Modelovanje podataka ER dijagrami Baze podataka 1 Modelovanje

Modelovanje podataka ER dijagrami Baze podataka 1

Modelovanje podataka Modelovanjem se realni svet svodi na određeni apstraktan skup podataka koji ga opisuju › Elementi modela su apstrakcija realnosti Važno je › Uočiti granice informacionog sistema › Izdvojiti bitne objekte za informacioni sistem 2

Model podataka Osnovne komponente modela podataka: › Struktura podataka – statički opis stanja realnog sveta › Operacije – izražavaju dinamiku iz realnog sveta › Ograničenja (constraints) – posledica su ograničenja iz realnog sveta 3

ER model Entity-Relationship (ER)model ili model objekti-veze (MOV) • Detaljan logički prikaz entiteta, njihovih atributa i međusobnih veza • Formiran kao osnova za projektovanje IS, sagledavanje skupa podataka, realizovanje pristupa i manipulacije na skupu podataka ER dijagram sadrži tri osnovna tipa komponenti Entitete (objekte) Veze Atribute 4

ER model – osnovni pojmovi Entitet › Osoba, mesto, objekat, događaj ili koncept u korisničkom okruženju o kojima želimo da beležimo i čuvamo podatke › Pravougaonici u ER dijagramima Tip entiteta › Kolekcija entiteta koji imaju zajedničke osobine Atribut › Imenovana osobina ili karakteristika koja je od značaja za informacioni sistem › Ovali (elipse) u ER dijagramima 5

Osnovni elementi ER dijagrama entitet atribut slabi poveznik entitet (veza) gerund (glagolska imenica) 6

Entitet (objekat) Opšti pojam (objekat, proces, pojava) koji možemo jednoznačno odrediti, a o kome u bazi podataka čuvamo podatke Naziv entiteta zajedno sa svojim atributima čini tip entiteta unutar koga može postojati više instanci (pojava) entiteta U modelu su predstavljeni imenicama 7

Entitet (objekat) grafički prikaz - pravougaonik unutar koga je upisan naziv tipa entiteta Primer: Automobil Kuća Osoba Projekat 8

Atribut Karakteristika (svojstvo) koje bliže opisuje entitet Može dobiti vrednost iz određenog skupa vrednosti koji predstavlja domen atributa (tip vrednosti atributa) Atribut ili skup atributa koji jednoznačno određuje svaku pojavu tipa entiteta se naziva primarni ključ tipa entiteta 9

Atribut Grafički prikaz - elipsa unutar koje je upisan naziv atributa • Ključni atibuti se podvlače Naziv Veličina Ime Cena JMBG 10

Poveznik (veza) › Odnos ili veza između pojava jednog ili više tipova entiteta koji je od značaja za informacioni sistem › Veza kazuje da se pojavio događaj ili da postoji prirodna veza između tipova entiteta › Definicija treba da objasni prirodu veze i zašto je važna 11

Poveznik (veza) Tip veze - skup veza iste vrste Veze se uvek označavaju glagolima Grafički se prikazuju rombom unutar koga piše naziv tipa veze Stepen veze - broj entiteta koje posmatrana veza povezuje › binarna, ternarna, itd. › refleksivna (rekurzivna)kada jedan entitet u vezi ima dve različite uloge 12

Stepen veze › binarna veza: › ternarna veza: › refleksivna (rekurzivna) veza: 13

Paralelna veza Među entitetima može postojati paralelna veza Ona može biti dvostruka, trostruka, itd. 14

Ključ (jedinstveni identifikator) › Svaki tip entiteta mora imati neki atribut ili skup atributa na osnovu koga razlikujemo svaku pojedinačnu pojavu tog tipa entiteta › Definicija ključa Atribut (ili skup atributa) koji jedinstveno identifikuju svaku pojedinačnu pojavu tipa entiteta › Pravila za izbor ključa 1. Odabrati atribut koji neće menjati svoju vrednost 2. Odabrati atribut koji nikada neće imati null vrednost 15

Kardinalitet veze Broj pojava entiteta B koji mogu biti povezani sa svakom pojavom entiteta A Kardinalitet veze - opisuje ograničenja preslikavanja pojedinačnih entiteta koji učestvuju u posmatranoj vezi › 1: 1, 1: N, N: M › moguće je da u nekoj vezi pojedine instance nekog entiteta ne učestvuju (1: 0, 0: N) 16

Kardinalitet Minimalni kardinalitet › Minimalni broj pojava entiteta B koji mogu biti povezani sa svakom pojavom entiteta A Maksimalni kardinalitet › Maksimalni broj pojava entiteta B koji mogu biti povezani sa svakom pojavom entiteta A › Oznaka: (min, max) 17

Primeri Kardinalitet tipa 1: 1 Radnik (1, 1) je Ivo (Ivo, Polisa 2) Ana (Ana, Polisa 1) Eva (Eva, Polisa 3) Aca (Aca, Polisa 4) (1, 1) Osiguranik Polisa 1 Polisa 2 Polisa 3 Polisa 4 18

Primeri Kardinalitet tipa 1: 1 Radnik (1, 1) je Ivo (Ivo, Polisa 2) Ana (Ana, Polisa 1) Eva (Eva, Polisa 3) (0, 1) Osiguranik Polisa 1 Polisa 2 Polisa 3 Polisa 4 19

Primeri Kardinalitet tipa 1: 1 Radnik (0, 1) je Ivo (Ivo, Polisa 2) Ana (Ana, Polisa 1) Eva (Eva, Polisa 3) Aca (0, 1) Osiguranik Polisa 1 Polisa 2 Polisa 3 Polisa 4 20

Primeri Kardinalitet tipa 1: N Radnik (1, 1) Raspoređen (1, N) Ivo (Ivo, programer) Ana (Ana, projektant) Eva (Eva, sekretarica) Aca (Aca, projektant) Pera (Pera, direktor) Mira (Mira, direktor) Radno mesto Projektant Programer Sekretarica Direktor 21

Primeri Kardinalitet tipa 1: N Radnik (1, 1) Raspoređen Ivo (Ivo, projektant) Ana (Ana, projektant) Eva (Eva, sekretarica) Aca (Aco, projektant) (0, N) Radno mesto Projektant Programer Sekretarica Direktor 22

Primeri Kardinalitet tipa 1: N Radnik (0, 1) Raspoređen (1, N) Ivo (Ivo, projektant) Ana (Ana, projektant) Eva (Eva, sekretarica) Aca (Aco, programer) Pera (Pera, direktor) Mira Radno mesto Projektant Programer Sekretarica Direktor 23

Primeri Kardinalitet tipa 1: N Radnik (0, 1) Raspoređen Ivo (Ivo, projektant) Ana (Ana, projektant) Eva (Eva, sekretarica) Aca (0, N) Radno mesto Projektant Programer Sekretarica Direktor 24

Primeri Kardinalitet tipa M: N Radnik (1, M) Radi Ivo (Ivo, Lido) Ana (Ivo, Faktura) Eva (Ana, Skladištenje) Aca (Ana, Lido) (1, N) Projekat Lido Faktura Skladištenje Nabavka (Eva, Nabavka) (Aca, Nabavka) 25

Primeri Kardinalitet tipa M: N Radnik (0, M) Radi Ivo (Ivo, Lido) Ana (Ivo, Faktura) Eva (Ana, Skladištenje) Aca (Ana, Lido) (1, N) Projekat Lido Faktura Skladištenje Nabavka (Eva, Nabavka) 26

Primeri Kardinalitet tipa M: N Radnik (0, M) Radi Ivo (Ivo, Lido) Ana (Ivo, Faktura) Eva (Ana, Skladištenje) Aca (Ana, Lido) (0, N) Projekat Lido Faktura Skladištenje Nabavka 27

Primeri Rekurzivna veza rukovodi (0, N) Radnik (0, 1) sluzi rukovodi Ana (Ana, Eva) Ana Eva (Ana, Aca) Eva Aca (Eva, Ivo) Aca Ivo 28

Primeri Rekurzivna veza Je deo (0, N) Proizvod (0, M) Sastoji se od Sastavnica 101 (101, Motor) Y 45 (101, Karoserija) Motor (Motor, Klip) Karoserija (Y 45, Motor) Klip (Y 45, Karoserija) 101 Y 45 Motor Karoserija Klip 29

Primeri Veza reda većeg od dva Student (0, N) Izvodjenje_ nastave (0, N) Nastavnik (1, N) Predmet 30

Slabi entiteti nemaju atribut koji bi mogao biti sopstveni ključ. Slabi entiteti ne mogu da egzistiraju bez identifikujuće relacije ka drugom entitetu. Parcijalni ključ je deo ključa koji dolazi iz slabog entiteta. Ostatak ključa potiče od drugog entiteta u relaciji. 31

Primeri Slabi tip entiteta Tip entiteta dete je identifikaciono zavistan Roditelj N ID R_D 1 Dete 32

Apstrakcija podataka Specijalizacija › Proces kreiranja nekoliko entiteta (specijaliziranih podklasa) iz jednog entiteta Generalizacija › Proces kreiranja jednog opšteg entiteta (generalne superklase) iz nekoliko srodnih entiteta Uglavnom govorimo o specijalizaciji, ali najveći broj informacija nastaje generalizacijom. 33

Apstrakcija podataka Generalizacija je apstrakcija u kojoj se skup sličnih tipova objekata predstavlja opštijim generičkim tipom (nadtipom). Pod sličnim tipovima objekata ovde se mogu tretirati tipovi objekata koji imaju jedan broj istih (zajedničkih) atributa, tipova veza sa drugim objektima i operacija. Generalizacija - primer › Studenti, Nastavnici, Političari, Pevači su OSOBE 34

Primeri Generalizacija (IS_A hijerarhija) Vozilo IS_A Autobus Kamion Limuzina 35

Primeri • Generalizacija (IS_A hijerarhija) Stanovnik IS_A Zaposlen Nezaposlen Penzioner 36

Kardinaliteti IS_A hijerarhije Preslikavanje može biti: › Totalno (ako svakoj pojavi nadklase odgovara bar jedna pojava podklase) Minimalni kardinalitet je jedan › Parcijalno (ako bar jednoj pojavi nadklase ne odgovara nijedna pojava podklase) Minimalni kardinalitet je nula Takođe može biti: › Disjunktno (ako je svakoj pojavi nadklase pridružena pojava iz najviše jedne podklase) Maximalni kardinalitet je jedan › Presečno (ako bar jednoj pojavi nadklase odgovaraju pojave iz više od jedne podklase) Maximalni kardinalitet je N 37

Primeri Kardinaliteti IS_A hijerarhije › totalno › disjunktno Stanovnik (1, 1) IS_A (1, 1) Zaposlen (1, 1) Nezaposlen (1, 1) Penzioner 38

Primeri Kardinaliteti IS_A hijerarhije › parcijalno › presečno Nezaposlen (0, N) IS_A Dete Učenik Student Invalid 39

Gerund Pretvara tip poveznika u tip entiteta › Kada treba povezati dva tipa poveznika (tada oni postaju gerund) › Kada treba povezati tip poveznika sa tipom entiteta (tada tip poveznika postaje gerund) 40

Gerund (glagolska imenica) X XY Y XYVW V VW W 41

Primeri Gerund (glagolska imenica) Radnik osposobljen Mašina proizvodi može_ proizvesti Potrebna nam je veza proizvodi Deo 42

Heuristika Obuhvata metode i tehnike rešavanja problema, učenja i otkrivanja znanja koje su bazirane na iskustvu. Obuhvata korišćenje raznih uopštenih pravila, intuicije, ‘informisanog’ nagađanja i zdravog razuma. Heuristički metodi mogu da ubrzaju proces nalaženja dovoljno dobrog rešenja. 43

Heuristička uputstva Imenice ukazuju na potrebu uvođenja tipova entiteta. Glagolski oblici ukazuju na potrebu uvođenja tipova poveznika ili gerunda. Fraze oblika “bar jedan”, “najmanje jedan”, “više” i slične, ukazuju na kardinalitete tipova poveznika ili gerunda. Postojanje različitih uloga eniteta jednog skupa u vezama sa entitetima drugih skupova, ukazuje na potrebu uvođenje više tipova poveznika između odgovarajućih tipova entiteta. 44

Heuristička uputstva Veze između entiteta jednog skupa ukazuju na potrebu uvođenja rekurzivnog tipa poveznika. Kod rekurzivnih veza je preporučljivo da se uloge entiteta eksplicitno navedu. Vremensko prethođenje entiteta jednog skupa u odnosu na entitete nekog drugog skupa, ukazuje na egzistencijalnu zavisnost entiteta drugog skupa od entiteta prvog skupa i potrebu uvođenja minimalnog kardinaliteta. 45

Heuristička uputstva Potreba povezivanja tri ili više tipova entiteta, gde u vezi mogu učestvovati samo entiteti koji su već u vezi sa entitetima jednog (ili više) drugih skupova, ukazuje na neophodnost korišćenja gerunda, kao modela tih veza. Postojanje entiteta jednog skupa sa specifičnim osobinama ili sa specifičnim vezama sa entitetima drugih skupova, ukazuje na potrebu uvođenja I_SA hijerarhije. 46

Heuristička uputstva Svako obeležje može pripadati samo jednom tipu entiteta ili samo jednom tipu poveznika. Pojave tipa poveznika nasleđuju ključeve povezanih pojava tipova entiteta. Pojave slabog tipa entiteta nasleđuju ključ pojave regularnog tipa entiteta. Pojave podklase nasleđuju ključ i osobine superklase. Tip entiteta ili tip poveznika treba da sadrži samo ona obeležja skupa entiteta ili skupa poveznika iz realnog sveta , koja su bitna za realizaciju ciljeva postavljenih pred automatizovani informacioni sistem. 47