концептуальная модель что это
Моделирование данных: обзор
В работе мы с коллегами часто видим как компании сталкиваются с проблемой управления данными – когда таблиц и запросов становится сильно много и управлять всем этим очень сложно. В таких ситуациях мы рекомендуем моделировать данные. Чтобы разобраться, что это такое – я перевела статью-обзор про моделирование данных от Towards Data Science, в которой кроме основных терминов и понятий можно найти наглядный пример использования моделирования данных в ритейле. Вперед под кат!
Если вы посмотрите на любое программное приложение, то увидите, что на фундаментальном уровне оно занимается организацией, обработкой и представлением данных для выполнения бизнес-требований.
Модель данных — это концептуальное представление для выражения и передачи бизнес-требований. Она наглядно показывает характер данных, бизнес-правила, управляющие данными, и то, как данные будут организованы в базе данных.
Моделирование данных можно сравнить со строительством дома. Допустим, компании ABC необходимо построить дом для гостей (база данных). Компания вызывает архитектора (разработчик моделей данных) и объясняет требования к зданию (бизнес-требования). Архитектор (модельер данных) разрабатывает план (модель данных) и передает его компании ABC. Наконец, компания ABC вызывает инженеров-строителей (администраторов баз данных и разработчиков баз данных) для строительства дома.
Ключевые термины в моделировании данных
Сущности и атрибуты. Сущности — это «вещи» в бизнес-среде, о которых мы хотим хранить данные, например, продукты, клиенты, заказы и т.д. Атрибуты используются для организации и структурирования данных. Например, нам необходимо хранить определенную информацию о продаваемых нами продуктах, такую как отпускная цена или доступное количество. Эти фрагменты данных являются атрибутами сущности Product. Сущности обычно представляют собой таблицы базы данных, а атрибуты — столбцы этих таблиц.
Взаимосвязь. Взаимосвязь между сущностями описывает, как одна сущность связана с другой. В модели данных сущности могут быть связаны как: «один к одному», «многие к одному» или «многие ко многим».
Сущность пересечения. Если между сущностями есть связь типа «многие ко многим», то можно использовать сущность пересечения, чтобы декомпозировать эту связь и привести ее к типу «многие к одному» и «один ко многим».
Простой пример: есть 2 сущности — телешоу и человек. Каждое телешоу может смотреть один или несколько человек, в то время как человек может смотреть одно или несколько телешоу.
Эту проблему можно решить, введя новую пересекающуюся сущность «Просмотр записи»:
ER диаграмма показывает сущности и отношения между ними. ER-диаграмма может принимать форму концептуальной модели данных, логической модели данных или физической модели данных.
Концептуальная модель данных включает в себя все основные сущности и связи, не содержит подробных сведений об атрибутах и часто используется на начальном этапе планирования. Пример:
Логическая модель данных — это расширение концептуальной модели данных. Она включает в себя все сущности, атрибуты, ключи и взаимосвязи, которые представляют бизнес-информацию и определяют бизнес-правила. Пример:
Физическая модель данных включает в себя все необходимые таблицы, столбцы, связи, свойства базы данных для физической реализации баз данных. Производительность базы данных, стратегия индексации, физическое хранилище и денормализация — важные параметры физической модели. Пример:
Основные этапы моделирования данных:
Реляционное vs размерное моделирование
В зависимости от бизнес-требований ваша модель данных может быть реляционной или размерной. Реляционная модель — это метод проектирования, направленный на устранение избыточности данных. Данные делятся на множество дискретных сущностей, каждая из которых становится таблицей в реляционной базе данных. Таблицы обычно нормализованы до 3-й нормальной формы. В OLTP приложениях используется эта методология.
В размерной модели данные денормализованы для повышения производительности. Здесь данные разделены на измерения и факты и упорядочены таким образом, чтобы пользователю было легче извлекать информацию и создавать отчеты.
Компания ABC имеет 200 продуктовых магазинов в восьми городах. В каждом магазине есть разные отделы, такие как «Товары повседневного спроса», «Косметика», «Замороженные продукты», «Молочные продукты» и т.д. В каждом магазине на полках находится около 20 000 отдельных товаров. Отдельные продукты называются складскими единицами (SKU). Около 6 000 артикулов поступают от сторонних производителей и имеют штрих-коды, нанесенные на упаковку продукта. Эти штрих-коды называются универсальными кодами продукта (UPC). Данные собираются POS-системой в 2 местах: у входной двери для покупателей, и у задней двери, где поставщики осуществляют доставку.
В продуктовом магазине менеджмент занимается логистикой заказа, хранением и продажами продуктов. Также продолжают расти рекламные активности, такие как временные скидки, реклама в газетах и т.д.
Разработайте модель данных для анализа операций этой продуктовой сети.
Решение
Шаг 1. Сбор бизнес-требований
Руководство хочет лучше понимать покупки клиентов, фиксируемые POS-системой. Модель должна позволять анализировать, какие товары продаются, в каких магазинах, в какие дни и по каким акционным условиям. Кроме того, это складская среда, поэтому необходима размерная модель.
Шаг 2: Идентификация сущностей
В случае размерной модели нам необходимо идентифицировать наши факты и измерения. Перед разработкой модели необходимо уточнить объем требуемых данных. Согласно требованию, нам нужно видеть данные о конкретном продукте в определенном магазине в определенный день по определенной схеме продвижения. Это дает нам представление о необходимых сущностях:
Количество, которое необходимо рассчитать (например, объем продаж, прибыль и т.д), будет отражено в таблице с фактическими продажами.
Шаг 3: Концептуальная модель данных
Предварительная модель данных будет создана на основе информации, собранной о сущностях. В нашем случае она будет выглядеть так:
Шаг 4: Доработка атрибутов и создание логической модели данных
Теперь необходимо завершить работу над атрибутами для сущностей. В нашем случае дорабатываются следующие атрибуты:
Date Dimension:
Product:
Store:
Promotion:
Sales Fact:
Объем продаж (например, количество банок овощного супа с лапшой).
Сумма продаж в долларах: количество продаж * цена за единицу.
Стоимость в долларах: стоимость продукта, взимаемая поставщиком.
Логическая модель данных будет выглядеть так:
Шаг 5: Создание физических таблиц в базе данных
С помощью инструмента моделирования данных или с помощью кастомных скриптов теперь можно создавать физические таблицы в базе данных.
Думаю, теперь стало достаточно очевидно, что моделирование данных — одна из важнейших задач при разработке программного приложения. И оно закладывает основу для организации, хранения, извлечения и представления данных.
Концептуальная модель
Концептуальная модель — модель предметной области, состоящей из перечня взаимосвязанных понятий, используемых для описания этой области, вместе со свойствами и характеристиками, классификацией этих понятий, по типам, ситуациям, признакам в данной области и законов протекания процессов в ней. (Толковый словарь по искусственному интеллекту)
Концептуальная (содержательная) модель — это структура моделируемой системы, свойства её элементов и причинно-следственные связи, присущие системе и существенные для достижения цели моделирования.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Под гибридной интеллектуальной системой (ГиИС) принято понимать систему, в которой для решения задачи используется более одного метода имитации интеллектуальной деятельности человека. Таким образом ГиИС — это совокупность.
Методы прогнозирования в экономике — это совокупность научных методик, которые используются специалистами для разработки оптимальных алгоритмов дальнейшего развития различных сфер экономики каждого конкретного государства или мировой экономики в целом.
Некоторые модели человеческого поведения в общественных науках предполагают, что поведение людей может быть описано в предположении, что люди ведут себя как «рациональные» существа (смотри, например, теорию рационального выбора). Во многих экономических моделях полагается, что люди гиперрациональны и никогда не делают чего бы то ни было, что противоречит их интересам. Концепция ограниченной рациональности подвергает эти положения сомнению с целью учесть, что в действительности совершенно рациональные.
Концептуальная модель базы данных — диаграмма связи между объектами
Концептуальная модель базы данных это
Концептуальная модель базы данных это некая наглядная диаграмма, нарисованная в принятых обозначениях и подробно показывающая связь между объектами и их характеристиками. Создается концептуальная модель для дальнейшего проектирования базы данных и перевод ее, например, в реляционную базу данных. На концептуальной модели в визуально удобном виде прописываются связи между объектами данных и их характеристиками.
Принятые определения в концептуальной базе данных
Для единообразия программирования баз данных введены следующие понятия для концептуальных баз данных:
Лексически более правильно говорить связь между объектами КБД и отношения между сущностями КБД (концептуальная база данных), но встретить можно самые различные сочетания сущности, объекта, связи и отношения (огрехи переводов).
Концептуальная модель базы данных условные обозначения
Концептуальная модель базы данных: принятые графические обозначения
Диаграмма сущность/отношения (объект/связь) называют ER-диаграммой или EDR (entity-relationship diagram). Сама модель сущность-связь была предложена профессором Peter Pin-Shen Chen (Питер Чен) в 1976 году. Правила написания и условные обозначения ER-диаграммы называют нотацией. Распространены две основные нотации ER-диаграмм:
Обозначения ER-диаграммы по Питеру Чену
Чен предложил и это приняли следующие условные обозначения для ER-диаграмм:
Каждый атрибут может быть связан с одним объектом (сущностью).
Нотация Gordon Everest
Gordon Everest ввел новое обозначение связей, которые получили название вилка или воронья лапа. Также он ввел, что объект должен обозначаться прямоугольником с названием типа объекта в виде имени существительного внутри прямоугольника. Причем, это имя должно быть уникальным в пределах создаваемой базы данных.
Атрибуты не выделяются в отдельную фигуру, а вписываются в прямоугольник объекта именем существительным с уточняющим словом.
Связь между объектами обозначается прямой линией. Множественные связи обозначаются вилкой на конце. Сама связь подписывается глаголом, типа «Включает» или «Принадлежит».
концептуальная модель базы данных ERD Fork
Дополнения
Атрибуты в ER диаграмме, могут иметь свои собственные атрибуты (композитный) атрибут.
Как нарисовать ER-диаграмму-советы
Простую ER диаграмму нарисовать достаточно просто. Другое дело насыщенная, объемная ER диаграмма. Ниже приведены некоторые советы, которые помогут вам построить эффективные ER схемы:
концептуальная модель
3.10 концептуальная модель; КМ: Модель, описывающая ряд рабочих гипотез действия стрессора на экологические компоненты объекта и/или окружающей среды.
3.15 концептуальная модель: Абстрактная модель, определяющая структуру исследуемого объекта (составные части и связи), свойства составных частей, причинно-следственные связи.
3.1 концептуальная модель: Представление или описание участка, включающее все сведения об участке (например, загрязнение, геологию, свойства почвы, экологическую обстановку) и, при необходимости, указывающее возможные пути загрязнения различных объектов в настоящем и будущем.
Смотри также родственные термины:
3.9 концептуальная модель (КМ): Модель, описывающая ряд рабочих гипотез действия стрессора на экологические компоненты объекта и/или окружающей среды.
16. Концептуальная модель оператор СЧМ
Совокупность представлений оператора о целях и задачах деятельности, состояниях объекта воздействия и системы «человек-машина», а также способах воздействия на них
Полезное
Смотреть что такое «концептуальная модель» в других словарях:
концептуальная модель — Этимология. Происходит от лат. cоnceptus понятие. Категория. Форма представлений. Специфика. Система представлений человека оператора о целях его деятельности, состоянии предмета управления и способах воздействий. Психологический словарь. И.М.… … Большая психологическая энциклопедия
концептуальная модель — Формальное представление проблемной области на понятийном уровне. [http://www.morepc.ru/dict/] концептуальная модель Принципиальная основа экономико математической модели, предназначенной для реализации различными математическими и техническими… … Справочник технического переводчика
Концептуальная модель — Концептуальная модель: абстрактная модель, определяющая структуру исследуемого объекта (составные части и связи), свойства составных частей, причинно следственные связи. Источник: ГОСТ Р 43.0.3 2009. Национальный стандарт Российской Федерации.… … Официальная терминология
Концептуальная модель — [abstract model] принципиальная основа экономико математической модели, предназначенной для реализации различными математическими и техническими средствами и, следовательно, для непосредственного решения задачи. Это предварительное,… … Экономико-математический словарь
Концептуальная модель — (англ. conceptual model) это определённое множество понятий и связей между ними, являющихся смысловой структурой рассматриваемой предметной … Википедия
концептуальная модель (КМ) — 3.9 концептуальная модель (КМ): Модель, описывающая ряд рабочих гипотез действия стрессора на экологические компоненты объекта и/или окружающей среды. Примечание КМ описывает экосистему или компоненты экосистемы, подверженные риску, соотношения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
концептуальная модель — konceptualusis modelis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. conceptual model vok. konzeptionelles Modell, n rus. концептуальная модель, f pranc. modèle conceptuel, m … Automatikos terminų žodynas
КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ — (от лат. concertio совокупность, система, сумма и modulus мера, образец) совокупность представлений оператора о реальном и прогнозируемом состоянии объекта управления и СЧМ в целом, о целях и способах реализации своей деятельности. Образы и… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике
концептуальная модель оператора СЧМ — Совокупность представлений оператора о целях и задачах деятельности, состояниях объекта воздействия и системы «человек машина», а также способах воздействия на них. [ГОСТ 26387 84] Тематики система Человек машина … Справочник технического переводчика
Концептуальная модель что это
Развитие Модели данных обычно включает три общие этапа.
Задача проектирования базы данных распространяется на весь жизненный цикл разработки приложения и первая задача проектирования может начаться в течение начального этапа. Для проектов, которые используют бизнес моделирования для описания бизнес контекста приложений, проектирование базы данных может начаться на концептуальном уровне вместе с идентификацией бизнес субъектов и бизнес вариантов выбора в модели бизнес вариантов выбора, а также бизнес исполнителей и бизнес сущностей в модели бизнес анализа. Для проектов, которые не используют бизнес моделирование, проектирование базы данных может начаться на концептуальном уровне вместе с идентификацией системных субъектов и системных вариантов выбора в модели системных вариантов выбора и идентификацией классов анализа в модели анализа из реализаций вариантов выбора.
Изображение ниже показывает набор элементов концептуальной модели данных, которые находятся в бизнес модели, модели требований и модели анализа.
Следующий раздел описывает элементы бизнес моделей, модели вариантов использования и модели анализа, которые могут использоваться для определения начальной концептуальной модели данных для постоянных данных в системе.
Элементы концептуального моделирования данных
Бизнес модели
Бизнес модели вариантов использования
Бизнес модели вариантов использования состоят из бизнес субъектов и бизнес вариантов использования. Бизнес варианты использования представляют ключевые бизнес-процессы, используемые для определения контекста для разрабатываемой системы. Бизнес-субъекты представляют ключевые внешние сущности, которые взаимодействуют с бизнесом посредством Бизнес вариантов использования. Изображение ниже показывает простой пример бизнес модели вариантов использования для приложения онлайнового аукциона.
Модель анализа бизнеса
Изображение ниже показывает пример схемы связей, изображающей бизнес-исполнителей бизнес-сущности в одном из сценариев бизнес варианта использования, названном «Предоставить онлайновый аукцион».
Модель Требования и Модель анализа
В проектах, в которых не выполняется бизнес-моделирование, модели Требования (системные варианты использования) и Анализ содержат элементы моделей, которые могут быть использованы для разработки первичной концептуальной модели данных. В проектах, в которых используется бизнес-моделирование, бизнес-сущности и взаимосвязи, определенные в модели бизнес-анализа, проясняются и детализируются в модели Анализ как классы сущностей.
Системная модель вариантов использования
Системная модель вариантов использования содержит системные субъекты и системные варианты использования, которые определяют первичное взаимодействие пользователей с системой. Системные варианты использования определяют функциональные требования к системе.
© Copyright IBM Corp. 1987, 2006. Все права защищены..