1 Conception de systèmes d'information et de bases de données Les Systèmes d’Information, une introduction... Introduction à la Conception de S.I. ... Base de données
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Conception de systèmes d'information et de bases de données
Les Systèmes d’Information, une introduction...
Introduction à laConception de S.I.
...Base de données
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Conception de systèmes d'information et de bases de données
Les Systèmes d’Information, une introduction...
Les modèles de MERISE :les 3 niveaux d'abstractions
système d'information organisationnel/naturel
niveauconceptuel
niveaulogique ou
organisationnel
niveauphysique
Données : représentation sémantique (indépendante de la syntaxe logicielle)Traitements => ce qu'il faudrait faire (sans précision sur les ressources et leur organisation)
Traitements : spécifications des ressources et de leurs organisations allocation => comment il faudrait faire, avec quoi, ou et par quiExpression des données en fonction des types de logiciels choisis
Spécifications technologiques et techniques => implémentation de la base de données et des programmes sur l'architecture technologique et optimisation
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Les modèles de MERISE
Modèle Conceptueldes Données
(M.C.D.)
Modèle Logiquedes Données
(M.L.D.)
Modèle Physiquedes Données
(M.P.D.)
Modèle Conceptueldes Traitements
(M.C.T.)
Modèle Organisationneldes Traitements
(M.O.T.)
Modèle Physiquedes Traitements
(M.P.T.)
S.I.O. S.I.O.
S.I.I. S.I.I.
Données Traitements
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Les modèles de MERISE
S.I.O. S.I.O.
S.I.I. S.I.I.
M.C.T.
Activité du domaine sans préciser ni les ressources ni leur organisation
M.C.D.
Signification des informations sans contraintes techniques et économiques
M.O.T.
Fonctionnement du domaine en précisant ses ressources et l'organisation de celles-ci
M.P.T.
Architecture technique des programmes
M.L.D.
Description des données en tenant compte du S.G.B.D. utilisé
M.P.D.Description des bases de données en tenant compte de l'architecture technique et des conditions d'utilisation par les traitements
Données Traitements
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MERISE : transformations desdifférents modèles de DONNEES
réel perçu
M.P.D.
M.C.D.
M.L.D.Expression des données en tenant compte du leurs conditions d'utilisations par les traitements (type de logiciels retenus)
Choixlogiques
Choixtechnologiques
Choixde gestion
Expression des données dans la syntaxe du S.G.B.D. retenu
Représentation sémantique (formalisme entité-association) des données utilisées dans le domaine sans contraintes économiques et techniques
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M.C.D.
représente l'ensemble des données mémorisables du domaine et leur
organisation sémantique
sans y intégrer des considérations économiques et techniques
(conditions d'utilisation, optimisation, ...)
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M.C.D. : le formalisme entité-relation(ou individu-association)
Les données et leur organisation sémantique sont représentées avec le formalisme "entité-relation"à partir de 4 concepts :
* l'individu type (ou entité type )
* la relation type (ou association type )
* la propriété type (dont les identifiants)
* les cardinalités
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PERSONNE
numéro INSEE personnenom personneprénom personnedate naissance personneadresse personnetélephone personnesexe personneprofession personne...
Individu type(ou entité type)
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M.C.D. : conception
A partir :
(1) des entretiens avec les utilisateurs et les gestionnaires(2) de l'étude des documents utilisés dans le domaine
� créer la liste des informations utilisées par l'ensemble des acteurs du domaine� déterminer l'origine (document, fichier, ...) et les utilisations des informations� identifier les concepts , les classes , les objets (naturels ou artificiels) et les relations les associants
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M.C.D. : construction dela liste des informations du domaine
� vérifier pour chaque informations qu'elle n'est pas déjà répertoriée dans la liste (sous une autre appellation synonyme )
� vérifier qu'une même appellation ne désigne pas des informations différentes (homonymie )
� confronter la liste obtenue avec les acteurs du domaine pour obtenir le dictionnaire des données (liste épurée des propriétés)
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PRODUIT
nom produit
prix produitpoids produit...
eststocké dans
ENTREPOT
nom entrepotadresse entrepottélephone entrepot...
condition...
O,n
O,n
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PRODUIT
nom produit
prix produitpoids produit...
eststocké dans
ENTREPOT
nom entrepotadresse entrepottélephone entrepot...
condition...
O,n
O,n
Nom de l'individu type
Identifiant de l'individu type
Autres propriétés de l'individu type
Cardinalités mini et maxi caractérisant lafréquence d'intervention de cet individupour cette relation
Nom de la relation type
Propriétés de la relation type(éventuellement pas de propriétédans une relation)
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La propriété,1e concept du formalisme "entité-association"
� modélise une information type utilisée dans le domaine
� plus petit élément d'information ayant une signification
� représente le type de l'information et non pas la valeur de l'information
� obligatoirement rattachée à un et un seul individutype ou (exclusivement) une et une seule relation typequ'elle décrit
� une propriété est unique par son nom et par son sens (pas de synonyme et d'homonyme)
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M.C.D. : l'individu (ou entité)
L'individu type représente un ensemble (une classe) d'objets (concrets ou abstraits) de même nature dont les éléments sont appelés occurrences d'individu type
�on représente les individus types et non leurs occurrences
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M.C.D. : l'individu (ou entité)
� identifié dans un interview, dans un document, etc.
� toutes les occurrences d'un individu type peuvent être complètement décrites avec les seules propriétés de l'individu type
� pour toutes les occurrences d'un individu type il ne peut avoir à un instant donnée qu'au plus une valeur pour chacune des ses propriétés
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M.C.D. : individu et identifiant
Un individu type possède obligatoirement une propriété permettant d'identifier chacune de ses occurrences , appelée identifiant de l'individu (à une valeur de l'identifiant correspond une occurrence de l'individu et vice versa)
L'identifiant doit être stable : sa valeur ne peut changer de la création de l'individu type jusqu'à sa destruction
L'identifiant peut être :
* une propriété naturelle (ex. le nom d'un pays pour l'individu pays)
* une propriété artificielle inventée par le concepteur du S.I. pour identifier un individu (ex. numéro client pour identifier les occurrences de l'individu CLIENT)
* (en dernière solution) une propriété composée mais minimale (ex. nom + prénom + date, heure, lieu de naissance)
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M.C.D. : exemple d'individu type
NOM INDIVIDU TYPE
identifiantpropriété 1propriété 2propriété 3...propriété n
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M.C.D. : exemple d'individu type
Individu type
PERSONNE
numéro ssnomprénomdate naissanceadresse...
PERSONNE est un individu type
Toutes les occurrences de personnes ont un identifiant qui permet de les différencier entre elles, c'est leur numéro ss (sécurité sociale)
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M.C.D. : la relation (ou association)
information(s) caractérisant un lien sémantique entre au moins2 occurrences d'individus
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PERSONNE
nom personne
prénom personnesexe personne...
habite
MAISON
nom maisonadresse maison...
date aménagement
0, 1
O, n
Relation type
Attention pas d'adressedans PERSONNE
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M.C.D. : la relation
� la collection d'une relation est l'ensemble des individus participant à la relation
� la dimension d'une relation type est le nombre d'individus participant à la relation
� la dimension d'une relation est stable pour toutes ses occurrences
� une occurrence de relation ne possède pas d'identifiant propre , elle est identifiable par les identifiants des occurrences des individus de sa collection
� pour toutes occurrences d'une relation il ne peut avoir à un instant donnée qu'au plus une valeur pour chacune des ses propriétés
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M.C.D. : exemple de relation type
Individu type
PERSONNE
Individu type
VELO
POSSEDE
Relation type
date achat
nomprénomageadresse...
numéronom vélo...
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M.C.D. : exempleIndividu type
PERSONNE
Individu type
VOITURE
POSSEDE
Relation type
date achatprix achat
nomprénomageadresse...
numéronom voiturepuissance...
PERSONNE et VOITURE sont des individus types
POSSEDE est une relation type
nom, prénom, age, adresse, date achat, prix achat, numéro, nom voiture, puissance sont des types de propriété caractérisant un individu type ou une relation type
nom et numéro (soulignés) sont les identifiants de PERSONNE et VOITURE
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M.C.D. : aide-mémoire n°1
* une occurrence d'une relation ne peut exister que reliée à chacun des individus de sa collection => la dimension d'une relation est sable
* une propriété d'une relation n'a de sens que par rapport à la totalité des individus de sa collection
* une relation type peut ne pas avoir de propriété
* si une propriété caractérise seulement un sous-ensemble des individus de la collection d'une relation => modification de la modélisation
* la dimension d'une relation n'est pas limitée
* plusieurs relations types peuvent partager la même collection
* un même individu type peut intervenir plusieurs fois dans une même relation type
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M.C.D. : aide-mémoire n°2
Attention :
la présence de redondances ou
de (trop) nombreuses valeurs nulles
dans les occurrences d'entités ou de relation
provient souvent d'une
mauvaise modélisation des données
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M.C.D. : cardinalités d'un individu typedans une relation type
� Traduisent le nombre d'occurences de la relation type liés à une occurrences de l'individu type
�S'analyse par rapport à une occurrence quelconque d'un type d'individu participant à une relation
�S'exprime par 2 valeurs pour chacun des types d'individu participant à une relation : cardinalité minimum et cardinalité maximum
� Les cardinalités se notent sur la "patte" de la relation concernée vers l'individu concerné
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
* cardinalité mini = 0 , certaines occurrences de l'individu participent à la relation (attention, les occurrences d'une relation possèdent toujours le même nombre d'individu mais tous les occurrences d'un individu concerné ne participent pas obligatoirement à cette relation)
* cardinalité mini = 1 , toutes les occurrences d'un individu participe à la relation concernée au moins 1 fois
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
* cardinalité maxi = 1 , quand une occurrence de l'individu type participe à la relation concernée, elle n'y participe au plus qu'une fois
* cardinalité maxi = n , quand une occurrence de l'individu type participe à la relation concernée, elle peut y participer plusieurs fois (attention : au niveau conceptuel on ne cherche pas à chiffrer cette multiplicité)
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
4 cardinalités typiques :
0,1
1,1
0,n
1,n
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
PERSONNEVOITURE
EST POSSEDE PARnomprénomageadresse...
numéro immanom voiturepuissancedate achatprix achat...
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
PERSONNEVOITURE
EST POSSEDE PARnomprénomageadresse...
numéro immanom voiturepuissancedate achatprix achat...
1, 1
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
PERSONNEVOITURE
EST POSSEDE PARnomprénomageadresse...
numéro immanom voiturepuissancedate achatprix achat...
1, 1
0, n
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
PERSONNEVOITURE
nomprénomageadresse...
numéro sérienom voiturepuissance...
HISTORIQUEPOSSESSION
prix achat
DATE
date...
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
PERSONNEVOITURE
nomprénomageadresse...
numéro sérienom voiturepuissance... 0, n
HISTORIQUEPOSSESSION
prix achat
DATE
date...
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
PERSONNEVOITURE
HISTORIQUEPOSSESSION
prix achat
nomprénomageadresse...
numéro sérienom voiturepuissance... 0, n
0, n
DATE
date...
0, n
Attention : date n'est pasune propriété de la relation
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
ARTICLECOMMANDE
EST COMPOSEE DE
quantité commandée
numéro articleréférenceprix H.T....
numéro comde...
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
ARTICLECOMMANDE
EST COMPOSEE DE
quantité commandée
numéro articleréférenceprix H.T....
numéro comde...
1,n
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M.C.D. :valeurs typiques des cardinalités
ARTICLECOMMANDE
EST COMPOSEE DE
quantité commandée
numéro articleréférenceprix H.T....
numéro comde...
1,n0,n
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M.L.D. : les objectifs
* intégrer les choix organisationnels (données informatisées ou manuelles, domaine de valeurs des propriétés, répartition organisationnelles, ...)
* exprimer les données (à partir du M.C.D.) dans un formalisme logique tenant compte de leurs conditions de mémorisation (adaptées au S.G.B.D. envisagé)
=> traduire avec un algorithme les entités, les relati ons et les cardinalités du M.C.D. dans un formalisme logique retenu (Codasyl, Relationnel, ...) (remarque : c'est dans le M.P.D. que le M.L.D. sera traduit directement dans la syntaxe du S.G.B.D. retenu)
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M.L.D. : les modèles logiques
Plusieurs modèles sont disponibles pour la représentation du modèle logique de données, par exemple :
* le modèle relationnel (défini par E.F. Codd en 1970)
* le modèle navigationnel
* le modèle hiérarchique
A ces modèles sont associés les :
* S.G.B.D. relationnels (maintenant les plus utilisés)
* S.G.B.D. navigationnels
* S.G.B.D. hiérarchique
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Transformation du formalisme entité-relationen formalisme relationnel
Relation binaire du type (O,n)-(1,1), (1,n)-(1,1) , (0,n)-(0,1) ou (1,n)-(0,1)
PERSONNEVOITURE
POSSEDE nom personneprénomageadresse
numéronom voiturepuissancedate achatprix achat
0,11,1
0,n1,n
On duplique la clé de la table issue de l'individu (O,n ) ou (1,n) dans la table issue de l'individu à cardinalité (0,1) ou (1,1 ), les éventuelles propriétés de la relation devenant aussi des attributs de cette table.
Pour chaque attribut, on précise son domaine de variation
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VOITURE
numéronom personnenom voiturepuissancedate achatprix achat
PERSONNE
nom personneprénomageadresse
PERSONNEVOITURE
POSSEDE nom personneprénomageadresse
numéronom voiturepuissancedate achatprix achat
0,11,1
0,n1,n
VOITURE (numéro : entier ; nom personne : car (20) ; nom voiture : car(20) ; puissance : [2, 40] ; date achat : date ; prix achat : réel)
PERSONNE (nom personne : car (20) ; prénom : car (20) ; age : [18, 150] ; adresse : car (40) )
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Transformation du formalisme entité-relationen formalisme relationnel
Relation binaire du type (O,n)-(0,n), (1,n)-(1,n) ou (0,n)-(1,n)
PERSONNEMAISON
EST HABITE PAR
date habitation
nom personneprénomage
coordonnéedate const.surface
0, n1, n
0, n1, n
A partir de la relation, on crée une table ayant une clé composée des clés des tables issues des 2 individus , les éventuelles propriétés de la relation devenant aussi des attributs de cette table.
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coordonnéedate const.surface
PERSONNE
nom personneprénomage
EST HABITE PAR (coordonnée : entier ; nom personne : car (20) ; date habitation : date)
PERSONNE (nom personne : car (20) ; prénom : car (20) ; age : [18, 150])
MAISON (coordonnée : entier ; date const. : date ; surface : réel)
PERSONNEMAISONEST HABITE PAR
date habitation
nom personneprénomage
coordonnéedate const.surface
0, n1, n
0, n1, n
MAISON
coordonnéenom personnedate habitation
EST HABITE PAR
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Transformation du formalisme entité-relationen formalisme relationnelRelation binaire du type (O,1)-(1,1)
PERSONNEMAISON
HABITE nom personneprénomage
coordonnéedate const.surface
0, 11, 1
On duplique la clé de la table issue de l'individu à car dinalité (0,1) dans la table issue de l'individu à cardinalité (1,1), les éventuelles propriétés de la relation devenant aussi des attributs de cette table
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coordonnéedate const.surface
PERSONNE
nom personnecoordonnéeprénomage
PERSONNE (nom personne : car (20) ; coordonnée : entier ; prénom : car (20) ; age : [18, 150])
MAISON (coordonnée : entier ; date const. : date ; surface : réel)
MAISON
PERSONNEMAISON
HABITE nom personneprénomage
coordonnéedate const.surface
0, 11, 1
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Transformation du formalisme entité-relationen formalisme relationnelRelation binaire du type (O,1)-(0,1)
FEMMEHOMME
EST MARIE AVEC
date mariage
nom femmeprénom femmeage femme
nom hommeprénom hommeage homme
0, 1
0, 1
Les cardinalités étant identiques des 2 côtés, on duplique au choix la clé d'une table issue d'un l'individu dans la table issue de l'autre individu , les éventuelles propriétés de la relation devenant aussi des attributs de cette table
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FEMMEHOMME
EST MARIE AVEC
date mariage
nom femmeprénom femmeage femme
nom hommeprénom hommeage homme
0, 1
0, 1
FEMME
HOMME (nom homme : car (20) ; prénom homme : car (20) ; age : [18, 150])
FEMME (nom femme : car (20) ; nom homme : car (20) ; prénom femme : car (20) ; age : [18, 150] ; date mariage : date)
HOMME
nom hommeprénom hommeage homme
nom femmenom hommeprénom femmeage femmedate mariage
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FEMMEHOMME
EST MARIE AVEC
date mariage
nom femmeprénom femmeage femme
nom hommeprénom hommeage homme
0, 1
0, 1
FEMME
HOMME (nom homme : car (20) ; nom femme : car (20) ; prénom homme : car (20) ; age : [18, 150] ; date mariage)
FEMME (nom femme : car (20) ; prénom femme : car (20) ; age : [18, 150])
HOMME
nom hommenom femmeprénom hommeage hommedate mariage
nom femmeprénom femmeage femme
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Transformation du formalisme entité-relationen formalisme relationnel
Relation ternaire ou supérieure
A partir de la relation, on crée une table avec une clé composée des identifiants de tous les individus concernés, les éventuelles propriétés de cette relation devenant des attributs de la nouvelle table.
CONSTRUCTEURVEHICULE
EST FABRIQUEE nom const.adresse
numéronom véhiculetype
0, n1, n
0, n1, n
PIECE
numéro pièceprix
0, n1, n
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EST FABRIQUEE (numéro : entier ; numéro pièce : entier ; nom const. : car (20) )
VEHICULE ( numéro : entier ; nom véhicule : car (20) ; type : car (10) )
PIECE (numéro pièce : entier ; prix : réel)
CONSTRUCTEUR (nom const. : car (20) ; adresse : car (40) )
CONSTRUCTEURVEHICULE
EST FABRIQUEEnom const.adresse
numéronom véhiculetype
0, n1, n
0, n1, n
PIECE
numéro pièceprix
0, n1, n
VEHICULE
numéronom véhiculetype
CONSTRUCTEUR
nom const.adresse
PIECE
numéro pièceprix
EST FABRIQUEE
numéronuméro piècenom const.
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Transformation du formalisme entité-relationen formalisme relationnel
Relation ternaire
On duplique les clés des tables issues des individus à cardinalité (0, n) ou (1, n) dans la table issue de l'individu à cardinalité (0,1) ou (1,1), les éventuelles propriétés de relation "ELABOREE PAR" devenant aussi des attributs de cette table
CLIENTCOMMERCIAL
ELABOREE PAR nom clientnom commercial
0, n1, n
0, n1, n
COMMANDE
numéro comde
0, 11, 1
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COMMERCIAL (nom commercial : car (20) )
CLIENT (nom client : car (20) )
COMMANDE (numéro comde : entier ; nom client : car (20) ; nom commercial : car (20) )
0, n1, n
0, n1, n
CLIENTCOMMERCIAL ELABOREE PARnom clientnom commercial
COMMANDE
numéro comde
0, 11, 1
COMMANDEnuméro comdenom clientnom commercial
COMMERCIAL
nom commercial CLIENT
nom client
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Transformation du formalisme entité-relationen formalisme relationnel
Relation réflexive (0, n)-(0,n), (1, n)-(1, n) ou (0, n)-(1, n)
A partir de la relation, on crée une table ayant comme clé une clé composée de 2 fois l'identifiant du seul individu participant à cette relation, les éventuelles propriétés de celle-ci devenant des attributs de la nouvelle table.
ARTICLE
EST SUBSTITUABLE PARnuméro article
0, n1, n
0, n1, n
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ARTICLE
EST SUBSTITUABLE PARnuméro article
0, n1, n
0, n1, n
ARTICLE
numéro article
EST SUBSTITUABLE PAR
numéro article1numéro article2
ARTICLE (numéro article : entier)EST SUBSTITUABLE PAR (numéro article1 : entier ; numéro article2 : entier)
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Transformation du formalisme entité-relationen formalisme relationnel
Relation réflexive (0, 1)-(0, n), (1, 1)-(0, n), (1, 1)-(0, n) ou (1, 1)-(1, n)
On duplique la clé de la table issue de l'individu à car dinalité (0,n) ou (1,n)dans la table issue de l'individu à cardinalité (0,1) ou (1,1), les éventuelles propriétés de la relation devenant aussi des attributs de cette table.
TRAVAUXEST PRECEDE PAR
numéro travail
0, 11, 1
0, n1, n
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TRAVAUX (numéro travail : entier ; numéro travail2 : entier)
TRAVAUXEST PRECEDE PAR
numéro travail
0, 11, 1
0, n1, n
TRAVAUX
numéro travailnuméro travail2
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Objectifs des S.G.B.D.
Indépendance physiqueIndépendance logique (données-traitements)Manipulation par des non-informaticiens : ergonomie , convivialitéEfficacité des accèsAdministration centralisée des donnéesNon redondanceCohérencePartageabilité (gestion des accès concurrents)Sécurité (pannes , accès mal intentionnés)