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)