммы

Семантическая объектная модель используется для моделирования данных. Команда разработчиков опрашивает пользователей, анализирует предоставленные ими отчеты, формы и запросы и на их основе строит пользовательскую модель данных. Эта модель данных в дальнейшем воплощается в структуре базы данных. В случае использования семантической модели объектной модели конструируемая модель будет содержать семантические объекты и связанные с ними конструкции. Семантическая объектная модель была впервые представлена в 1988г. и опубликована Коддом, Хаммером и Мак-Леодом. Слово семантический означает смысловой, а семантический объект - это объ¬ект, который в определенной степени моделирует смысл пользовательских данных. Семантические объекты моделируют восприятие пользователя более точно, чем модель «сущность-связь». Семантический объект - это представление некоторой вещи, идентифицируемой в рабочей среде пользователя. Семантический объект – это именованная совокупность атрибутов, которая в достаточной степени описывает отдельный феномен. Подобно сущностям, семантические объекты группируются в классы. У объектного класса есть имя, которое отличает его от других классов и соответствует именам вещей, представляемых этим классом. Подобно сущностям объект имеет набор атрибутов. Каждый атрибут описывает одну из характеристик  представляемого феномена. Объекты представляют отдельные феномены, то есть в восприятии пользователей они являются чем–то независимым и самостоятельным, что требует учета. Феномены – это сущности, информация о которых необходима. Семантические объекты имеют атрибуты, описывающие их характеристики. Есть три типа атрибутов. Простые атрибуты  состоят из одного элемента.  Групповые атрибуты являют собой совокупности атрибутов. Семантические объектные атрибуты – это атрибуты, которые устанавливают связь между двумя  семантическими объектами. Чтобы лучше попять эти определения взгляните на рисунке, который представляет пример семантической объектной диаграммы и  просто объектной диаграммы. Такие диаграммы используются командами разработчиков для описания визуального представления структуры объектов. Объекты изображаются в вертикально ориентированных прямоугольниках. Имя объекта указывается вверху, а атрибуты записываются по порядку после имени объекта.

Объект КАФЕДРА содержит пример каждого из трех типов атрибутов. Атрибуты Название кафедры, Номер телефона и Номер факса являются простыми: каждый из них представляет один элемент данных. Местный адрес – групповой атрибут, состоящий из простых атрибутов Корпус и Номер офиса. Наконец, КОЛЛЕДЖ, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ и СТУДЕНТ – это семантические объектные атрибуты, то есть эти объекты связаны  с объектом КАФЕДРА и логически содержатся в нем. Смысл этих объектных атрибутов, или объектных ссылок состоит в том, что когда пользователь думает об определенной кафедре, он имеет в виду не только название кафедры, локальный адрес, номер телефона и помер факса этой кафедры, но также колледж, в котором она находится, профессоров, преподающих в ней, и студентов, занимающихся па ней. Постольку КОЛЛЕДЖ, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ и СТУДЕНТ также являются объектами, полная модель данных содержит диаграммы и для них. Объект КОЛЛЕДЖ несет в себе атрибуты колледжа, объект  ПРЕПОДАВАТЕЛЬ – атрибуты членов профессорско-преподавательского состава, а объект СТУДЕНТ содержит атрибуты студентов. Кардинальное число атрибута Каждый атрибут семантического объекта имеет минимальное и максимальное кардинальные числа. Минимальное кардинальное число показывает количество экземпляров атрибута, которые должны существовать, чтобы объект был допустимым. Обычно это число равно 0 или 1. Если оно равно 0, атрибут не обязан иметь значение, а если 1, то атрибут обязан иметь значение. Максимальное кардинальное число показывает максимальное количество экземпляров атрибута, которое может иметь объект. Обычно оно равно 1 или N. Если оно равно 1, атрибут может иметь не более одного экземпляра, если оно равно N, атрибут может иметь много экземпляров, и предельное количество не задано. Кардинальность изображается в виде нижнего индекса атрибута в формате N.М,  где N – минимальное кардинальное число, а М – максимальное, На рис 1 кардинальность атрибута Номер телефона равна 1.N, то есть кафедра, обязана иметь минимум один номер телефона, но в принципе номеров у нее может быть много. Кардинальность 0.1 у атрибута Номер факса означает, что кафедра может не иметь факса, а может иметь, но только один. В семантической объектной модели нет однонаправленных связей между объектами. Если один объект содержит в себе другой объект, то другой объект должен содержать первый объект. Такие объектные атрибуты называются парными. С помощью таких атрибутов отображаются связи между объектами в данной модели. Домен атрибута – это описание множества его значений. Домен простого атрибута состоит из физического и семантического описания. Физическое описание показывает тип данных (число или строка), длину данных и  др. ограничения. Семантическое описание указывает функцию, или назначение данного атрибута; оно отличает этот атрибут от других атрибутов с тем же физическим описанием. Для описания типов семантических объектов используют следующие понятия: однозначный атрибут – атрибут с максимальным кардинальным числом равны 1; многозначный атрибут – атрибут с максимальным кардинальным число больше 1; необъектный атрибут – простой или групповой атрибут. Типы объектов: Простые – семантический объект, имеющий только однозначные простые или групповые атрибуты; Композитные – семантические объекты, содержащие 1 или несколько многозначных атрибутов, простых или групповых, но не имеющих объектных атрибутов; Составные – имеют минимум один объектный атрибут; Гибридные – комбинация композитных и составных объектов; Ассоциативные – каждый такой объект связывает 2 или более объектов и описывает характер связи, а также содержит данные относящиеся к этой связи; Родитель – семантический объект, который порождает др. семантический объект.