مدل‌سازی معنایی داده‌ها

مقدمه

• هدف: معرفی مدل‌سازی معنایی داده‌ها و دو مدل مطرح در طراحی دیتابیس
• مدل‌های مطرح:
  • ER (Entity Relationship): مدل پایه در مهندسی نرم‌افزار
  • EER (Enhanced Entity-Relationship): نسخه پیشرفته تر مدل ER
• اهمیت: مهندسان نرم‌افزار باید بتوانند مدل معنایی داده‌ها را تولید کنند.

مدل‌سازی معنایی

• تعریف: ارائه‌ی یک نقشه کلی از سیستم بدون توجه به جزئیات فنی پیاده‌سازی.
• هدف: کاهش تکرار و تغییرات مداوم در طراحی نرم‌افزار.
• فواید:
  • کمک به کاهش خطا و تغییرات مکرر در پیاده‌سازی
  • امکان دیده کلی بر روی سیستم قبل از شروع پیاده‌سازی

مدل ER (Entity Relationship)

• تعریف: یک نمودار گرافیکی برای مدل‌سازی داده‌ها
• عناصر اصلی:
  • Entity (موجودیت): هر شیء یا پدیده‌ای که در سیستم اطلاعاتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • Attribute (صفت): ویژگی‌های موجودیت‌ها که آن‌ها را توصیف می‌کنند.
  • Relationship (ارتباط): تعاملات بین موجودیت‌ها

انواع موجودیت‌ها

• موجودیت قوی (مستقل): به خودی خود وجود دارد، مانند دانشجو یا درس.
• موجودیت ضعیف (وابسته): وابسته به موجودیت قوی والد، مانند اعضای خانواده‌ی دانشجو.
• نماد گرافیکی:
  • مستطیل تک خطی: موجودیت قوی
  • مستطیل دو خطی: موجودیت ضعیف

انواع صفات

• صفات ساده و مرکب:
  • ساده: قابل تجزیه نیست، مثل نام درس.
  • مرکب: قابل تجزیه به بخش‌های کوچکتر، مثل آدرس.
• صفات تک‌مقداری و چندمقداری:
  • تک‌مقداری: برای هر نمونه یک مقدار دارد، مثل شماره دانشجو.
  • چندمقداری: ممکن است بیش از یک مقدار داشته باشد، مثل شماره تلفن.
• صفات شناسه و غیرشناسه:
  • شناسه (کلید): دارای مقدار یکتا، مثل شماره دانشجو.
  • غیرشناسه: مقادیر ممکن است تکراری باشند.
• صفات واقعی و مشتق:
  • واقعی: مستقیما در دیتابیس ذخیره می‌شوند، مثل نام دانشجو.
  • مشتق: قابل محاسبه از صفات دیگر، مثل سن بر اساس تاریخ تولد.

نمودار ER

• نمودار ER: نمایش گرافیکی ارتباطات بین موجودیت‌ها و صفات آن‌ها.
• مثال: موجودیت‌های درس و دانشجو با صفات و روابط بین آن‌ها.
• نحوه نمایش:
  • بیزی خدچین: صفات مشتق
  • بیزی خط کامل: صفات واقعی

مفهوم ارتباط (Relationship)

• تعریف: تعامل و وابستگی بین موجودیت‌ها.
• انواع ارتباط:
  • قوی: بین موجودیت‌های قوی
  • ضعیف: بین موجودیت ضعیف و موجودیت قوی والد
• رتبه مشارکت:
  • الزامی: همه نمونه‌ها باید در ارتباط شرکت کنند، دو خطی
  • غیرالزامی: نمونه‌ها ممکن است شرکت نکنند، تک‌خطی
• صفات ارتباط: ویژگی‌هایی که ارتباطات را توصیف می‌کنند، مثل ترم و سال تحصیلی در ارتباط انتخاب کردن.
• تعداد شرکت‌کنندگان در ارتباط: مشخص‌کننده تعداد موجودیت‌های شرکت کننده در ارتباط (یگانی، دوتایی، ستایی و ...)
  • یگانی: یک موجودیت
  • دوتایی: دو موجودیت
  • ستایی: سه موجودیت
• نحوه نمایش: ارتباط‌ها با نماد گرافیکی لوزی نمایش داده می‌شوند.

مثال‌ها

• موجودیت قوی و ضعیف: دانشجو (قوی) و عضو خانواده (ضعیف)
• ارتباط: انتخاب کردن درس توسط دانشجو
  • مشارکت دانشجوی الزامی، درس غیر الزامی
• صفات ارتباط: نمره، سال تحصیلی، ترم

نتیجه‌گیری

• مدل‌سازی معنایی کمک می‌کند تا دید کلی و منسجمی از سیستم قبل از پیاده‌سازی داشته باشیم
• نمودار ER ابزار قدرتمندی برای این مدل‌سازی است، که از جمله مفاهیم اصلی آن، موجودیت، صفت و ارتباط هستند.