Адрес этой странички : http://flexiobjdb.narod.ru/fod_002.htm 

FlexiObjDB.

Сайт и проект находятся в процессе разработки ...

Объектно-ориентированный (на предметную область) подход 
при формировании информационного хранилища. 

Основные определения и соглашения ...

Система "FlexiObjDB" – это объектно-ориентированное (на предметную область) и событийно-управляемое хранилище информации об объектах и  процессах в предметной области .

Объектно-ориентированное (на предметную область) – означает, что в рамках хранилища любая информация рассматривается, как объект, процесс или свойство (какого-либо существующего в хранилище объекта или процесса) и никак более. При этом, существующие в хранилище объекты и процессы отражают в информационных структурах реально существующие в предметной области объекты и процессы .  

Термин «в предметной области» – означает, что хранилище должно предоставлять Пользователю (аналитику, специалисту в предметной области)  возможность накапливать информацию по реальным объектам и процессам с такой степенью детальности, «индивидуальности» и взаимосвязи между ними, с которой сам Пользователь сочтет необходимым без концептуального ограничения со стороны системы.

Событийно-управляемое – означает, что в процессе поступления новой информации в хранилище или изменении уже существующей (включая метаданные), могут возникать различные ситуации, на которые следует реагировать. Такие ситуации инициируют события, извещающие систему о наличии ситуации. Хранилище (как система) должно предоставлять возможность Пользователю описать реакцию на эти события (обработчики событий)  и выполнить соотв. действия (если нужно).  Для реализации этого механизма используется специальный интерпретатор скриптов (синтаксис Object Pascal).

Пользователь – означает, что это (в первую очередь) специалист в предметной области, на которую ориентированы информационные структуры хранилища.

Объект (процесс) – нечто, что может обладать свойствами.
Объект (процесс) обязательно имеет «Родителя» (любой другой существующий в хранилище объект или процесс), Тип (из множества типов, "известных" системе). Исключение составляет корневой объект (который не имеет родителя).
Любой объект (процесс) может быть «родителем» для неограниченного (концептуально) количества потомков (дочерних объектов  или процессов)   любого типа из множества типов, "известных" системе.

Человек склонен каким-то образом классифицировать окружающий его мир (в своем внутреннем представлении), тем самым упорядочивая свои собственные знания. Таким образом, в "обиходе" появляются определения (объекты или процессы), которые реально не существуют в природе (будь они естественного или искусственного происхождения).

Примеры :
"Скважина" - это объект, реально существующий в природе (как углубление на поверхности Земли).
"Список скважин" - это некий "абстрактный" объект (который человек "сам себе придумал"), не существующий в природе.
"Иванов (Петров,Сидоров)" - это реально существующий в природе объект (как человек).
"Список материально ответственных лиц" - это некий "абстрактный" объект.

Абстрактный объект (процесс) - это не существующий в природе объект (процесс), которым оперирует Пользователь для целей группировки,  обобщения и классификации информации в хранилище.

Множество типов объектов (процессов) – перечень всех разновидностей объектов (процессов), «известных» хранилищу информации.
Если появляются объекты (процессы) нового типа, которые Пользователь (аналитик) будет использовать при внесении информации в хранилище, то они должны быть сначала внесены (интерактивно) в множество типов по определенным правилам (на уровне идеологии хранилища) самим Пользователем.

Примеры объектов (процессов) :

Совокупность объектов и процессов в хранилище информации представляют собой иерархическое дерево объектов (процессов), рис.1.

Рис.1  Часть иерархического дерева объектов (процессов) 
в информационных структурах хранилища "FlexiObjDB".

Примечание.
На рис.1 серым цветом представлены абстрактные объекты, черным - базовые (см.ниже) объекты, синим - ссылочные (см.ниже) объекты, темно-красным - базовые процессы.

При этом, отношения объектов (процессов)  "Родитель" - "Дочерние" в контексте дерева объектов 
следует интерпретировать следующим образом :

    "Дочерний" объект/процесс актуален в контексте "Родительского" объекта/процесса.

Под актуальностью понимается конкретная реализация свойств (и их значений) "дочернего" объекта /процесса , проявляющаяся в контексте "родительского" объекта/процесса.

Любой реальный объект или процесс (в предметной области) обладает определенными свойствами.
Их количество и вариации в природе – бесконечны. 
Более того, в природе нет четкого разграничения на "объекты" и "свойства", т.е., "нечто" (являясь объектом или процессом) может быть (в свою очередь) свойством другого объекта или процесса ...

Здесь следует отметить, что отражение реальных объектов (процессов) в информационные структуры хранилища с помощью указанных выше определений ( "объект", "процесс", "свойство") является весьма условным. Все зависит от степени детальности представления и направленности интерпретации. А это определяет только сам Пользователь (аналитик) по своему усмотрению при формировании информационных структур хранилища и концептуально никак не ограниченно.

Пример-1. 
"Цвет" может быть определен (на уровне информационных структур хранилища), как свойство (ткани или цветка, например).  С другой стороны, "цвет" может быть определен, как объект, характеризующийся такими свойствами, как значения его составляющих (R,G,B), степени воздействия на человека и т.д..

Пример-2. 
"Вода" может быть определена (на уровне информационных структур хранилища), как объект, обладающий определенными свойствами. С другой стороны, "вода" может быть одним из значений такого перечислимого свойства объекта-коллектора (пористой среды), как  "характер насыщения".

Пример-3. 
"Переток флюида" может быть определен (на уровне информационных структур хранилища), как процесс, характеризующийся определенными свойствами и иллюстрирующий процесс взаимодействия таких двух объектов, как насыщенный слой (пористая среда) и ствол скважины. С другой стороны,  "переток флюида" может быть определен, как объект определенного типа (для простой константации факта наличия перетока в заданном интервале глубин).


Тем не менее, на уровне идеологии информационного хранилища "FlexiObjDB" определения "объект", "процесс" и "свойство" - разделены.

Свойство – нечто, что характеризует объект или процесс (свойство не может быть “охарактеризовано” другими свойствами и в этом его коренное отличие от объекта и процесса) . Свойство обязательно имеет "Владельца" (какой-либо существующий в хранилище объект или процесс).

Множество свойств – перечень всех свойств, «известных» хранилищу информации.
Если появляются новые свойства, которые Пользователь (аналитик) будет использовать при внесении информации в хранилище, то они должны быть сначала внесены (интерактивно) в множество свойств по определенным правилам (на уровне идеологии хранилища) самим Пользователем.

 Чтобы предоставить Пользователю возможность адекватно отображать многообразие реальных свойств объектов (процессов) из предметной области в информационные структуры хранилища – приняты определенные соглашения.

Свойства, могут быть следующих типов :  

1. «Жестко»  зашитые в системе (всегда присутствуют у каждого объекта или процесса по умолчанию ) .
Это минимальный перечень обязательных свойств, которые используются для описания любого объекта (процесса)  на уровне информационных структур  хранилища.

На рис.2  представлен пример "жестко" зашитых  свойств конкретного объекта.

Рис.2  "жестко" зашитые свойства объекта.

2. Перечислимые свойства.

Перечислимые свойства - свойства, которые могут принимать только дискретные значения.

Например :

 
Все перечислимые свойства, известные системе, представляют собой множество перечислимых свойств (справочник перечислимых свойств).

3. Численные свойства.

Численные свойства - свойства, которые могут принимать любые значения из множества вещественных чисел.

Например :

 Все численные свойства, известные системе, представляют собой множество численных свойств (справочник численных свойств).

На рис.3 приведена совокупность численных и перечислимых свойств конкретного процесса типа "Отработка скважины на штуцере".
Здесь следует отметить, что весь перечень свойств (рис.3), характеризующих процессы данного типа, составлен Пользователем (аналитиком) и может быть изменен им же (в случае необходимости) применительно как ко всем процессам данного типа, так и индивидуально для любого процесса в дереве объектов/процессов.

Рис.3  Перечислимые и численные свойства процесса типа "Отработка скважины на штуцере"

4. Текстовые свойства.
В рамках хранилища "FlexiObjDB" текстовые и перечислимые свойства реализованы в контексте единого справочника: множество перечислимых свойств.

Пример текстовых свойств :

5. Иллюстрации (как свойства объекта/процесса).

Информация (относящаяся к данному объекту/процессу) не всегда может быть представлена таким образом, чтобы ее можно было внести во внутренние таблицы хранилища. 
Например, это могут быть документы-первоисточники (в виде скан-образов), видео-ролики, файлы AutoCad, Excel-файлы и т.д.
Хранить эту информацию в виде BLOB-полей хранилища - не рационально (по вполне понятным причинам).
Тем не менее, такого рода информация может быть достаточно важной и должна быть доступна Пользователю в контексте данного объекта/процесса.
Для таких случаев, в списке  «жестко»  зашитых  свойств предусмотрено свойство "имя FTP-папки для внешних файлов".
Там можно разместить имя каталога(папки) на FTP-сервере, где хранятся внешние файлы, относящиеся к данному объекту/процессу.

Дистрибутивность свойств.

Свойства реальных объектов(процессов) в предметной области непрерывно изменяются во времени и пространстве. 
В некоторых случаях (например, исследования) это фиксируется (измеряется) и протоколируется (результаты исследований объектов/процессов сохраняются). 

Примеры :
 1. "Состояние контакта цемента с породой" - может изменяться в зависимости от глубины.
 2. "Плотность флюида в стволе скважины" - может изменяться в зависимости от глубины.
 3. "Давление  в стволе остановленной скважины" - может изменяться в зависимости от времени (что отражает распределение давления в пласте в зависимости от расстояния от точки измерения).

Для отображения таких  данных в информационные структуры хранилища можно использовать численные и перечислимые свойства, установив признак, что эти свойства являются дистрибутивными.

Численные, перечислимые и текстовые свойства имеют атрибуты (реквизиты) :

Перечислимые и текстовые :
-         владелец свойства (ссылка на существующий в хранилище объект или процесс)
-         ссылка на «документ-основание» (см. ниже)
-         системный уникальный идентификатор данного свойства в хранилище
-         идентификатор свойства (и группы свойств) из множества свойств системы
-         значение свойства
-         период актуальности свойства
-         примечание
-         источник информации и т.д.

Численные :
-         владелец свойства (ссылка на существующий в хранилище объект или процесс)
-         ссылка на «документ-основание» (см. ниже)
-         системный уникальный идентификатор данного свойства в хранилище
-         идентификатор свойства (и группы свойств) из множества свойств системы
-         значение свойства
-         точность значений свойства (кол-во знаков после запятой)
-         единица измерений
-         период актуальности свойства
-         примечание
-         координаты пространственной актуальности свойства
      (интервал глубин и координаты, для которых это свойство актуально)
-         погрешность измерений (оценки) свойства
-         достоверность значения свойства
-         источник информации
-         задача, в контексте которой получено свойство
-         вид комплекса исследований (если исследование было комплексным)
-         метод получения информации
-         прибор (система измерения, вычисления, оценки) с помощью которой были измерены значения свойства
-         условия проведения исследований
-         аномальность в состоянии объекта или в технологии проведения исследований (на момент проведения исследований) и т.д.

Здесь следует отметить, что такие реквизиты свойств, как :  единица измерений; источник информации; задача, метод, прибор, вид комплекса исследований;  условия исследований; аномальность  - это, по сути, значения специальных перечислимых свойств из множества перечислимых  свойств хранилища. 
На рис.4 представлен пример атрибутов конкретного численного свойства процесса типа "Отработка скважины на штуцере".

Рис.4  Атрибуты численного свойства "Пластовое давление".

В контексте справочника перечислимых свойств хранилища (множество перечислимых свойств) для определения значений атрибутов свойств выделен специальный раздел свойств "Реквизиты свойств" (табл.1).

Таблица 1.
Макро-группы раздела "Реквизиты свойств" справочника 
перечислимых свойств хранилища.

На рис.6 представлена схема, иллюстрирующая перечислимые свойства, численные свойства и их атрибуты.
 

Рис.6  Перечислимые и численные свойства (и их атрибуты) объектов ( процессов).

Объекты (процессы) могут проявлять (для Пользователя-аналитика) свои свойства в контексте других объектов (процессов), а также в зависимости  от условий исследования (наблюдения), воздействия и представления - по разному. При этом, объективно,  это один и тот же объект (процесс).

Примеры.

1. Пласт (горной породы).
В контексте залежи этот объект характеризуется такими свойствами, как геометрические размеры и местоположение, стратиграфическая  принадлежность и литология, средневзвешенные значения  пористости, проницаемости и толщины в зависимости от координат на плоскости и т.д.
В контексте скважины этот же объект (как часть пласта, вскрытого в процессе бурения) проявляет себя, как несколько объектов - проницаемые и непроницаемые слои. И, кроме того, в этом случае различают две зоны пласта : часть пласта, первоначальные свойства которой искажены зоной  проникновения  бурового раствора в проницаемые слои  и "удаленная" часть пласта (незатронутая в процессе бурения).  
Совокупность свойств, характеризующих пласт в контексте скважины, может отличаться от  совокупности свойств, характеризующих этот же объект (пласт) в контексте всей залежи ... 

2. Скважина (как сложнейший объект) включает в себя множество дочерних объектов (процессов), характеризуемых множеством свойств.
С другой стороны, этот же объект (скважина) в контексте учета добытого флюида характеризуется лишь ограниченной совокупностью свойств (добытые за месяц: нефть, вода, газ и т.д.).

3. Конкретный человек проявляет себя по разному, в зависимости от окружения и ситуаций.
Как полноценная личность - он обладает множеством разнообразных свойств, индивидуально его характеризующих.
В контексте (например) учета материальных ценностей - набор характеризующих его свойств весьма ограничен (Ф.И.О., табельный номер и т.д.).

Т.е., любой объект(процесс) в предметной области (являясь объективно целостным, сложным и непрерывным в "пространстве-времени") может быть по разному представлен и "информационно усечен" на уровне аналитического учета, в зависимости от задач.

Для того, чтобы предоставить Пользователю (аналитику) возможность отобразить один и тот же объект (процесс) в информационных структурах хранилища определенным образом (в зависимости от контекста задач) и при этом "отследить" целостность объекта (как он существует в предметной области) - используется  механизм ссылочности объектов (процессов).

Ссылочный объект (процесс) - это объект (процесс) в информационных структурах хранилища, ссылающийся на любой другой объект/процесс (исключая самого себя) и обязательно наследующий его тип и наименование.

Объект (процесс), который не ссылается ни на какой другой объект (процесс) - называется базовым.

Идеология хранилища допускает, чтобы объект (процесс) ссылался на другой ссылочный объект (процесс).

Таким образом, в информационном хранилище всегда существуют базовые объекты (процессы) и могут существовать ссылочные объекты (процессы).

В качестве примера на рис.7 схематично и упрощенно представлен процесс формирования "дырки" (фильтра) в стволе скважины.
Как видно, "дырка" (фильтр) впервые сформировалась в процессе перфорации при освоении скважины.
Затем, через ~ 1.5 года, была проведена реперфорация  части уже сформированной "дырки". 
При этом, свойства "дырки" (в частности, интервал глубин) изменились.

Рис.7  Схематичное представление формирования объекта типа "Интервал перфорации" (фильтр) в процессе операций перфорации (реперфорации).

На рис.8 представлена схема одного из возможных вариантов информационной структуры хранилища "FlexiObjDB", которая может быть реализована  для отображения реалий предметной области (рис.7). 
Как видно, для удобства доступа к таким важнейшим объектам, как интервалы перфорации (фильтры) - в структуру "дерева" внесена отдельная ветка "Список интервалов перфорации" (абстрактный объект), где перечислены (как ссылочные объекты) все интервалы перфорации в данном стволе данной скважины. Для каждого интервала перфорации (в этом разделе) созданы ветви дерева, где отражены все операции (как ссылочные процессы), которые в той или иной мере "затронули" данный интервал перфорации. 
Здесь следует отметить, что информационные структуры формирует сам Пользователь (аналитик) по своему усмотрению. 

Рис.8  Схематичное представление информационной структуры (возможный вариант реализации), отображающей реалии предметной области (рис.7).

На рис.9 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая основные принципы реализации определений "объект", "процесс", "свойство"  на уровне таблиц хранилища "FlexiObjDB".

Рис.9  Схема, иллюстрирующая  реализацию определений "объект", "процесс", "свойство"  на уровне таблиц хранилища "FlexiObjDB"

© 04.08.2008 Сергей Попов