Логическое и концептуальное моделирование БД

Данные предметной области могут быть представлены на различных уровнях абстракции.

Информационная технология предполагает 3 уровня абстракции:

- логический;

- концептуальный;

- физический.

· Абстрагирование (выделение) информации о предметной области в соответствии с целями исследования называется логическим проектированием БД.

· Процесс перехода от одного уровня абстракции в представлении данных называется процессом проектирования БД.

Результатом логического проектирования БД является концептуальная схема предметной области.

· Концептуальная схема (КС) - абстрагированное описание предметной области (модель предметной области), ориентированное на достижение определенных целей и заданное в терминах выбранной модели данных.

Концептуальная схема может иметь большую или меньшую степень формализации. Например, в качестве МД можно взять предложение естественного языка. Тогда концептуальная схема будет представлять из себя текст описания предметной области. Для БД научных исследований такая концептуальная схема не является эффективной, так как допускает неопределенность в толковании тех или иных данных и связей между ними. В научных исследованиях используются только такие модели данных, которые четко формализуют понятие данных и допускают только однозначное толкование.

Концептуальная схема дает адекватное описание предметной области в терминах выбранной МД. КС является результатом учета различных пользовательских интересов по отношению к предметной области и при этом абстрагируется от конкретной вычислительной среды ее реализации.

С точки зрения конкретного пользователя в общем случае КС является избыточной. В то же время конкретного пользователя может интересовать определенные совокупности данных, которые по частям входят в состав КС, но в ее рамках не имеют единого абстрактного понятия, связывающего их. В связи с этим у конкретного пользователя возникает свой специфический взгляд на КС, который выражается в понятии внешней схемы.

· Выделенную и возможно преобразованную часть КС, непосредственно ориентированную на применение, называют внешней схемой (ВС).

На одной КС можно построить совокупность внешних схем.

Между внешней и концептуальной моделями должно быть реализовано необходимое отображение.

· Со стороны вычислительной системы концептуальная должна быть выделена и скорректирована таким образом, чтобы ее можно было бы представить в памяти вычислительной системы. Такая реализация называется внутренней схемой.

· Под физической БД подразумевается схема распределения данных по физическим носителям информации.

Основной (наиболее общей) моделью логического проектирования является трехуровневая модель архитектуры БД.

Трехуровневая модель не ориентирована на применение конкретной СУБД. Она предполагает, что полученная КС берется за основу для реализации специализированной СУБД. Такой подход в ряде случаев применяется в системах реального времени с целью достижения высокоскоростных характеристик доступа к реальным данным.

Однако чаще всего в качестве СУБД берется некая универсальная СУБД, ориентированная на поддержку тех или иных МД (иерархические, сетевые, реляционные СУБД). В этом случае возникает необходимость перехода к логической схеме, описывающей предметную область.

Таким образом трехуровневая модель преобразуется к четырехуровневой:

· Логической схемой ПО называется преобразованная в терминах модели данных используемой СУБД концептуальная схема.