Initiation à la conception des systèmes d'informations Initiation à la conception des systèmes d'informations. Cours N°3 : Modèle Conceptuel de Données Souheib Baarir Souheib.baarir@u-paris10.fr Université Paris Ouest Nanterre la défense.

Principes fondamentaux Le MCD a pour but d'écrire de façon formelle les données qui seront utilisées par le système d'information. Il s'agit donc d'une représentation des données, facilement compréhensible, permettant de décrire le système d'information à l'aide d'entités. Il est à la base de tous les SGBD dits relationnels (Access, Oracle,DB2…) qui sont les plus utilisés actuellement dans les entreprises. Cet outil va nous permettre de recenser et d’organiser les données du système d’information du domaine étudié. Il permet donc une représentation du “ réel perçu ” sous la forme de : ENTITES, ASOOCIATIONS et PROPRIETES.

Entité : définition Remarque : on l’appel aussi Entité-Type. Est la représentation formelle de la mémorisation d’une information complexe et cohérente. Sert à décrire plusieurs occurrences de la même information complexe. Exemple : une Ford fiesta, une Renault Laguna et une Peugeot 306 sont trois occurrences de la même entité qu’on peut appeler voiture. Les éléments de l’information (complexe) modélisée par l’entité sont les propriétés. Ford, Renaud et Peugeot sont des « marques » ; fiesta, Laguna et 306 sont des « modèles ». Ainsi, Marque et Modèle peuvent être des propriétés de l’entité voiture. Remarque : on l’appel aussi Entité-Type.

Entité : propriété Une propriété est un élément d’une entité, et d’une seule : décrit la mémorisation d’une information élémentaire, a un nom unique, permet de mémoriser une valeur, doit avoir un sens (donc une valeur) pour chacune des occurrences de la composante  Domaine de valeurs. Une propriété doit-elle être toujours renseignée ?

Entité : identifiant L’identifiant de l’entité est une propriété qui ne peut pas prendre deux fois la même valeur dans deux occurrences de l’entité. C’est l’identifiant qui fait l’entité. Attention : tout argument autre que la nécessité d’un identifiant différent ne saurait en aucun cas justifier le choix de deux entités plutôt qu’une.

Entité : représentation schématique Identifiant Propriété Identifiant

Entité : occurrences Pour une valeur de l’identifiant, on a une valeur de chacune des propriétés. Deux occurrences de l’entité ne peuvent avoir la même valeur d’identifiant. Les domaines de valeurs des propriétés ne sont pas disjoints.

Association : introduction C’est la représentation abstraite de la mémorisation d’un lien entre des informations complexes (représentées par des entités). On appelle collection de l’association l’ensemble des entités qu’elle relie. Une occurrence de l’association représente un lien sémantique qui concerne une occurrence de chacune des entités de la collection.

Association : représentation schématique Nom de l’association Pattes Entités de la collection

Association : identifiant Il est implicite ! C’est un n-uplet composé des identifiants des entités-types concernées. Exemple : l’identifiant de Inscription est le couple (N° étudiant, Code formation).

Association : les contraintes de cardinalité Une cardinalité est une précision apportée sur une patte d’une association. Elle indique combien de fois l’entité peut intervenir dans l’association. Pour un MCD, est utile de savoir : la cardinalité minimale  Si une occurrence de l’entité est obligatoirement concernée par une (au moins) occurrence de l’association ; la cardinalité maximale  Si une occurrence de l’entité peut (éventuellement) être concernée par plusieurs occurrences de l’association.

Association : cardinalité minimale Elle peut prendre deux valeurs : 0, signifie que l’entité peut ne pas intervenir dans l’association. 1, signifie au contraire qu’elle intervient obligatoirement une fois.

Association : cardinalité maximale Elle peut prendre deux valeurs : 1, signifie que l’entité ne peut intervenir plus d’une seule fois dans l’association- type ; n, signifie au contraire qu’elle peut intervenir plusieurs fois dans l’association.

Association : c’est le 1 qui représente la contrainte Une patte sans contrainte aura pour cardinalités : (0, n)

Association : double contrainte sur une patte La cardinalité minimale indique ce qui est obligatoire, dans le cas le plus restrictif, i.e., le plus souvent lors de sa création. Sur la patte X, le 0 signifie que X peut ne pas être reliée à Y lors de sa création. Le 1 en minimum de la patte Y signifie qu’en aucun cas on ne peut créer une occurrence de Y sans la relier en même temps à une occurrence de X…Cette dernière doit donc avoir été créée avant !

Association : binaire fonctionnelle Lorsqu’une association-type binaire a une patte dont la cardinalité maximale est égale à 1, alors elle est dite fonctionnelle. N° X = A1 (N° Y)

Association : combinaisons de cardinalités possibles Interdit : (1, 1) / (1, 1) 1,1 FAUX Pourquoi ?

Association : combinaisons de cardinalités possibles (suite) Interdit : (1, n) / (1, n)   FAUX Pourquoi ?

Association : combinaisons de cardinalités possibles (suite) Rare et délicat : (1, 1) / (1, n) Signification possible ?

Association : combinaisons de cardinalités possibles (fin) Rare et délicat : (0, 1) / (1, 1) Significations possibles ?

Premières règles… Entités Règle 1 Existence d’un identifiant pour chaque entité Règle 2 Pour chaque occurrence d’une entité, chaque propriété ne peut prendre qu’une valeur Règle 3 Toutes les propriétés doivent êtres élémentaires (non décomposables) Règle 4 Toutes les propriétés autres que l’identifiant doivent dépendre pleinement et directement de l’identifiant Associ-ation Règle 5 A chaque occurrence d’une association correspond une et une seule occurrence de chaque entité qui participe à la relation Règle 6 Pour chaque occurrence de l’association, il ne peut exister qu’une et une seule valeur pour chaque propriété de l’association Règle 7 Toutes les propriétés d’une association doivent dépendre pleinement de l’identifiant de la relation.

Le cas des associations ternaire L’association A6 décrit un lien sémantique entre les entités X, Y et Z. Difficile à gérer en pratique !!! Il faut essayer d’en avoir le moins possible.

DF: un prof. Enseigne une seule matière. Association ternaire : dépendance fonctionnelle Prof DF Matière DF: un prof. Enseigne une seule matière. N°prof Nom N°mat 0,n 0,n cours salle, heure 0,n Classe N°classe Classe Prof N°prof Nom Matière N°mat cours salle, heure N°classe assure 1,n 1,1 0,n 0,n

Toutes les cardinalités maximum d’une Association ternaire : règle absolue Pour garder une association ternaire (et au-delà)… Toutes les cardinalités maximum d’une association ternaire (et au-delà) doivent être égales à n et pas de dépendance fonctionnelle

Compléments et extensions sur le modèle entité - association.

Association entre occurrences d’une même entité (1/2)

Toutes les cardinalités minimums doivent être égales à zéro ! Association entre occurrences d’une même entité (2/2) Toutes les cardinalités minimums doivent être égales à zéro ! FAUX

Historisation : problème Pour un produit, le prix d’achat dépend à la fois du produit et de la date d’achat. Le modèle devient très vite complexe et incompréhensible !

Historisation : solution… historisation de la propriété Une propriété à laquelle est attachée une historisation, décrit une information complexe : c’est un ensemble de couples, la donnée définie par le nom de la propriété, une donnée temporelle permettant d’en différencier les occurrences multiples.

Cardinalité minimale égale à 1 OBLIGATOIRE Identifiant relatif : introduction Cardinalité minimale égale à 1 OBLIGATOIRE

Identifiant relatif : définition Une entité-type E1 dotée d’un identifiant relatif, est obligatoirement reliée à une autre entité-type E2, par une association binaire fonctionnelle. L’identifiant relatif (de E1, N° E1) est une propriété qui, ne peut prendre la même valeur pour deux occurrences de E1 reliées à la même occurrence de E2. Deux occurrences de E1 liées à des occurrences différentes de E2, peuvent avoir la même valeur pour cette propriété ! L’identifiant de E1 est alors le couple : (identifiant de E2, identifiant relatif de E1) Cet identifiant ne peut avoir deux fois la même valeur pour deux occurrences de E1, qu’elles soient ou non reliées à la même occurrence de E2. Aussi, noté : N° E2∙N° E1.

Héritage sur entités : introduction Problèmes : trois identifiants, risque d’incohérence.

Héritage sur entités : utilisation Les schémas de Personne physique et Personne morale ne mentionnent pas d’identifiants. Ce ne sont pas des entités autonomes. Elles dépendent de l’entité Client dont elles héritent les propriétés (y compris l’identifiant).

Héritage sur entités : définition L’entité-type dotée d’un héritage est un ensemble complexe. Nous appelons légataire la composante qui porte l’identifiant, et héritiers les autres. L’héritier dépend du légataire, et cette dépendance est représentée par le trait qui les unit. Le triangle intermédiaire permet de préciser une condition de validité. Les conditions possibles sont : la totalité (représentée par un T) – dans une occurrence de l’entité-type, le légataire est associé à au moins une occurrence d’héritier ; L’exclusion (représentée par un X) – dans une occurrence de l’entité-type, le légataire est associé à un héritier au plus (mais éventuellement à aucun) ; la partition (représentée par la combinaison XT) – dans une occurrence de l’entité- type, le légataire est associé à une occurrence d’un héritier, et un seul.

Contraintes d’Intégrité Fonctionnelle (CIF) : cas d’une association binaire Sur association-type binaire :

CIF : cas d’une association non binaire (contrainte sur toute mes pattes) Comment garantir l’unicité de l’entrepôt pour un couple (Client,Produit) ?

Quel devrait être le sens de ce modèle ? CIF : cas d’une association non binaire (contrainte ne concernant pas toute les pattes) A proscrire !!! Quel devrait être le sens de ce modèle ?

CIF : une autre représentation

Contraintes entre plusieurs associations Totalité  : tout élément de l’ensemble appartient à au moins un des sous-ensembles – nous la notons « T ». Exclusion : si un élément appartient à un sous- ensemble, alors il n’appartient pas à un autre (mais il peut n’appartenir à aucun d’entre eux) – nous la notons « X ». Égalité  : les deux sous-ensembles sont égaux ; elle permet en fait de décrire la simultanéité de l’existence des occurrences de deux associations – nous la notons « S ». Partition  : un élément de l’ensemble appartient à un et un seul des sous-ensembles – nous la notons « XT ». Inclusion : tout élément du premier sous-ensemble est élément du second – nous la notons « I ».

Contraintes entre plusieurs associations : exemple de totalité

Contraintes entre plusieurs associations : exemple d’exclusion

Contraintes entre plusieurs associations : exemple de partition

Contraintes entre plusieurs associations : exemple d’inclusion