автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Интеграция объектных систем обработки информации и реляционных серверов

ОГЛАВЛЕНИЕ '

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ, ИМЕЮЩИХ В СВОЕМ СОСТАВЕ СЕРВЕР БД.ю.

1.1 Преимущества и особенности объектной разработки информационных систем.

1.2 Возможности и ограничения реляционных структур баз данных по поддержке методологии разработки.

1.2.1. Равноправие атрибутов отношений.

1.2.2. Ограниченный набор базовых типов.

1.2.3. Фиксированность методов хранения и доступа.

1.2.4. Отсутствие списочных структур.

1.2.5. Отсутствие иерархической подчиненности типов данных.

1.3 Объектно-ориентированные базы данных и их использование.

1.4. Объектно-реляционные СУБД.

1.5. Задачи интеграции объектной разработки с реляционным сервером.

1.6. Выводы по главе.

2. РЕЛЯЦИОННАЯ И ОБЪЕКТНАЯ МОДЕЛИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОТОБРАЖЕНИЯ.

2.1. Модели в задачах проектирования и реализации БД.

2.1.1. Концептуальная модель (прикладного домена).

2.1.2. Логическая модель (данных).

2.1.3. Физическая модель (хранения).

2.1.4. Использование объектной модели на концептуальном и логическом уровнях.

2.2. Основные характеристики объектных моделей.

2.2.1. Стандарты и профили хранения объектов.

2.3. Формализация задачи отображения моделей данных.

2.4. Выводы по главе.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОТОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТНОЙ МОДЕЛИ В РЕЛЯЦИОННУЮ.

3.1. Идентификация объекта в РБД.

3.2. Отображение объектов изолированного класса.

3.3. Отображение в таблицы ассоциаций.

3.3.1. Отображение в реляционную модель ассоциации "один к одному".

3.3.2. Отображение в реляционную модель ассоциации "один ко многим".

3.3.3. Отображение в реляционную модель ассоциации "один ко многим" с квалификатором.

3.3.4. Отображение в реляционную модель ассоциации "многие ко многим".

3.3.5. Отражение в таблицы тернарной ассоциации.

3.4. Отражение решетки наследования классов в реляционную модель.

3.4.1. Вариант 1. Все классы хранятся в одной таблице.

3.4.2. Вариант 2. Каждый конкретный (не абстрактный) класс хранится в одной таблице.

3.4.3. Вариант 3. Отдельная таблица для каждого класса.

3.4.4. Сравнительный анализ вариантов отражения отношения наследования.

3.4.5. Множественное наследование.

3.4.6. Нестандартные типы атрибутов.

3.4.7. Агрегация.

3.5. Интегрированная методика структурного моделирования.

3.6. Выводы по главе.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСОВ ПОСТРОЕНИЯ ОБЪЕКТНО-РЕЛЯЦИОННОГО СЕРВЕРА.

4.1. Концептуальная модель сервера объектного представления.

4.1.1. Сущности.

4.1.2. Поля сущностей.

4.2. Исследование функциональных аспектов.

4.3. Разработка архитектуры сервера объектного построения.

4.3.1. Механизм хранения объектов.

4.3.2. Динамические аспекты.

4.4. Выводы по главе.

5. ВОПРОСЫ РЕАЛИЗАЦИИ СПЕЦИАЛЬНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

5.1. Подсистемы и шаблоны проектирования для сервера объектного представления.

5.2. Интерфейс для отражения объектной модели.

5.3. Выводы по главе.

Обращаясь к истории развития и совершенствования информационных систем, выполняющих поддержание целостности и актуализацию данных с помощью СУБД, можно выделить три основных этапа [31]. Причем если переход от первого этапа развития СУБД ко второму связан с изменением только модели хранения данных (от иерархической и сетевой моделей к реляционной), то эволюция СУБД от второго к третьему этапу определяется сменой целой парадигмы программирования - от структурной к объектно-ориентированной.

СУБД третьего поколения - это сложные многофункциональные программные системы, работающие в открытой распределенной среде. Поэтому, для них характерно использование идей [40]:

1) активного сервера БД;

2) многопотоковой архитектуры;

3) фрагментации и параллельной обработки запросов;

4) управления распределенными базами данных;

5) технологии тиражирования данных;

6) объектно-ориентированного подхода.

При этом, в базе данных, помимо собственно данных и непосредственных связей между ними, должны храниться знания о данных, а она сама должна адекватно отражать процессы, происходящие в реальном мире. Соответственно, необходимо иметь средства хранения и управления такой информацией.

Для реализации указанных требований и наиболее полного использования преимуществ объектной парадигмы программирования, которая стала стандартом создания информационных систем, стали разрабатываться объектно-ориентированные БД (ООБД). Можно выделить три характерные черты современного состояния дел по их созданию [54]:

1) отсутствие общепринятой модели данных. В то время как классическая статья Кодда предоставила отчетливую спецификацию систем реляционных баз данных (модель данных и язык запросов), для ООСУБД подобная спецификация отсутствует. Предлагаются различные варианты, но отсутствует единое мнение о том, что из себя представляет объектно-ориентированная база данных;

2) активная экспериментаторская деятельность. Ведутся многочисленные экспериментальные разработки. Ситуация похожа на ситуацию с системами реляционных баз данных в середине семидесятых. Однако, в случае реляционных систем, существовала общепринятая основополагающая модель. Специалисты занимались, главным образом, разработкой технологии реализации. Сегодня же одновременно и решается проблема спецификации системы и создается технология для поддержки ее реализации.

3) Сказанное приводит к тому, что не существует мощных, имеющих устойчивое положение ООБД.

При этом необходимо не забывать, что огромные инвестиции уже вложены в реляционные СУБД такие как INFORMIX или ORACLE.

Из сказанного следует, что одной из насущных задач является разработка архитектур, методик проектирования и реализации ОО систем обработки информации, опирающихся на классические реляционные СУБД. Ключевыми проблемами в реализации данного подхода являются:

1. Анализ возможных методов отражения объектных структур в реляционные. Выбор оптимального метода (методов) отражения.

2. Разработка методов и алгоритмов принятия решений и обработки информации при реляционном представлении объектных схем.

3. Исследование вопросов создания специального математического и программного обеспечения систем, обеспечивающих их реализацию, в том числе архитектурного построения и функциональной организации.

Цель работы. Работа посвящена исследованию вопросов интеграции объектно-ориентированной парадигмы создания информационных систем и реляционных серверов баз данных на основе отражения абстрактных типов данных в реляционную модель. Цель достигается через создание методик проектирования информационных систем, создаваемых с использованием объектно-ориентированного подхода к их разработке и реализации, и имеющих в своем составе реляционный или объектно-реляционный сервер базы данных.

В соответствии с поставленной целью в работе:

1. Проанализированы особенности принятия решений и обработки информации при создании информационных систем, опирающихся на сервер базы данных. Произведен анализ всех трех существующих в настоящее время типов серверов: реляционного, объектного и объектно - реляционного (глава 1).

2. Рассмотрены возможности формализации реляционной и объектной моделей данных и постановки задачи взаимного отражения одной модели в другую (глава 2).

3. Исследованы методы отражения объектных структур в реляционные. Предложены количественные и качественные критерии сравнения методов и отбора оптимальных. На основании результатов исследований отобраны оптимальные методы отражения объектной модели в реляционную. Последние объединены в методику принятия решений и обработки информации при отображении абстрактных типов данных в реляционные схемы (глава 3).

4. Сделаны предложения по построению и функциональным особенностям специального программного обеспечения для поддержки полученных методов и алгоритмов принятия решений и обработки информации. Обоснованы его архитектура и функциональная организация. Данное программное обеспечение названо в работе объектно-реляционным сервером (глава 4).

5. Проведены экспериментальные проверки на тестовых задачах адекватности и состоятельности методов и алгоритмов отражения (глава 5).

Использованные методы исследования включают:

1. Аналитические методы: теорию множеств и математическую логику, теорию конечных автоматов, графов, сетей и языков программирования.

2. Аналитико-экспериментальные методы - вычислительный эксперимент в виде имитационного моделирования на ЭВМ объектов исследования, предпосылок и процедур разрабатываемых методик, их сравнения с альтернативными, известными из литературы.

Соискателем получены следующие результаты, имеющие научную новизну:

1. Предложены оптимальные методы отражения объектной модели в реляционную.

2. Построена методика реляционного моделирования объектной модели данными методами.

3. Сформулирована интегрированная методика проектирования объектных информационных систем, использующих реляционные или объектно-реляционные сервера баз данных.

4. Предложена архитектура и функциональная организация систем реализации.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследований возможных методов отражения объектной модели в реляционную.

2. Методика реляционного моделирования объектной модели предложенными оптимальными методами отражения объектной модели в реляционную.

3. Архитектура и функциональная организация сервера объектно — реляционного сервера

4. Объектная модель сервера объектного представления.

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные результаты позволяют снизить сроки разработки информационных систем, повысить их качество, эффективность и надежность, обеспечить семантическую, сущностную и ссылочную целостность хранения абстрактных типов данных, использовать активный реляционный сервер РСУБД для контроля состояния типов данных, определенных разработчиком, отслеживания всех изменений в них и адекватной реакции эти изменения.

В заключении хочу поблагодарить моих научных руководителей -профессора Григорьева В.А. и профессора Виноградова Г.П. за доброжелательное отношение к работе и оказанную мне в ней помощь.

Основные результаты работы заключаются в следующем.

1. На основе литературных данных проанализированы требования, выдвигаемые объектно - ориентированным подходом к хранению данных, а также предоставляемые для этого возможности и ограничения существующих типов СУБД: реляционных, объектных и объектно реляционных. Показано, что крупные информационные системы целесообразно создавать, используя объектно-ориентированную методологию проектирования и реализации информационных систем, а для хранения данных в типовой реляционной СУБД использовать специальное программное обеспечения среднего слоя - объектно-реляционный сервер.

2. Выполнена постановка центральной задачи разработки объектно-реляционного сервера — задачи взаимообратного отображения объектной модели и реляционной модели данных. Оценку и сравнение методов отображения предложено производить: с точки зрения структурных свойств получаемой реляционной модели; с точки зрения избыточности реляционной модели по сравнению с исходной объектной; и с точки зрения динамики работы с базой данных, в частности количества соединений таблиц при выполнении запроса к БД. Сформулированы количественные метрики для описания обеих схем, и функционалы качества их взаимоотображения, позволяющие произвести данную оценку.

3. Проведены исследования возможных методов отражения абстракций объектной модели в реляционную схему хранения. Рассмотрены проблемы: идентификации объектов в реляционной схеме хранения; отображения отдельных классов, ассоциаций между классами с учетом различной степени связности объектов - простая ассоциация, агрегация; а также решетки наследования классов при простом и множественном наследовании.

4. Для идентификации объектов в реляционной схеме обосновано использование суррогатных ключей. Изолированный класс с простыми атрибутами предложено сохранять в отдельной таблице. Для восстановления типов классов предложено использовать специальную таблицу типов, в которой каждому классу отводится одна строка.

5. На основании результатов исследований выделены и обоснованы рациональные методы отражения объектной модели в реляционную для всех типов ассоциаций и агрегаций между объектами, а также для схем простого и множественного наследования.

6. Полученные результаты сведены в методику принятия решений и обработки информации в процессе отображения абстрактных типов данных в реляционную схему при структурном моделировании объектной модели в реляционной базе данных.

7. Спроектирована среда хранения информации о классах в виде специальной реляционной базы данных, названной сервер объектного представления, с задачами представления информации о структуре классов, их атрибутах, типах данных, отношениях наследования и связях между классами.

8. Обоснованы архитектура и функциональная организация реализующей системы, представляющей собой специальное программное обеспечение "объектно - реляционный сервер", и его представление в виде программного обеспечения промежуточного слоя. Предложено реализовать объектно — реляционный сервер в виде машины отображения объектов и репозитория всех типов объектов, используемых в информационной системе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Агафонов В.Н. Типы и абстракция данных в языках программирования //Данные в языках программирования. -М.: Мир, 1982, с. 237-265.

2. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. -М.: Конкорд, 1992, 312 с.

3. Беликов В.К., Болтянский А.А., Гуляев В.А. Технология структурного динамического моделирования. //Автоматика и вычислительная техника, 1988, №6, с. 18-21.

4. Йордан Э. Структурное проектирование и конструирование программ. -М.: Мир, 1979,415 с.

5. Верлань А.Ф., Ефимов И.Е., Латышев А.В. Вычислительные процессы в системах управления и моделирования. -Л.: Судостроение, 1981, 248 с.

6. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. -М.: Наука, 1978, 400 с.

7. Codd E.F. "A relational model for large shared data banks" //Comm. ACM, 13:6, pp.377-387.

8. Кодд Е.Ф. Реляционная модель данных для больших совместно используемых банков данных. //СУБД. 1995, № 1, с. 145-160.

9. Дьюхарст С., Старк К. Программирование на Си++. -Киев: ДиаСофт, 1993, 272 с.

10. Дал У., Дейкстра Э., Хоор К. Структурное программирование. -М.: Мир, 1975,246 с.

11. Вирт Н. Систематическое программирование. Введение. -М.: Мир, 1977, 183 с.

12. Калянов Г.Н. Современные CASE-технологии. -М.: ИЛУ РАН, 1992, 268 с.

13. Калянов Г.Н. CASE. Структурный системный анализ (автоматизация и применение). -М.: Лори, 1996, 318 с.

14. Горин С.В., Тандоев А.Ю. Применение CASE-средства Erwin 2.0 для информационного моделирования в системах обработки данных. //СУБД, 1995, №3. стр.

15. Горин С.В., Тандоев А.Ю. CASE-средство S-Designor 4.2 для разработки структуры базы данных. //СУБД, 1996, №1. стр. 79-86.

16. Горчинская О.Ю. Designer/2000 новое поколение CASE-продуктов фирмы ORACLE. //СУБД, 1995, №3. стр.

17. Вендров A.M. Один из подходов к выбору средств проектирования баз данных и приложений. //СУБД, 1995, №3,

18. Гилула М.М. Множественная модель данных в информационных системах. -М.: Наука, 1992, 360 с.

19. Shlaer S., Mellor S.J. Object-oriented system analysis: modeling world in data: Yourdon Press, Prentice Hall, 1988.

20. Каменова M.C. Системный подход к проектированию сложных систем. //Журнал д-ра Добба, 1993, № 1, с.9-14.

21. Hainant J.L. Transformation-Based Database Reverse Engineering: Lecture notes in Computer Science 823, Springer-Verlag, 1993, pp. 364-375.

22. Кирсанов В.В, Горячев В.Д., Егоров Ю.А., Полтавцев А.А. Основы математического моделирования. -Тверь: ТвеПИ, 1990, 140 с.

23. Лаврищева Н., Штонда В. CASE*Method. Основные понятия ER-моделирования. //SoftReview, 1994, № 3, с. 34-40.

24. Atkinson Malcolm, Bancilhon Francois, DeWitt David, Dittrich Klaus, Maier David, and Zdonik Stanley: The Object-Oriented Database System Manifesto,

25. Proc. 1st International Conference on Deductive and Object-Oriented Databases, Kyoto, Japan (1989). New York, N.Y.: Elsevier Science (1990).

26. Макетирование, проектирование и реализация диалоговых информационных систем. Под ред. Ломако. -М.: Финансы и статистика, 1993,416 с.

27. Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. -М.: МетаТехнология, 1993, 479 с.

28. Между народные стандарты, поддерживающие жизненный цикл программных средств. -М.: Экономика, 1996, 128 с.

29. Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях. -Киев: Диалектика, 1993, 336 с.

30. Мерхофф Э. Средства моделирования структур баз данных. //Computer World Moscow. 1995. № 12. с. 42-46, 62.

31. Новоженов Ю.В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем. -М.: Статистика, 1996, 512 с.

32. Атре Ш. Структурный подход к организации баз данных. -М.: Финансы и статистика, 1983, 312 с.

33. От Си к Си++ -М.: Финансы и статистика, 1993, 272 с.

34. Петров Ю.К. JAM инструментальное средство разработки приложений в информационных системах архитектуры "клиент/сервер", построенных на базе РСУБД. //СУБД, 1995, №3. стр.

35. Extending INFORMIX Universal Server: Data Types: Informix Press, 1997.

36. Extending INFORMIX Universal Server: User-Defined Routines: Informix Press, 1997.

37. Рогаткин Д. MFC 2.0: шаг к совершенству // SoftReview Компьютерное обозрение, №1, 1994, с. 43-44.

38. Cattell R.G.G. (ed) The Object Database Standard: ODMG-93, vl.2, Morgan Kaufmann Publishers, San Mateo, California, 1994.

39. Создание информационной системы предприятия. //Computer Direct, №2, 1996, с. 34-39.

40. Страуструп Б. Язык программирования Си++. -М.: Радио и связь, 1991, 352 с.42.0MG, The Common Object Request Broker: Architecture and Specification, OMG Document Number 91.12.1., Revision 2.0 July 1995.

41. Ульман Дж. Основы систем баз данных. -М.: Финансы и статистика, 1983, 336 с.

42. Флорес И. Структуры и управление данными. -М.: Финансы и статистика, 1982, 318 с.

43. Malkolm Atkinson, Francois Bansilhon, David DeWitt, Klaus Dittrich, David Maier, Stanley Zdonik. The Object-Oriented Database System Manifesto: 1st Int. Conf. Deductive and Object-Oriented Databases, Kyoto, Japan, Dec. 4-6, 1989.

44. Хьюз Дж., Мичтом Дж. Структурный подход к программированию. -М.: Мир, 1975, 245 с.

45. Цикритзис Д., Лоховски Ф. Модели данных. -М.: Финансы и статистика, 1985, 344 с.

46. Won Kim. Object-Oriented Databases: Definition and Research Directions: IEEE Trans. Data and Knowledge Eng.- 2, N 3.- 1990.- 327-341.

47. M. Kifer, G. Lausen. F-Logic: A Higher-Order Language for Reasoning about Objects, Inheritance, and Scheme // Proc. ACM SIGMOD Int. Conf. Manag. Data, Portland, Oreg., USA, 1989, ACM SIGMOD Record.- 18, N 2,- 1989.134-146

48. Barker R. CASE*Method. Entity-Relationship Modeling. N.Y.: Addition-Wesley Publishing Company. 1990.

49. Barker R. CASE*Method. Function and Process Modelling.: Addison-Wesley Publishing Co., 1990.

50. Barschow Christian, Hieber Petra, Keller Wolfgang, Christian Mitterbauer. Persistente Objekt unter Beriicksichtigung bestehender relationaler Datenbanken, Internal Technical Report.: HYPO Bank, Miinchen 1995.

51. Boehm B.W. A Spiral Model of Software Development and Enhancement. ACM SIGSOFT Software Engineering Notes, Aug., 1986.

52. Coad P., Yourdon E. Object-Oriented Analysis, 2nd Ed.: Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall, 1991.

53. Coldewey Jens, Keller Wolfgang. Objektorientierte Datenintegration ein Migrationsweg zur Objekttechnologie. Objektspektrum Juli/August 1996, pp. 20-28.

54. Coldewey Jens: Decoupling of Object-Oriented Systems A Collection of Patterns.: Sd&m GmbH & Co.KG, Munich, 1996.

55. DATARUN Concepts.: Computer Systems Advisers Research Ltd., 1994.

56. Date C. J. An Introduction to Database Systems, Sixth Edition.: Addison-Wesley, 1995.

57. DeMarko T. Structured Analysis and System Specification. Englewood Cliffs, N.Y.: Prentice-Hal, 1979.

58. Gane Chris, SarsonTrish. Structured System Analysis.: Prentice-Hall, 1979.

59. Jacobson Ivar. The Object Advantage. Business Process Reengineering with Object Technology: ACM Press, 1995.

60. Магка D.A., McGovan K.L. SADT: Structured Analysis and Design Technique. N.Y.: McGraw Hill, 1988.

61. Kartner Winfried: Konzept. Datentypen in der Hypo-Bank, Internal Technical Paper, HYPO Bank and sd&m, 1995.

62. Keller Wolfgang, Christian Mitterbauer, Klaus Wagner. Objektorientierte Datenintegration iiber mehrere Technologiegenerationen.: Proceedings online, Kongress VI, Hamburg, 1996.

63. Keller Wolfgang, Coldewey Jens. Relational Database Access Layers: A Pattern Language.: Collected Papers from the PLoP'96 and EuroPLoP'96 Conferences, Washington University, Department of Computer Science, Technical Report WUCS 97-07, February, 1997.

64. Lohman Guy M., Lindsay Bruce G., Pirahesh Hamid K., Schiefer Bernhard. Extensions to Starburst: Objects, Types, Functions, and Rules.: CACM 34(10) pp. 94-109, 1991.

65. Mullin M. Object oriented Program Design With Examples in С++: Addison Wesley, 1990,303 p.

66. POET GmbH; POETGate ein Konzept zur Integration relationaler Daten in die POET-Architektur.: Poet GmbH; 1996.

67. Wasserman A., and Picher P. Object-Oriented Structured Design and С++: Computer Language vol. 8(1), January, 1991.

68. Goldberg A, Rubin K. Taming Object-Oriented Technology: Computer language vol. 7(10), October 1991.

69. Embley D. Object-Oriented System Analysis: A model Driven Approach. Endlewood Cliffs, N.J.: Yourdon Press, 1992.

70. Reinwald Berthold, Debloch Stefan, Carey Michael J., Lehman Tobin J., Pirahesh Hamid V. Making Real Data Persistent: Initial Experiences with SMRC: POS 1994: pp. 202-216, 1994.

71. Reinwald В., Lehman T. J., Pirahesh H., Gottemukkala V.: Storing and using objects in a relational database: IBM Systems Journal, Vol. 35, No.2, 1996.

72. Rumbaugh J. Object-Oriented Modeling and Design: Endlewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall, 1991.

73. Constantine L.L. Object-oriented and function-oriented software structure/ A revised form of'Objects, Functions, and Extensibility': Computer language, 7, January, pp. 34-56.

74. Yourdon E. Techniques of Program Structure and Design, Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, 1975.

75. Martin J., and Odell J. Object-Oriented Analysis and Design. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall, 1992.

76. Wirfs-Brock R. Designing Object-Oriented Software: Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall, 1990.

77. Voung Michael J. Mastering Microsoft VISUAL С++ Programming: SYBEX,1993, 980p.

78. Westmount I-CASE User Manual: Westmount Technology B.V., Netherlands,1994.

79. Yourdon E. Modern Structured Analysis. N.Y.: Yourdon Press, Prentice Hall, 1989.

80. Yourdon E. Constantine L.L. Structured Design. N.Y.: Yourdon Press, Prentice Hall, 1979.

81. Yourdon Edward. Modern Structured Analysis: Prentice-Hall, 1989.

82. Goldstein N.,. Alger J. Developing Object-Oriented Software for the Macintosh. Readings, Massachusetts: Adison-Wesley Publishing Company, 1992.

83. Hederson-Sellers B. A Book of Object-Oriented Knowledge. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall, 1992.

84. Cardelli Luca, Wegner Peter. On understanding Types, Data Abstraction, and Polymorphism: Computing Surveys, Vol 17 n. 4, pp. 471-522, December 1985.

85. Whittington R.P. Database Systems Engineering: N.J.: Oxford university Press, 1988.

86. Wells David L., Blakeley Jose A., Thompson Craig W. Architecture of an Open Object-Oriented database Management System: IEEE Computer, October 1992, pp. 74-82.

87. Potter Walter, Trueblood Robert P. Traditional, Semantic, and Hyper-Semantic Approaches to data Modeling: IEEE Computer, June 1988, pp. 53-63.