Концептно-ориентированная модель

Концептно-ориентированная модель данных основана на теории решеток и теории упорядоченных множеств. Другой источник идей, используемых при создании этой модели, это формальный концептный анализ. В основе концептно-ориентированного подхода лежит положение, что модель должна быть иерархической и многомерной одновременно. Она также пересекается с функциональной моделью данных и моделью данных, основанной на универсальном отношении.

Фундаментальный принцип концептно-ориентированной парадигмы состоит в том, что объекты живут в пространстве, структура которого описывает синтаксис или схему модели. Элементарные части пространства называются концептами, а объекты или экземпляры концептов называются элементами данных. Концепты аналогичны отношениям или таблицам в реляционной модели, тогда как элементы данных аналогичны строкам или записям.

Концептно-ориентированная модель позволяет разработчику баз данных описать естественное представление синтаксиса и семантики данных, которые обладают как иерархическими так и многомерными свойствами. Исходя всего лишь из небольшого количества основных понятий и принципов, этот подход позволяет смоделировать разнообразные существующие методы и практические примеры, такие как многозначные признаки, сложные отношения, группирование и агрегирование, онлайновую аналитическую обработку (OLAP), логический вывод, управление жизненным циклом, сложную категоризацию, онтологии и многие другие механизмы.

Содержание

Синтаксис модели

На синтаксическом уровне концепт определяется как комбинация его надконцептов. Как следствие каждый концепт одновременно включен в каждый из его надконцептов. Формально синтаксис или схема модели дополняются одним верхним концептом и одним нижним концептом, и тогда эта структура образует решетку. Верхний концепт является прямым или непрямым родителем любого другого концепта в модели тогда как нижний концепт прямо или косвенно включает любой другой концепт в модели.

Альтернативно концептно-ориентированный синтаксис (схема) может быть описан в традиционных терминах размерностей и доменов. Каждый надконцепт в определении концепта является доменом для размерности с данной парой подконцепт-надконцепт. Размерность обычно имеет уникальное имя в области своего концепта. Таким образом, каждый концепт определяется как множество имен размерностей со своими доменами в других концептах. Схема базы данных может быть тогда представлена ациклическим графом в котором узлы соответствуют концептам, а ребра размерностям, ведущим от концепта к его доменам в суперконцептах. Двойственным к размерности является понятие инверсной размерности, которое понимается как характеристика или атрибут, принимающий значения из какого-то надконцепта (а не подконцепта). Важно, что размерности однозначны, тогда как инверсные размерности многозначны.

Семантика модели

На семантическом уровне модель данных представляется ее элементами данных. Элемент определяется как комбинация надэлементов взятых из надконцептов. Богатство концептно-ориентированной модели основано на существовании самых разных интерпретаций ее формальной семантики:

  • Надэлемент может интерпретироватья как характеристика данного элемента, принимаемая соответствующим атрибутом или координата этого элемента в пространстве надконцепта. В этом случае целая может рассматриваться как иерархическая многомерная система координат, где объекты являются координатами для других объектов.
  • Надэлементы могут также интерпретироваться как множества, группы или категории для своих подэлементов. Таким образом, каждый элемент в модели включается в несколько надэлементов-групп и сам включает свои подэлементы.
  • Предполагается, что каждый элемент является экземпляром некоторого отношения по отношению к его надэлементам, и с другой стороны, его подэлементы связывают его с другими элементами в модели.
  • Надэлемент может интерпретироваться как базовый объект для его подэлементов, и с другой стороны, подэлементы являются расширениями для его надэлементов.

Пример

Диаграмма описывает синтаксическую структуру компании, которая получает заказы, состоящие из частей и затем выполняет их за несколько операций.

Синтаксически концепт Orders характеризуется двумя размерностями и двумя инверсными размерностями. Размерности имеют домены в концептах Addresses и Customers, а инверсные размерности имеют домены в концептах OrderParts и OrderOperations. Заметим, что размерности всегда принимают единственное значение и соответствуют отношению много-к-одному. Инверсные размерности принимают несколько значений и соответствуют отношению один-к-многим. Отношения многие-к-многим реализуются посредством общих подконцептов. Примитивная или каноническая размерность этой модели равна 7, поскольку это число путей от нижнего концепта к верхнему.

Семантически каждый заказ состоит либо из множества частей, либо из множества операций, которые необходимых для выполнения этого заказа. Двойственным образом, заказ является комбинацией одного адреса (доставки) и одного заказчика. В канонической форме каждый элемент мог бы быть представлен как комбинация 7 примитивных элементов данных.

Элементы-заказы интерпретируются как экземпляры отношений по отношению к их надэлементам из концептов Addresses и Customers. С другой стороны, эти же самые элементы-заказы связаны с другими элементами этой модели посредством подэлементов из OrderParts и OrderOperations, интерпретируемых как экземпляры отношений. Таким образом, роль элементов-заказов относительна и зависит от рассматриваемого уровня.

Верхний концепт представляет предметную область на наиболее абстрактном уровне без каких-либо деталей. Распространяя информацию наверх мы получаем агрегированные значения всех свойств целой компании. Например, можно вычислить общее количество заказов или операций в заказах, выполненных в компании, используя соответствующие инверсные размерности верхнего концепта. Одна инверсная размерность это путь в обратном направлении.

Нижний концепт представляет предметную область на наиболее детальном уровне и равен сумме всех концептов, которые не имеют подконцептов. Обычно этот уровень включает много элементов для которых можно получить много свойств, используя их размерности. Например, часть заказа характеризуется одним заказом и одним товаром, которые в свою очередь характеризуются их свойствами более высокого уровня и т. д. вплоть до верхнего концепта.

В решетке можно определить произвольное отношение, используя подконцепты нижнего уровня. Например, для каждого заказчика можно определить множество групп товаров, которые он когда-либо заказывал, как специальное отношение посредством концептов нижнего уровня Products, OrderParts и Orders.

См. также

Ссылки

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home