3.1. СЕМАНТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДАННЫХ

Известные средства описания данных ориентируются на формы представления информации (синтаксические модели данных) или смысловые характеристики информации (семан­тические модели).

Семантические модели данных являются сред­ством представления структуры предметной области. Такие модели имеют много общего с иерархическими и сетевыми моделями данных, они могут использоваться как средство построения структуры соответствующих баз данных.

Семантические модели должны отвечать следующим тре­бованиям:

· обеспечить интегрированное представление о предмет­ной области;

· понятийный аппарат модели должен быть понятен как спе­циалисту предметной области, так и администратору БД;

· модель должна содержать информацию, достаточную для дальнейшего проектирования ЭИС.

Семантические модели данных используют общий набор понятий и отличаются конструкциями, применяемыми для их выражения, полнотой отражения понятий в модели, удобством использования при разработке ЭИС. Как эталон семан­тической полноты рассматривается естественный язык, а для формализации языковых конструкций в моделях применяет­ся аппарат математической лингвистики.

Рассмотрим конструкции естественного языка, декомпо­зиция которых невозможна без утраты смысла, т. е. выска­зывания. Структура высказываний оказывается достаточной для выражения закономерностей, присутствующих в предмет­ной области и ЭИС.

Элементами высказываний служат атомарные факты. Спо­соб представления атомарного факта состоит в указании объектов, их взаимодействий и свойств, которые описывают событие, соответствующее атомарному факту, а также указа­нии времени наступления этого события.

Объекты могут быть атомарными и составными.


Ато­марный объект — это любой объект, разложение которого на другие объекты в рамках данной предметной области не производится. Составные объекты содержат так или иначе организованные множества объектов. Рекурсивно применяя это определение, можно получить произвольную структуру объектов и фактов и рассматривать ее как со­ставной объект. Информация о том, что объект имеет не­которое свойство или несколько объектов взаимосвязаны, представляется в виде высказывания об объекте (или груп­пе объектов).

Существуют правила вывода новых свойств и связей из ранее определенных свойств и связей. Конъюнкция двух свойств является новым свойством. Свойства могут образо­вывать комбинации и наследоваться через связи.

Объект может существовать независимо от того, опреде­лены или нет свойства и связи, относящиеся к этому объекту. Обязательное свойство, необходимое для определения суще­ствующего объекта, — это время его появления и время его исчезновения (как элемента информационных потребностей пользователей ЭИС).

Объект может быть составным, т. е. построенным как мно­жество других объектов и, возможно, атомарных фактов.

Объекты могут вступать в отношения двух типов — обоб­щения, когда один объект определяется в виде множества дру­гих объектов, и агрегации, когда объект соотносится с име­нем действия, в котором он может участвовать. Например, объект Личность обобщает такие объекты, как Рабочий, Слу­жащий, Студент; объект Транспорт агреги

руется с действием Перевозка. Обобщения и агрегации могут образовывать иерархические структуры.

Семантические модели данных обычно предполагают два уровня интерпретации, уровень объектов предметной облас­ти и уровень атрибутов базы данных. Оба уровня при необ­ходимости можно совместить в одном представлении.