Разработка логической модели данных системы

В процессе анализа предметной области, формирования требований к системе и построения информационно-логического проекта системы по UML-методологии были выделены основные сущности системы.

Следующим этапом проектирования системы является построение логического проекта базы данных.

На логическом уровне данные представляются в виде структур данных (списки, деревья, графы, таблицы и т. д.).

Наиболее известными моделями данных являются следующие:

иерархическая;

сетевая;

реляционная;

постреляционная;

объектно-ориентированная.

Иерархическая модель реализуется в виде дерева, в узлах которого находиться сущности, экземпляры сущностей, атрибуты и значения атрибутов.

Древовидная структура обязательно имеет корень дерева, узлы-предки и узлы-потомки. Узлы дерева, не уточняемые на более низких уровнях иерархии, называются концевыми узлами дерева.

Иерархические структуры реализуют отображения 1:1 и 1: М, при представлении связи типа M: N возникает дублирование информации.

Достоинством иерархической модели является:

наличие хорошо развитых средств реализации древовидных структур (добавление, удаление, изменение узлов дерева, поиск информации);

наглядность и ясность иерархических структур.

К недостаткам иерархической модели следует отнести:

избыточность при реализации связей типа M: N;

сложность манипулирования данными (при удалении узла-предка удаляются все узлы-потомки, что не всегда удобно; невозможно хранить порожденный узел без исходного — нужен пустой исходный узел).

Сетевая модель — граф, возможно имеющий циклы и петли. В узлах графа — сущности, экземпляры сущностей, атрибуты, значения атрибутов; ребрами графа являются связи между объектами графа.

Основное достоинство сетевых моделей — высокая общность, любую модель можно представить в виде сетевой модели.

К недостатку модели следует отнести сложность реализации сетевой модели, так как не существует простых и легко реализуемых алгоритмов работы с графовыми структурами.

Реляционная модель — структура данных, представленная в виде совокупности взаимосвязанных упорядоченных наборов элементов. Множество наборов элементов называется отношением между элементами.

Отношения представляются в виде двумерных таблиц. Столбцами отношения являются атрибуты. Список имен атрибутов отношения называют схемой отношения.

К недостаткам следует отнести то, что таблицы не учитывают необходимости согласования трех способов манипулирования данными: упорядочение, группировку по значению индексов, доступ по дереву Постреляционная модель — структура данных в виде совокупности таблиц, не находящихся в первой нормальной форме. Благодаря этому можно задать таблицу, в которую вложены другие таблицы. Иными словами, постреляционная модель многомерна.

Достоинства постреляционной модели данных:

сокращение затрат процессорного времени на хранение информации и памяти для хранения данных и индексов;

наглядность представления данных.

Основным недостатком является отсутствие математического аппарата для работы с многомерными таблицами, и, как следствие, сложность обеспечения целостности и непротиворечивости данных.

Объектно-ориентированная модель — структура данных, представленная в виде совокупности объектов.

Основными недостатками объектно-ориентированной модели данных являются:

сложность организации связей M: N;

отсутствие математических основ для работы с объектно-ориентированными моделями;

отсутствие средств обеспечения целостности данных при описании объектов;

отсутствие механизма долговременного хранения данных.

Для разработки логического проекта базы данных была выбрана иерархическая модель данных.

Логическая модель базы данных автоматизированной системы анализа психологического состояния личности представлена на рисунке 16.

Выделены следующие сущности:

«Тестируемый» (Идентификатор тестируемого, Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения). Данная таблица содержит информацию о тестируемых.

«Тест» (Код теста, Название теста, Инструкция по прохождению). Данная таблица хранит информацию о всех доступных и реализуемых системой тестах.

«ПройденныйТест» (Код тестируемого, Код теста, Дата прохождения). Это — таблица на связь, которая содержит информацию о тестах, пройденных конкретным тестируемым.

«Результат» (Код тестируемого, Код теста, Код критерия). Таблица, хранящая результаты прохождения теста тестируемым.

«Критерий» (Код критерия, Код теста, Название критерия). Данная таблица хранит виды критериев для теста.

«Данный ответ» (Код тестируемого, Код теста, Номер вопроса, Текст ответа, Код варианта ответа). Таблица хранит информацию об ответах, данных тестируемым.

«Вариант ответа» (Код варианта ответа, Код теста, Название ответа). Таблица, хранящая виды вариантов ответа на вопросы психологических тестов.

«Вопрос теста» (Номер вопроса, Код теста, Текст вопроса, Правильный ответ). Данная таблица хранит информацию о вопросах теста и правильный вариант ответа на него.

«Батарея тестов» (Номер батареи). Таблица, содержащая информацию о батареях тестов.

«Элемент батареи» (Код теста, Номер батареи, Включен). Таблица, хранящая информацию о включенности теста в батарею тестов.

«Соискатель» (Код соискателя, Уровень полномочий, Код профессии, Код тестируемого). Таблица, хранящая информацию о соискателе и его уровне полномочий.

Рисунок 16. Логическая модель данных

«Профессия» (Код профессии, Название профессии, Код профессиональной сферы). Данная таблица содержит информацию о видах профессий.

«Профессиональная сфера» (Код профессиональной сферы, Название профессиональной сферы). Таблица хранит названия профессиональных сфер.

«Качество» (Код качества, Название качества, Минимальное значение, Максимальное значение, Корректируемость, Код теста, Код критерия, Код профессии, Код профессиональной сферы). В данной таблице хранится информация о качествах, которыми в той или иной степени обладает или не обладает тестируемый, что определяется после прохождения тестирования, и насколько они способны корректироваться.