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Modelagem Conceitual de Sistemas de Informação. Introdução Prof. Eber. Perspectivas de um SI. Contribuição ao sistema “envoltório” (POR QUE?) Estrutura e comportamento (COMO?) Funções (O QUE?). Domínio. Área ou setor da realidade onde se inscreve o SI. - PowerPoint PPT Presentation
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Modelagem Conceitualde
Sistemas de Informação
IntroduçãoProf. Eber
Perspectivas de um SI
Contribuição ao sistema “envoltório” (POR QUE?)
Estrutura e comportamento (COMO?)
Funções (O QUE?)
Domínio
Área ou setor da realidade onde se inscreve o SI.
A informação de que trata o SI é chamado sistema objeto ou universo de discurso
O domínio é usualmente uma organização Os domínios têm uma dinâmica que pode
ser descrita por uma sucessão de estados
Definição - Funções
Memória: manter uma representação do estado do domínio
Informativa: prover informação sobre o estado do domínio
Ativa: executar ações que mudam o estado do domínio
Modelagem Conceitual
Como representar (modelar, descrever) o estado de um domínio?
pressuposto (fundamental): um domínio consiste de (vários) objetos (ou coisas, ou entidades) e dos relacionamentos entre eles, os quais (objetos e relacionamentos) são classificados em conceitos.
Modelagem Conceitual
o estado de um domínio (num dado momento) consiste de um conjunto de objetos, um conjunto de relacionamentos e um conjunto de conceitos nos quais os objetos e relacionamentos são classificados
o conjunto de conceitos é chamado de modelo (ou esquema) conceitual (1a versão)
Conceito: definições
Def. de conceitouma idéia abstrata ou genérica generalizada
a partir de instâncias particularesuma idéia ou quadro mental de um grupo ou
classe de objetos formado pela combinação de todos seus aspectos (propriedades)
Conceito: definições
Def. de um conceito intensão: conjunto de propriedadesextensão: conjunto de instâncias (possíveis)
Exemplo: Número Par intensão: {x | k N e x = 2k}extensão: {2, 4, 6, 8, 10, … }
Conceito: operações
as operações mapeiam o mundo real no mundo dos conceitos e vice-versa
Classificação: associa um objeto ao seu conceito
Instanciação: associa um conceito a uma instância
Conceitos: teorias
clássica (ou definicional) baseadas em similaridade
conceitos prototípicosconceitos baseados em exemplares
Conceitos Definicionais
Definido pelo conjunto de propriedades necessárias e suficientes
um objeto é instância de um conceito se tem todas as propriedades
Exemplo: triângulo (figura geométrica de três lados), casa (construção (building), lugar onde as pessoas moram, localização geográfica fixa, tem um proprietário, etc)
Projeto (design) de Conceitos
conceitos “naturais”: instâncias são objetos familiares. Ex.: árvore, cachorro, temperatura
problema: conceitos naturais existentes não são suficientes para um dado domínio.
solução: inventar conceitos ou refinar definições existentes.
Ex.: leasing, cliente (customer), projeto (project)
Modelagem Conceitual: exemplos
domínio videolocadoracoisas: cliente, DVD; relacionamento: aluguel
domínio bibliotecacoisas: livro, leitor; relacionamento:
empréstimo domínio esta sala
coisas: professor, aluno; relacionamento: aula
Modelagem Conceitual: linguagens
LPO (FOL): lógica de primeira ordem
UML&OCL: Unified Modeling Language&Object Constraint Language
Alloy
Tipo de Entidade
Tipo de entidade: conceito cujas instâncias são objetos individuais e identificáveis (entidades) .
LPO: tipos de entidade são representados por predicados unários.
UML: tipos de entidades são representados por retângulos
Tipo de Relacionamento
Conceitos associativos: instâncias relacionam-se a duas ou mais entidades
Tipo de relacionamento: conceito (associativo) cujas instâncias são relacionamentos
LPO: tipos de relacionamentos n-ários são representados por predicados n-ários.
UML tipos de relacionamento binários são representados por uma linha conectando as duas entidades
Conceitos e InstânciasConceito Pessoa LivroLê
Entidade/Relacionamento
instância de
Modelo Conceitual
Representação em LPO
Pessoa (_)
Livro (_)
Lê (_: Pessoa ,_: Livro )
Pessoa LivroLê
Representação em UML
Modelo Estrutural
Modelo estrutural: conjunto dos tipos de entidades e relacionamentos usados para representar o estado de um domínio.
Modelo conceitual (2a versão) = modelo estrutural + modelo comportamental
Base de Informação (BI)
BI: representação das entidades e relacionamentos do domínio e suas classificações em tipos de entidade e relacionamento
BI: é a representação do estado do domínio Fato: classificação de uma entidade
(relacionamento) em um tipo de entidade (relacionamento)
BI:contem os fatos sobre o domínio.
Base de Informação (em LPO)
entidades são representadas por constantes
fatos são representados por fórmulas tipos de entidade são representados por
predicados unários tipos de relacionamento n-ário são
representados por predicados n-ários.
Base de Informação (em LPO)
seja um modelo com dois tipos de entidade Pessoa e Livro e um tipo de relacionamento Lê, respectivamente associados aos predicados Pessoa(), Livro() e Lê().
suponha que o domínio contenha uma pessoa e um livro, e que a pessoa esteja lendo o livro.
A base de informação conterá: uma constante A representando a pessoa uma constante B representando o livro o fato Pessoa (A) representando que A é uma Pessoa o fato Livro (B) representando que B é um Livro o fato Lê (A, B) representando que a pessoa A lê o livro B
Modelo Comportamental (MC)
MC: modela a dinâmica do domínio eventos externos: causam mudança no estado do
domínio
Eventos de Domínio (ED): mudanças válidas no estado do domínio
Eventos Requisição de Ação (ERA): Solicitações de ações que ao SI
Eventos de Domínio
Evento estrutural: mudança elementar na população de um tipo de entidade ou relacionamento.
Tipos de evento estrutural depende da linguagem em LPO: inserção e remoção de fatos
ED: é um conjunto eventos estruturais ED: mudança de estado percebida como válida no
domínio (transação)
Eventos de domínio: exemplo
transferência entre contas suponha que saldos bancários estejam
representados na BI pelo predicado Saldo e que: Saldo (Conta1, Quantia1) Saldo (Conta2, Quantia2)
a transferência da quantia M de Conta1 para Conta2 efetiva-se pelos seguintes eventos estruturais:
remoção de Saldo (Conta1, Quantia1) remoção de Saldo (Conta2, Quantia2) inserção de Saldo (Conta1, Quantia1 - M) inserção de Saldo (Conta2, Quantia2 + M)
Eventos Requisição de Ação
explícitosexternos (iniciados por usuário)
notificação de evento de domínio queries
induzidos (iniciados por outra ação) temporais (iniciados pela passagem do
tempo) gerados (iniciados por alguma condição)
Tipos de Evento
eventos (assim como entidades e relacionamentos) são instâncias de conceitos: tipo de evento.
aquele evento de transferência entre as contas Conta1 e Conta2 é uma instância do tipo de evento transferência entre contas.
todo evento tem um relacionamento com a entidade instante de tempo
Restrições de Integridade
BI: representação do estado de um domínio (memória).
Integridade = Validade + Completude Validade
fatos verdadeiros Completude
todos os fatos relevantes
Restrições de Integridade (RI)
RI: condições que a BI deve obedecer e que podem ser verificadas (impostas) automaticamente.
Exemplos um exemplar não pode estar emprestado a mais de um
leitor. o máximo de empréstimos para um leitor são 5 livros é proibido emprestar a leitores em atraso a idade do leitor deve ser inferior a 120 anos
Regras de Derivação
expressões que definem como novos fatos podem ser inferidos a partir de outros fórmulas lógicas fórmulas matemáticas (estatísticas)algoritmos
Regras de Derivação - exemplo
def. lógica x é avô (ou avó) de y se existe z tal que x é pai (ou
mãe) de z e z é pai (ou mãe) de y.
determinação algorítmica 1. Busque os dois pais (pai e mãe) z1 e z2 de y. 2. Busque os dois pais x1 e x2 de z1. 3. Busque os dois pais x3 e x4 de z2. 4. Os avós (avôs e avós) de y são x1, x2, x3, e x4.
Modelo Conceitual
(versão final)
Modelo Estrutural Modelo Comportamental Restrições de Integridade Regras de Derivação
Qualidades de um MC
completo correto (válido) entendível simples princípio da conceitualização (independente de
projeto, livre de tecnologia) estabilidade (flexibilidade)