35
другую книгу; информация о самых популярных книгах, т.е. таких, все
экземпляры которых находятся у читателей.
Основными результатами работы информационной системы
"Библиотека" станут база данных читательских и библиотечных фондов, а
также возможность автоматизированного контроля своевременного возврата
изданной литературы. Из-за использования штрих-кодов для читательских
билетов и инвентарных номеров книг возможность ошибки при вводе
исключается. Особенностью разработанной информационной системы четко
выраженная модульность: для работы в небольшой библиотеке требуется
одно рабочее место, которое оснащено устройство с компьютером и, при
необходимости, принтером. При расширении библиотечной сети система
может быть легко изменена и распределена между несколькими рабочими
станциями, подключенными к локальной сети. Это изменение не потребует
каких-то значительных усилий.
36
Глава 2. Проектная часть
2.1. Описание входных и выходных параметров информационной
системы
Входными данными АИС «Библиотека» будет являться информация,
поступающая в базу данных. Сведения о книге в качестве входных данных:
код книги; автор; название; ключевые слова; количество экземпляров.
Рассмотрим в качестве входных данных ведения о читателях: №
зачетной книжки/табельный номер; код направления/кафедра; ФИО; форма
обучения/должность; год поступления.
Выбор нужной книги или читателя будет производиться посредством
поиска по заданным критериям. Критерии поиска для книги:
1) код книги;
2) название;
3) автор;
4) ключевые слова;
Критерии поиска для читателя:
1) № зачетной книжки;
2) код направления;
3) ФИО.
При выдаче книг в базу данных автоматически будет заноситься дата
выдачи книги, а при возврате – дата возврата.
Выходными данными информационной системы будет являться
информация, обработанная в базе данных и используемая для формирования
отчетов. В результате работы системы будут получены следующие выходные
данные:
1) база данных книг и читателей, представленная в виде форм
программы;
37
2) сформированный отчет о должниках для контроля своевременного
возврата выданной литературы;
3) формуляр читателя.
2.2 Построение инфологической модели предметной области
На этапе проектирования базы данных Infolog собираются и
обрабатываются сведения о книгах в библиотеке, информации о читателях и
книгах, которые издаются руками. Основными конструктивными элементами
инфологических моделей являются сущности, атрибуты и связи между ними.
Информационная модель области темы (информационно-логическая
модель) ориентирована на человека и не зависит от типа СУБД. Она определяет
совокупность информационных объектов, их атрибуты и отношения между
объектами, динамику изменений в тематической области и характер
информационных потребностей пользователей. Информационная модель
домена может быть описана моделью Entity-Relationship (модель Чена),
основанной на разделении реального мира на отдельные отличительные
сущности, которые однозначно связаны друг с другом, и обе категории-
сущность и связь используются первичными, неопределенными понятиями .
Целью инфологического моделирования является предоставление людям
наиболее естественных методов сбора и отображения информации, которая
будет храниться в создаваемой базе данных. Поэтому они пытаются построить
информационную модель данных, аналогичную естественному языку
(последняя не может быть использована в чистом виде из-за сложности
обработки текстов компьютером и неоднозначности естественного языка).
Основными структурными элементами модели информационной панели
являются сущности, отношения между ними и их свойствами (атрибутами).
Сущность - любой отличительный объект (объект, который мы можем
отличить от другого), информация о котором должна храниться в базе данных.
Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет и т. д.
38
Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности.
Понятие типа сущности относится к множеству однородных индивидуумов,
объектов, событий или идей, действующих в целом. Экземпляр сущности
ссылается на определенный элемент в группе.
Атрибут - это именованная характеристика сущности. Имя должно быть
для конкретного типа сущности однозначно, однако он может быть для
различных типов Сущностей одинаково (например, цветовой атрибут для
многих сущностей можно определить: книга, системный блок и т. д.).
Существует разница между типом и экземпляром. Цвет типа атрибута имеет
много экземпляров или значений: красный, черный, белый. Однако каждому
экземпляру сущности присваивается только одно значение атрибута. Нет
абсолютной разницы между типами сущностей и атрибутами. Атрибут
относится только к типу сущности. В другом контексте атрибут может
выступать в качестве независимой сущности.
Ключ - это минимальный набор атрибутов, значения которых позволяют
однозначно найти необходимый экземпляр сущности. Минимальное значение
означает, что исключение атрибута из группы не позволяет идентифицировать
сущность на основе оставшихся атрибутов.
Связь - соединение двух или более сущностей. Если база данных
предназначалась только для хранения отдельных несвязанных данных, ее
структура может быть очень простой. Однако одним из основных требований к
организации базы данных является возможность поиска некоторых сущностей
на основе значений других, для которых необходимо установить определенные
соединения между ними. А поскольку реальные базы данных часто содержат
сотни или даже тысячи сущностей, теоретически между ними может быть
установлено более миллиона связей. Наличие такого разнообразия соединений
определяет сложность инфологических моделей. Требования к модели
информационной панели:
1) адекватное отображение области;
2) предотвращение неоднозначной интерпретации модели;
39
3) четкое определение смоделированной области темы (конечность
модели);
4) легко расширяемость, ввод новых данных без изменения ранее
определенных, то же самое относится к удалению данных;
5) возможность составления и разборки модели из - за большого размера
реальных инфологических моделей;
6) легкое восприятие различными категориями пользователей;
желательно, чтобы информационная модель была создана специалистом,
работающим в этой области (или, по крайней мере, участвовавшим в ее
создании), а не только разработчиком компьютерных систем обработки
данных.
7) применимость языка спецификации модели как для ручного, так и для
автоматизированного проектирования информационных систем.
Компоненты инфологической модели (рисунок 3):
1) описание объектов и отношений между ними, называется ER-модель
(представляет собой модель " сущность-отношения");
2) описание потребностей пользователей в информации;
3) алгоритмические отношения атрибутов;
4) языковые отношения в связи с особенностями представления
предметной области в языковой среде;
5) условия целостности.
Рисунок 3 - Компоненты инфологической модели
40
В результате изучения предметной области были выделены восемь
сущностей: «Студент», «Направление подготовки», «Сотрудник», «Выдача
книг», «Книга», «Распределение экземпляров», «Расположение книги»,
«Архив» и соответствующие им атрибуты.
Сущность «Студент» предназначена для заполнения информации о
студентах-читателях и содержит атрибуты: Номер зачетной книжки, Код
направления, ФИО, Год поступления, Форма обучения (Рисунок 4).
Рисунок 4 – Сущность «Студент»
Сущность «Направление подготовки» хранит информацию о коде и
названии направления подготовки. Атрибуты: Код направления, Название
(Рисунок 5).
Рисунок 5 - Сущность «Направление подготовки»
Сущность «Сотрудник» содержит информацию о сотрудниках-читателях
библиотеки (рисунок 6). Имеющиеся атрибуты: Табельный номер, ФИО,
Должность, Кафедра
Студент
№ зачетной книжки
Код направления
ФИО
Год поступления
Форма обучения
Направление подготовки
Код направления
Название
41
Рисунок 6 - Сущность «Сотрудник»
Сущность «Выдача книг» содержит данные о книгах, находящихся на
руках у читателей (Рисунок 7). Имеющиеся атрибуты: Номер зачетной
книжки, Код книги, Дата получения, Дата возврата, Факт возврата,
Табельный номер.
Рисунок 7 - Сущность «Выдача книг»
Сущность «Книга» содержит информацию о книгах библиотеки (Рисунок
8). Атрибуты: Код книги, Автор, Название, Ключевые слова, Количество
экземпляров.
Сотрудник
Табельный номер
ФИО
Должность
Кафедра
Выдача книг
№ зачетной книжки
Код книги
Дата получения
Дата возврата
Факт возврата
Табельный номер
42
Рисунок 8 - Сущность «Книга»
Сущность «Распределение экземпляров» содержит информацию о
количестве экземпляров книг находящихся в Читальном зале, Абонементе и
Книгохранилище (Рисунок 9). Атрибуты: Код книги, Читальный зал,
Абонемент, Книгохранилище.
Рисунок 9 - Сущность «Распределение экземпляров»
Сущность «Расположение книги» содержит информацию о
расположении книг, имеет Атрибуты: Код книги, Номер ряда, Номер
стеллажа, Номер полок (рисунок 10).
Книга
Код книги
Автор
Название
Ключевые слова
Количество
экземпляров
Распределение экземпляров
Код книги
Читальный зал
Абонемент
Книгохранилище
43
Рисунок 10 - Сущность «Расположение книги»
Сущность «Архив» содержит информацию о студентах, закончивших
обучение и уволенных сотрудниках (Рисунок 11). Атрибуты: Номер зачетной
книжки, Код направления, ФИО, Год отчисления, Форма обучения, Код
книги, Факт возврата, Должность, Кафедра.
Рисунок 11 - Сущность «Архив»
Расположение книги
Код книги
Номер ряда
Номер стеллажа
Номер полок
Архив
№ зачетной книжки
Код направления
ФИО
Год отчисления
Форма обучения
Должность
Должность
44
Модель Entity Relationship (ER-модель) - это модель данных, которая
позволяет описывать концептуальные схемы субъекта, и она используется для
разработки концептуальной базы данных высокого уровня. Во время
разработки модель ER преобразуется в определенную схему базы данных на
основе выбранной модели данных (реляционной, объектной, сетевой или
другой). ER-модель-это формальный дизайн, который сам по себе не требует
графических средств для его визуализации. В качестве графического
обозначения по умолчанию для визуализации ER-модели была предложена
диаграмма Entity Relationship (ER-диаграмма).
ER-модель, как описание предметной области, должна определить объекты
и взаимосвязи между ними, т.е. установить связи следующих двух типов:
1) связи между объектами и наборами характеристических свойств и таким
образом определить сами объекты.
2) связи между объектами, задающие характер и функциональную природу
их взаимозависимости.
В результате определения сущностей, атрибутов и связей между ними
разработана инфологическая модель, изображенная на рисунке 12.