موضوع مقاله: مدل‌سازی معنایی داده | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # مدل‌سازی معنایی داده | مقدمه: کاربران پایگاه داده به‌طور معمول با داده‌های ذخیره شده در پایگاه داده سر و کار دارند که اصطلاحاً به آن‌ها داده‌های عملیاتی می‌گویند. | ## بخش 1: مدل‌سازی معنایی داده | یعنی داده‌های ذخیره شدنی در پایگاه داده‌ها ابتدا باید در بالاترین سطح انتزاع، مدل‌سازی معنایی شوند. مدل‌سازی معنایی داده‌ها مدل‌سازی معنایی داده‌ها عبارت است از ارائه مدلی از محیط عملیاتی به کمک مفاهیمی مستقل از موضوعات مربوط به نمایش منطقی و فیزیکی داده‌ها. به عبارت بهتر، در این روش مشخص می‌شود که داه‌های پایگاه ما در مورد چه چیز هستند و چه ارتباطی با هم دارند. در یک سیستم آموزشی انواع موجودیت‌ها می‌توانند شامل موجودیت‌های درس، دانشجو، استاد، کلاس و… باشند. هر نوع موجودیت شامل مجموعه‌ای از صفات (مشخصات) مربوط به آن موجودیت است که حالت یا وضع آن موجودیت را توصیف می‌کند. به این معنا که اگر مقدار آن را به اجزایی تجزیه کنید، مقادیر هر جز فاقد معنا است. مانند صفت وضعیت انتشار، که می‌تواند به محل نشر، نام ناشر و تاریخ انتشار تجزیه شود. لازم است ذکر شود که می‌توان بر حسب نوع نیاز به جای استفاده از یک صفت مرکب، آن را به چندین صفت ساده شکست. به بیانی دیگر مقدار آن صفت برای نوع موجودیت مورد نظر، یک مقدار مشخص از میدان مقادیر مربوط به آن صفت می‌باشد. صفت چند مقداری، صفتی است که بیش از یک مقدار از میدان مقادیر را برای حداقل یک نمونه از نوع موجودیت در بر می‌گیرد. مانند مقطع تحصیلی اعضای کتابخانه که ممکن است چند مقداری باشد، لیسانس، فوق لیسانس و… شناسه یا ناشناسه: صفت شناسه موجودیت، صفتی است که باید یکتایی مقدار داشته باشد و تا حد امکان طول مقادیرش کوتاه باشد. | ## بخش 2: مدل‌سازی معنایی داده | هیچ مقدار پذیر یا هیچ مقدار ناپذیر:Null Valued این مفهوم از مفاهیم مدل رابطه‌ای است، مقدار هیچ یعنی مقدار ناشناخته، مقدار تعریف نشده. ذخیره شده (واقعی یا مبنا) یا مشتق:Derived صفت واقعی آن صفتی است که مقادیرش در پایگاه داده‌ها ذخیره شده باشد. باید توجه داشت چنانچه صفت به عنوان شناسه نباشد، می‌تواند مقدار هیچ را نیز داشته باشد. هر صفت جنبه‌های زیر را دارد: نام معنا میدان (دامنه مقادیر) نوع مقدار طول مقدار یک یا چند محدودیت ناظر به صفت در شکل ۲ ارتباط بین رده‌های مختلف صفات آورده شده‌است. ارتباط، تعامل بین دو یا بیش از دو نوع موجودیت است و به‌طور ماهوی بستگی بین انواع موجودیت‌ها است. نوع ارتباط عبارت است از تعامل بین n نوع موجودیت و ماهیتا نوعی بستگی بین انواع موجودیت‌ها است. خصوصیات نوع ارتباط: - هر ارتباط یک نام دارد، هر ارتباط یک معنای مشخص دارد که با معنای هر ارتباط دیگر متفاوت است، هر ارتباط نمونه‌هایی دارد. - «ارتباط:» ارتباط، تعامل بین دو یا بیش از دو نوع موجودیت است و به‌طور ماهوی، نوعی بستگی بین انواع موجودیت‌ها است. نمودار ER نمودار ER، نموداری است که در آن سه مفهوم اساسی مدل یعنی موجودیت، صفت و نوع ارتباط در آن نمایش داده می‌شوند. این نمودار اولین طرح پایگاه داده‌ها و مدل کلی آن در بالاترین سطح انتزاع می‌باشد. دام حلقه‌ای این دام وقتی ایجاد می‌شود که با داشتن مثلاً سه ارتباط دو موجودیتی، وجود یک ارتباط سه موجودیتی را نتیجه‌گیری کنیم ولی این استنتاج درست نباشد. | ## بخش 3: مدل‌سازی معنایی داده | دام چند شاخه‌ای این نوع دام وقتی ایجاد می‌شود که بین یک نوع موجودیت E و موجودیت‌های F و G ارتباط 1:N با مشارکت الزامی وجود داشته باشد، ولی ارتباط بین F و G دیده نشده باشد. دام گسل این نوع دام وقتی ایجاد می‌شود که بین دو نوع موجودیت E و F یک ارتباط 1:N و مشارکت الزامی وجود داشته باشد، ولی F با نوع موجودیت G ارتباط 1:N با مشارکت غیر الزامی داشته باشد. روش زبان عمومی مدلسازی با مطرح شدن الگوهای شی گرایی که هر موجودیت در جهان واقع را شامل داده‌های آن موجودیت و عملکردهای مرتبط با آن توصیف می‌کرد، طراحان سیستم روش‌های موجودیت ارتباط را ناکارآمد تشخیص داده و در جستجوی یک روش جدید بودند تا بتوانند عملکرد هر موجودیت را نیز به نمایش بگذارند. مهم‌ترین خصوصیت این روش، ایجاد امکانی برای ایجاد و نمایش اشیا جهان واقع و به صورت تصویری است. به بیانی دیگر بدون دانستن مفاهیم شی گرایی، امکان استفاده مؤثر و به جا از این روش وجود ندارد. چند نمونه از مهم‌ترین نمودارها در این روش عبارتند از: نمودار کلاس نمودار چرخه حیات موجودیت نمودار مورد استفاده نمودار فعالیت نمودار پیاده‌سازی مهمترین نمودار این روش، نمودار کلاس است. این نمودار، مجموعه‌ای از موجودیت‌ها و عملیات مرتبط با موجودیت‌ها را مدلسازی می‌کند. عملیات در واقع رفتار شی را نشان می‌دهد و به بیانی دیگر، رویدادهای مرتبط با شی را به نمایش درمی‌آورد. مفاهیم اصلی در مدلسازی با این روش عبارتند از: کلاس صفت بستگی در روش UML دو گونه ارتباط بین رده‌ها وجود دارد که این دو نوع عبارتند از: بستگی تجمیع که در این بین، مفهوم بستگی همان ارتباط بین کلاس‌ها است. | ## جمع‌بندی | خصوصیات کلی روش‌های مدلسازی معنایی داده‌ها هر روش مدلسازی معنایی داده‌ها باید دست کم دارای خصوصیات زیر باشد: گویایی سادگی مفاهیم ایجاز گسترش پذیری صوری بودن قابلیت نمایش نموداری جامع بودن مفاهیم قابلیت نمایش ساختار حالت و رفتار نوع موجودیت باید به این نکته توجه داشت که برخی خصوصیات ذکر شده ممکن است با هم مغایر باشند.