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MODELAGEM DE DADOS 1 ............................................................................................................................ 5 Apresentação ..................................................................................... 6 Aula 1: Mundo das representações ............................................................................................................................. 6 Introdução ................................................................................................................................ 7 Conteúdo Contextualização ............................................................................................................... 7 Mundo real e mundo das representações simbólicas ................................................ 7 Generalização e abstração ............................................................................................... 8 Aumento de temperatura ................................................................................................ 9 O cérebro ............................................................................................................................ 9 Plano de referência.......................................................................................................... 10 Imagem .............................................................................................................................. 11 Inferência .......................................................................................................................... 11 Interpretações .................................................................................................................. 12 Modelamento ................................................................................................................... 13 Diversos planos de referência ....................................................................................... 13 Imagens e seu manuseio ............................................................................................... 14 "Soluções" para tratar as imagens ................................................................................ 15 Telespectador ................................................................................................................... 16 Correta interpretação...................................................................................................... 16 Importância dos registros feitos nas empresas ......................................................... 16 Dados e tipos de dados .................................................................................................. 17 Formulários ....................................................................................................................... 18 Atividade proposta .......................................................................................................... 19 ....................................................................................................................... 28 Aprenda Mais ........................................................................................................................... 28 Referências ......................................................................................................... 29 Exercícios de fixação Chaves de resposta ..................................................................................................................... 35 ................................................................. 37 Aula 2: Representação utilizando conjuntos ........................................................................................................................... 37 Introdução .............................................................................................................................. 38 Conteúdo Introdução ......................................................................................................................... 38 Fatos e coisas .................................................................................................................... 39 Abordagem do projeto ................................................................................................... 40 MODELAGEM DE DADOS 2 Representando uma classe ............................................................................................ 41 Análise dos atributos ....................................................................................................... 42 Propriedade da identidade ............................................................................................. 43 Relacionamentos ............................................................................................................. 44 Estabelecimento de relacionamentos ......................................................................... 45 Modelar sub conjuntos ................................................................................................... 62 Atividade proposta .......................................................................................................... 68 ....................................................................................................................... 72 Aprenda Mais ........................................................................................................................... 73 Referências ......................................................................................................... 73 Exercícios de fixação Chaves de resposta ..................................................................................................................... 78 .............................................................. 80 Aula 3: Metodologias para modelo conceitual ........................................................................................................................... 80 Introdução .............................................................................................................................. 81 Conteúdo Representação do modelo de Peter Chen (DER) ....................................................... 81 Atributos compostos ....................................................................................................... 81 Relacionamento ............................................................................................................... 82 Cardinalidade mínima ..................................................................................................... 83 Tipos de relacionamentos ............................................................................................. 85 Exemplo de um DER ........................................................................................................ 86 Estudando os atributos ................................................................................................... 88 Identificando entidades .................................................................................................. 89 Propriedades atribuídas a entidades ............................................................................ 95 A generalização/especialização total e parcial .......................................................... 95 O modelo de Chen .......................................................................................................... 98 Outras representações .................................................................................................. 100 Atividade proposta ........................................................................................................ 101 .....................................................................................................................104 Aprenda Mais ......................................................................................................................... 104 Referências ....................................................................................................... 104 Exercícios de fixação Chaves de resposta ................................................................................................................... 111 ........................................................ 114 Aula 4: Meta modelagem do modelo conceitual ......................................................................................................................... 114 Introdução ............................................................................................................................ 115 Conteúdo Como conduzir o processo de modelagem ............................................................ 115 Primeiro passo ................................................................................................................ 115 MODELAGEM DE DADOS 3 O início do sistema de controle de vagas ................................................................. 116 Segundo passo da meta modelagem ........................................................................ 118 Regras para dicionarizar o modelo ............................................................................ 122 Tratamento de subconjuntos e identificação de abstrações ................................ 126 Ordenação ...................................................................................................................... 130 Navegabilidade ............................................................................................................... 132 Agregação ....................................................................................................................... 133 Atividade proposta ........................................................................................................ 134 ..................................................................................................................... 136 Aprenda Mais ......................................................................................................................... 136 Referências ....................................................................................................... 137 Exercícios de fixação Chaves de resposta ................................................................................................................... 142 ................................................................ 145 Aula 5: Estudo de volume e clas. Conjuntos ......................................................................................................................... 145 Introdução ............................................................................................................................ 146 Conteúdo A capacidade de armazenamento necessária ao modelo..................................... 146 Primeira etapa ................................................................................................................ 147 Sobre a tabela de atributos .......................................................................................... 151 Os tipos de conjuntos e seu tratamento físico ........................................................ 155 A volatilidade .................................................................................................................. 156 Atividade proposta ........................................................................................................ 158 ..................................................................................................................... 159 Aprenda Mais ......................................................................................................................... 160 Referências ....................................................................................................... 160 Exercícios de fixação Chaves de resposta ................................................................................................................... 167 ...................................................................................................... 169 Aula 6: Formas normais ......................................................................................................................... 169 Introdução ............................................................................................................................ 170 Conteúdo A primeira forma ............................................................................................................ 170 As dependências funcionais ........................................................................................ 172 Segunda Forma Normal ............................................................................................... 174 Terceira Forma Normal ................................................................................................ 175 Boyce-Codd .................................................................................................................... 176 Quarta Forma Normal ................................................................................................... 178 Quinta Forma Normal ................................................................................................... 181 Atividade proposta ........................................................................................................ 183 MODELAGEM DE DADOS 4 ......................................................................................................................... 185 Referências ....................................................................................................... 185 Exercícios de fixação Chaves de resposta ................................................................................................................... 189 ................................................................ 190 Aula 7: Manuseio matemático de conjuntos ......................................................................................................................... 190 Introdução ............................................................................................................................ 191 Conteúdo Modelo relacional .......................................................................................................... 191 Definições básicas ......................................................................................................... 191 Definições importantes ................................................................................................ 192 Prioridades de uma relação pura ................................................................................ 193 Restrição e chaves ......................................................................................................... 194 Álgebra relacional .......................................................................................................... 198 Operação e seleção e projeção .................................................................................. 199 Sequencialidade de operações ................................................................................... 200 Entendendo os símbolos .............................................................................................. 201 Atividade proposta ........................................................................................................ 204 .........................................................................................................................207 Referências ....................................................................................................... 207 Exercícios de fixação Chaves de resposta ................................................................................................................... 211 ...................................................................................... 213 Aula 8: Administração de dados ......................................................................................................................... 213 Introdução ............................................................................................................................ 214 Conteúdo Administração de dados ............................................................................................... 214 Conjunto de dados ........................................................................................................ 215 Dados básicos ................................................................................................................. 216 Dados elaborados .......................................................................................................... 217 Administração dos recursos ........................................................................................ 218 Recurso dados ................................................................................................................ 219 Conclusão ....................................................................................................................... 226 Atividade proposta ........................................................................................................ 226 ..................................................................................................................... 230 Aprenda Mais ......................................................................................................................... 230 Referências ....................................................................................................... 230 Exercícios de fixação Chaves de resposta ................................................................................................................... 233 Conteudista ............................................................................................................................... 234 MODELAGEM DE DADOS 5 Toda empresa possui um conjunto de dados que, manipulados, geram informações. Esses dados precisam ser manipulados e armazenados. Entender como os dados podem se relacionar pode fazer a diferença entre conhecer e não conhecer a empresa ou o negócio em si. A modelagem de dados procura estudar a companhia e ver quais são os dados relevantes que precisam ser armazenados e como estes podem se relacionar. Essas técnicas evitam o armazenamento desnecessário dos dados, pois há uma relação direta entre custo de armazenamento. Os sistemas de informação têm de suportar, além de processos transacionais e operacionais, também processos analíticos e voltados para inteligência de negócios. Esses sistemas precisam ser capazes de expor os dados corporativos e dar acesso às transações que os manipulam, diretamente para clientes ou fornecedores da empresa em aplicações na internet. Os investimentos em tecnologia e serviços para TI são elevadíssimos e as instituições esperam obter o crescimento da qualidade dos serviços e produtos oferecidos com os mais baixos custos possíveis. Sendo assim, esta disciplina tem como objetivos: 1. Desenvolver a prática da observação; 2. Construir um modelo e suas diversas formas de representá-lo; 3. Explicar problemas técnicos de classificação de arquivos; 4. Definir os conceitos de bancos de dados relacionais; 5. Identificar os conceitos de Administração de dados e sua importância. MODELAGEM DE DADOS 6 Introdução Em nossa primeira aula serão apresentados alguns conceitos sobre o conhecimento, como: O que é mundo real e mundo simbólico e como este conhecimento é organizado pelo homem. A compreensão desses conceitos são fundamentais para desenvolver a atividade de modelagem conceitual representada por dados. Vamos começar? Bons estudos! Objetivo: 1. Identificar o ambiente e o que se deve modelar e os fenômenos que podem ocorrer; 2. Identificar o que são dados e tipos de dados. MODELAGEM DE DADOS 7 Conteúdo Contextualização Como entender os fenômenos do processo de modelagem? Para entender os fenômenos do processo de modelagem devemos criar uma base conceitual que nos permita tratar o conhecimento, pois modelar dados é uma forma de se modelar conhecimento. O Homem, desde o seu aparecimento, foi colocado em um mundo hostil e teve que aprender a viver nele. Um correto conhecimento e interpretação das “coisas” e “eventos” do mundo que o cerca foi, e ainda é, fator de sobrevivência. O homem teve de aprender a observar algumas propriedades das “coisas” e “eventos” e, baseando-se no comportamento dos valores dessas propriedades e experiências vividas por si e pelos outros, passou a fazer deduções a partir desses fenômenos. E essa capacidade de deduzir “coisas” chama-se de inferência. Neste contexto, podemos verificar que existe um mundo onde o homem habita e a este mundo vamos chamar de mundo real. Assim também acontece nas empresas, e elas existem no mundo real, que normalmente é agressivo. Mundo real e mundo das representações simbólicas O homem percebe o mundo real através de seus sentidos. Os sentidos são percebidos por impulsos, que são encaminhados ao cérebro, que os interpreta e gera informações a partir do olfato, visão, paladar, tato e audição. MODELAGEM DE DADOS 8 O cérebro tem mecanismos próprios para organizar, tratar e recuperar essas informações. É dessa forma que se inicia o processo de “conhecimento”. Esse mundo de informações criadas é chamado de mundo das representações (o mundo simbólico). Da mesma forma as empresas percebem o mundo real através de seus processos “operacionais” e armazenam essas informações das mais diversas formas. Na forma de vídeo, anotações, ou mesmo conhecimento tácito (não formalizado) de seus funcionários. Cada empresa tem a sua forma de organizar, armazenar e recuperar o conhecimento, e cada empresa tem o seu próprio mundo simbólico. Generalização e abstração É a partir das informações recebidas ou percebidas do mundo real que se cria o conhecimento. Todo conhecimento é construído a partir de um processo de aprendizado em que se destacam outros dois mecanismos importantes: a generalização e a abstração. A generalização é um mecanismo que a partir das informações chegadas ao cérebro sobre um “evento” ou “coisa” se estenda o mesmo comportamento para “eventos” e “coisas” similares. Se, por exemplo, no mundo real, um menino coloca a mão em uma fogueira e se queima ele pode generalizar que toda fogueira queima e não vai mais precisar viver a dolorosa experiência para cada fogueira que encontrar. Vários ditados populares mostram o conhecimento, às vezes incorreto, por generalização. “Gato escaldado tem medo de água fria” e “cachorro mordido de cobra tem medo de linguiça”, isso porque tanto o gato como o cachorro generalizaram suas experiências. MODELAGEM DE DADOS 9 Já a abstração é um mecanismo mais sofisticado de aprendizado e ocorre quando o homem percebe que várias generalizações produzem o mesmo resultado. A partir das experiênciasde várias generalizações procura identificar propriedades comuns entre elas e daí cria uma abstração. A abstração não se refere a apenas um conjunto de fatos e eventos, mas identifica elementos comuns entre vários conjuntos. Por exemplo, ao colocar a mão em uma fogueira o homem generalizou: toda fogueira queima. Ao colocar a mão em uma pedra aquecida por um vulcão, generalizou: pedra aquecida por um vulcão queima. Um ferro em brasa queima. Aumento de temperatura Dos conjuntos de generalizações percebeu que todos davam o mesmo resultado: queima. Daí aprende, de forma independente do fenômeno, que existe alguma coisa em comum que é o aumento da temperatura. Neste momento ele cria o conhecimento por abstração – todo fenômeno que produza aumento de temperatura queima e não precisará mais viver nenhuma experiência que queime por aumento de temperatura. Aprendeu sobre coisas que queimam. Muitos animais generalizam isso mostra que conseguem aprender, mas o aprendizado por abstração não é comum entre os animais. O cérebro Das generalizações e abstrações o cérebro forma imagens do mundo real que usará no processo de inferência. A atividade de especificar as imagens para abstrações é um dos principais problemas da Análise de Sistemas, pois a maioria dos analistas de sistemas se satisfaz com as generalizações e não busca as abstrações que nem sempre são evidentes e exigem um maior esforço de observação. MODELAGEM DE DADOS 10 Mundo simbólico x mundo real Uma modelagem do mundo real bem feita deve ser focada nas abstrações, e ao se identificar uma abstração a partir das generalizações já identificadas e registradas deve se inicializar todo trabalho estruturando a nova abstração com suas generalizações. É preciso que os profissionais de sistemas entendam que o tratamento da informação é feita no mundo simbólico apesar de o sistema existir no mundo real. Plano de referência Outro conceito que precisa ser compreendido pelos profissionais que se dedicam à análise de sistemas, ou qualquer outro que trabalhe em grupo é o de plano de referência. Atenção Chama-se plano de referência o conjunto de conhecimento que o Homem vai adquirindo durante toda a sua vida. Desde o seu nascimento, ele aprende o som da palavra “mãe” (sentido da audição) e aparece uma mulher (sentido da visão) que atende ao chamado. Desta forma vai estabelecendo ligações entre os diversos tipos de “imagens” formadas, ou seja, começa a criar o seu mundo simbólico. Alguns pesquisadores de neurociência argumentam que o homem já recebe algum conhecimento de forma genética, não vamos considerar esse fato, pois foge aos objetivos deste trabalho. As ligações entre as imagens criadas no mundo simbólico vão chamar de “relacionamentos”, eles aparecem no mundo simbólico, mas não existem fisicamente no mundo real. São conceitos estabelecidos entre as imagens, portanto, relacionamentos conceituais. MODELAGEM DE DADOS 11 Imagem Quando se ativa uma imagem, todo o conjunto de relacionamentos associados a essa imagem é ativado no plano de referência de cada um e assim podem-se deduzir novos fatos. Atenção Os relacionamentos existentes na cabeça de cada um, portanto, no seu plano de referência, são obtidos a partir de experiências vividas, de narrativas e mesmo do aprendizado formal no sistema de ensino. Há relacionamentos que foram construídos desde o momento do nascimento, e como as pessoas têm experiências diferentes e estas constituem uma grande parte do plano de referência, pode-se concluir que não existem dois planos de referência iguais. Isso explica o fato de ao se apresentar um mesmo problema, mesmo quando se trata de conhecimento formalizado como o apresentando no sistema de ensino, as pessoas apresentarem soluções diferentes. A mesma imagem ativou relacionamentos diferentes com outras imagens levando a processos de inferência diferentes. Inferência O erro na inferência pode ocorrer quando se associa um relacionamento equivocadamente ou não existe por não ter sido estabelecido por falta de informação ou mesmo já estar estabelecido de forma errada. Isso deve ser uma preocupação dos educadores. Quando um empresário contrata um profissional com “x“ anos de experiência acredita que nestes “x” anos passou por experiências que acrescentaram novos relacionamentos ao seu plano de referência e que poderá inferir de forma mais objetiva. MODELAGEM DE DADOS 12 Como para cada pessoa existe um plano de referência que é único, pode-se afirmar que um mesmo objeto do mundo real terá tantas interpretações diferentes quantas forem às pessoas observadoras e cada interpretação fortemente influenciada pelos relacionamentos já existentes no plano de referência de cada um. Figura 1: Interpretação do objeto por observadores diferentes Interpretações A figura 1 mostra, simbolicamente, como um mesmo objeto ou fato pode ter interpretações diferentes para cada pessoa. Isso na prática ocorre de forma muito comum e são comuns as ocorrências de pessoas estarem conversando por vários dias sobre coisas diferentes pensando ser a mesma coisa quando na realidade tinham apenas algumas características comuns. Um analista de sistemas deve se policiar sobre esse fenômeno, fazendo uma série de perguntas sobre a imagem que se forma em sua mente e verificar se esta é a imagem da mente de seu usuário, pois está trabalhando em um sistema que deverá processar as imagens de seu usuário e não as suas. Este problema também conduz a sistemas que não atendem aos usuários que os encomendam. MODELAGEM DE DADOS 13 Modelamento Deve-se ter técnicas de perguntas redundantes, mas com o objetivo de conferir se você está modelando corretamente o que o usuário precisa. Sempre que possível, deve-se parar e perguntar: o que você está pensando é o que o usuário está pensando? É muito prejudicial a atitude de alguns analistas que querem impor ou conduzir seus usuários segundo o seu plano de referência. Normalmente o resultado nesse tipo de conduta só pode ser o desastre: sistemas mal concebidos, dificuldades na implantação e até mesmo a sua total rejeição. Diversos planos de referência Para exemplificar o fenômeno das diversas imagens, observe o esquema que mostra uma abstração chamada “PESSOA”, que é uma generalização de homem e da generalização mulher que serão observados. Sob o plano de referência da observação jurídica para uma pessoa do mundo real cria-se a “IMAGEM_1”, composta das propriedades Nome, Endereço e Carteira de identidade, que são as propriedades que um advogado usa no seu processo de inferência. Sob o ponto de vista de um médico tem-se a “IMAGEM_2”, composta pelas propriedades Nome, Altura, Peso, Temperatura e Pressão, as quais, da mesma forma que na imagem anterior, são usadas no processo de inferência do médico. Ainda podemos destacar a “IMAGEM_3”, que grupa as propriedades de interesse do empresário; são elas Nome, Salário e Tempo de experiência. Assim, pode-se ir definindo novas imagens sempre segundo cada plano de referência de interesse da análise. Deve-se observar que existe um plano de referência para cada interesse da observação e não há como fazer uma única imagem capaz de representar uma pessoa segundo o interesse de todos os planos de referência. MODELAGEM DE DADOS 14 Figura2: Diversos planos de referencia Ao selecionar um plano de referência, diz-se que se determinou um contexto. Um profissional que trabalha com conhecimentodeve, em primeiro lugar, definir o plano de referência com o qual está atuando. Não se tratará, nesta aula, de técnicas para ampliar o plano de referência de uma pessoa, pois foge aos objetivos estabelecidos. Imagens e seu manuseio No mundo real, os objetos simplesmente existem. Obviamente, não se pode transferir “o objeto em si” para dentro do mundo simbólico. Ao se registrar um objeto, se está na verdade construindo uma imagem desse objeto que se julga capaz de representá-lo, segundo um plano de referência, para os objetivos desejados. O ato de registrar começa com a seleção das propriedades do objeto que serão usadas para o processo de inferência. Esse é o principal objetivo em um trabalho de modelagem. Essa modelagem é chamada de conceitual, pois estamos estabelecendo “conceitos”, ou melhor, definindo formas de representar “objetos” e “fatos” do mundo real. É importante observar que se isso não for feito de forma correta todo o processo de inferência fica comprometido. A modelagem conceitual, para sistemas de informações, inicia com a definição de imagem, depois essa MODELAGEM DE DADOS 15 imagem será “manuseada” segundo a forma de inferir do “usuário” que passa as informações. Atenção Um sistema de informações só existe no mundo simbólico, embora os seus componentes físicos existam no mundo real. E trata-se de um mecanismo que recebe uma imagem e a trata segundo uma série de conceitos, gerando novas imagens. Estas geram outras imagens e isso vai acontecendo até gerar uma imagem final que é o resultado de toda a inferência. "Soluções" para tratar as imagens Esta última imagem precisa ser interpretada e correlacionada com um fato ou objeto no mundo real, caso contrário todo o processo terá sido inútil. Muitos fabricantes e consultores oferecem várias “soluções” para tratar as imagens. Produtos de dataware houses, BI, sistemas de apoio à decisão são, evidentemente, muito bons, mas para processar imagens. E se o processo de modelagem não identificar as imagens corretas de entrada, ele será absolutamente inútil. Concluindo, o problema não é o produto que armazena ou trata as imagens, mas sim o processo. Infelizmente não existe mágica. Tratamento de imagens O tratamento de imagens é muito comum em todas as atividades humanas. Veja o caso de uma transmissão de TV. A câmera capta a imagem de uma repórter. A câmera transforma a imagem que é a entrada no mundo simbólico, que por conceitos definidos por engenheiros transforma-os em impulsos elétricos e estes são transmitidos via ondas eletromagnéticas, são recebidos por aparelhos próprios, e estes os transformam em outro tipo de sinal que será para um satélite e daí volta a ser transmitido para equipamento e este novamente para impulsos, tudo isso acontece segundo novos conceitos introduzidos a cada etapa. Veja que a todo o momento se está fazendo MODELAGEM DE DADOS 16 processamento de imagens segundo os conceitos dos usuários (engenheiros e técnicos). No final uma tela de TV apresenta a imagem da repórter, e esta imagem deve ser interpretada pelo telespectador. Telespectador A imagem desperta no plano de referência do telespectador a figura que é imaginada no mundo real. Ou seja, só foi possível porque pôde ser interpretada. Essa mesma figura não tem nenhuma interpretação na cabeça de meu cachorro quando assiste à televisão. Veja que no exemplo anterior o que se trata a todo o momento é o manuseio de imagens segundo conceitos estabelecidos. Existem basicamente dois momentos de risco para o manuseio: • A entrada da imagem que será manuseada; no caso, identificar perfeitamente as propriedades que serão necessárias ao processamento e, se esta não estiver correta, teremos um manuseio que nos levará a imagens incorretas; • O outro momento de risco é na interpretação para o mundo real. Correta interpretação A interpretação deve ser feita considerando o conhecimento existente no plano de referência de quem recebe a imagem final. Então, este é um momento de risco, permitir a interpretação de forma correta, caso contrário todo o manuseio foi inútil. Há ainda o fenômeno de o usuário ir delineando suas necessidades conceituais à medida que vai entendendo a sua própria forma de inferir. É comum analistas de sistemas ficarem muito irritados queixando-se que o usuário fez “modificações”. Como o delineamento da conceituação é evolutivo, o analista tem obrigação de tratar a nova conceituação evitando desastres durante a construção, implantação e utilização desse sistema. Deve - se encarar como parte da atividade fazer modificações conceituais pedidas pelo usuário. Importância dos registros feitos nas empresas A empresa precisa inferir através de suas imagens. MODELAGEM DE DADOS 17 Ao se atribuir um valor a uma propriedade de uma imagem fazemos “registros” que popularmente chamamos de dados. Modernamente as empresas tratam seus dados como outros recursos e desta forma também os administram. Os dados são fundamentais no processo decisório da empresa. Durante um bom tempo não se tratavam os dados com a devida importância, mas a consciência de que o dado é um recurso estratégico para a sobrevivência das empresas tornou a atividade de modelagem conceitual uma especialidade nas empresas. A gestão do modelo conceitual de dados é obrigação de um profissional chamado administrador de dados. Esse profissional define os dados que devem ser armazenados, como devem ser armazenados, atualizados e eliminados. Tornou-se também evidente que todo esse trabalho tem um custo e o uso de um dado pode gerar benefícios para a empresa. Assim, podemos dizer que todo dado tem um valor. Dados e tipos de dados Considerando que os dados são obtidos a partir das imagens modeladas deve- se analisar esses dados com relação à obtenção. Os dados podem ser obtidos por observação direta do mundo real. Dados Básicos Os dados básicos têm a propriedade de serem obtidos diretamente do mundo real. De forma que se o conjunto de dados for perdido não temos como recuperá-los, pois os fenômenos ocorridos não se repetirão. Outro aspecto é o tempo de vida do dado. O dado básico é “eterno”, um fato que foi registrado nunca deixará de ser verdade. Alguém registrou que o Brasil foi descoberto em abril de 1500 e este registro nunca perderá a validade e o fato será considerado sempre verdadeiro. O custo é outra característica importante do dado. O dado básico é caro. Se desejarmos saber dados sobre a atmosfera de Marte deve-se MODELAGEM DE DADOS 18 enviar um foguete com uma sonda e buscar amostras do solo em Marte. Quando se quer saber dados sobre a população deve-se fazer um censo e isso tem um custo: é o custo de se obter o dado básico no mundo real. Resumindo, o dado básico é caro, eterno e irrecuperável, portanto deve ser guardado com todo o cuidado possível. Dados Elaborados Outro tipo de dado é o obtido a partir de dados já existentes. Este tipo de dado é obtido a partir de um manuseio, ou algoritmo, no mundo simbólico. Veja que se este dado for perdido pode ser obtido novamente repetindo-se o processamento, e o custo da sua obtenção é o do processamento, ou seja é um custo barato. O tempo de vida também é o da tomada de conhecimento do dado. Esse tipo de dado é chamado de elaborado. O dado elaborado não deve ser armazenado, pois pode ser obtido sempre que necessário. Formulários Em alguns formulários que preenchemos é comum encontramos um local para colocarmos a idade. Esse dado é um dado elaborado, pois é resultado da contaque considera a data atual e a data de nascimento. E veja que rapidamente perde a validade. O correto é se pedir o dado básico que permita deduzir a idade, então, o correto é se pedir a data de nascimento. A figura ilustra esses tipos de dados. Na modelagem conceitual devem-se buscar propriedades para dados básicos. MODELAGEM DE DADOS 19 Figura 3: Tipos de dados Atividade proposta Leia o texto que caracteriza uma descrição de um mundo real para uma empresa. A descrição foi dividida em tópicos numerados, para facilitar o entendimento. Considere o texto abaixo que caracteriza uma descrição de um mundo real para uma empresa, a qual se dividiu em frases numeradas para facilitar o entendimento: (1) Uma empresa especializada na venda de livros, CD´s e DVD´s necessitam de um sistema que a auxilie no controle e na distribuição dos seus produtos, em função de sua notável expansão. (2) O sistema deverá permitir o registro dos pedidos dos clientes. Os clientes ao serem cadastrados deverão informar o nome, o endereço, o número do telefone (de 0 a 3 números diferentes) e número do CPF, que doravante será o seu identificador junto à empresa. (3)Pode-se imaginar que cada cliente poderá realizar um pedido com vários produtos e quantidades. Para identificar um pedido será necessário armazenar o seu número e a sua data. MODELAGEM DE DADOS 20 (4) Este pedido deverá ser encaminhado para o departamento de estoque a fim de providenciar a entrega do mesmo na data definida e no endereço estabelecido. Este último podendo ser diferente do endereço informado pelo cliente no ato do seu cadastramento. (5) Uma entrega deverá ser realizada por uma das transportadoras cadastradas. Neste cadastro deverá ser informado o código da transportadora, o endereço, o número do telefone (de 0 a 5 números diferentes) e número do CNPJ (Cadastro Nacional de Pessoa Jurídica do Ministério da Fazenda). (6) A transportadora selecionada assumirá toda a responsabilidade pela carga, mediante o pagamento de um seguro que deverá ser somado ao valor dos itens constantes em um pedido. (7) Para maior controle, exige-se que associado ao pedido a transportadora identifique, através da placa do veículo, o caminhão que irá fazer o transporte e, através do nome e do número do CPF, o funcionário que irá fazer a entrega. (8) Estas informações são, entretanto, de responsabilidade da transportadora, não cabendo à empresa atacadista nenhuma responsabilidade por erros na informação fornecida. (9) Ao receber a mercadoria o cliente deverá verificar se a quantidade e o preço de cada item da fatura estão corretos. Se não houver divergências ele assinará o recibo de entrega e lançará a data da mesma, que posteriormente será registrada no sistema. Caso haja alguma divergência o cliente poderá recusar o recebimento dos produtos. Neste caso, a fatura será recusada e os produtos devolvidos. (10) O responsável pela entrega deverá informar a data da entrega e motivo da devolução. O motivo da devolução informado deverá ser escolhido a partir de uma lista contendo o código do motivo e a descrição do mesmo. (10) A transportadora será remunerada em 5% do valor dos itens constantes no pedido (excluído o valor do seguro), mesmo que estes sejam devolvidos. (11) As faturas, após o recebimento, serão transformadas em compromissos financeiros assumidos pelos clientes. MODELAGEM DE DADOS 21 (12) Elas poderão ser cobradas à vista ou em parcelas, conforme definição no ato da compra. Todos os boletos de cobrança serão emitidos por uma instituição financeira, dentre as várias cadastradas no sistema. (13) Os boletos deverão informar o número do banco, o nome do banco, o número do código de barras, a data de vencimento e o valor a ser pago. (14) No final de cada mês os bancos mandam um relatório com a relação de todos os boletos que foram pagos. Este relatório deverá conter a data do pagamento e, se houver atraso, o valor da multa e dos juros cobrados. Tal informação deverá ser posteriormente registrada no sistema. (15) Outra necessidade da empresa atacadista é poder controlar melhor o seu estoque de mercadorias. Para isso é necessário conhecer a quantidade disponível em estoque para cada produto comercializado, além de abater do estoque disponível as quantidades vendidas aos seus clientes. Identifique os conjuntos e seus respectivos planos de referencia no texto acima: Chave de resposta: Frase (1): Nesta frase especifica-se que o simbólico da empresa ira tratar livros, cd´s e DVD, neste plano de referencia de conhecer os produtos que a empresa comercializa têm os conjuntos, para os quais se imagina os respectivos atributos de forma ilustrativa. Estes devem ser conferidos posteriormente com o usuário: (plano de referencia de vendas) DVD nome autor tempo CD nome autor Num .faixas LIVRO nome autor editora DVD nome autor tempo CD nome autor Num .faixas MODELAGEM DE DADOS 22 Frase (2): Nesta frase indica-se que a empresa tem interesse em ter a informação de seus clientes, e o texto sugere alguns atributos que devem ser obtidos e designados o atributo identificador. O conjunto pedido é identificado, mas ainda não conhece se os atributos, poderia se supor como feito anteriormente. Isto deve ser verificado com o usuário que apoia o trabalho. Assim têm-se dois novos conjuntos: (pano de referencia de vendas) Frase (3): Nesta frase se identifica que existe outro conjunto chamado produtos (livros, cd´s e dvd´s) e alguns atributos necessários ao conjunto pedido que já foi identificado. Veja que produto foi completado com alguns atributos, por suposição. (plano de referencia de vendas) CLIENTE nome endereço Cpf (ID) Telefone 3 Telefone 1 Telefone 2 PEDIDO PEDIDO numero Data pedido produto quantidade preço descrição MODELAGEM DE DADOS 23 Frase (4): No simbólico da empresa, estamos no plano de interesse do controle de estoque e há necessidade de um novo conjunto com dados referentes a entrega, assim pode se completar com o novo conjunto. A imagem de pedido e de produto em estoque, que não é a informação do que é incluído no pedido. Assim aparece dois novos conjuntos um se chamará estoque, e o outro entrega, neste exercício. (plano de referencia de estoque) Frase (5): Nesta frase aparece mais uma necessidade que é ter informações sobre a transportadora que a empresa cadastra. Colocou-se um atributo para cada telefone, e isto só foi possível porque se sabia o número máximo de telefones. E uma nova informação deve ser acrescentada a entrega que é o da transportadora que fará a entrega. estoque Quant. estocada Preço unitario descrição pedido numero Data pedido entrega Data-entrega Endereço-entrega pedido numero Data-pedido transportadora Código transp. endereço cnpj Telefone 1 Telefone 2 Telefone 3 Telefone 4 Telefone 5 entrega Endereço entrega Data entrega Código transp . MODELAGEM DE DADOS 24 (plano de referencia da expedição) Frase (6): Na frase seis têm-se novos atributos necessários para o setor de entrega, e deve-se acrescentar a imagemde pedido as informações necessárias para se somar o frete e o total de itens. (plano de referencia da expedição) Frase (7) Veja que se acrescenta novos atributos a entrega, e estes devem ser acrescentados a imagem. pedido numero Data pedido Data entrega Endereço entrega Código transp. Valor-frete Total-frete entrega Endereço entrega Data entrega Código transp NOME-FUNCIONARIO CPF-FUNCIONARIO PLACA-CAMINHAO MODELAGEM DE DADOS 25 (plano de referencia da expedição) Frase (8): Veja que na frase 8 tem-se uma regra de negócio do setor de expedição, mas nenhuma nova informação é acrescentada as imagens até aqui identificadas. (plano de referencia da expedição) Frase (9): Se a entrega estiver correta, deve-se saber quem assinou o recebimento da mercadoria e a data, pois a mesma será armazenada. Assim têm-se dois novos atributos que devem ser adicionados a imagem entrega: (plano de referencia da expedição) Outro fato importante para a empresa é quando o produto é recusado, neste caso deve-se criar este conjunto, fazendo referencia a entrega. entrega Endereço entrega Data entrega Código transp NOME-FUNCIONARIO CPF-FUNCIONARIO PLACA-CAMINHAO Nome-recebimento Data-recebimento Entrega rejeitada Endereço entrega Data entrega Código transp Nome-recebimento Data-recebimento Motivo -recusa MODELAGEM DE DADOS 26 (plano de referencia da expedição) Frase (10): A transportadora será remunerada em 5% do valor dos itens constantes no pedido, e isto é uma regra de negócio que já é atendida pelos conjuntos existentes. Nada é acrescentado no modelo (plano de referencia da expedição) Frase (11): É dito que as entregas são transformadas em compromisso financeiro, que é um novo conjunto, de interesse do setor financeiro da empresa, assim temos um novo conjunto: (plano de referencia do setor financeiro) Frase (12) Nesta frase tem-se a informação que o pagamento pode ser de dois tipos neste caso deve colocar este atributo no conjunto de compromisso financeiro. Identifica-se ainda dois novos conjuntos de interesse da empresa para emitir a cobrança bancaria: o Banco e o boleto. Têm-se os conjuntos: Compromisso financeiro Cpf-cliente Valor-fatura Data-vencimento banco Cod-banco Nome-banco agencia Compromisso financeiro Cpf-cliente Valor-fatura Data-vencimento Numero parcelas Fatura do banco Cpf-cliente Valor-fatura Data-vencimento Data-pagamento banco agencia MODELAGEM DE DADOS 27 (plano de referencia do setor financeiro) frase(13) Nesta frase tem-se informações para completar o conjunto de fatura banco (boletos), neste caso se corrige os atributos que foram supostos em fases iniciais. (plano de referencia do setor financeiro) Frase(14) Na frase 14 tem se informações referentes ao recebimento, e como é de interesse da empresa se cria um novo conjunto: Deste conjunto gera-se o relatório descrito no texto. (plano de referencia do setor financeiro) Frase (15) Nesta frase não temos novos conjuntos pois o estoque já esta registrado no conjunto estoque. Fatura do banco Cpf-cliente Valor-a ser pago Data-vencimento Data-pagamento Numero banco Código de barras Pagamento da Fatura nco Cpf-cliente Valor pago Data-vencimento Data-pagamento Valor juros Valor-multa MODELAGEM DE DADOS 28 (plano de referencia do setor financeiro) OBS: A resposta poderá ter pequenas variações do gabarito apresentado Aprenda Mais Material complementar Para saber mais sobre dados, leia a Dados – Wikipédia, a enciclopédia livre, disponível em nossa biblioteca virtual. Material complementar Para saber mais sobre dados, leia O Que São Dados?, Disponível em nossa biblioteca virtual. Material complementar Para saber mais sobre administração de dados, leia Administração de dados – Wikipédia, a enciclopédia livre, disponível em nossa biblioteca virtual. Referências MARTIN, J. Strategic planning methodologies – New Jersey, Prentice-Hall, INC. S. date. Guia para o padrão SQL – Campus. MODELAGEM DE DADOS 29 Exercícios de fixação Questão 1 Por que o conhecimento da matemática é importante na criação de um plano de referência, segundo a teoria apresentada, com relação ao processo de inferência? a) A memorização dos conceitos matemáticos permite que se resolva problemas aplicados a um conjunto. b) O desenvolvimento de conceitos baseados em modelos matemáticos permite que se descubra novas relações entre conjuntos e elementos dos conjuntos. c) O conhecimento de matemática permite criar generalizações no conjunto e assim estender esses relacionamentos para qualquer conjunto. d) Os modelos matemáticos são fortemente influenciados por fenômenos físicos, daí ser difícil o seu entendimento. e) O aprendizado de matemática é muito simples, pois retrata o mundo real e aplica-se apenas a partir de fatos e coisas do mundo real. Questão 2 Uma empresa tem um plano de referência. Um analista de sistemas deve identificar as características desse plano de referência durante o seu trabalho. Segundo a teoria apresentada neste trabalho, assinale o motivo entre as opções abaixo: a) O analista pode generalizar eventos dos planos de referência das empresas em que trabalhou e assim criar o modelo para a empresa. b) O plano de referência da empresa não deve influenciar o desenvolvimento de um sistema de informações para essa empresa. c) O analista deve procurar entender os fatos e eventos importantes para a empresa e em um trabalho de observação identificar os relacionamentos importantes para as pessoas que lá trabalham. d) A empresa organizada deve ter manuais operacionais, estes manuais garantem que todos os funcionários tenham os seus planos de referência idênticos. MODELAGEM DE DADOS 30 e) O analista deve conduzir o trabalho segundo a sua experiência e o seu plano de referência, substituindo apenas alguns aspectos, pois na maioria das vezes o usuário não sabe o que quer. Questão 3 Uma interface web solicita dados de um internauta. Os dados são transmitidos a partir de um protocolo HTTP. Depois esses dados são processados em um servidor PHP que atualiza um banco de dados. Sobre todos os fenômenos acima, segundo a teoria apresentada nesta aula, podemos afirmar de forma totalmente correta: a) Na interface é feita a entrada de dados que constituem a imagem e essa imagem é armazenada diretamente no banco de dados. b) Na interface existem campos de entrada de dados que formam a imagem. Esta imagem é enviada pelo HTTP e no servidor esta imagem é armazenada no banco de dados. c) Na interface deve-se colocar o objeto ou fato do mundo real, depois enviá-lo através do HTTP e finalmente para o servidor PHP. d) Na interface é capturada uma imagem e esta é processada várias vezes, criando novas imagens a cada processamento até que é armazenada no bancode dados. e) A interface é responsável por receber os dados e estes são grupados e compactados e devolvidos para o mundo real através do HTTP. Questão 4 Durante o processo de modelagem conceitual um usuário precisou rever o modelo e solicitou um conjunto de alterações. Sobre esse fato o que se pode afirmar, segundo a teoria apresentada, de forma totalmente correta: a) O usuário que solicita modificações constantemente deve ser afastado do projeto, pois mostra que não sabe o que deseja. b) Quando o usuário solicita uma modificação deve-se avaliar a contribuição para o modelo e considerar como normal esse tipo de trabalho no processo de modelagem. MODELAGEM DE DADOS 31 c) O usuário que solicita várias modificações deve atender à orientação do analista e desta forma parar com os pedidos de modificações. d) A modificação não permite buscar a estabilidade do modelo, de modo que o usuário deve ser orientado a não solicitar manutenções. e) As solicitações de alteração nos requisitos prejudicam o desenvolvimento de código, pois a todo o momento obriga a alterá-lo, assim o modelo conceitual fica prejudicado. Questão 5 Um analista de sistemas precisa fazer um modelo conceitual em uma empresa; segundo os conceitos apresentados, qual é a primeira atividade que deve ser feita? a) A primeira atividade é conversar com os usuários e estabelecer regras para evitar que sejam fitas muitas alterações no modelo. b) A primeira atividade é identificar uma imagem inicial qualquer definida junto com um usuário e sair criando o modelo segundo a experiência do analista. c) Identificar os usuários envolvidos e identificar algumas características de seus planos de referência e assim determinar imagens ainda que incompletas que serão desenvolvidas e completadas durante a análise d) Deve-se entrevistar os usuários e ao se perceber que estes estão dispostos a modificar o que já é feito devem ser afastados, pois serão muito problemáticos para o modelo. e) Avisar aos usuários participantes que o modelo não poderá sofrer modificações para etapas que já tenham sido concluídas, pois isso tornará o modelo conceitual instável. Questão 6 Considerando o dado como recurso, segundo o que foi visto nesta aula, podemos afirmar de forma absolutamente correta que: a) O dado tem seu valor baseado no custo total da decisão e para isso deve-se incluir o custo de quem decide. MODELAGEM DE DADOS 32 b) A administração de dados tem a responsabilidade de calcular o valor de todos os dados que estão baseados no banco de dados. c) O dado tem seu valor definido pelo analista de sistemas baseado nos softwares que irá utilizar. d) O valor dos dados define o meio de seu armazenamento, ou seja, os dados de valor mais caro devem ficar em produtos mais caros. e) O dado é o insumo da decisão e a decisão de qualidade depende desse insumo. Desta forma não há como se dimensionar de forma exata o valor de um dado. Questão 7 Considerando a teoria apresentada, alguns documentos usados na empresa devem ser guardados por um determinado tempo. Temos como exemplo a declaração de imposto de renda, que deve ser guardada durante cinco anos. Selecione a opção abaixo que justifique essa ação: a) A declaração de imposto de renda contém dados básicos e se não fosse definido um prazo a declaração deveria ser guardada eternamente. b) A declaração de imposto de renda é um documento, desta forma deve ser guardada pelo prazo determinado, pois deve-se conferir com o que acontece no mundo real. c) A declaração de imposto de renda é guardada por cinco anos, pois isso foi decidido pela Receita Federal tendo como único motivo o prazo necessário para os computadores processarem estes dados. d) A declaração de imposto de renda é uma saída do plano simbólico da receita, portanto, ela decide por quanto tempo deve ser armazenada pelo declarante. e) Segundo a teoria apresentada ela constitui dados elaborados, e refere-se aos gastos e receitas do declarante, portanto o prazo definido deveria ser menor. Questão 8 Ao preencher um documento de emprego, um candidato foi orientado a entregar uma fotografia e preencher uma ficha que pedia sua idade e o tempo que está formado. Considerando os conceitos apresentados neste trabalho pode-se inferir que: MODELAGEM DE DADOS 33 a) A fotografia é feita em um determinado instante, a idade pode ser usada a qualquer momento para verificar se o candidato tem o perfil desejado para o cargo, bem como o tempo de serviço, mesmo que isso vá para um cadastro que será usado no futuro. b) A fotografia é feita em um determinando instante na vida da pessoa, a idade e o tempo de formado não representam nenhuma informação, pois não se sabe o dia da utilização da informação. c) O ideal era se conhecer a idade e o tempo de formado a partir de um cadastro de reserva e tirar a fotografia no momento da seleção ente os candidatos à vaga de emprego. d) A fotografia serve para se ter uma ideia da aparência do candidato, sendo importante se verificar se o dado guardado na ficha referente ao tempo de experiência e idade é o que se está procurando e isso pode ser obtido corretamente na ficha. e) Os dados referentes à idade e tempo de experiência independem de qualquer inferência, pois são usados a partir de um cadastro de reserva, quando a fotografia mostra como é a aparência do candidato no momento da contratação. Questão 9 Considere as afirmativas abaixo: I - Um dado elaborado deve ter um tempo de vida definido e procedimentos de armazenamento que garantam que não será perdido. O seu custo é o da definição dos procedimentos. II - Um dado básico é obtido a partir de outros dados obtidos do mundo real. III - Um dado básico não tem tempo de vida definido, é caro, e não pode ser recuperado a partir de outros dados. Quais delas estão totalmente certas, segundo a teoria apresentada: a) Apenas a opção I b) Apenas a opção II c) As opções I e III d) As opções II e III MODELAGEM DE DADOS 34 e) Apenas a opção III Questão 10 Um banco de dados contém dados de um relatório gerencial. Esse relatório é obtido a partir de dados das vendas realizadas durante os últimos 30 dias. Entre outras informações contém a totalização das vendas, a quantidade de vendas, a venda de valor mais alto e de valor mais baixo. Sobre esses fatos, considerando os conceitos apresentados nesta aula, marque a afirmativa incorreta: a) Existem dois tipos de dados quanto à obtenção: o dado básico e o dado elaborado. O relatório tem dados elaborados que devem ser criados no momento da decisão. b) Os dados gerenciais sempre devem ser colocados no banco de dados, pois os dados gerenciais são básicos para as decisões na empresa. c) A colocação de dados elaborados em estruturas de banco de dados serve apenas para onerar o custo do dado e comprometer o desempenho do banco de dados tendo em vista que esses dados podem ser deduzidos apenas na hora da decisão. d) Os dados que serviram para gerar o relatório são os obtidos das vendas, portanto são dados básicos e somente estes devem ser armazenados no banco de dados. e) A única justificativa para se colocar os dados gerenciais em uma estrutura de banco de dados é quando se deseja manter uma informação histórica agregada para uma data e o custo de processamento ser muito elevado ou o tempo para obter a informação for muito longo. MODELAGEM DE DADOS 35 Aula 1 Exercícios de fixação Questão 1 - B Justificativa: A matemática trabalha com abstrações e isso permite modelar umasérie de fatos e objetos do mundo real, e desta forma, “raciocinar” e criar novas relações entre vários conjuntos e elementos de um conjunto no plano de referência. Questão 2 - C Justificativa: O plano de referência é único para cada empresa. Não existem duas empresas com o mesmo plano de referências, pois a empresa é formada por pessoas que atuam nos processos e as pessoas têm planos de referências diferentes. Questão 3 - D Justificativa: A cada modificação das imagens são aplicados os conceitos relativos ao protocolo que o irá tratar. Isso vai ocorrendo até ser criada a imagem que será armazenada no banco de dados. Questão 4 - B Justificativa: O usuário refina e organiza seus conhecimentos, generaliza e identifica abstrações que até aquele momento não havia percebido e daí pode organizar melhor o modelo conceitual que serve de base para a sua inferência. Questão 5 - C Justificativa: O analista de sistemas deve identificar os planos de referência e trabalhá-los, evitá-los direcionando a análise para criar o modelo que atenda a esses usuários. MODELAGEM DE DADOS 36 Questão 6 - E Justificativa: É difícil definir o valor do dado, pois decisões baseadas nesses dados levam a resultados com vários valores para a empresa, inclusive de sobrevivência dela. Questão 7 - A Justificativa: A declaração tem dados básicos e esses são eternos. Se não houvesse prazo dever-se-ia guardar esses documentos, pois poderiam ser pedidos a qualquer momento pela Receita Federal. Questão 8 - B Justificativa: Os dados são todos elaborados, portanto, de tempo de vida muito curto. A fotografia, a idade e o tempo de formado não tem nenhuma precisão se não forem usados imediatamente e estarão “velhos” no dia seguinte ao preenchimento da ficha. Questão 9 - E Justificativa: Os dados básicos são irrecuperáveis, pois são obtidos de “coisas” e “fatos do mundo real e após registrados eles nunca serão falsos. O custo de obtenção é o da realização no mundo real. As outras opções misturam propriedades do dado simbólico e do dado elaborado. Questão 10 - B Justificativa: A afirmativa está incorreta, pois os dados relacionados do relatório são considerados dados elaborados e devem ser obtidos no momento da decisão, pois têm vida curta e portanto não devem ser armazenados em estruturas de banco de dados MODELAGEM DE DADOS 37 Introdução Existem diversas formas para se representar o mundo simbólico. Como a representação é interpretada em cada plano de referência deve-se ter uma forma de registro que diminua as diversas interpretações. O uso de ferramentas matemática permite que se faça o registro com um entendimento comum. Como se observa “coisas” e “fatos” do mundo real e seus relacionamentos podemos utilizar a teoria dos conjuntos para esta tarefa. Existem diversas ferramentas gráficas para este trabalho, que se desenvolverá utilizando as representações propostas no UML (uma padronização de um conjunto de ferramentas para representação). Destaca-se que o objetivo é o tratamento matemático, não existe a preocupação com a forma de representar, que poderia qualquer outra, mas está se usando UML para seguir a padronização de ferramentas no desenvolvimento de sistemas. Objetivo: 1. Identificar conjuntos do mundo real, relacionamentos e suas propriedades; 2. Identificar particionamentos de conjuntos, subconjuntos e associações. MODELAGEM DE DADOS 38 Conteúdo Introdução O mundo real é complexo e para representar de forma ordenada os “objetos” e “fatos” do mundo real deve-se fazer isso em etapas. Como se viu no capítulo anterior uma das capacidades de aprendizado humano é a abstração. É a partir dela que se pode compreender fenômenos mais complexos. Para se fazer a modelagem conceitual deve se abordar o problema em níveis e para cada nível deve-se acrescentar informações que complete o nível anterior acrescentando- se novas informações às já conhecidas. Assim pode-se diferenciar as dificuldades do mundo real e as que são introduzidas pelos tratamentos tecnológicos. Para tratar de maneira organizada a representação do mundo real a abordagem deve ser feita, no mínimo, em três níveis: conceitual, lógico e físico. FIGURA 1: Abordagem de um projeto de representação do mundo real. MODELAGEM DE DADOS 39 Fatos e coisas Nível Conceitual No nível conceitual identificam e registram-se “fatos” e “coisas” do mundo real. Apenas os conjuntos que são importantes e o relacionamento que existe entre os elementos desses conjuntos. Em nenhum momento pensa-se em tecnologia. O Foco é o “negócio”. Normalmente procura-se identificar o conjunto “alvo”, ou seja, aquele que direciona todo o estudo. Por exemplo, se o mundo real é um estacionamento e o objetivo é o controle de vagas, o conjunto foco é o de vagas. Nível Lógico No nível lógico se introduz os conceitos necessários da tecnologia, por exemplo, no caso de representação de dados são as informações necessárias introduzidas pelos modelos de banco de dados, ou se for para transmissão às características de tratamento dos protocolos. Nível Físico No nível físico as informações necessárias à sua implementação, por exemplo, colocar as informações para representar os dados nas formas de impulsos elétricos ou qualquer outro tipo. Atenção A figura 1 apresentada anteriormente mostra de forma ilustrativa como um projeto de representação do mundo real deve ser implementado. Deve-se identificar o recorte de trabalho, ou seja, o contexto, o plano de referência que vamos tratar. Se isso não for definido corretamente introduz-se um risco muito elevado para o projeto. Sobre esse recorte se faz análise, isto é, observação. E durante essa tarefa podem ser introduzidas distorções. MODELAGEM DE DADOS 40 É uma atividade de risco e deve ser feita com muito cuidado, por isto foi representada por uma linha irregular na figura. Após a modelagem conceitual tem-se o modelo conceitual e ele é entrada para as demais etapas. Na figura a mudança de fase é representada por setas, pois é feita a partir de regras fixas. Abordagem do projeto Definido o recorte devem-se identificar conjuntos no mundo real. A figura 2.2 mostra que se identificou no mundo real um conjunto, inicialmente pensa-se ser uma abstração, que chamados de pessoa. No mundo simbólico será representado por um retângulo e as propriedades observadas nos elementos do conjunto são representadas junto ao retângulo. FIGURA 2: Abordagem mundo real com o mundo simbólico Eles constituem o modelo de imagem, ou seja, como os elementos serão representados. Veja que um elemento do conjunto chamado de objeto, na figura, por exemplo, a pessoa Sr. Joaquim tem a imagem representada na figura segundo o plano de referência que foi definida a imagem. MODELAGEM DE DADOS 41 Vai-se usar na representação o diagrama de classes o principal dos diagramas do UML e pode ser usado para se fazer a modelagem conceitual. Os retângulos e propriedades serão representados segundo as definições do UML. O diagrama é como uma fotografia dos “objetos” e “fatos” identificados a partir do mundo real. É uma representação estática, e não deve ser usado para representar situações dinâmicas no mundo real. Existem ferramentas próprias para isso e não é o objetivo deste trabalho. Vamos criar o diagrama de classes a partir da observação do mundo realpara um determinado contexto. O foco da análise é o negócio. Imagine que você está no século 15 e que não existe computador – enquanto estiver fazendo a modelagem conceitual. Ao observar um conjunto sobre o qual temos alguns interesses (guardar os dados dos elementos de um conjunto, por exemplo) dizemos que temos uma classe. As propriedades que desejo observar (propriedades para a qual desejamos guardar valores) são chamado de atributos. Representando uma classe Existem várias formas gráficas para se representar uma classe, mas em UML, quando temos interesse em um conjunto do mundo real, desenhamos: Nome da classe ou elemento da observação Propriedades que se está interessado em observar ou atributos Exemplo: Ao se observar um conjunto de pessoas, e as informações sobre as quais temos interesse são: nome, endereço, telefone, CPF. Ao definir a classe conceitual define-se um modelo de representação dos elementos do conjunto: Assim os elementos (Manoel, rua do bispo, 3, 32116734, 371622571) (Jose, Rua Ava, 34, 3226216, 37162225881) ficam representados: MODELAGEM DE DADOS 42 Atenção Observe que se está representando os valores que os atributos assumem nas representações. Neste caso se diz que a classe foi instanciada, ou seja, recebeu valores. Cada um dos elementos no mundo das representações é chamado de um objeto da classe. Então uma classe representa um conjunto e os elementos do conjunto – objetos – são representados segundo a definição da classe. Dicas 1: • Uma classe é a descrição de um tipo de objeto do mundo real; • Usam-se classes para classificar os objetos que identificamos no mundo real. Análise dos atributos Um atributo é uma propriedade observada do mundo real para um conjunto e um conjunto de atributos para um mesmo elemento constitui a imagem do elemento. Assim, cada elemento no mundo real terá uma imagem e o conjunto de elementos é representado por um conjunto de imagens. Uma forma fácil de representar o conjunto é na forma de tabela. Para o exemplo apresentado tem-se a tabela chamada de Pessoa, normalmente se dá o nome da classe (ou conjunto representado) à tabela, embora isso não seja obrigatório e as colunas da tabela são os atributos desejados, normalmente também se coloca o nome da propriedade como nome da propriedade. MODELAGEM DE DADOS 43 Tabela representativa de chamada de Pessoa O conjunto de valores que uma propriedade pode assumir é chamado de domínio do atributo. Cada atributo tem o seu domínio de valores. Um domínio pode ser enumerável ou não, pode ser finito ou não. Assim o atributo sexo só pode assumir masculino ou feminino, é finito e enumerável. Estes domínios também devem ser definidos nos processos de modelagem conceitual. Há necessidade se identificar o elemento do mundo real a partir de sua imagem, ou seja, há necessidade de se ter propriedades capazes de identificar de forma biunívoca a imagem e o elemento no mundo real. Estas propriedades são chamadas de identificadoras. As propriedades chamadas de identificadoras são aquelas que atendem a uma propriedade, a propriedade da identidade. Propriedade da identidade Um atributo é identificador quando: • É de preenchimento obrigatório; • Se tem a garantia que não existem dois elementos com o mesmo valor para o atributo. Considere na imagem pessoa o atributo endereço, e no contexto é de preenchimento obrigatório. Analisando, este atributo atende à primeira parte da regra. Mas, não atende à segunda, pois não se pode garantir que não exista MODELAGEM DE DADOS 44 duas imagens com o mesmo valor para o atributo, portanto, o atributo não é identificador. Considere agora a propriedade CPF. No contexto que se está analisando é de preenchimento obrigatório e assim atende à primeira parte da regra. Pode-se garantir que não exista dois valores de CPF iguais, portanto, o atributo tem a característica identificadora. Veja que ao se determinar que uma propriedade seja identificadora está se introduzindo uma limitação no domínio do atributo, pois não se permitirá repetições. Pode-se ter mais de um identificador para um conjunto. Um identificador também é chamado de candidato a chave. Essa ação deve ser feita com cuidado e não se devem importar identificadores do simbólico de outras empresas, pois estas podem modificá-los introduzindo um risco elevado para a modelagem que se está realizando. Essa chave é o identificador do conjunto e será usada em toda a construção do modelo conceitual e se for substituída tornará inútil todo o modelo. O ideal é definir atributos artificiais cuja construção e domínio seja definido pelo analista que está fazendo o modelo. Entre os candidatos a chave (ou identificadores) nomeia-se um como chave, ou seja, um identificador para o conjunto. Relacionamentos Outro elemento importante, para a modelagem de classes, é o relacionamento entre os elementos do conjunto. O relacionamento é o mesmo conceito matemático estabelecido em teoria dos conjuntos. Têm-se um relacionamento quando se estabelece alguma “ligação” entre os conjuntos. Não é uma ligação física, é uma ligação definida no plano de referência, por isso não tem como se constatar fisicamente. É um elemento conceitual. Reflete o conhecimento a respeito de alguma coisa. Só existe no mundo simbólico. MODELAGEM DE DADOS 45 Para esclarecer analisar-se-á alguns exemplos: Você tem o conjunto dos homens e o conjunto das mulheres. A relação casamento normalmente associa um homem a uma mulher. A relação possuir associa um elemento do conjunto de objetos a um elemento do conjunto de pessoas. Um relacionamento é um estabelecimento conceitual entre elementos de um conjunto com outro que depende do aspecto do mundo real que se está analisando. Estabelecimento de relacionamentos Quando se tem um conjunto, como por exemplo, o de alunos: Se está analisando, no mundo real, como é o controle de estacionamento construído apenas para alunos, identificamos que o outro conjunto de interesse é o de veículos: Para os dois conjuntos pode-se estabelecer um relacionamento que é representado da seguinte forma: Pode-se escrever o relacionamento que se está estabelecendo. Observe que tem DOIS relacionamentos: de aluno para veículo (relacionamento: possui), e, de veículo para aluno (relacionamento: pertence). O nome desses relacionamentos não são padronizados e devem ser dados de forma a definir as relações. O sentido da relação é indicado por uma seta, como mostrado abaixo: Atenção Assim, o relacionamento mostra o sentido da leitura: Aluno possui veículo; Veículo pertence a aluno. Dica 2: - Um relacionamento é um conceito: não existe fisicamente no mundo real; - Existe sempre dois relacionamentos entre conjuntos (de A para MODELAGEM DE DADOS 46 B e de B para A); - Não force a barra para colocar o mesmo nome para o dois relacionamentos. É perda de tempo e tira o foco da análise que está sendo feita; - Não padronize relacionamentos, eles mudam para cada novo mundo real que se está analisando. As quatro possibilidades de multiplicidade do conjunto A em relação ao conjunto B Existem quatro possibilidades de multiplicidade do conjunto A em relação ao conjunto B: Primeira: Analisando A verifica-se que de todo elemento do conjunto A sai uma fecha: FIGURA 3: Imagem representativa sobre relacionamentos MODELAGEM DE DADOS 47 Pode ser que todos os elementos
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