Modelagem conceitual de sistemas de informa o
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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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Modelagem conceitual de sistemas de informa o

Modelagem ConceitualdeSistemas de Informação

Introdução

Prof. Eber


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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