В статті розглянута задача забезпечення якості інформації в інформаційних системах за рахунок формалізації структури інформації, якою обмінюються система та її оператори. Структурування інформації, як метод забезпечення її коректності, пропонується проводити на основі єдиної мета моделі – теорії напівсхем. Запропонована концептуальна модель представлення зразків напівсхем в інформаційній системі

Ахмад Юсеф, Ибрахим Ибрахим

Жолткевич, Г. Н.

eNTUKhPIIR Electronic National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"; Institutional Repository

71 УДК 004.652/.942  Г. Н. ЖОЛТКЕВИЧ, д-р техн. наук, АХМАД ЮСЕФ ИБРАХИМ ИБРАХИМ, аспир., ХНУ им. В.Н. Каразина  МОДЕЛЬ ХРАНЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ПОЛУСХЕМ СРЕДСТВАМИ РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ  В статті розглянута задача забезпечення якості інформації в інформаційних системах за рахунок формалізації структури інформації, якою обмінюються система та її оператори. Структурування інформації, як метод забезпечення її коректності, пропонується проводити на основі єдиної мета моделі – теорії напівсхем. Запропонована концептуальна модель представлення зразків напівсхем в інформаційній системі.  Качество информации является одним из определяющих факторов качества информационных управляющих систем. Актуальность проблемы обеспечения качества информации в информационных управляющих системах связана, в первую очередь, с тем, что принимаемые на основании недостоверной, неактуальной, неточной информации управленческие решения могут привести к серьезным проблемам для объекта управления. Рассматривая проблему обеспечения качества информации в информационных системах, исследователи выделяют различные аспекты ее решения [1 – 5]. В качестве одного из факторов повышения качества информации является формализация структуры документов и создание интеллектуальных программных средств поддержки оборота формализованных документов. Введение формализованных документов должно базироваться на строгих математических моделях, отражающих концептуальный (структурно-логический) аспект предметной области. Авторами в настоящей работе в основу построения таких моделей положена общая алгебраическая метамодель (теория полусхем), впервые предложенная Жолткевичем Г. Н. и Семеновой Т. В. в работе [6]. Дальнейшее развитие этот аппарат получил благодаря работе [7], авторами которой удалось представить общую метамодель средствами реляционной алгебры и, тем самым, обеспечить ее технологическую поддержку. Несмотря на то, что теория полусхем оперирует с экземплярами (образцами [6]) понятий, однако исследование методов их обработки остаются за ее рамками. В связи с этим представляется перспективным расширение метамодели в этом направлении. Первый шаг сделан в работе [8], где показано, что каждый образец понятия полусхемы изоморфен некоторому маркированному графу. Несмотря на теоретическую важность этого результата, проясняющего структуру образцов понятий в теории полусхем, практическое его использование требует технологического обеспечения обработки и хранения маркированных деревьев, представляющих образцы понятий. 72 Целью настоящей работе является исследование возможности использования реляционной модели данных для организации хранения образцов полусхемы. В настоящей работе используется система обозначений и определений работ [6, 7], которая приводится ниже. Для пары множеств X , Y  обозначим  M X,Y  – множество частичных, хотя бы где-то определенных, отображений из X  в Y ;  dom f  – область определения отображения  f M X,Y ;  im f  – область значения отображения  f M X,Y ; xR  – подмножество   y Y | x, y R   для бинарного отношения R  между множествами X  и Y ; *X  – множество конечных последовательностей элементов множества X , включающее пустую последовательность, которая всегда обозначается символом  ;  1 k 1h x x x  – для любой непустой последовательности элементов множества X ;  1 2 k 2 kt x x x x x  – для любой непустой последовательности эле-ментов множества X . Полусхемой предметной области назовем тройку  S , , N R D , где N , R  – конечные множества понятий и ролей соответственно,  M , D N R N , для которой выполняется условие: для  n ,   f ,g M , , r  N R N R  таких, что  n,f D ,  n,g D  и    r dom f dom g , верно    f r g r . Для полусхемы  S , , N R D  понятие nN  называется базовым, если для всякого  f M , R N  выполняется  n,f D . Множество базовых понятий полусхемы будем обозначать 0N . Пусть  S , , N R D  является полусхемой и для некоторого nN  существует  f M , R N  такое, что  n,f D . Тогда будем говорить, что для понятия n  задан вариант определения f . В работе [7] показано, что полусхема может быть однозначно представлена реляционной базой данной с двумя отношениями. Концептуальная модель базы данных в нотации языка UML представлена на рис. 1. Соответствующие этой модели семантические ограничения приведены ниже на языке OCL (Object Constraint Language) [9]. 73 package SemischemaMetamodel   context BasicNotion inv differentia :   self.relevance->size() = 0   context Triad inv triad_key :   self.attribute.propertyOf->intersection( self.context.content) = Set{self}   context DefinitionCase inv definition_uniqueness :   DefinitionCase.allInstances()->select(f : DefinitionCase | f.content = self.content) = Set{self}   context DefinitionCase inv role_local_uniqueness : Рис. 3. UML метамодель полусхем. 74   DefinitionCase.allInstances()->forAll(f |    DefinitionCase.allInstances()->forAll(g |     f <> g and f.relevance->intersection(      g.relevance)->notEmpty() and     forAll(r : Role |      f.content.attribute->intersection(       g.content.attribute)->includes(r) implies      f.content->select(t : Triad |       t.attribute = r).constituent =      g.content->select(t : Triad |       t.attribute = r).constituent)))  endpackage  В работе [8] определено маркированное дерево. Под деревом мы будем понимать ориентированный граф  G , ,beg : ,end :  V E E V E V , обладающий следующими свойствами: 1. множество  endV E  состоит из одного элемента, который обозначается через root  и называется корнем дерева; 2. для каждого vV , отличного от root , существует единственный путь, началом которого является root , а концом v . Маркированным деревом называется восьмерка T , ,M ,M ,beg : ,end : ,m : M ,m : M ,   V Ev V E EV E E V E VV E для которой  , ,beg : ,end : V E E V E V  является деревом. Как показано в работе [8], образцы понятий, определенные в [6] являются специальным образом маркированными деревьями. Для полусхемы  S , , N R D  маркированное дерево 00T , , , , beg : ,end : ,m : ,m : ,   V EV E D N R E V E VV D N E R удовлетворяющее следующим условиям: 1.   0m v V N  тогда и только тогда, когда v  – лист дерева; 2. если    m v n,f V D , то mE  устанавливает взаимно однозначное соответствие между   e | beg e v E  и  dom f ; 75 3. если v,vV , eE ,  beg e v ,  end e v ,    m v n,fV , а    m v n ,g V  (для некоторого g ) или  m v n V , и  m e rE , то  f r n , будем называть образцом понятия 0n , где    0 0m root n ,fV  для некоторого 0f . На рис. 2 представлена концептуальная модель образца полусхемы и далее приведены ограничения целостности на языке OCL. package PatternModel  Рис. 4. UML метамодель образца полусхемы 76  context Pattern inv basic_or_complex :   self.type.oclIsType(BasicNotion) implies     self.definition->isEmpty() and    self.value->notEmpty()   and   not self.type.oclIsType(BasicNotion) implies     self.definition->notEmpty() and    self.value->isEmpty()   context Pattern inv integrity :   self.type.relevance->includes(self.definition)  endpackage  Таким образом, в настоящей работе 1. показано, что для хранения образцов полусхемы можно использовать реляционную модель данных, концептуальная модель которой представлена на рис. 2; 2. выявлены семантические ограничения для предложенной модели. В дальнейшем необходимо построить аксиоматическую модель реляционной базы данных для хранения образцов полусхемы и разработать методы проверки корректности хранилища образцов полусхемы, базирующиеся на реляционном исчислении.  Список литературы: 1. Rose F. The Economics, Concept, and Design of Information Intermedia-ries. – Berlin: Springer, 1999. – 266 p. 2. Аксенов Е. Качество информации: от очистки данных – к модели предприятия. – PCWEEK. Корпоративные системы. – №36(354), 2002. – http://www.pcweek.ru/Year2002/N36/CP1251/CorporationSystems/chapt1.htm. 3. Eppler M. J. Mana-ging Information Quality. – Berlin: Springer, 2003. – 302 p. 4. Sy B. K., Gupta A.K. Information-Statistical Data Mining: Warehouse Integration with Examples of Oracle Basics. – The International Series in Engineering and Computer Science. – Vol. 757, 2004. – 312 p. 5. Bacharach M., Board O. The quality of information in electronic groups. – Netnomics. – № 4, 2002. – Pp. 73 – 97. 6. Жолтке-вич Г. Н., Семенова Т. В. К проблеме формализации концептуального моделирования информа-ционных систем. – Вісник Харк. нац. ун-та. Серія „Математичне моделювання. Інформаційні технології. Автоматизовані системи управління”. – № 605(2), 2003. – С. 33 – 42. 7. Жолтке-вич Г. Н., Семенова Т. В., Федорченко К. А. Представление полусхем предметных областей ин-формационных систем средствами реляционных баз данных. – Вісник Харк. нац. ун-та. Серія „Математичне моделювання. Інформаційні технології. Автоматизовані системи управління”. – № 629(3), 2004. – С. 11 – 24. 8. Жолткевич Г. Н., Ибрахим Ахмад Юсеф Ибрахим. О возможности представления образцов понятий полусхем маркированными деревьями. – Х.: Системи обробки інформації. – Вип. 2 (51), 2006. – С. 20 – 26. 9. OMG Unified Modelling Language Specification. Version 1.5. – An Adopted Formal Specification of the Object Management Group, Inc. – 2003. – 736 p. Поступила в редколлегию 02.04.06 

Модель хранения образцов полусхем средствами реляционных баз данных

http://repository.kpi.kharkov.ua/bitstream/KhPI-Press/30236/1/vestnik_KhPI_2006_19_Zholtkevich_Model.pdf

Модель хранения образцов полусхем средствами реляционных баз данных

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

eNTUKhPIIR Electronic National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"; Institutional Repository