К вопросу о семантическом моделировании предметной области локального банка данных

Идея применения семантических моделей в корпоративных информационных системах – глобальных банках данных, существует давно. С помощью семантических моделей можно решать задачи интеграции данных, аналитики, управления и др. На семантических технологиях можно построить распределенные базы данных, объединяющие информацию из различных предметных областей. В настоящее время для крупных предприятий имеются типовые проектные решения, которые после соответствующей доработки и настройки на предметную область предприятия позволяют в той или иной степени решать эти задачи [1, 2,3]. Однако для небольших предприятий, в связи с их ограниченными стоимостными ресурсами, по-прежнему остается актуальной задача построения собственного локального банка данных, настроенного на семантику именно его предметной области.

При построении или разработке любого локального банка данных необходимо внимательно и тщательно изучить и описать его предметную область. Ограниченные объемы предметной области локального банка данных позволяют это сделать. При этом информация о будущем инструментарии для разработки баз данных на ранних стадиях разработки банка данных во многих случаях может отсутствовать. Поэтому целесообразно построить такую модель предметной области, которая в дальнейшем позволила бы использовать инструментарий как для сильно типизированных, так и для слабо типизированных данных или их комбинаций.

При анализе литературы было выявлено, что общепринятого и формального определения предметной области предприятия не существует [5].

Будем считать, что предметная область это определенный универсум (класс, множество) объектов, рассматриваемых в пределах некоторого контекста. Под контекстом будем понимать отдельное рассуждение или некоторую теорию. В нашем случае множество функций и запросов локального банка данных определяет необходимую теорию, выступающую в качестве контекста:

ПрО = { Oi,j е К i }i=i,n ,j=i,m , К i с К , где:

ПрО – предметная область банка данных;

О i , j – объект предметной области;

К – множество классов эквивалентности, определяемых набором функций и запросов.

Таким образом, определена граница предметной области локального банка данных, подлежащая тщательному изучению и описанию.

Поскольку необходимо, чтобы в дальнейшем модель предметной области локального банка данных могла быть использована для инструментария проектирования как для сильно типизированных, так и для слабо типизированных данных или их комбинаций, предлагается модель предметной области рассматривать как множество из следующих компонентов:

– понятийная модель ПрО;

– содержательная модель ПрО;

– концептуальная модель ПрО;

• –    отношения, существующие между понятийной и содержательной моделями предметной области;

• –    отношения, существующие между понятийной и концептуальной моделями предметной области;

• –    отношения, существующие между концептуальной и содержательной моделями предметной области;

Понятийная модель ПрО – это совокупность понятий, соответствующих объектам реального мира и отношениям между ними. Представляется графом, вершины которого – конкретные понятия предметной области, а связи – отношения между ними.

Далее необходимо определить конкретные реализации в предметной области локального банка данных этих понятий, конкретные реализации их характеристик и отношений. Поэтому введем еще одну модель – содержательную. Содержательная модель ПрО - это помеченный граф, вершины которого являются информационными элементами – конкретными реализациями понятий, их характеристик и отношений между ними.

Имея понятийную и содержательную модели, теперь имеем возможность построить модель, в которой будут представлены как понятия, так и их реализации и соответствующие характеристики и отношения – концептуальную модель.

Концептуальная модель детально рассматривает ПрО и включают в себя как отношения между понятиям, так и отношения между реализациями, и отношения между понятиями и реализациями. Они состоят из узлов, их атрибутов и отношений различного типа, которые соединяют эти узлы. Понятия и отношения могут иметь общие свойства для нескольких понятий ПрО

Понятийная, содержательная и концептуальная модели могут иметь связи и по терминальным вершинам, что определяется семантикой предметной области.

Итоговая модель предметной области локального банка данных представляет собой метаграф [4] с соответствующими связями между по- нятийной, содержательной и концептуальной моделями. Процесс построения итоговой модели ПрО начинается с построения понятийной, содержательной и концептуальной моделей и завершается установлением всех необходимых связей между моделями. Для построения спецификации итоговой модели ПрО локального банка данных предлагается использовать классическую предикатную форму.

В заключение следует отметить, что предлагаемая модель предметной области локального банка данных является хорошим средством абстракции требуемого фрагмента реального мира для представления семантики этого фрагмента. Никаких ограничений для отображения как средствами проектирования сильно типизированных, так и слабо типизированных данных не имеет.