UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA 
Centro de Engenharia Elétrica e Informática 
Pós-Graduação em Ciência da Computação 
MODE...
PARTE II - Sistemas de Informação 
"Um sistema de informação é 
uma coleção de unidades funcionais 
que interagem entre si...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Sistema de Informação pode ser interpretado como: 
· Um sistema técnico, implementad...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
informação 
• é um dado com significado 
• o ato de informar
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Sistema de informação 
• fechado 
• temporal 
• probabilístico 
• dinâmico 
Sistema ...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Taxonomia da informação 
Descritiva: 
Imperativa: 
especificável 
explícita 
implíci...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
FRISCO Report - terminologia básica 
Coisa: qualquer parte de um conceito de um domí...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
FRISCO Report - terminologia básica 
Transição: É um relacionamento binário 
entre d...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
FRISCO Report – Níveis semióticos 
Pragmático: intenções, comunicação, conversação, ...
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FRISCO Report – Conceitos formais 
1 CAMADA FUNDAMENTAL 
1A CAMADA AÇÃO, ATORES E AC...
Níveis de uma organização 
FRISCO Report – Conceitos formais
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Tipos de Sistema de Informação 
• Sistemas de Informação Gerencial 
(MIS) 
Produz a ...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Tipos de Sistema de Informação 
• Sistemas de Processamento de Transações 
- Automat...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Tipos de Sistema de Informação 
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Tipos de Sistema de Informação 
• Sistemas de Suporte à Decisão 
(DSS) 
Trata de pro...
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Tipos de Sistema de Informação 
• Sistemas Baseados em Conhecimento 
O sistema possu...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Tipos de Sistema de Informação 
• Sistemas de Informação Geográfica 
O sistema proce...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Tipos de Sistema de Informação 
• Sistemas de Tempo Real 
Sistema de tarefas: 
Taref...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Tipos de Sistema de Informação 
• Bibliotecas Digitais 
As fontes de informação são ...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Tipos de Sistema de Informação 
• Sistemas de Informação na Web 
• Recuperação da In...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Tipos de Sistema de Informação 
OUTROS: 
• Sistemas Históricos 
• Sistemas de planej...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Estrutura DIK – Dados, Informação, Conhecimento
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Sistema de Informação 
Estrutura Controle Comportamento
O Homem observa fenômenos, a natureza, o mundo, 
ele próprio, etc., e formula modelos conceituais 
sobre eles. 
• ONTOLOGI...
• DICOTOMIAS 
• Pensar 
• Abstrato 
• Tempo 
• Subjetivo 
• Ying 
• Idealismo 
• Processo 
• conhecimento procedural 
• Ál...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
I. KANT: 
Noumenon: Uma coisa em si 
abstração 
observação 
Phenomenon: 
Uma manifes...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Os 3 mundos de POPPER: 
Mundo objetivo 
físico 
Mundo abstrato, mental 
(linguagem, ...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Os 3 mundos de Smith: 
Mundo material 
pessoas, documentos, experimentos 
Mundo univ...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
As 2 visões de Hirschheim, H. Klein, K. Lyytinen : 
• Objetivismo 
Um modelo de dado...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Triângulo Semiótico 
(Triangulo semântico de Ogden & Richards): 
• Símbolo 
• Concei...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
O Mundo real 
Mundo concreto Mundo abstrato 
Universo do discurso 
33,00 Trinta-e-tr...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
O Mundo real 
Mundo concreto Mundo abstrato 
33 
Os 3 mundos 
dos Sistemas 
de 
Info...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
João é jovem CONHECIMENTO 
Idade:33 
PESSOA(Nome:”João”, Idade:33) 
Distância:33 km ...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
É um dado munido de um significado 
É um registro em meio eletrônico, 
papel ou outr...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
4 Category Ontology (Loewe): 
Non-substantial Substantial 
Universal Non-substantial...
Pirâmides: 
DIKUEWI [Dor02]: 
Ingenuidade 
_________ 
Sabedoria 
______________ 
Expertise 
___________________ 
Entendime...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
O que é um bom modelo? 
Princípio TST – Tudo e somente Tudo 
Um bom modelo represent...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
Sistema de Informação 
Estrutura Controle Comportamento
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
ONTOLOGIA 
Entidades 
33 
Relacionamentos 
gosta-de 
ilumina 
idade 
Atributos
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
ENTIDADES x RELACIONAMENTOS x ATRIBUTOS 
1 <- gerenciado-por 
trabalha-em-> 0,1 
1.....
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
RELACIONAMENTOS com Papéis 
Esposa 
PESSOA casada-com 
Marido
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
RELACIONAMENTOS como classe 
0,5 empresta 
EXEMPLAR USUÁRIO 
emprestado-por 0,1 
EMP...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
RELACIONAMENTOS múltiplos 
ARTIGO 
LIVRO 
PERIÓDICO 
Contido-em 
Contido-em 
(Xor)
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
RELACIONAMENTOS: DEPENDÊNCIAS 
LIVRO 
título 
EXEMPLAR 
nr.tombamento 
estado:{dispo...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 
RELACIONAMENTOS: DEPENDÊNCIAS 
• refina • deriva 
LIVRO 
título 
CONTEÚDO 
índice 
t...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Abstrações 
É o processo de descartar detalhes 
desnecessários de um ob...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Abstrações Classificação 
Ser humano 
Extensão / Intenção 
Um predicado...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Abstrações 
Classificação 
EMPRESA 
PESSOA 
CONTRIBUINTE 
HOMEM
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Representação 
Mundo real Mundo modelo 
PESSOA 
nome:string; 
idade:int...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Generalização/Especialização 
discriminador 
ESTUDANTE 
atividade U+ se...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Generalização/Especializaçã 
oRelação é-um (é-um(s,g)) 
Sejam A e B dua...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Visões - Especialização por categoria 
HOMEM 
PESSOA 
sexo 
MULHER 
JOV...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Visões - Especialização por papel 
NO EMPREGO 
EM CASA 
PESSOA 
papel 
...
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Agregação/Composição 
Relação Parte-Todo (parte-de(p,t)) 
EXEMPLAR 
pos...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - 
Abstrações 
Agregação X Relacionamentos 
AUTOR TÍTULO 
LIVRO 
EDITORA 
EXEMPLAR 
A...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - 
Abstrações 
Agregação X Dependêcia – ‘instancía’ 
IMPRESSÃO 
instancia 
LIVRO EXEM...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Composição homeômera Relação Parte-Todo 
‘elemento-de’ 
Agrupamento/agr...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Agrupamento/agregação/power type 
CURSO 
TURMA 
ALUNO 
PERÍODO 
DISCIPL...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Relação Parte-Todo (parte-de(p,t)) - Mereologia 
QUESTÕES: 
1. a parte ...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Agrupamento/agregação/power type 
AUTORIA 
AUTOR 
Como dependência powe...
CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações 
Agregação genérica 
1..* 
TÍTULO 
LIVRO 
EXEMPLAR 
1..* 
1..* 
AUTOR ED...
PARTE II - Sistemas de Informação - Abstrações 
1) é-um(A,B) & é-um(B,A) Û A=B 
2) é-um(A,B) & é-um(B,C)Þé-um(A,C) 
logo é...
PARTE II - Sistemas de Informação - 
Abstrações 
PUBLICAÇÃO 
U U+ 
meio tipo 
P-DIGITAL 
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PERIÓDICO MONOGRAF...
PARTE II - Sistemas de Informação - 
Abstrações 
CONS-COMB 
FAB-P-ANO 
QUANTI 
DADE 
FABRICANTE 
ANO-PROD 
QUANTI 
DADE NO...
Exercício em aula 
Fazer o esquema conceitual de uma família convencional (um 
casal de pai e mãe com filhos). 
Acrescente...
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• Estrutura irregular 
(ausência de atributos, atributos 
imprevisto, domínios diferent...
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Dados semi-formatados 
Origens: 
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estrutura e dados 
não é clara 
() 
EXEMPLO 
JORNAL 
JORNAL DA PARAÍBA...
Dados semi-formatados 
Níveis de formatação: 
• Texto livre 
Língua = (alfabeto, vocabulário, gramática)
Dados semi-formatados 
• Texto livre Livro 
Título Autor Índice Conteúdo 
Capítulo 
Parágrafo 
Frase 
Letra Palavra Oração
Dados semi-formatados 
• Texto marcado 
• Tipo de letra, tamanho, aparência, autoria, localização, hiperlink, etc. 
• doc,...
Dados semi-formatados 
‘Semi-estruturado’ Em RTF: 
{rtf1ansiansicpg1252uc1} 
{*generator Microsoft Word 10.0.2627;}{info{t...
Dados semi-formatados 
‘Semi-estruturado’ Em HTML: 
<html xmlns:o="urn:schemas-microsoft-com: 
office:office" 
xmlns:w="ur...
Dados semi-formatados 
• Hipertextos 
• Hiperdocumentos 
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Outros: 
Modelagem: • OEM 
• DTD 
• XML/XML Schema ...
Dados semi-formatados 
Dados Semi-estruturados 
Dados Estruturados 
• Atributos fixos 
• tamanhos fixos 
• Todos dados est...
Exercício em aula 
Fazer o esquema conceitual de uma família convencional (um 
casal de pai e mãe com filhos). Teu esquema...
Exercício 
Enunciado: 
Queremos desenvolver um sistema de informações sobre saúde. O serviço tem como propósito auxiliar s...
PARTE II - Sistemas de Informação 
Sistema de Informação 
Estrutura Controle Comportamento
PARTE II - Sistemas de Informação 
Tipos de integridade: 
Declarativa (implícita) 
de esquema 
Não-Declarativa (explícita)...
PARTE II - Sistemas de Informação 
Integridade Declarativa (implícita) - de esquema 
Formas: implementação fixa X efeitos ...
PARTE II - Sistemas de Informação 
Integridade Não-Declarativa (explícita) 
Þ Linguagem de Controle de Dados - LCD 
Þ Regr...
Sistemas de Informação - Integridade 
Integridade Não-Declarativa (explícita) 
Þ Linguagem de Controle de Dados - LCD 
cre...
Sistemas de Informação - Integridade 
Integridade Não-Declarativa (explícita) 
Þ Pré- e Pós-condições 
Þ Programas aplicat...
Sistemas de Informação - Integridade 
OCL – Object Constraint Language 
►
Sistemas de Informação - Integridade 
Exemplos OCL 
Restrição 1: um professor deve orientar, no máximo, 5 alunos. 
Context...
Sistemas de Informação - Integridade 
Mais Exemplos OCL 
http://www.empowertec.de/ocl/examples.htm 
http://i12www.ira.uka....
Sistemas de Informação - Integridade 
Regras ECA: Evento-Condição-Ação 
ON ( Evento) IF (Condição) DO (Ação) 
Em SQL: 
Def...
Sistemas de Informação - Integridade 
Regras ECA: Evento-Condição-Ação 
EVENTOS 
externos 
internos 
Entrega do último tra...
Sistemas de Informação - Integridade 
Regras ECA: Evento-Condição-Ação 
Formas de EVENTOS 
• Instantâneos (às 17hs) 
• Lon...
Sistemas de Informação - Integridade 
Regras ECA: Evento-Condição-Ação 
ON ( Evento) IF (Condição) DO (Ação) 
QUESTÕES CRÍ...
Sistemas de Informação - Integridade 
Uso de Regras ECA 
1) Disparo automático de ações – Regra de Produção 
EXEMPLO 
even...
Sistemas de Informação - Comportamento 
2) Restrições de Integridade - 
o Evento determina o momento do teste (uma operaçã...
Sistemas de Informação - Comportamento 
3) Regras de Dedução – 
o Evento é um predicado (a ser validado) 
a Condição são o...
Sistemas de Informação - Integridade 
Lógica Temporal 
► 
Exercícios
QUESTÕES ABERTAS DA ORIENTAÇÃO 
A OBJETOS 
•1) O que é um objeto? 
• Estático/Estrutural: 
• abstrato: empresa, idade, int...
QUESTÕES ABERTAS DA ORIENTAÇÃO 
A OBJETOS 
2) Identificação de Objetos 
• Problema conceitual ou de implementação ? 
• OID...
Sistemas de Informação - Integridade 
Exercício 
Para o esquiema conceitual do Sistema de Saúde defina duas regras 
em OCL...
Sistemas de Informação 
Sistema de Informação 
Estrutura Controle Comportamento
Sistemas de Informação - Comportamento 
Comportamento 
Analogia com a linguagem: 
Substantivo Û Entidade, objeto 
Adjetivo...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Operações 
1) Operações aplicativas pré-definidas 
2) Operações aplicativas ad-hoc...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Operações 
Forma abstrata: pré-condição [operação] pós-condição 
EXEMPLO 
EMPREGAD...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Falha nas condições: 
• advertência (WARNING) 
• cancelamento da operação (CANCEL)...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Comportamento global 
UML 
1) Diagrama de Sequência 
2) Diagrama de Colaboração 
3...
Diagrama de Seqüência 
Janela de entrada 
de pedido p: Pedido : ItemPedido :ItemEstoque 
preparar() 
* [para cada item do ...
Diagrama de Colaboração 
J a n e la d e e n t r a d a 
d e p e d id o 
p : P e d id o 
1 : p r e p a r a r ( ) 
1 . 1 : * ...
Ocioso 
Manutenção 
fazerManutenção 
Diagrama de Estados 
Validando 
Selecionando Processando 
Imprimindo 
[continuar] 
[n...
Diagrama de Atividades 
Procurar bebida 
[achou café] 
H 
Pessoa 
H 
[sem café] [sem Coca] 
[achou Coca] 
Pegar lata 
de C...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Comportamento global 
SOLUÇÃO GLOBAL: 
Redes de Petri
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Petri 
Uma Rede e Petri descreve, em um diagrama, a 
interação de todos o...
Sistemas de Informação - Comportamento 
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Verão 
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Inverno 
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Sistemas de Informação - Comportamento 
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Sistemas de Informação - Comportamento 
p2 
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Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Petri 
Uma Rede de Petri é uma tripla 
R = <S,T,A> 
tal que 
S é o conjun...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Petri 
Dado uma Rede de Petri 
R = <S,T,A> 
. 
Préconjunto e Pósconjunto ...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Petri 
Quatro-Estações = <S,T,A>, com 
S = {c1=primavera, c2=verão-tropic...
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Redes de Petri 
Uma marcação de uma rede <S,T,A> é uma função M: S ® N 
que associ...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Petri 
Dada uma marcação M, uma transição tÎT está habilitada 
a ser acio...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Exemplo 
Quatro-Estações = <S,T,A>, com 
S = {c1=primavera, c2=verão-tropical, c3=...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Petri 
Acionamento de uma transição habilitada
Sistemas de Informação - Comportamento 
Modelagem com Redes de Petri 
SEQUÊNCIA 
CONCORRÊNCIA 
CONFLITO 
CONFUSÃO
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Petri 
Uma marcação M é alcançável a partir de Mo, se 
existe uma sequênc...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Petri 
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Sistemas de Informação - Comportamento 
Sistema de Petri 
Dado uma rede de Petri R=<S,T,A> e uma marcação M de R, 
Denomin...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes Temporais. 
Rede Temporal nas transições: 
<t1,t2> 
Rede Temporal nos lugare...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Alto Nível. 
Uma Rede de nivel 1: 
Uma Rede de nivel 3: a 
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Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Alto Nível. 
Uma Rede de nivel 3: 
a 
b 
x 
y 
x 
x=y 
b 
b 
x b
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de 
Alto Nível - 
conversão 
a 
b 
x 
y 
x 
x=y 
a 
b 
b 
x
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Alto Nível. 
Uma Rede Predicado/Transição (PrT) é uma Rede de Petri 
R = ...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Alto Nível. 
• Rede PrT habilitada 
• Acionamento de uma transição
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes Hierárquicas 
L1 
L2 
L3 
T
Sistemas de Informação - Comportamento 
L1 Redes Hierárquicas 
L2 
L3 
espera 
T 
Subrede 
início fim 
ANALOGAMENTE PODE H...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Alto Nível - Exemplo 
IDADE(P,I) 
<p7,30> 
<p2,20> 
<p3,55> 
demissão 
__...
Sistemas de Informação - Comportamento 
RUemdae Rse ddee P rAedlitcoa dNo/íTvrealn s–iç ãdoe (fPirnT)i çé ãcoom dpeotsatal...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Alto Nível – definição detalhada. 
Uma transição t de uma rede PrT está h...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Alto Nível. 
Exercício 2014: 
Desenvolver uma Rede de Petri de alto nível...
Sistemas de Informação - Comportamento 
Redes de Alto Nível. 
Exercício: 
Para um sistema de roteiros turísticos queremos ...
Seja a seguinte Rede Predicado/Transição que modela o acompanhamento de jogos de futebol: 
Sistemas de Informação - Compor...
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MODELOS DE DADOS - Parte 2 Sistemas de Informação

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Considera a modelagem de um sistema de informação, com três partes: 1. Estrutura: Entidades, Relacionamentos, Abstrações 2. Integridade: Regras locais e regras globais 3. Comportamento: operações primitivas e operações aplicativas; Comportamento local e comportamento global; Redes de Petri

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MODELOS DE DADOS - Parte 2 Sistemas de Informação

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA Centro de Engenharia Elétrica e Informática Pós-Graduação em Ciência da Computação MODELOS DE DADOS Parte 2 – Sistemas de Informação Ulrich Schiel
  2. 2. PARTE II - Sistemas de Informação "Um sistema de informação é uma coleção de unidades funcionais que interagem entre si, trocando informações de acordo com regras pré-estabelecidas.” G. Richter
  3. 3. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Sistema de Informação pode ser interpretado como: · Um sistema técnico, implementado em um computador com tecnologia de telecomunicações; · Um sistema social, como sendo uma sociedade organizada que possui certas necessidades de informação; · Um sistema conceitual, que seria uma abstração dos dois conceitos acima. FRISCO - Report
  4. 4. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação informação • é um dado com significado • o ato de informar
  5. 5. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Sistema de informação • fechado • temporal • probabilístico • dinâmico Sistema de Banco de dados • aberto • atemporal • determinístico • estático
  6. 6. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Taxonomia da informação Descritiva: Imperativa: especificável explícita implícita - inf. derivada (regras de produção) informativa - formatada (dados, registros) - semi-formatada/estruturada (regras, documentos XML, partituras) - não-formatada (textos, imagens) - inf. agregada, minerada (catálogos, esquemas, dicionários de dados, estatísticas) (transações, programas, instruções, regras de produção)
  7. 7. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação FRISCO Report - terminologia básica Coisa: qualquer parte de um conceito de um domínio ‘Machado de Assis’ ‘o escritor de Don Casmurro’ Predicador: é uma coisa, usada para caracterizar ou qualificar outra coisa, chamada de coisa predicada Relacionamento: é uma coisa composta de uma ou muitas coisas predicadas ‘Machado de Assis escreveu Don Casmurro’ Outros conceitos: conjunto associado; entidade; tipo; população; instância
  8. 8. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação FRISCO Report - terminologia básica Transição: É um relacionamento binário entre duas coisas compostas diferentes, chamadas pré-estado e pós-estado da transição, ‘quadro limpo Þ quadro sujo Atores, Ações e actands ator Pré-estado Pós-estado actand Ação actand
  9. 9. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação FRISCO Report – Níveis semióticos Pragmático: intenções, comunicação, conversação, negociações, discurso. Semântico: significados, proposições, validade, denotações. Sintático: estrutura formal, linguagem, lógica, dados, registros, dedução, software, arquivos Empírico: padrões, variedade, barulho, entropia, capacidade do canal, código Mundo físico: sinais, traços, distinções físicas, hardware, tokens físicos Mundo social: expectativas, contratos, leis sociais, cultura.
  10. 10. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação FRISCO Report – Conceitos formais 1 CAMADA FUNDAMENTAL 1A CAMADA AÇÃO, ATORES E ACTANDS 2A CAMADA DE CONCEITOS COGNITIVOS E SEMIÓTICOS 3A CAMADA DE CONCEITOS DE SISTEMA 4A CAMADA DOS CONCEITOS DE SISTEMAS ORGANIZACIONAIS E DE INFORMAÇÃO Fonte: Relatório Técnico DSC/001/2001
  11. 11. Níveis de uma organização FRISCO Report – Conceitos formais
  12. 12. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Tipos de Sistema de Informação • Sistemas de Informação Gerencial (MIS) Produz a informação correta, no local correto na hora certa • Sistemas de Suporte à Decisão (DSS) Trata de problemas pouco estruturados de natureza estratégica ou tática • Sistemas de Informação Executiva (EIS) É um DSS que provê: • visões alternativas dos dados • integração de dados externos • estatísticas OUTROS: Sistemas Baseados em Conhecimento, Sist. Inf. Geográfica, etc.
  13. 13. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Tipos de Sistema de Informação • Sistemas de Processamento de Transações - Automatização de rotinas - Processamento de grandes massas de dados  Folha de pagamento  Loteria esportiva TECNOLOGIA: Sistemas de Gerência de Bancos de Dados
  14. 14. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Tipos de Sistema de Informação • Sistemas de Informação Gerencial (MIS) Produz a informação correta, no local correto na hora certa  Relatórios gerenciais (programados) TECNOLOGIA: Data Warehousing
  15. 15. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Tipos de Sistema de Informação • Sistemas de Suporte à Decisão (DSS) Trata de problemas pouco estruturados de natureza estratégica ou tática Assistência imediata na solução de problemas complexos • Sistemas de Informação Executiva (EIS) É um DSS que provê: • visões alternativas dos dados • integração de dados externos • estatísticas TECNOLOGIA: Processamento analítico (OLAP), Integração de Dados na Web, Bases em Conhecimento, RBC
  16. 16. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Tipos de Sistema de Informação • Sistemas Baseados em Conhecimento O sistema possui informação (conhecimento) especializado, tem poder de raciocínio e toma iniciativas por si próprio  Simulação de sistemas complexos Tomadores de decisão Especialistas Sistemas automáticos (parcialmente fechados) TECNOLOGIA: Sistemas Especialistas, Bancos de Dados Ativos, Redes Neurais, Bancos de Dados Dedutivos, Bases de Conhecimento
  17. 17. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Tipos de Sistema de Informação • Sistemas de Informação Geográfica O sistema processa e visualiza dados geográficos TECNOLOGIA: Bancos de Dados Espaciais
  18. 18. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Tipos de Sistema de Informação • Sistemas de Tempo Real Sistema de tarefas: Tarefa <T, td, tf>, td = tempo de disponibilidade tf = tempo de finalização O sistema realiza tarefas com restrições temporais fortes TECNOLOGIA: Bancos de Dados Temporais, Multimidia, BDTR: Objetos e tarefas temporais
  19. 19. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Tipos de Sistema de Informação • Bibliotecas Digitais As fontes de informação são não-estruturadas e/ou Multimídia TECNOLOGIA: Sistemas de Recuperação da Informação, Bancos de Dados Multimídia, Processamento de Linguagem natural, Imagens, Áudio e Vídeo
  20. 20. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Tipos de Sistema de Informação • Sistemas de Informação na Web • Recuperação da Informação • Serviços Web As fontes de informação são não-estruturadas e externas TECNOLOGIA: Sistemas de Recuperação da Informação, Bancos de Dados na Web, Web Services, Browsers, Processamento de Linguagem natural, Ontologias
  21. 21. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Tipos de Sistema de Informação OUTROS: • Sistemas Históricos • Sistemas de planejamento • Sistemas Distribuídos (homogêneos ou heterogêneos) • Bibliotecas Digitais TECNOLOGIA: Bancos de Dados Multimídia, Bancos de Dados Temporais, Bancos de Dados Textuais, Bancos de Dados Distribuídos, Bancos de Dados na Web, Recuperação e Extração da Informação
  22. 22. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Estrutura DIK – Dados, Informação, Conhecimento
  23. 23. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Sistema de Informação Estrutura Controle Comportamento
  24. 24. O Homem observa fenômenos, a natureza, o mundo, ele próprio, etc., e formula modelos conceituais sobre eles. • ONTOLOGIA = o que é • EPISTEMOLOGIA = o que se sabe • ÉTICA = o que é certo • DICOTOMIA: • HERÁCLITO (520 a.C.): • tudo flui (panta rei) • ARISTÓTELES: • A realidade são as coisas individuais • Todos conceitos são predicados
  25. 25. • DICOTOMIAS • Pensar • Abstrato • Tempo • Subjetivo • Ying • Idealismo • Processo • conhecimento procedural • Álgebra • Ver, Sentir • Concreto • Espaço • Objetivo • Yang • Materialismo • Dado • conhecimento declarativo • Geometria
  26. 26. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação I. KANT: Noumenon: Uma coisa em si abstração observação Phenomenon: Uma manifestação ou observação de Uma coisa
  27. 27. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Os 3 mundos de POPPER: Mundo objetivo físico Mundo abstrato, mental (linguagem, conhecimento, matemática, leis, etc.) Mundo subjetivo psicológico
  28. 28. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Os 3 mundos de Smith: Mundo material pessoas, documentos, experimentos Mundo universal Tipos, conjuntos, leis, matemática instanciação Mundo particular (forças, campos, posição espaço-temporal.)
  29. 29. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação As 2 visões de Hirschheim, H. Klein, K. Lyytinen : • Objetivismo Um modelo de dados é um espelho ou uma imagem da realidade Wittgenstein Tractatus Logico-Philosophicus – teoria do significado Dados são fatos ou entidades • Subjetivismo Um modelo de dados formaliza as mensagens trocadas pelos membros de uma comunidade
  30. 30. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Triângulo Semiótico (Triangulo semântico de Ogden & Richards): • Símbolo • Conceito (idéia) • Coisa designa descreve Se refere a
  31. 31. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação O Mundo real Mundo concreto Mundo abstrato Universo do discurso 33,00 Trinta-e-três Nível externo 1 Nível externo 2 Nível Conceitual Nível interno 33 33 100001 interpretação representação Mundo Modelo Os 3 mundos dos Sistemas de Informação:
  32. 32. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação O Mundo real Mundo concreto Mundo abstrato 33 Os 3 mundos dos Sistemas de Informação: Pelo OPM-Object Process Model de Dori • Objetos do mundo concreto são objetos físicos • Objetos do mundo abstrato são objetos informáticos
  33. 33. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação João é jovem CONHECIMENTO Idade:33 PESSOA(Nome:”João”, Idade:33) Distância:33 km 33 interpretação INFORMAÇÃO DADO contextualização
  34. 34. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação É um dado munido de um significado É um registro em meio eletrônico, papel ou outra mídia INFORMAÇÃO (semântica) DADO (sintaxe) • é entendimento obtido por experiência, observação ou estudo (Oxford Dictionary) • é informação organizada para solução de problemas (Webster’s Dictionary) CONHECIMENTO (pragmática)
  35. 35. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação 4 Category Ontology (Loewe): Non-substantial Substantial Universal Non-substantial universals: Properties and relations (“fogo queima palha”) Substantial universals: Natural kinds and persisting objects (“o fogo”, “palha”) Particular Non-substantial particular: Property-instances and relation-instances (“estou vendo a palha de meu sítio queimando”) Substantial particular: Propertied individuals, concrete objects (“a palha de meu sítio”)
  36. 36. Pirâmides: DIKUEWI [Dor02]: Ingenuidade _________ Sabedoria ______________ Expertise ___________________ Entendimento ________________________ Conhecimento _____________________________ Informação _________________________________ Dados Faísca ou erupção de sabedoria _encontrando inovações, formas de pensar_ Capacidade de capitalizar expertise __para achar soluções novas e criativas__ Alto nível de _entendimento para solução de problemas_ Conhecimento digerido habilitando um modelo mental _____de causa e efeito____ É informação assimilada, __processada e analisada________ Dados processados e ___agrupados de forma significativa___ Símbolos elementares
  37. 37. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação O que é um bom modelo? Princípio TST – Tudo e somente Tudo Um bom modelo representa e processa todos objetos da aplicação modelada (tudo) e nada mais (somente tudo).
  38. 38. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação Sistema de Informação Estrutura Controle Comportamento
  39. 39. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação ONTOLOGIA Entidades 33 Relacionamentos gosta-de ilumina idade Atributos
  40. 40. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação ENTIDADES x RELACIONAMENTOS x ATRIBUTOS 1 <- gerenciado-por trabalha-em-> 0,1 1..20 <-tem-membro ENGENHEIRO nome: salário: PROJETO nome: orçamento: gerencia -> 0,1
  41. 41. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação RELACIONAMENTOS com Papéis Esposa PESSOA casada-com Marido
  42. 42. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação RELACIONAMENTOS como classe 0,5 empresta EXEMPLAR USUÁRIO emprestado-por 0,1 EMPRÉSTIMO data: estado:
  43. 43. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação RELACIONAMENTOS múltiplos ARTIGO LIVRO PERIÓDICO Contido-em Contido-em (Xor)
  44. 44. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação RELACIONAMENTOS: DEPENDÊNCIAS LIVRO título EXEMPLAR nr.tombamento estado:{disponível,reservado `instancia` • instancia
  45. 45. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação RELACIONAMENTOS: DEPENDÊNCIAS • refina • deriva LIVRO título CONTEÚDO índice texto indexar PALAVRA-CHAVE indexa 1..* 1..* 'deriva' `refina`
  46. 46. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Abstrações É o processo de descartar detalhes desnecessários de um objeto
  47. 47. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Abstrações Classificação Ser humano Extensão / Intenção Um predicado e sua extensão Banco (?) Um conceito e sua intensão Ser humano Frege: Significado (Extensão) / Sentido (Intenção)
  48. 48. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Abstrações Classificação EMPRESA PESSOA CONTRIBUINTE HOMEM
  49. 49. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Representação Mundo real Mundo modelo PESSOA nome:string; idade:integer; gosta-de:objeto; representação :PESSOA Instância-de nome: Joseph Haydn; idade: 66; gosta-de:‘sol’; classificação
  50. 50. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Generalização/Especialização discriminador ESTUDANTE atividade U+ sexo PROFESSOR PESSOA CONTRIBUINTE U+ categoria EMPRESA HOMEM MULHER - completo - disjunto + U Relação é-um (é-um(s,g))
  51. 51. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Generalização/Especializaçã oRelação é-um (é-um(s,g)) Sejam A e B duas classes. E |A| e |B| os respectivos conjuntos de instâncias de A e B. Então definimos é-um(A,B) «def |A| Í |B| Classificação, Intenção Relação é-elemento(e,C)) é-elemento(e,C) «def e Î |C|
  52. 52. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Visões - Especialização por categoria HOMEM PESSOA sexo MULHER JOVEM ADULTO VELHO idade discriminador
  53. 53. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Visões - Especialização por papel NO EMPREGO EM CASA PESSOA papel MOTORISTA NO TRÂNSITO EM FÉRIAS
  54. 54. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Agregação/Composição Relação Parte-Todo (parte-de(p,t)) EXEMPLAR possui LIVRO AUTORIA TÍTULO EDITORA ANO Composição heterômera
  55. 55. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Agregação X Relacionamentos AUTOR TÍTULO LIVRO EDITORA EXEMPLAR ANO possui escrito-por nome editado-por publicado-em
  56. 56. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Agregação X Dependêcia – ‘instancía’ IMPRESSÃO instancia LIVRO EXEMPLAR
  57. 57. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Composição homeômera Relação Parte-Todo ‘elemento-de’ Agrupamento/agregação/power type LIVRO AUTORIA TÍTULO EDITORA ANO AUTOR
  58. 58. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Agrupamento/agregação/power type CURSO TURMA ALUNO PERÍODO DISCIPLINA
  59. 59. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Relação Parte-Todo (parte-de(p,t)) - Mereologia QUESTÕES: 1. a parte pode existir sem o todo? 2. o todo pode existir sem a parte? 3. uma parte pode estar em vários todos? 4. trocar uma parte altera o todo? 5. as partes são homogêneas? 6. as partes são heterogêneas? 7. As partes estão ordenadas? 8. a composição/agregação pode ser mista? Page-Jones: Composição: ~2, ~3, 4, 6 (com multiplicidades) Agregação: 2, 3, ~4, 5
  60. 60. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Agrupamento/agregação/power type AUTORIA AUTOR Como dependência powertype powertype TURMA powertype ALUNO
  61. 61. CAPÍTULO II - Sistemas de Informação - Abstrações Agregação genérica 1..* TÍTULO LIVRO EXEMPLAR 1..* 1..* AUTOR EDITORA ANO
  62. 62. PARTE II - Sistemas de Informação - Abstrações 1) é-um(A,B) & é-um(B,A) Û A=B 2) é-um(A,B) & é-um(B,C)Þé-um(A,C) logo é-um e uma relação de ordem parcial 3) é-um(A,B) & é-um(A,C) Þ = $ D(é-um(B,D) & é um(C,D)) 4) é-parte(A,B) Þ Øé-parte(B,A) 5) é-parte(A,B) & é parte(B,C) Þ é-parte(A,C) 6) é-um(A,B) & é-parte(B,C) Þ é-parte(A,C) O caso é-parte(A,B) & é-um(B,C) Þ é-parte(A,C) nem sempre é verdadeiro, pois nem toda entidade de C tem que ser um agregado com A. 7) é-um(A,B) & é-parte(A,C) Þ é-parte(B,C) 8) é-um(B,C) & é-parte(A,C) Þ é-parte(A,B) 9) é-um(A,B) & é-elemento(B,C) Þ é-elememto(A,C) 10) é-um(B,C) & é-elemento(A,C) Þ é-elemento(A,B)
  63. 63. PARTE II - Sistemas de Informação - Abstrações PUBLICAÇÃO U U+ meio tipo P-DIGITAL P-PAPEL 0..3 PERIÓDICO MONOGRAFIA tipo LIVRO ANAIS reserva empréstimo DISSERTAÇÃO USUÁRIO EXEMPLAR instancia {Xor} contido-em ARTIGO AUTORIA AUTOR 1 1 1..* 1 0..* + 0..1 TÍTULO CONTEÚDO
  64. 64. PARTE II - Sistemas de Informação - Abstrações CONS-COMB FAB-P-ANO QUANTI DADE FABRICANTE ANO-PROD QUANTI DADE NOME <1,1)tem-nome MODELO NUM-SERIE NUM-REGISTRO CARRO-DE- FAB CARRO-EM- GAR CARRO-EM- USO DATA em(1,1> CARRO-DESTRUIDO GARAGEM PESSOA GRUPO-PESSOAS possue(1,*> possue(0,*> <1,1)possue possue(0,*> <1,1)produzido-em modelo(1,1> <1,1)tem-serie registro(1,1> tem-nome(1,1> carros-fabricados(1,1> <1,1)cons-maximo consumo(1,1> total(1,1> CARRO
  65. 65. Exercício em aula Fazer o esquema conceitual de uma família convencional (um casal de pai e mãe com filhos). Acrescente os atributos que achar necessário. Considere tanto atributos da família como um todo, como dos membros. Todas dúvidas devem ser resolvidas de alguma forma e as soluções justificadas.
  66. 66. Dados semi-estruturados Origens: • Estrutura irregular (ausência de atributos, atributos imprevisto, domínios diferentes, ordem dos atributos) EXEMPLO Telefone; origem; Endereço • Estrutura implícita Idade; Textos; Esquemas data-driven • Estrutura parcial (dados com parte estruturada Ficha médica e parte livre)
  67. 67. Dados semi-estruturados Origens: • Estrutura extensa (número grande de atributos, alguns possivelmente nulos) EXEMPLO Curriculum Vitæ, registro bibliográfico • Estrutura evolucionária Páginas Web • Estrutura descritiva ou indicativa (conseqüência das anteriores) Páginas XML, HTML, DC
  68. 68. Dados semi-estruturados Registro bibliográfico: EXEMPLO 000 01121cam a2200277 a 450 MARC 001 4379613 005 19941006095702.5 008 910910s1992 nyua b 001 0 eng 035 __ |9 (DLC) 91032213 906 __ |a 7 |b cbc |c orignew |d 1 |e ocip |f 19 |g y-gencatlg 955 __ |a pc03 to bg00 09-10-91; bg03 to SCD 09-11-91; fg09 09-12-91; fr25 09-16-91; jb00 03-11-93; CIP ver. jb11 05-13-93 010 __ |a 91032213 020 __ |a 0136302033 : |c $38.00 040 __ |a DLC |c DLC |d DLC 050 00 |a QA76.9.D3 |b G7222 1992 082 00 |a 005.75 |2 20 100 1_ |a Gray, Peter M. D., |d 1940- 245 10 |a Object-oriented databases : |b a semantic data model approach/ |c Peter M.D. Gray, Krishnarao G. Kulkarni, Norman W. Paton. 260 __ |a New York : |b Prentice Hall, |c 1992. 300 __ |a xv, 237 p. : |b ill. ; |c 24 cm. 440 _0 |a Prentice-Hall international series in computer science 504 __ |a Includes bibliographical references (p. 218-230) and index. 650 _0 |a Object-oriented databases. 700 1_ |a Kulkarni, Krishnarao G. 700 1_ |a Paton, Norman W. 991 __ |b c-GenColl |h QA76.9.D3 |i G7222 1992 |p 00034950064 |t Copy 1 |w BOOKS • Type of Material: Book (Print, Microform, Electronic, etc.) •Personal Name: Gray, Peter M. D., 1940- •Main Title: Object-oriented databases : a semantic data model approach / Peter M.D. Gray, Krishnarao G. Kulkarni, Norman W. Paton. •Published/Created: New York : Prentice Hall, 1992. •Description: xv, 237 p. : ill. ; 24 cm. •ISBN: 0136302033 : $38.00
  69. 69. Dados semi-formatados Origens: • Distinção entre estrutura e dados não é clara () EXEMPLO JORNAL JORNAL DA PARAÍBA EDIÇÃO DE HOJE MEU EXEMPLAR Coluna de Dora Kramer
  70. 70. Dados semi-formatados Níveis de formatação: • Texto livre Língua = (alfabeto, vocabulário, gramática)
  71. 71. Dados semi-formatados • Texto livre Livro Título Autor Índice Conteúdo Capítulo Parágrafo Frase Letra Palavra Oração
  72. 72. Dados semi-formatados • Texto marcado • Tipo de letra, tamanho, aparência, autoria, localização, hiperlink, etc. • doc, rtf, pdf, ps, tex, ... • html • xml & etc (rdf, dc, xmlschema, owl,..). ‘Semi-estruturado’ EXEMPLO
  73. 73. Dados semi-formatados ‘Semi-estruturado’ Em RTF: {rtf1ansiansicpg1252uc1} {*generator Microsoft Word 10.0.2627;}{info{title Semi-}{author Ulrich Schiel} {operator Ulrich Schiel} Semi}{insrsid3955129charrsid8669994 -} {insrsid8669994charrsid8669994 e}{ insrsid3955129 struturado par }} rtf integral doc2003 doc2007
  74. 74. Dados semi-formatados ‘Semi-estruturado’ Em HTML: <html xmlns:o="urn:schemas-microsoft-com: office:office" xmlns:w="urn:schemas-microsoft-com: office:word" xmlns="http://www.w3.org/TR/REC-html40"> <head> <title>Semi-estruturado</title> <!--[if gte mso 9]><xml> <w:WordDocument> <w:Zoom>150</w:Zoom> <w:GrammarState>Clean</w:GrammarState> <w:HyphenationZone>21</w:HyphenationZone> <w:BrowserLevel>MicrosoftInternetExplorer4</w: BrowserLevel> </w:WordDocument> </xml><![endif]--> <style> <!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, page Section1 .......;} div.Section1 {page:Section1;} --> </style> <!--[if gte mso 10]> <style> /* Style Definitions */ ....... </style> <![endif]--> </head> <div class=Section1> <p class=MsoNormal><b>Semi</b>- estruturado</p> </div> </body> </html>
  75. 75. Dados semi-formatados • Hipertextos • Hiperdocumentos • Multimídia Outros: Modelagem: • OEM • DTD • XML/XML Schema • RDF/RDF Schema • DC • OWL
  76. 76. Dados semi-formatados Dados Semi-estruturados Dados Estruturados • Atributos fixos • tamanhos fixos • Todos dados estão de acordo com um esquema • atributos de tamanho variável • atributos com domínio variável • atributos opcionais • atributos imprevistos Solução Esquemas definidos a priori Esquemas acompanham objetos Esquemas data-driven Dados Específicos
  77. 77. Exercício em aula Fazer o esquema conceitual de uma família convencional (um casal de pai e mãe com filhos). Teu esquema deverá ter, no mínimo uma classe denominada FAMÍLIA. Acrescente os atributos que achar necessário. Considere tanto atributos da família como um todo, como dos membros. Comente que tipos de famílias teu modelo comporta e quais famílias ele não considera.
  78. 78. Exercício Enunciado: Queremos desenvolver um sistema de informações sobre saúde. O serviço tem como propósito auxiliar seus usuários a tratar de sua saúde. Ele deverá manter um sistema de informações com as seguintes características: Cadastro de elementos de tratamento que podem ser produtos, componentes ou comportamentos (p. ex. fisioterapia, natação, caminhada, etc.) que podem fazer bem ou mal a uma doença. Um produto (que pode ser um remédio ou um alimento) é composto por vários componentes. Para cada componente de um produto é definido sua dosagem. Cadastro de males, que podem ser doenças, sintomas ou situações (como gordura, magreza, depressão, etc.). Uma doença pode apresentar vários sintomas. São determinados tratamentos, baseados em efeitos de elementos sobre males. Há efeitos que fazem bem e os efeitos prejudiciais a cada mal cadastrado. Um tratamento será uma combinação de efeitos que fazem bem. Para um tratamento é definido a dosagem do elemento que determina o efeito (benéfico ou maléfico). Estes tratamentos são resultados de pesquisas publicadas em alguma fonte. O sistema mantém estes dados, definindo a origem e a fonte do tratamento. Também é definido a categoria de tratamento, se é alopático, homeopático, natural, chinês, etc. Um usuário poderá fazer uma consulta anônima ao sistema por produto, por componente ou por mal. Outra forma de interação é o usuário se cadastrar e registrar um tratamento. Posteriormente o usuário retorna, relata o resultado do tratamento que é registrado no sistema. 1) Faça um esquema conceitual de classes para este sistema, definindo também os atributos. 2) Faça um diagrama de objetos que representa que a castanha-do-pará é rica em gorduras monoinsaturadas que ajudam a emagrecer, ou seja, fazem bem a quem é gordo. A origem desta informação é a revista Boa Forma tendo como fonte o International Journal of Obesity.
  79. 79. PARTE II - Sistemas de Informação Sistema de Informação Estrutura Controle Comportamento
  80. 80. PARTE II - Sistemas de Informação Tipos de integridade: Declarativa (implícita) de esquema Não-Declarativa (explícita) de dados • Tipo/subtipo • Abstrações • unicidade/cardinalidade • exclusão regras de integridade • de estado (estáticas) • de transição (dinâmicas)
  81. 81. PARTE II - Sistemas de Informação Integridade Declarativa (implícita) - de esquema Formas: implementação fixa X efeitos colaterais PESSOA + + 1 CANDIDATO EMPREGADO HOMEM é-de-sexo MULHER situação sexo SEXO operation candidatar-se(p,s) pre-condition not( in(p, CANDIDATO) ) body CANDIDATE¬ insert (p) situação(p, CANDIDATO) PERSON ¬ insert (p) for each class A such that is-a(A,PERSON,r) and not(r=situação) and r(p,A) do A ¬ insert (p) for each class B such that in(p,B) and not(B=CANDIDATE) and situação(p,B) do p ¬ delete (B)
  82. 82. PARTE II - Sistemas de Informação Integridade Não-Declarativa (explícita) Þ Linguagem de Controle de Dados - LCD Þ Regras de Controle (Triggers) Þ Pré- e Pós-condições Þ Programas aplicativos
  83. 83. Sistemas de Informação - Integridade Integridade Não-Declarativa (explícita) Þ Linguagem de Controle de Dados - LCD create assertion sal-minimo check (not exists(select * from EMPREGADO where EMPREGADO.salario < sal-minimo)) OCL – Object Constraint Language Þ Regras de Controle (Triggers) create trigger sal-baixo on update of EMPREGADO E (if E.salario < sal-minimo then update E set E.salario = sal-minimo) SQL invariantes
  84. 84. Sistemas de Informação - Integridade Integridade Não-Declarativa (explícita) Þ Pré- e Pós-condições Þ Programas aplicativos operation admissão(p, nome, sal) pre-condition not( in(p, EMPREGADO) ) : CANCEL sal < sal-minimo : WARNING body EMPREGADO ¬ insert (p) p ¬ establish(tem-salário(s)) p ¬ establish(tem-nome(some)) OCL – Object Constraint Language
  85. 85. Sistemas de Informação - Integridade OCL – Object Constraint Language ►
  86. 86. Sistemas de Informação - Integridade Exemplos OCL Restrição 1: um professor deve orientar, no máximo, 5 alunos. Context Professor inv: self.orienta->size <= 5 Restrição 2: Professor colaborador não pode coordenar projeto Context Colaborador inv: self.coordena->size = 0
  87. 87. Sistemas de Informação - Integridade Mais Exemplos OCL http://www.empowertec.de/ocl/examples.htm http://i12www.ira.uka.de/~aroth/lehre/keypraktWS0304/oclIntro.pdf http://projekte.fast.de/Projekte/forsoft/ocl/2_OCL_Examples.html http://maude.sip.ucm.es/itp/ocl/examples.html
  88. 88. Sistemas de Informação - Integridade Regras ECA: Evento-Condição-Ação ON ( Evento) IF (Condição) DO (Ação) Em SQL: Define trigger sal-baixo on update of EMPREGADO E (if E.salario < 410 then update E set E.salario = sal-minimo)
  89. 89. Sistemas de Informação - Integridade Regras ECA: Evento-Condição-Ação EVENTOS externos internos Entrega do último trabalho temporais Do BD fim-do-semestre estado total-matriculados > limite operação reserva-vaga Tipos de EVENTOS
  90. 90. Sistemas de Informação - Integridade Regras ECA: Evento-Condição-Ação Formas de EVENTOS • Instantâneos (às 17hs) • Longos (das 12-17hs) (até as 17hs?) • Simples (após as 17hs) • Compostos (após as 17hs & sala vazia)
  91. 91. Sistemas de Informação - Integridade Regras ECA: Evento-Condição-Ação ON ( Evento) IF (Condição) DO (Ação) QUESTÕES CRÍTICAS COM REGRAS ECA: • como detectar um evento? • múltiplos eventos, qual a regra se aplica primeiro? • múltiplas condições? • múltiplas regras, qual aplicar primeiro? E se uma invalida a outra? E loops? • uma regra é uma transação?
  92. 92. Sistemas de Informação - Integridade Uso de Regras ECA 1) Disparo automático de ações – Regra de Produção EXEMPLO evento fim-do-mês quando mês(hoje)< mês(prox(hoje)) & dia-sem(hoje)¹ sábado & dia-sem(hoje) ¹ domingo)); regra pagamento ON fim-do-mês IF valor-caixa ³ å EMPREGADO.salario(e) DO emitir folha-de-pagamento. ON EMPREGADO ¬ insert (p,s) IF s < sal-mínimo DO p ¬ establish(tem-salário(Sal-mínimo)) (BANCO DE DADOS ATIVO)
  93. 93. Sistemas de Informação - Comportamento 2) Restrições de Integridade - o Evento determina o momento do teste (uma operação), a Condição determina a violação da restrição a Ação aborta a operação caso a restrição seja violada EXEMPLOS ON establish(tem-salário(p,s)) IF s < salário-mínimo DO ABORT ON p:PROFESSOR ¬ establish(orienta(p,a)) IF #(orienta(p,*)>5 DO ABORT
  94. 94. Sistemas de Informação - Comportamento 3) Regras de Dedução – o Evento é um predicado (a ser validado) a Condição são os fatos, obtidos do BD para validar o evento a Ação é uma confirmação do predicado do evento EXEMPLOS ON avô(x,y)? IF (x.pai=z & z.pai=y)) DO avô(x,y) ON privilegiado(x)? IF x.salario=s & s>chefe(x).salario DO privilegiado(x)
  95. 95. Sistemas de Informação - Integridade Lógica Temporal ► Exercícios
  96. 96. QUESTÕES ABERTAS DA ORIENTAÇÃO A OBJETOS •1) O que é um objeto? • Estático/Estrutural: • abstrato: empresa, idade, inteiro, nome, text, cor, salário, • relacionamento, evento longo • concreto: pessoa, máquina, prego • Dinâmico/Comportamental: evento curto, operação, transação, mensagem • Regra: restrição de integridade, regra de produção, regra de dedução • Fatos: dados compostos, mensagens, informação implícita, • dados minados, informação incompleta • Multimídia: textos, frases, palavras, letras, imagens paradas ou animadas, músicas, • Intenção: esquemas, classes, contextos, categorias, estatísticas
  97. 97. QUESTÕES ABERTAS DA ORIENTAÇÃO A OBJETOS 2) Identificação de Objetos • Problema conceitual ou de implementação ? • OID está para OO como 1FN para o modelo relacional • muito fundamental mas orientado à implementação
  98. 98. Sistemas de Informação - Integridade Exercício Para o esquiema conceitual do Sistema de Saúde defina duas regras em OCL, para realizar o seguinte: 1. Uma restrição de integridade que garante que, ao inserir um tratamento, a dosagem de um componente de um produto não é maior do que a dosagem na associação deste produto no tratamento que associa o produto a um mal (em OCL); 2. Uma regra que, se um usuário relata que um tratamento sugerido como benéfico não fez bem, remove este tratamento do sistema.
  99. 99. Sistemas de Informação Sistema de Informação Estrutura Controle Comportamento
  100. 100. Sistemas de Informação - Comportamento Comportamento Analogia com a linguagem: Substantivo Û Entidade, objeto Adjetivo Û Atributo Verbos de ligação Û Relacionamentos (aqueles que dão qualidades, características ou indicam estado do sujeito) Verbos ativos Û Operação (transitivos e intransitivos)
  101. 101. Sistemas de Informação - Comportamento Operações 1) Operações aplicativas pré-definidas 2) Operações aplicativas ad-hoc 3) Operações primitivas do sistema ou ações
  102. 102. Sistemas de Informação - Comportamento Operações Forma abstrata: pré-condição [operação] pós-condição EXEMPLO EMPREGADO.salário=s[aumento(fator)]EMPREGADO.salário=s*fator Forma concreta: operação{pré-condição; algoritmo} aumento(fator) {EMPREGADO.salário=s; EMPREGADO.salário:=s*fator}
  103. 103. Sistemas de Informação - Comportamento Falha nas condições: • advertência (WARNING) • cancelamento da operação (CANCEL) • cancelamento da transação (UNDO) Operações EXEMPLO EMPREGADO.salário=s; [Aumento(fator)] EMPREGADO.salário:=s’& s ³ s’: WARNING & s’< sal-min : CANCEL
  104. 104. Sistemas de Informação - Comportamento Comportamento global UML 1) Diagrama de Sequência 2) Diagrama de Colaboração 3) Diagrama de Estados 4) Diagrama de Atividades
  105. 105. Diagrama de Seqüência Janela de entrada de pedido p: Pedido : ItemPedido :ItemEstoque preparar() * [para cada item do pedido] preparar() emEstoque := verificar() [emEstoque] remover() estoqueBaixo := verificEstoqueBaixo() :ItemRenovEstoque :ItemEntrega [estoqueBaixo] <<criar>> [emEstoque] <<criar>> LIMITAÇÃO: Um diagrama para cada sequência
  106. 106. Diagrama de Colaboração J a n e la d e e n t r a d a d e p e d id o p : P e d id o 1 : p r e p a r a r ( ) 1 . 1 : * [ p a r a c a d a it e m d o p e d id o ] 1 . 1 . 2 . 1 : e s t o q u e B a ix o : = : It e m P e d id o : It e m E s t o q u e : It e m R e n o v E s t o q u e : It e m E n t r e g a p r e p a r a r ( ) 1 . 1 . 1 : e m E s t o q u e : = v e r if ic a r ( ) 1 . 1 . 2 : [ e m E s t o q u e ] r e m o v e r ( ) v e r if ic E s t o q u e B a i x o ( ) 1 . 1 . 2 . 2 [ e s t o q u e B a ix o ] < < c r ia r > > 1 . 1 . 3 : [ e m E s t o q u e ] < < c r ia r > > LIMITAÇÃO: Um diagrama para cada sequência
  107. 107. Ocioso Manutenção fazerManutenção Diagrama de Estados Validando Selecionando Processando Imprimindo [continuar] [não continuar] H entry / lerCartão exit / ejetarCartão cartãoInserido cancelar Ativo LIMITAÇÃO: Um diagrama para cada objeto pequeno número de estados
  108. 108. Diagrama de Atividades Procurar bebida [achou café] H Pessoa H [sem café] [sem Coca] [achou Coca] Pegar lata de Coca Beber Adicionar água à máquina Colocar café no filtro Colocar filtro na máquina Ligar máquina Filtrar café Pegar xícara Colocar café na xícara LIMITAÇÃO: Não mostra a interação com os objetos
  109. 109. Sistemas de Informação - Comportamento Comportamento global SOLUÇÃO GLOBAL: Redes de Petri
  110. 110. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Petri Uma Rede e Petri descreve, em um diagrama, a interação de todos os Objetos/Lugares/Condições entre si por meio de Transições
  111. 111. Sistemas de Informação - Comportamento c1 Prima-vera c3 Verão e1 c2 Verão Tropical c5 Inverno Tropical c4 c6 e2 e3 e4 Inverno Outono Rede de Petri das quatro estações 20/3 20/6 20/9 20/12
  112. 112. Sistemas de Informação - Comportamento p2 p5 t1 t2 t3 t4 Preparar produção Produção Consumo Preparar consumo p1 p3 p4 Sistema produtor / consumidor
  113. 113. Sistemas de Informação - Comportamento p2 p5 t1 t2 t3 t4 Preparar produção Produção Consumo Preparar consumo p1 p3 p4 Sistema produtor / consumidor
  114. 114. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Petri Uma Rede de Petri é uma tripla R = <S,T,A> tal que S é o conjunto dos chamados S-elementos (de state); T é o conjunto dos T-elementos (de transições) e A Í (S´T) È (T´S), são as arestas que descrevem o fluxo. Em outras palavras, uma Rede de Petri é um grafo dirigido bipartido (com dois tipos de nós tal que nós vizinhos sempre são de tipos distintos).
  115. 115. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Petri Dado uma Rede de Petri R = <S,T,A> . Préconjunto e Pósconjunto *t = { s Î S / <s,t> Î A} é o préconjunto de t, e t* = { s Î S / <t,s> Î A} é o pósconjunto de t.
  116. 116. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Petri Quatro-Estações = <S,T,A>, com S = {c1=primavera, c2=verão-tropical, c3=verão, c4=outono, c5=inverno-tropical, c6=inverno} T = {e1, e2, e3, e4} A = {<c1, e1>, <e1, c3>, <c3, e2>, <e2, c4>, <c4, e3>, <e3, c6>, <c6, e4>, <e4, c1>, <e4, c2>, <c2, e2>, <e2, c5>, <c5, e4>}
  117. 117. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Petri Uma marcação de uma rede <S,T,A> é uma função M: S ® N que associa a cada S-elemento o número de marcas neste elemento. Definimos agora Se N={0,1} a rede é uma Rede Condição/Evento (C/E) Se N={0,1,2,3,...} a rede é uma Rede Lugar/Transição (P/T) Em uma Rede P/T (Lugar /Transição) pode haver uma função limite: lim: S ® N que define para cada lugar um limite máximo de marcas: M(s) ≤ lim(s)
  118. 118. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Petri Dada uma marcação M, uma transição tÎT está habilitada a ser acionada quando todo elemento de *t (isto é, toda entrada) possui pelo menos uma marca, e toda saída está livre, ou seja "s [s Î *t Þ M(s) ¹ 0) & (s Î t* Þ M(s) < lim(s)] Acionamento de uma transição cria uma nova marcação M’, tal que M'(s) = M(s)-1 Se s Î *t M'(s) = M(s)+1 Se s Î t* M'(s) = M(s) nos outros casos.
  119. 119. Sistemas de Informação - Comportamento Exemplo Quatro-Estações = <S,T,A>, com S = {c1=primavera, c2=verão-tropical, c3=verão, c4=outono, c5=inverno-tropical, c6=inverno} T = {e1, e2, e3, e4} A = {<c1, e1>, <e1, c3>, <c3, e2>, <e2, c4>, <c4, e3>, <e3, c6>, <c6, e4>, <e4, c1>, <e4, c2>, <c2, e2>, <e2, c5>, <c5, e4>} Marcação: M(c6) = M(c5) = 1; M(c1) = M(c2) = M(c3) = M(c4) = 0; *e4 = {c5, c6}logo e4 está habilitado Acionamento de e4 dá e4*={c1,c2}: M(c1) = M(c2) = 1; M(c3) = M(c4) = M(c5) = M(c6) = 0;
  120. 120. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Petri Acionamento de uma transição habilitada
  121. 121. Sistemas de Informação - Comportamento Modelagem com Redes de Petri SEQUÊNCIA CONCORRÊNCIA CONFLITO CONFUSÃO
  122. 122. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Petri Uma marcação M é alcançável a partir de Mo, se existe uma sequência de passos que leva a M: P1 Pn Mo ----> .... -------> M O fecho de uma marcação M, denotado por /M, é o conjunto de todas as marcações alcançáveis a partir de M.
  123. 123. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Petri r s t u a b c {} {a} {b} {a,b} {c} {b,c} {a,b} {a,b,c} u s r r s s t r s O fecho da marcação M0= {} r
  124. 124. Sistemas de Informação - Comportamento Sistema de Petri Dado uma rede de Petri R=<S,T,A> e uma marcação M de R, Denominamos o par <R,M> um Sistema de Petri a) ele é fracamente vivo quando existe uma sequência infinita de passos a partir da marcação inicial. b) ele é vivo quando é fracamente vivo e todas transições estão vivas. c) ele é fortemente vivo quando para todas as marcações do fecho /M, todas transições são vivas.
  125. 125. Sistemas de Informação - Comportamento Redes Temporais. Rede Temporal nas transições: <t1,t2> Rede Temporal nos lugares: <t1,t2> <t3,t4> Rede Temporal nas arestas: <t1,t2> <t3,t4> <t5,t6>
  126. 126. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Alto Nível. Uma Rede de nivel 1: Uma Rede de nivel 3: a b b Uma Rede de nivel 2: b x x x=b
  127. 127. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Alto Nível. Uma Rede de nivel 3: a b x y x x=y b b x b
  128. 128. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Alto Nível - conversão a b x y x x=y a b b x
  129. 129. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Alto Nível. Uma Rede Predicado/Transição (PrT) é uma Rede de Petri R = < P, T, A > tal que 1) os elementos de P são conjuntos de elementos que satisfazem a um predicado P(X1,...,Xn); 2) A cada elemento de A, <p(x1,...,xn), t> ou <t, p(x1,...xn)> está associado uma tupla de n variáveis <v1,...,vn>; 3) A cada transição t Î T está associado uma conjunção de fórmulas, envolvendo as variáveis das arestas de *t e t*, chamada condição de transição
  130. 130. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Alto Nível. • Rede PrT habilitada • Acionamento de uma transição
  131. 131. Sistemas de Informação - Comportamento Redes Hierárquicas L1 L2 L3 T
  132. 132. Sistemas de Informação - Comportamento L1 Redes Hierárquicas L2 L3 espera T Subrede início fim ANALOGAMENTE PODE HAVER HIERARQUIAS NOS LUGARES
  133. 133. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Alto Nível - Exemplo IDADE(P,I) <p7,30> <p2,20> <p3,55> demissão _____________ <p7,d1> ADMISSIVEL(P, D) admissão _____________ ~$d’(trab(p,d’) & i>17 d DEPARTAMENTO(D) <p3,d1 > TRABALHA(P,D) DEMITIVEL(P) CANDIDATO(P) <p1,d5 > p2 p1 p5 p7 d1 d2 d5 <p,i> <p,d> <p,d> p p p p <p,d> p3 <p,d> <p,i> <p1> <p1,16> <p1, d5>
  134. 134. Sistemas de Informação - Comportamento RUemdae Rse ddee P rAedlitcoa dNo/íTvrealn s–iç ãdoe (fPirnT)i çé ãcoom dpeotsatal hpoarda. 1) uma Rede de Petri R = < P, T, A > 2) Um universo de objetos, O 3) Um conjunto de variáveis de objetos, VO 4) Uma linguagem formal de fórmulas de transição, F 5) Uma linguagem de descrição de tipos de objetos OT, 6) a cada tipo t e a cada objeto o está associado um inteiro chamado de aridade de t, nt ou aridade de o, no. 7) Uma função a: P ® OT, que determina o tipo do predicado 8) Uma função b: T ® F, que associa uma regra a cada transição 9) Uma função g: A ® P(VO), sendo que | g(a)| = nt, em que t é o tipo do predicado p contido em a. (a= <p,t> ou a = <t,p>) 10) Uma função de marcação inicial M0: P ® P(O), sendo que todo oÎ M0(p) é da mesma aridade ("o1,o2 Î M0(p) vale no1 = mo2)
  135. 135. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Alto Nível – definição detalhada. Uma transição t de uma rede PrT está habilitada quando: • para toda aresta <p,t> Î A existe um objeto o Î M0(p) que satisfaz uma instanciação da fórmula em b(t). Denotamos isto por b(t)[o]=v. • para toda aresta <t,p> Î A não existe um objeto o Î M0(p) que satisfaz a instanciação da fórmula em b(t). O acionamento de uma transição habilitada t, consiste em definir uma nova marcação M1 tal que M1 = M0 exceto: • para todo p Î M0(t-) existe um objeto o Î p, tal que b(t)[o]=v, e M1(p)= M0 -{o} • para todo p Î M0(t+) existe um objeto o Î p, tal que b(t)[o]=V , e M1(p)= M0 È{o}
  136. 136. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Alto Nível. Exercício 2014: Desenvolver uma Rede de Petri de alto nível para uma empresa de taxis espalhados em uma cidade. Cada taxi tem uma identificação (id), uma localização (loc) que indica o local onde se encontra e um status (s) que pode ser “livre” ou “ocupado”. O sistema deve controlar o seguinte: •A inserção de novos taxistas no sistema, em estado “livre’; •O registro de uma requisição de viagem de um passageiro (p) que está em um local lp. • Com uma requisição de viagem o sistema escolhe o taxi mais próximo, baseado em uma função dist(l1,l2) que calcula a distância entre duas localizações. Este taxi passará para o estado “ocupado”; • Após o término da viagem, o taxi volta ao estado “livre” em um outro local. Além disso essa viagem é guardada em um históricos de viagens que terá a identificação do taxista e locais de partida e fim da viagem; • A qualquer instante podem ocorrer as seguintes alterações: • A mudança do local de um taxi “livre” • A mudança de status de um taxista de “livre” para “ocupado” e vice versa. • A saída de um taxi do sistema.
  137. 137. Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Alto Nível. Exercício: Para um sistema de roteiros turísticos queremos fazer uma Rede de Petri com as transições: insere-vôo, insere-hospedagem e a outra insere-evento. Para tal, considere os seguintes predicados: - VÔO(R, TIPO, T1,T2) – R é o cód. do roteiro, TIPO é ‘ida’ ou ‘volta’ e T1 e T2 são os dias de partida e chegada do vôo; - HOSPEDAGEM(R, H, T1, T2) - R é o cód. do roteiro e H é o cód. da hospedagem; - EVENTO(R, E, T1, T2) – E é o código do evento -FLAG(R) – este predicado deve ser colocado entre as transições ‘insere-hospedagem’ e ‘insere-evento’ para, por meio de uma marca, garantir que primeiro é definido a hospedagem e depois os eventos. NOTAS: (1) a tua rede deve manter a consistência temporal entre os vôos, a hospedagem e os eventos.
  138. 138. Seja a seguinte Rede Predicado/Transição que modela o acompanhamento de jogos de futebol: Sistemas de Informação - Comportamento Redes de Alto Nível – Exercício Seja a seguinte Rede Predicado/Transição que modela o acompanhamento de jogos de futebol: J-MARCADO J-EM-ANDAMENTO J-ENCERRADO TIME marcar iniciar gol encerrar Os predicados têm a seguinte estrutura: TABELA TIME(nome, cidade) J-MARCADO(time-A, time-B, cidade) J-EM-ANDAMENTO(time-A, gols-A, time-B, gols-B) J-ENCERRADO(time-A, gols-A, time-B, gols-B) TABELA(time, pontos-ganhos) 1. Complete a rede colocando variáveis nas arestas, criando as transições de entrada e considerando as seguintes regras: • Um jogo só pode ser marcado na cidade de um dos times; • A transição de ‘encerrar’ atualiza a tabela da seguinte forma: se houve empate, cada time recebe 1 ponto, uma vitória de 1x0 dá dois pontos ao vencedor e qualquer outra vitória, da 3 pontos ao vencedor. 2. Considere uma seqüência de transições marcar, iniciar, gol, etc. para dois jogos simultâneos e mostre o conteúdo de cada predicado. Use uma tabela em que cada coluna representa um predicado e cada linha representa o acionamento de uma transição da sequência. Cada célula da tabela conterá o estado do predicado no respectivo instante. Ants de iniciar com a transição ‘marcar’ considere que os predicados TIME e TABELA já contêm como instâncias os quatro times que irão jogar.

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