Содержание к диссертации
Введение
1. Модели структурного и объектно-ориентированного анализа 10
1.1. Модель «сущность-связь» 10
1.2. Модели системного структурного анализа 15
1.3. Концептуальная модель 19
1.4. Модель объектно-ориентированного анализа 25
1.5. Выводы 41
2. Обобщенная модель 43
2.1. Механизмы абстракции 43
2.2. Механизмы классификации понятий и отношений 46
2.3. Элементы и агрегаты данных 48
2.4. Отношения (связи) между информационными объектами 53
2.5. Средства спецификации процессов 58
2.6. Структурные отношения процессов 62
2.7. Спецификация потока управления 65
2.8. Спецификация окружения и именование элементов ОМ 65
2.9. Выводы 66
3. Методы взаимного преобразования моделей 70
3.1. Преобразование модели «сущность-связь» к обобщенной модели 70
3.2. Преобразование моделей ССА к обобщенной модели 74
3.3. Преобразование концептуальной модели к обобщенной модели 78
3.4. Преобразование диаграмм классов к обобщенной модели 80
3.5. Преобразование диаграммы объектов к обобщенной модели 82
3.6. Преобразование диаграммы прецедентов к обобщенной модели 82
3.7. Преобразование спецификаций вычислительного процесса ООА к обобщенной модели 83
3.8. Преобразование обобщенной модели к модели сущность-связь 85
3.9. Преобразование обобщенной модели к модели КМ 86
3.10. Преобразование спецификаций данных из обобщенной модели в модель ООА 87
3.11. Преобразование спецификаций вычислительного процесса из обобщенной модели в модель ООА 88
3.12. Выводы 90
4. Инструментальные средства и примеры преобразования проектной информации 91
4.1. Реализация алгоритмов преобразований 91
4.2. Структура вспомогательных репозиториев 94
4.3. Описание делового процесса «Перевод пациентов» 99
4.4. Эскизный проект подсистемы «Учет движения пациентов» 101
4.5. Преобразование эскизного проекта к обобщенной модели 106
4.6. Преобразование обобщенной модели в объектно-ориентированный проект подсистемы «Учет движения пациентов» 109
Заключение 111
Список литературы 112
- Отношения (связи) между информационными объектами
- Преобразование диаграмм классов к обобщенной модели
- Преобразование спецификаций вычислительного процесса из обобщенной модели в модель ООА
- Преобразование обобщенной модели в объектно-ориентированный проект подсистемы «Учет движения пациентов»
Введение к работе
у IZT-
Актуальность темы. Создание и широкое внедрение автоматизированных информационных систем (АИС) и автоматизированных систем управления (АСУ) является актуальной задачей, решение которой позволит в значительной мере повысить экономическую эффективность функционирования производственных систем и систем непроизводственного назначения. Основными препятствиями, возникающими при создании таких систем, являются сложность и высокая трудоемкость их проектирования, разработки, сопровождения, модификации, эксплуатации.
Для решения указанных проблем могут быть предложены модели и методы, позволяющие автоматизировать работы по созданию систем на протяжении всего их жизненного цикла, положенные в основу современных CASE-систем (CASE - Computer Aided Software Engineering).
В настоящее время существует несколько несогласованных друг с другом методологий описания предметных областей и проектирования программных систем, а также большое количество CASE-систем, реализующих и поддерживающих эти различные методологии. Задачи сопоставления мощности используемых выразительных средств, взаимного конвертирования моделей, созданных с использованием различных методологий, представляют значительный научный и практический интерес.
Разработка методов взаимного преобразования и обобщения моделей позволит обеспечить переносимость и повторное использование проектов информационных систем. Это особенно важно из-за происходящего в настоящее время быстрого внедрения объектно-ориентированных методов анализа и проектирования.
Целью работы является создание методов взаимного преобразования структурных и объектно-ориентированных проектов, которые сделают возможным:
при модернизации существующих систем конвертировать структурные проекты в объектно-ориентированные и продолжать разработку в соответствии с современными методами объектно-ориентированного анализа и проектирования;
вести «двунаправленное» проектирование, т.е. поддерживать одновременно структурный и объектно-ориентированный «взгляды» на систему.
Основные задачи работы формулируются следующим образом:
— выполнить формализацию моделей, используемых в настоящее время при разработке
программного обеспечения;
— произвести сопоставление выразительных средств данных моделей, предложить
модель, обобщающую возможности рассмотренных моделей;
разработать набор правил приведения понятий и конструкций моделей к обобщенной модели, предложить обратные преобразования;
выполнить анализ свойств преобразований, состоящих в сохранении корректности исходных моделей после их преобразования;
разработать инструментальные средства для взаимного преобразования структурных, объектно-ориентированных моделей и обобщенной модели.
Используемые методы исследовании. Для решения поставленных в работе задач используются методы теории множеств, теории графов, логики, математической логики, теории алгоритмов, теории формальных языков.
Основные положения, выносимые на зашиту:
обобщенная модель, позволяющая проектировать программное обеспечение информационных систем как с помощью структурного, так и объектно-ориентированпого подходов;
алгоритмы преобразования моделей структурного и объектно-ориентированного анализа к обобщенной модели, сохраняющие свойства корректности, которые обеспечивают в дальнейшем получение корректных структур баз данных и программных спецификаций;
обратные преобразования, позволяющие транслировать конструкции структурных моделей в объектно-ориентированные и, наоборот, посредством их приведения к обобщенной модели;
прототип подсистемы конвертирования, обеспечивающий преобразование программных проектов на уровне репозиториев CASE-систем.
Научная новизна работы состоит в следующем:
разработана обобщенная модель проектирования программного обеспечения информационных систем, включающая понятия и отношения, используемые как в рамках структурной, так и объектно-ориентированной методологии;
предложены алгоритмы преобразования структурных и объектно-ориентированных моделей к обобщенной модели, для которых доказано сохранение корректности проекта после ого преобразования;
предложены обратные преобразования, позволяющие переходить от структурных моделей к объектным моделям и, наоборот, посредством обобщенной модели.
5 Практическая значимость работы состоит в следующем:
разработаны исследовательские прототипы программных средств, обеспечивающих конвертирование проектов программного обеспечения автоматизированных информационных систем;
предложены методики, обеспечивающие переход от структурных проектов к объектно-ориентированным проектам и наоборот, основанные на применении созданных программных средств совместно с CASE-продуктами, представленными на современном рынке программного обеспечения.
Реализация и внедрение результатов работы: Основные теоретические
положения, практические результаты работы и инструментальные средства были
внедрены и использованы при разработке программного комплекса моделей в ФГУП КБ
«Арсенал» им. М.В.Фрунзе, при разработке проекта корпоративной информационной
системы в ЗАО «Эврика», при выполнении работ по гранту РФФИ "Разработка
метамоделей, методов, инструментальных средств и технологии конвертации проектов
информационных систем, созданных в соответствии с различными методологиями в
различных CASE-системах" (номер проекта 00-07-90344-в), а также в учебном процессе
Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического
приборостроения и Международного банковского института.
Апробация работы- Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:
-
Научная военно-техническая конференция «Военная радиоэлектроника: проблемы создания и совершенствования радиоэлектронной техники, подготовка специалистов», СПВУРЭ ПВО, 1998г.
-
Первая научная сессия аспирантов ГУАП, СПб., 1998г.
-
Вторая научная сессия аспирантов ГУАП, СПб., 1999г.
-
Третья научная сессия аспирантов ГУАП, СПб., 2000г.
-
10-ый Международный банковский конгресс. Международная научно-практическая конференция «Образование и бизнес: российская практика и зарубежный опыт», МБИ, СПб, 2001г.
-
Первая международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и новые технологии преподавания», МБИ, СПб., 2002г.
-
Вторая международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и новые технологии преподавания», МБИ, СПб., 2003г.
I
6 I
8) Международная научно-практическая конференция «Управление качеством в современном вузе», Санкт-Петербург - Калуга, 2003г.
Публикации: Основные результаты работы опубликованы в 10 печатных работах.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 4 разделов, заключения, библиографического списка (100 наименований), имеет общий объем 120 машинописных страниц, содержит 20 таблиц и 20 рисунков. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Отношения (связи) между информационными объектами
Совпадение целей — моделирование объектов реального мира и основных характеристик, задаваемых для данных понятий в моделях CCA, СС, КМ, ООА позволяет сделать заключение о семантической близости данных понятий [44]. Основное отличие класса в том, что он инкапсулирует не только информационную,, но и процедурную составляющую. Рассмотрим разность понятий Х=С1ООА-П1ООА» где (С10ОА. МООА)ЄМСЬООА. тогда можно говорить о практической равнообъемности: х О е ;с О t(oKM) О sdccA» где для окм справедливо, что Vo KM, о кмєО , (6КМ, 0 км)еНОкм = поКм(о км)=0 (Окм—информационный объект, не содержащий других агрегатов данных), а для sdccA справедливо ЬОССА №ССА)=ХССА, XnSDCcA=0 (sdccA—структура данных, не содержащая других структур).
Таким образом, в обобщенную модель (табл. 2.10) может быть введено понятие агрегата данных AD={ad }, не включающего других агрегатов. А так же, по аналогии с экземплярами данных—экземпляры агрегатов EAD={ead }, введение которых оправдывается наличием экземпляров в моделях КМ и ООА, для которых так. же может быть установлена практическая равнообъемность при исключении процедурной составляющей из объекта класса. Для агрегатов данных предусматриваются следующие стереотипы:
Для структур данных (ССА) и типов информационных объектов (КМ), не удовлетворяющих введенному выше ограничению (отсутствию в их составе других структурных объектов) так же может быть установлено отношение практической равнообъемности sd00A t(oKM). Введем для представления таких сложных конструкций в обобщенной модели (табл. 2.10) понятие информационного объекта Ю={іо } и экземпляра информационного объекта ЕЮ={еіо }, кроме того, можно говорить об отношениях типизации ТІ0єЮх2?(ЕЮ). При этом понятие сущности и информационной составляющей класса оказываются подчинены, т.е. еАссКоКм), eccsdCcA,
Для информационных объектов и их экземпляров вводятся по два стереотипа, упоминающиеся ранее: «structdata» и «infoobject». Агрегаты данных строятся из элементов данных, введем в ОМ соответствующее отношение DI-ADcADxi?(DI), показывающее какие элементы данных входят в состав агрегата Ассоциации в ООА и связи в СС не имеют прямых аналогов в КМ и ССА, вместе с тем, в данных моделях используется агрегация, являющаяся более «сильным», вариантом ассоциации.
В ООА и СС ассоциативные связи используются, в первую очередь, для навигации между экземплярами классов (объектами) и сущностями и, как следует из табл.2.5, характеризуются практически одними и теми же наборами свойств. Таким образом, между ассоциацией ООА и связью СС можно определить равнообъемность: ascooAOrCc, где ascooA ASCooA, rcc Rco а в обобщенную модель ввести понятие ассоциации ASC={asc }. Ассоциации, являющейся образом связи СС в ОМ, присваивается стереотип «relations».
Ассоциации могут устанавливаться между парами: «агрегат» - «агрегат», «агрегат - информационный объект», «информационный объект» -«информационный объект», при этом, с одной стороны, между любой парой может быть произвольное количество ассоциаций, а с другой стороны, ассоциации могут связывать объект с самим собой.
Таким образом, ассоциации, рассматриваемые как ребра, образуют мультиграф, в качестве вершин которого выступают ADuIO: ASCc(ADuIO)x(ADuIO)u(ADuIO)x(ADuIO)u...
Во всех рассматриваемых моделях возникает понятие агрегации. При этом агрегация может трактоваться как отношение «целое-часть», как допускающее, так и не допускающее существование частей без целого Введем в обобщенную модель понятие агрегации и композиции, считая агрегацию подмножеством ассоциаций: AGRcASC, CMPcrAGR, а композицию в свою очередь, подмножеством агрегации.
В моделях СС и ССА не рассматриваются экземпляры связей. В ООА в качестве экземпляров выступают связи между объектами. В КМ информационные объекты рассматриваются как знаки, соотнесенные с некоторыми типами, поэтому отношение иерархии можно рассматривать как экземпляр соответствующего отношения между типами информационных объектов.
В моделях ССА и КМ рассматриваются отношения итерации, смысл которых состоит в том, чтобы показать, что агрегат включает некоторое множество однотипных объектов. В обобщенной модели такие свойства могут быть, описаны посредством задания множественности ассоциаций. Введем в обобщенную модель отношение, определяющее множественность ассоциаций, аналогичное отношению, рассмотренному в ООА: MLT:ASC- S xE , где I -язык, порождаемый грамматикой, приведенной в п. 1.4.
Заметим, что задание множественности ассоциаций является более общим механизмом, чем обязательность в модели
Будем так же предполагать, что ассоциации именуются, имея собственно имя, ролевой имя «слева» (со стороны 1-го участника ассоциации) и «справа» (со стороны 2-го участника): NASC:ASC- N; LNASC:ASC- N; RNASC:ASC-»N; где N - некоторое множество имен. Другим важным классом связей между информационными объектами являются обобщения. Сравним соответствующие механизмы моделей СС, ССА
Преобразование диаграмм классов к обобщенной модели
В методологии ООА используется несколько видов диаграмм, описывающих различные аспекты проектируемой системы. Диаграммы можно разделить на два основных класса: — структурные—описывающие статистические аспекты системы; — динамические—описывающие поведение.
Наиболее важной диаграммой, относящейся к первому виду, является диаграмма классов. Вместе с тем, диаграмма классов в некоторых аспектах совпадает с моделью «сущность-связь» и для нее может быть предложен аналогичный алгоритм преобразования в обобщенную модель.
Единственным существенным отличием является наличие на диаграмме классов спецификаций методов. Вместе с тем, на диаграмме классов нет никаких сведений об иерархии, последовательности вызовов методами друг друга.
Рассмотрим алгоритм преобразования диаграммы классов, без учета конвертирования сведений о методах, которые будут рассмотрены в следующих параграфах. Шаг 0. DI=0, EDI=0, TDI=0, AD=0... - все множества, представляющие элементы и отношения в обобщенной модели, пусты. Шаг 1. VaooA AooA множество элементов данных DI обобщенной модели дополняется элементом di, DI =DI {di}, таким, что n(di)=na0oA(aooA) Шаг 2. VCIOOASCLOOA множество агрегатов данных AD обобщенной модели дополняется элементом ad, AD =ADu{ad}, таким, что n(ad)=ncl0oA(clooA) Шаг 3. VaclooAeACLooA, acl0oA=(cl00A, {aoOA aooA -aoOA }) в обобщенной модели устанавливается отношение между агрегатами и образующими их элементами данных: DI-AD =DI-ADu{di-ad}, di-ad=(ad, {dioOA,di3OA,...diooA}), где ad cl00A di aoOA. При этом ключи классов становятся ключами агрегатов keydi(di,)=keya0oA(aoOA). Шаг_4. VascooA ASCooA, а5СооА=(с1тоА с,ооА)_а.с?0Циативной связи между классами в обобщенную модель вводится отношение ассоциации между их образами asc, ASC =ASCu{asc}, где asc=(ad , ad2), такими, что ad -clj , ad cl oA. Кратность связи mlt00A(asc00A) в mlt(asc). Аналогично транслируются имена ассоциаций, в том числе левое и правое ролевые. Шаг 5. Vgnr0oAeGNRooA. ЕПГООА=(С1 А,С1 СА) в обобщенную модель вводится элемент отношения обобщения gnr GNR =GNRu{gnr}, где gnr ad1, ad2), такие, что ad cloOA, ad2 cloOA. Шаг 6. Vagr0oAsAGRooA, agrO0A=(cloOA,clcCA) .в обобщенную модель вводится элемент отношения агрегации agr, AGR =AGRu{agr}, где agr=(ad ,ad2), такие, что ad =[ cl 0A ], ad2=[ с1з0А ]. Шаг 7. VcmpooA CMPooA. cmp00A=(clo0A,clcCA) в обобщенную модель вводится элемент отношения композиции cmp, СМР =СМРи{стр}, где cmp=(ad1, ad2), такие, что ad cloOA, ad2 cloOA.
Рассмотрим требования корректности, предъявляемые в методологии UML к диаграммам классов: 1) уникальность имен.атрибутов в рамках класса; 2) сторона ассоциации должна иметь имя, уникальное в рамках ассоциации; 3) имя атрибута класса должно совпадать с ролевым именем ассоциации класса; 4) циклическое наследование недопустимо; 5) не должно быть циклов в ассоциациях, относящихся к композиции. Утверждение 3.4. Обобщенная модель не содержит циклической композиции, если данному требованию удовлетворяла диаграмма классов. Доказательство осуществляется аналогично доказательству утверждения 3.1. Утверждение 3.5. Обобщенная модель не содержит циклов в отношениях обобщения, если их не содержала исходная диаграмма классов
Практическое ' использование предложенных" в работе теоретических положений возможно: — в составе CASE, поддерживающих «смешанные» технологии проектирования; — в качестве методики для перехода от структурных проектов к объектно-ориентированным проектам; — в утилитах конвертирования, осуществляющих преобразование проектов, созданных в CASE, представленных на современном рынке программного обеспечения.
Первый способ требует разработки CASE нового поколения и является достаточно трудоемким. Поэтому для проверки теоретических положение и апробации результатов работы были разработаны утилиты, осуществляющие преобразование проектной информации на уровне репозиториев существующих CASE-систем. Были разработаны следующие утилиты конвертирования Состав утилит и схема преобразований приведена на рис. 4.1. Модели, созданные в CASE-системах могут храниться в различных форматах: — в собственном формате [47, 56], — в реляционной базе данных, имеющей собственную (с точки зрения рассматриваемого CASE) структуру.
Примерами CASE-системы, относящейся к 1-типу, является объектно-ориентированная CASE Rational Rose (Rational Inc.), поддерживающая методологию UML и- структурная CASE система Conceptual Designer, разработанная НТП «Программотехника».
CASE, реализующая второй тип, является Power Designer (Sybase Inc.). Этот . . инструментарий поддерживает как структурную методологию. ' проектирования (версий ниже 6), так и полную нотацию UML (версия 9.5). При
И Rational Rose, и Power Designer (начиная с версии 9) обеспечивают экспорт своих моделей в файлы стандартного формата XML, для которых существуют стандартизованные языки запросов [36,45]. Данный способ является альтернативным методом выборки проектных данных из среды CASE-средств третьих производителей.
— ЭКСПОРТ помечены конверторы моделей, входящие в состав CASE и формирующие (как было отмечено выше) файл в соответствии со стандартом XML; ' — ИМПОРТ помечены конверторы, которые могут быть разработаны для баз проектных данных тех CASE, у которых существуют открытые описания репозиториев. .-92-этом'репозитарий Power Designer открыт на уровне VIEW (в терминологии языка SQL) и позволяет осуществлять импорт моделей. .
В репозиториях современных CASE средств, вследствие использования графических интерфейсов пользователя, при вводе моделей хранится информация о распределении элементов по диаграммам, их координатах, размерах, цветах и прочем^ не имеющем прямого отношения к содержанию проектной информации [19, 87, 92, 93].
Поэтому, на схеме (рис. 4.1.) в качестве промежуточных данных предполагается использование упрощенных репозиториев для хранения моделей СС, CCA, КМ, ООА, их структура обсуждается в следующих параграфах.
Именно с данными репозиториями работают утилиты конвертирования. Для импорта проектных данных из репозиториев CASE-систем, а также для обратного переноса информации, применяются утилиты импорта /экспорта
Преобразование спецификаций вычислительного процесса из обобщенной модели в модель ООА
Связи «Левая» и «Правая» между сущностями «Сущность» и «Связь СС» позволяют задать бинарную связь между сущностями. Структура репозитория не предусматривает повторного использования атрибутов: независимо от совпадения имен и других характеристик существует столько записей в таблице «Атрибут», сколько раз такой атрибут встречается в сущностях.
Структура репозитория модели ССА приведена на рис. 4.3. Множества процессов, накопителей данных, содержаний накопителей данных, внешних сущностей, потоков данных, содержаний потоков данных, структур данных, элементов данных хранятся соответственно в таблицах реляционной базы данных: «Процесс ССА», «Накопитель данных», «Содержание накопителя данных», «Внешняя сущность», «Поток данных», «Содержание потока данных», «Структура данных», «Элемент данных».
По правилам построения модели ССА допустимы следующие отношения: «процесс—процесс», «процесс—внешняя сущность», «процесс—накопитель» другие связи запрещены. Рекурсивная связь «Суперпроцесс» реализует декомпозицию процессов в модели. В методологии ССА элементы и структуры данных могут связьюаться с потоками и накопителями данных, что реализуется соответствующими связями реляционных таблиц.
Структура репозитория модели КМ приведена на рис. 4.4. Множества процессов, типов процессов, информационных объектов, типов информационных объектов, отношений иерархий процессов и объектов, отношений процесс/входные объекты, процесс/выходные объекты, отношений следования процессов хранятся соответственно в таблицах реляционной базы данных: «Процесс КМ», «Типы процессов», «Типы отношения иерархии», «Процесс/входные ИО», «процесс/выходные ИО», «Следование процессов КМ».
Процессы и объекты в КМ типизируются, что реализуется соответствующими отношениями сущностей в базе данных. Кроме того, для информационных объектов и процессов в КМ определяются отношения иерархии. Информационные объекты могут выступать по отношению к процессам как входные или как выходные.
Концептуальная модель допускает существование информационных объектов - синонимов и процессов синонимов. Они трактуются как копии тождественных вычислений, существующие в нескольких экземплярах, например, в распределенной системе. Поэтому, в отличие от репозиториев других моделей, имена и имена типов информационных объектов и процессов хранятся в отдельных таблицах.
Структура репозитория модели ООА приведена на рис. 4.5. Класс можно рассматривать как некоторый агрегат, построенный из элементарных данных— атрибутов и некоторого множества операций обработки—методов. Объекты являются экземплярами классов, при этом класс может иметь любое количество экземпляров или не иметь ни одного. Между классами определяется три основных отношения, описывающие структурные аспекты рассматриваемой предметной области: отношение ассоциации, отношение обобщения, отношение агрегации. Атрибут ООА
Методы классов имеют параметры (связь между «метод» и «параметр»). При этом, записи в таблице «Параметр» соответствуют формальным параметрам. Вместе с тем, каждый параметр должен иметь определенный тип, ссылки на тип параметра определяется связями с «класс» или «атрибут», являющихся взаимоисключающими.
Сообщение является, по существу, экземпляром процесса, поэтому с ним связывается множество фактических параметров (таблица «Параметры вызова»), в качестве которых могут выступать объекты, атрибуты объектов.
Использование констант и глобальных переменных в вызовах методов соответствует строго объектному стилю программирования, реализованному, например, в языке Java.
Структура репозитория обобщенной модели приведена на рис. 4.6. Репозиторий обобщенной модели поддерживает хранение тех конструкций, рассмотренных выШе моделей, которые были включены в. обобщенную модель в главе
Преобразование обобщенной модели в объектно-ориентированный проект подсистемы «Учет движения пациентов»
Ассоциации в ООА и связи в СС не имеют прямых аналогов в КМ и ССА, вместе с тем, в данных моделях используется агрегация, являющаяся более «сильным», вариантом ассоциации.
В ООА и СС ассоциативные связи используются, в первую очередь, для навигации между экземплярами классов (объектами) и сущностями и, как следует из табл.2.5, характеризуются практически одними и теми же наборами свойств. Таким образом, между ассоциацией ООА и связью СС можно определить равнообъемность: ascooAOrCc, где ascooA ASCooA, rcc Rco а в обобщенную модель ввести понятие ассоциации ASC={asc }. Ассоциации, являющейся образом связи СС в ОМ, присваивается стереотип «relations».
Ассоциации могут устанавливаться между парами: «агрегат» - «агрегат», «агрегат - информационный объект», «информационный объект» -«информационный объект», при этом, с одной стороны, между любой парой может быть произвольное количество ассоциаций, а с другой стороны, ассоциации могут связывать объект с самим собой.
Таким образом, ассоциации, рассматриваемые как ребра, образуют мультиграф, в качестве вершин которого выступают
Во всех рассматриваемых моделях возникает понятие агрегации. При этом агрегация может трактоваться как отношение «целое-часть», как допускающее, так и не допускающее существование частей без целого (см. табл.2.6). 8 не допускает существования частей без целого V V " V v. 9 допускаетсуществование частей без целого V 4 Таким образом, объемы понятий агрегации ООА и ключевых связей в СС максимально близки: rCcOagr00A icc R-cc, agrooA AGRooA» а ключевой связи и ЬокмєНОкм Введем в обобщенную модель понятие агрегации и композиции, считая агрегацию подмножеством ассоциаций: AGRcASC, CMPcrAGR, а композицию в свою очередь, подмножеством агрегации.
В моделях СС и ССА не рассматриваются экземпляры связей. В ООА в качестве экземпляров выступают связи между объектами. В КМ информационные объекты рассматриваются как знаки, соотнесенные с некоторыми типами, поэтому отношение иерархии можно рассматривать как экземпляр соответствующего отношения между типами информационных объектов.
В моделях ССА и КМ рассматриваются отношения итерации, смысл которых состоит в том, чтобы показать, что агрегат включает некоторое множество однотипных объектов. В обобщенной модели такие свойства могут быть, описаны посредством задания множественности ассоциаций. Введем в обобщенную модель отношение, определяющее множественность ассоциаций, аналогичное отношению, рассмотренному в ООА: MLT:ASC- S xE , где I -язык, порождаемый грамматикой, приведенной в п. 1.4.
Заметим, что задание множественности ассоциаций является более общим механизмом, чем обязательность в модели СС (см табл.2.6). Будем так же предполагать, что ассоциации именуются, имея собственно имя, ролевой имя «слева» (со стороны 1-го участника ассоциации) и «справа» (со стороны 2-го участника): NASC:ASC- N; LNASC:ASC- N; RNASC:ASC-»N; где N - некоторое множество имен При рассмотрении соотношений между понятиями различных моделей важное значение имеет сравнение механизмов абстракции, используемых в каждой из методологий. Обсуждение механизмов, абстракций для моделей данных приводится, например, в работе [63]. Другим важным вопросом является выбор аппарата для сопоставления понятий. В качестве такого механизма может быть использована техника сравнения объемов понятий, рассматриваемая, например, в работе [95].
При обсуждении моделей данных [95] различают знаки и типы. Знак - это конкретное значение, конкретный экземпляр объекта. Тип - это класс, множество подобных знаков.
Для построения абстракций используются два Основных способа [15,48]: — обобщение - соотнесение множества некоторых понятий с одним более общим понятием; — агрегация - новое понятие строится из некоторого множества понятий, являющихся его составными частями. При этом необходимо принимать во внимание следующие замечания [19]: 1) Обобщение может осуществляться для знаков: обобщение «знак-тип» и для типов - обобщение «тип-тип». 2) Обобщение «знак-тип» называют так же классификацией, при этом множество знаков соотносят с некоторым типом.. Обратной операцией для классификации является экземпляризация (порождение знаков, реализацией). 3) Обобщение «тип-тип» называют собственно обобщением; оно состоит в соотнесении некоторого множества типов с более общим типом. Операцией обратной по отношению к обобщению является специализация. 4) Обобщенный тип обладает всеми свойствами, общими для знаков или типов из которых он образован. Некоторые свойства могут иметь смысл только для супертипа, они не наследуются
