CC BY
11УДК 004
Лысенко К.Д.
студент 4 курса, кафедра математического и программного обеспечения информационных систем Белгородский государственный национальный исследовательский университет (г. Белгород, Россия)
ИНФОЛОГИЧЕСКОЕ И ДАТАЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ СПОРТИВНОЙ ШКОЛЫ С ПОМОЩЬЮ ERWIN
Аннотация: в данной статье рассматривается инфологическое и даталогическое проектирование информационной системы спортивной школы. Представлены задачи и результаты выполнения этапов инфологического и даталогического проектирования БД. При помощи программы ERwin была нормализованная схема базы данных спортивной школы.
Ключевые слова: информационная система, инфологическое проектирование БД, даталогическое проектирование БД, программа ERwin, разработка базы данных.
Инфологическое проектирование используется на втором этапе проектирования базы данных после устного описания предметной области и постановки задачи. Инфографическая модель должна быть читабельна не только для разработчиков, но и для обычных пользователей.
Моделирование происходит в программе «ERwin». Данная среда разработки базируется на реляционных базах данных, в которых все данные представляются как факты о сущностях и связях. Общепринятым видом графического изображения реляционной модели данных является ER-диаграмма. На такой диаграмме сущности (таблицы) изображаются прямоугольниками, возможно, соединенными между собой линиями (связями).
Такое графическое представление облегчает восприятие структуры базы данных по сравнению с текстовым описанием.
Основные элементы ER-моделей: сущности (объекты); атрибуты сущностей; ключ сущности; связи между сущностями.
Сущность — это класс однотипных объектов, информация о которых должна быть учтена в модели. Каждая сущность должна иметь наименование, выраженное существительным в единственном числе. Каждая сущность в модели изображается в виде прямоугольника с наименованием.
У каждой сущности есть атрибуты, которые являются её характеристиками и свойствами. Например, у сущности «Ученик» есть свойства ФИО, адрес, тел. номер, дата рождения и т. д.
Между сущностями существует некая ассоциация, которая называется связью. Одна сущность может быть связана с другой сущностью или сама с собой. Графически связь изображается линией, соединяющей две сущности. Каждая связь характеризуется именем, типом, классом принадлежности и направлением (Рис.1). Различают четыре типа связи: «один к одному» (1:1); «один ко многим» (1:М); «многие к одному» (М:1) «многие ко многим» (М:М).
Ученик
Номер ученика
ФИО
Адрес
ТелНом
Дата зачисления Секция Имя родителя Телефон родителя
Учитель
Стата ученика
Дисциплина
Номер дисциплины
Номер учителя
Имя
Фамилия
Отчество
Адрес
ТелНом
Должность
Дата зачисления
Название дисциплины
Оплата
Номер оплаты
Номер ученика ^^ Дата оплаты Сумма оплаты
Рис. 1. Инфологическая модель БД, созданная с помощью ЕЯ'шп.
Даталогическое проектирование. Задача этапа даталогического проектирования БД состоит в отображении инфологической модели предметной области в модели данных поддерживаемой системы управления базой данных (далее СУБД), выбранной для реализации системы. В результате выполнения этого этапа создается даталогическая схема БД.
Основная цель логического проектирования базы данных - устранение избыточности и дублирования информации. Необходимо, чтобы в таблицах отсутствовали или были сведены к минимуму: избыточность данных; аномалии обновления; аномалии удаления; аномалии ввода.
Достигается это нормализацией отношений. Использование ненормализованных таблиц может привести к нарушению целостности данных (противоречивости информации) в базе данных.
Избыточность данных или дублирование проявляется в том, что в нескольких записях таблицы базы данных повторяется одна и та же информация. Например, если статистику учеников перенести в таблицу с данными ученика, то это может привести к избыточности данных, так как у каждого ученика может быть множество наград и призов. Эти данные будут дублироваться столько раз, сколько призов и наград у ученика.
Аномалии обновления проявляются в том, что изменение значения одного данного может повлечь за собой просмотр всей таблицы и соответствующее изменение некоторых других записей таблицы. Например, если добавить к личным данным ученика название дисциплины, которую он посещает, и в будущем данная дисциплина поменяет своё название, то нужно будет изменить все записи учеников, содержащих данную дисциплину. Если же исправление будет внесено не во все записи, то возникнет несоответствие информации, которое и называется аномалией обновления.
Аномалии удаления состоят в том, что при удалении каких-либо данных из таблицы может пропасть и другая информация, которая не связана
напрямую с удаляемыми данными. Например, в спортивной школе кёрлинг преподают два учителя, которые увольняются. Тогда удаление записей об этих сотрудниках приведет к потере информации о должности, которую они занимали. Логическая нормализованная схема БД представлена на рис. 2.
Ученик
Номер ученика
Имя
Фамилия Отчество Адрес ТелНом
Дата зачисления Секция Имя родителя Телефон родителя
1
Стата ученика
Группа
¡с1 оТ йгоир
Номер учителя ^К) Номер ученика ^К)
Ученик Дисциплина
¡С оТ РирЮ^арИпе
Номер ученика ^К) Номер дисциплины ^К)
Дисциплина
Номер дисциплины Название дисциплины
Учитель
Номер учителя
Имя
Фамилия
Отчество
Адрес
ТелНом
Должность
Дата зачисления
Учитель Дисциплина ¡С оТ ТеасИеЮ^арИпе
Номер учителя ^К) Номер дисциплины
Рис. 2. Логическая нормализованная модель данных, созданная с помощью ERwin
Чтобы свести к минимуму возможность появления аномалий БД используется нормализация. База данных считается нормализованной, если ее таблицы представлены как минимум в третьей нормальной форме.
Таблица находится в первой нормальной форме (1НФ) тогда и только тогда, когда ни одна из ее строк не содержит в любом своем поле более одного значения и ни одно из ее ключевых полей не пусто.
Таблица находится во второй нормальной форме (2НФ), если она удовлетворяет определению 1НФ и все ее поля, не входящие в первичный ключ, связаны полной функциональной зависимостью с первичным ключом.
Таблица находится в третьей нормальной форме (3НФ), если она
удовлетворяет определению 2НФ и не одно из ее не ключевых полей не зависит функционально от любого другого не ключевого поля.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Верхолат, А. М. Проектирование структуры базы данных : учебное пособие / Верхолат А. М., Суслов В. П. - 2-е, испр. и доп. - Санкт-Петербург : БГТУ "Военмех" им. Д.Ф. Устинова, 2018. - 65 с. С. 11-25.
2. Базы данных: практикум по проектированию реляционных баз данных: учебное пособие / Н. П. Сидорова. — Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2020. С. 26-31.
3. Диго С.М. Базы данных. - Ч. 1 Введение в банки данных. Методология проектирования: Учебно-практическое пособие / Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. - М., 2004. С. 11-25.
Lysenko K.D.
Belgorod State National Research University (Belgorod, Russia)
INFOLOGICAL AND DATALOGICAL DESIGNING THE INFORMATION SYSTEM OF A SPORTS SCHOOL USING ERWIN
Abstract: this article discusses the infological and datalogical design of the information system of a sports school. The tasks and results of the implementation of the stages of infological and datalogical design of the database are presented. With the help of the ERwin program, a normalized schema of the sports school database was created.
Keywords: information system, infological database design, datalogical database design, ERwin program, database development.
