Мета:Визначити поняття та елементи інформаційної моделі. Навчитися будувати діаграму інформаційної моделі та моделі станів.

Теоретична частина

Під інформаційною моделлю розуміється сукупність об’єктів (сутностей) ПрО, їхніх характеристик (атрибутів) і зв’язків між ними. Вона створюється за реляційним принципом: подання зв’язків між об’єктами і їхніми атрибутами у вигляді відношень.

Елементами інформаційної моделі (рис.4.1) можуть бути об’єкти, їхні атрибути й ідентифікатори, а також зв’язки між об’єктами.

Об’єктом може бути довільний предмет реального світу (людина, подія, місце. Документ або поняття), про який потрібно мати дані. Відомості про об’єкт, які мають значення для даної ІМ, називаються атрибутами об’єкту. Значення даних – це дійсні дані, що містяться в кожному атрибуті.

Наприклад, об’єкт – викладач, атрибут – прізвище, ім’я, по батькові, адреса, телефон, значення – Коротков Іван Петрович, вул.Одеська 57, 0681245689.

Для об’єктів ПрО визначаються їхні характерні ознаки або властивості, що називають атрибутами. Кожен атрибут – це абстракція певної характеристики об’єкта, властива всім представникам класу об’єктів, яка одержує унікальне ім’я. Розрізняються описові, додаткові атрибути та атрибути-посилання.

Описовий атрибут установлює реальну характеристику, що може визначатися одним з таких можливих способів:

– завданням числового діапазону;

– перерахуванням можливих значень, що може набувати атрибут;

– посиланням на документ, що визначає можливі значення;

– встановленням правил генерації припустимих значень.

Додатковий атрибут може набувати значень не в усіх об’єктах класу. Наприклад, для об’єктів класу «персональний комп’ютер» атрибут «тип монітора» є обов’язковим, а «тип принтера» — додатковим.

Атрибут-посилання визначає призначення або посилання на інший об’єкт. Наприклад, наукова стаття може містити у собі посилання на інші статті, книги тощо. На діаграмі, де наведено інформаційну модель, зв’язки між об’єктами зображуються стрілками. Зв’язок 1:1 позначається двонаправленою стрілкою, що має по одному «наконечнику» з кожного боку; зв’язок 1:N показується стрілкою, що має один «наконечник» з боку об’єкта, який має зв’язок з декількома об’єктами, і два «наконечники» з боку іншого об’єкта; і, нарешті, по два «наконечники» з кожної сторони має стрілка, що характеризує зв’язок N:M. Над стрілкою вказується ім’я зв’язку.

Зв’язки можуть бути умовними. Коли окремі екземпляри певного класу об’єктів можуть не брати участь у зв’язку, то відповідний кінець стрілки позначається літерою у. За звичайну назву зв’язку використовують літеру R, за якою міститься номер елемента.

У прикладі інформаційної моделі з діаграмним відображенням зв’язків зв’язок R3 є логічним наслідком зв’язків R1 і R2.

Рисунок 4.1 Приклад діаграми інформаційної моделі

Модель станів призначена для відображення динамічної поведінки, зміни станів об’єктів інформаційної моделі і життєвого циклу поведінки об’єктів. Стан моделі залежить від ситуації, обумовленої правилами і лінією поведінки об’єкта. Подія – це інцидент, що змушує об’єкт переходити з одного стану в інший. Усі екземпляри одного класу мають однакову поведінку, яка визначається:

– станом, залежним від поточних значень окремих його атрибутів;

– станом, що змінюється внаслідок виконаних над об’єктами дій;

– станом ПрО, залежним від сукупності станів її об’єктів;

– деякими процесами і діями, що змінюють стан об’єкта протягом його життєвого циклу.

Побудова моделі станів починається з виділення в інформаційній моделі об’єктів, що мають динамічну поведінку (наприклад, зміна стану з часом), визначення часу створення екземпляра об’єкта або його видалення (наприклад, електрична лампочка перегоріла, закінчився її ЖЦ).

У даному методі передбачені дві нотації для подання динамічних аспектів поведінки об’єктів:діаграма переходу станів і таблиця переходу в стани.

При побудові моделі станів для кожного об’єкта інформаційної моделі визначається:

1) множина станів, у яких об’єкт може перебувати;

2) множина інцидентів або подій, що примушують екземпляри класу змінювати свій стан;

3) правила переходу об’єкта з зафіксованого стану в новий стан за умови, що відбудеться деяка подія з множини подій;

4) дія, що виконується при переході об’єкта в новий стан.

Ця інформація подана на діаграмі переходу станів таким чином:

– кожний стан для класу об’єктів одержує назву, номер та унікальний ідентифікатор (ІD);

– стан позначається рамкою, що містить у собі номер і назву;

– початковий стан позначається стрілкою у напрямку до об’єкта, який змінює стан;

– перехід від стану до стану зображується дугою, позначеною міткою і назвою події, пов’язаною з цим переходом;

– заключний стан позначається штриховою лінією;

Рисунок 4.2 Простий приклад діаграми станів для технічного пристрою

Рисунок 4.3 Приклад виділення станів і переходу в UML

Рисунок 4.4 Приклад складної діаграми станів

Порядок виконання роботи

1. Вивчити теоретичний матеріал.

2. За допомогою UML виконати завдання п.3, 5.

3. За своїм завданням (лабораторна робота №2) побудувати діаграму інформаційної моделі із повним описом.

4. Побудувати таблицю із стовпцями: об’єкт, атрибути, значення для завдання і внести дані.

5. Побудувати діаграму станів для задачі за варіантом.