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Modelagem Conceitual de Sistemas de Informação

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Modelagem Conceitual de Sistemas de Informação - PowerPoint PPT Presentation


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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.

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Presentation Transcript
perspectivas de um si
Perspectivas de um SI
  • Contribuição ao sistema “envoltório”
      • (POR QUE?)
  • Estrutura e comportamento
      • (COMO?)
  • Funções
      • (O QUE?)
dom nio
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
defini o fun es
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
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 conceitual1
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 defini es
Conceito: definições
  • Def. de conceito
    • uma idéia abstrata ou genérica generalizada a partir de instâncias particulares
    • uma idéia ou quadro mental de um grupo ou classe de objetos formado pela combinação de todos seus aspectos (propriedades)
conceito defini es1
Conceito: definições
  • Def. de um conceito
    • intensão: conjunto de propriedades
    • extensão: conjunto de instâncias (possíveis)
  • Exemplo: Número Par
    • intensão: {x |  k  N e x = 2k}
    • extensão: {2, 4, 6, 8, 10, … }
conceito opera es
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
Conceitos: teorias
  • clássica (ou definicional)
  • baseadas em similaridade
    • conceitos prototípicos
    • conceitos baseados em exemplares
conceitos definicionais
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
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
Modelagem Conceitual: exemplos
  • domínio videolocadora
    • coisas: cliente, DVD; relacionamento: aluguel
  • domínio biblioteca
    • coisas: livro, leitor; relacionamento: empréstimo
  • domínio esta sala
    • coisas: professor, aluno; relacionamento: aula
modelagem conceitual linguagens
Modelagem Conceitual: linguagens
  • LPO (FOL): lógica de primeira ordem
  • UML&OCL: Unified Modeling Language&Object Constraint Language
  • Alloy
tipo de entidade
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
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 inst ncias
Conceitos e Instâncias

Conceito

Pessoa

Livro

instância de

Entidade/

Relacionamento

modelo conceitual
Modelo Conceitual

Representação em UML

Representação em LPO

Pessoa (_)

Livro (_)

Lê (_: Pessoa ,_: Livro )

Livro

Pessoa

modelo estrutural
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 informa o bi
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 informa o em lpo
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 informa o em lpo1
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
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 dom nio
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 dom nio exemplo
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 requisi o de a o
Eventos Requisição de Ação
  • explícitos
    • externos (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
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
restri es de integridade
Restrições de Integridade
  • BI: representação do estado de um domínio (memória).
  • Integridade = Validade + Completude
  • Validade
    • fatos verdadeiros
  • Completude
    • todos os fatos relevantes
restri es de integridade ri
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 deriva o
Regras de Derivação
  • expressões que definem como novos fatos podem ser inferidos a partir de outros
    • fórmulas lógicas
    • fórmulas matemáticas (estatísticas)
    • algoritmos
regras de deriva o exemplo
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 conceitual1
Modelo Conceitual

(versão final)

  • Modelo Estrutural
  • Modelo Comportamental
  • Restrições de Integridade
  • Regras de Derivação
qualidades de um mc
Qualidades de um MC
  • completo
  • correto (válido)
  • entendível
  • simples
  • princípio da conceitualização (independente de projeto, livre de tecnologia)
  • estabilidade (flexibilidade)
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