4.3              Rekabentuk Skema Konseptual

Skema konseptual adalah peringkat tertinggi menerangkan struktur pangkalan data, mewakili semua keperluan data dan merupakan asas utama pangkalan data. Rekabentuk skema konseptual pangkalan data untuk kajian ini akan diterangkan dengan menggunakan model ER dalam strategi top-down dan model objek semantik dengan strategi bottom-up.

4.3.1        Model Entiti-Hubungan

Model entiti-hubungan (Model ER) digunakan secara meluas dalam rekabentuk konseptual pangkalan data. Model ini diperkenalkan pada tahun 1976 oleh Peter Chen, telah menjadi asas kepada model pangkalan data dan dikembangkan penggunaannya oleh Chen dan pakar lain. Model ER digunakan untuk mentafsir, memperinci keperluan dokumen untuk sistem pemprosesan data. Model ini dapat menunjukkan struktur data keperluan pengguna secara menyeluruh. Beberapa konsep digunakan dalam model ER adalah entiti, hubungan, atribut dan petunjuk.

4.3.1.1  Entiti (Entity)

Entiti mempersembahkan kelas tentang objek dunia sebenar, contohnya seperti PENDUDUK, BANGUNAN, BANDAR (batini et al, 1992). Entiti merupakan sesuatu yang dikenalpasti pandangan pengguna dan penting dalam membentuk sistem pengguna. Entiti dikumpulkan menjadi kelas entiti dan ditaip dengan huruf besar. Oleh itu, BANGUNAN menjadi nama kelas untuk entiti BANGUNAN. Entiti dan kelas entiti sering mempunyai makna hampir sama dan tidak dibezakan. Manakala instance entiti merujuk kepada objek tertentu dalam kelas entiti, misalnya BANGUNAN 1234 menjadi instance untuk kelas entiti BANGUNAN.

4.3.1.2  Atribut (Attributes)

Entiti mempunyai atribut yang menerangkan ciri-ciri entiti. Contohnya atribut PENDUDUK mempunyai Nama, Umur, Jantina dan sebagainya. Atribut boleh jadi sama ada satu nilai atau banyak nilai. Misalnya atribut alamat yang terdiri daripada nombor, jalan, daerah, dan negeri adalah atribut banyak nilai.

4.3.1.3  Hubungan (Relationships)

Hubungan adalah penyatuan antara dua atau lebih entiti. Dalam model ER, entiti boleh mempunyai banyak entiti. Jumlah entiti dalam sesuatu hubungan adalah darjah (degree) hubungan. Misalnya hubungan antara PENDUDUK_UMUR adalah hubungan darjah 2 kerana melibatkan dua entiti instance. Bagi hubungan antara ibu bapa dengan anak melibatkan tiga entiti instance iaitu IBU, BAPA dan ANAK.

4.3.1.4  Petunjuk (Identifier)

Petunjuk digunakan untuk membezakan entiti. Petunjuk suatu entiti instance boleh jadi sama ada satu atau lebih atribut, dan sama ada unik atau tidak unik. Kalau petunjuk adalah unik, nilai yang boleh wujud dalam suatu entiti hanya satu sahaja. Jika tidak unik, entiti boleh mengandungi satu set nilai. 

4.3.2        Rekabentuk Konseptual dengan Model ER

Rekabentuk bermula dengan skema rangka (skeleton schema) akan diperkembangkan sehingga menghasilkan skema konsepsi akhir yang menyepadukan kesemua pangkalan data yang ada. Penerangan rekabentuk skema akan diterangkan dengan menggunakan simbol perwakilan model ER seperti ditunjukkan dalam Rajah 4.3.

Konsep

Simbol Perwakilan

Entiti

Hubungan

Atribut

Subset

 Sumber: diubahsuai daripada Batiti et al.(1992)

Rajah 4.3        Perwakilan simbol grafik dalam model skema ER

Rekabentuk pangkalan data kajian ini bermula dengan strategi top-down. Strategi ini bermula dengan satu konsep dan diakhiri dengan satu set konsep kecil.

 

   

a) penghalusan pertama

 

b) penghalusan kedua

 

 c) penghalusan ketiga

 

 

 d) Skema Akhir

Rajah 4.4        Rekabentuk skema dengan  strategi top-down

Rajah 4.4 menunjukkan rekabentuk pangkalan data demografi dengan pendekatan top-down. Skema pertama memaparkan satu konsep sahaja iaitu entiti Data_Demografi yang menjadi asas rekabentuk seterusnya.  Skema kedua menghaluskan entiti kepada dua entiti iaitu Data_Penduduk  dan Data_Bangunan. Data_Bangunan ialah data tempat tinggal kepada penduduk. Satu hubungan wujud antara kedua-dua entiti. Dalam skema ketiga, Data_Penduduk dihalus kepada Data_AhliIsiRumah menjadi subset kepada Data_Warisan_KetuaIsiRumah yang merupakan data asal usul keluarga. Data_Perniagaan ditambah menjadi subset kepada Data_Bangunan.

 

Skema akhir memperhaluskan lagi pangkalan data dengan penambahan (1) data atribut terperinci; (2) hubungan antara entiti ditentukan; (3) petunjuk (identifier) dikenalpasti. Di sini alamat bangunan digunakan sebagai petunjuk. Dengan menggunakan pendekatan ini, perekabentuk dapat menganalisis satu konsep pada satu masa, dengan mengabaikan maklumat lain. Pendekatan top-down sesuai digunakan apabila perekabentuk dapat menggambarkan kesemua keperluan data secara menyeluruh. Namun ini sukar dicapai jika pangkalan data adalah terlalu besar (Batini et al, 1992).

 

4.3.3        Model Objek Semantik

Tujuan utama aplikasi pangkalan data adalah membekalkan borang (form), laporan (report) dan pertanyaan (query) supaya pengguna dapat memperoleh maklumat yang diperlukan tentang entiti atau objek penting. Matlamat awal pembangunan pangkalan data adalah membangunkan model data yang mendokumentasikan benda yang boleh diwakili dalam pangkalan data, menentukan ciri-ciri yang perlu disimpan dan mewujudkan hubungan antara mereka.

 

Model objek semantik diperkenalkan pada tahun 1988 berdasarkan konsep dibangunkan oleh Codd, Hammer an McLeod. Berbanding dengan model ER, model objek semantik adalah lebih senang digunakan dan membenarkan spesifikasi lebih terperinci. Model ini sesuai untuk rekabentuk bottom-up. Dalam model objek semantik, entiti bagi model ER dirujuk sebagai objek semantik atau objek.

4.3.3.1  Definisi Objek Semantik

Entiti dan objek adalah hampir serupa. Secara formal, objek semantik adalah nama koleksi atribut yang menjelaskan suatu identiti jelas secara mencukupi. Seperti entiti, objek semantik dikumpulkan mengikut kelas. Suatu kelas objek mempunyai nama yang membezakannya daripada kelas lain. Seperti entiti juga, suatu objek mempunyai sekumpulan atribut dan setiap atribut menerangkan ciri-ciri identiti yang diwakili. Sebagai contoh, objek PENDUDUK mempunyai atribut seperti Nama, Alamat, Tarikh Lahir, dan sebagainya. Koleksi atribut ini menerangkan seseorang penduduk secara mencukupi (sufficient description), yang bermakna atribut mewakili semua ciri-ciri yang diperlukan oleh pengguna pangkalan data untuk menjalankan tugas. Dengan kata lain, jika pengguna ialah perancang bandar, maka atribut ini mewakili ciri-ciri keperluan data untuk menjalankan analisis penduduk.

 

Objek mewakili identiti jelas (distinct identity) yang dapat dibezakan oleh pengguna secara unik. Seperti entiti, objek juga mempunyai instance, yang mana membezakan instance objek secara unik. Berbanding dengan model ER, model objek semantik mengandungi lebih maklumat data objek .

4.3.3.2  Atribut

Objek semantik mempunyai atribut yang menerangkan ciri-ciri objek. Terdapat tiga jenis atribut. Atribut ringkas (simple attributes) mempunyai satu nilai, contohnya Umur, Bangsa dan Jantina. Atribut kumpulan (group attributes) adalah gabungan atribut-atribut. Misalnya Alamat yang mengandungi atribut {Nombor, Jalan, Taman, Negeri, PosKod}. Atribut objek semantik (semantic object attribute) adalah atribut yang membina hubungan objek semantik antara satu sama lain. Untuk menjelaskan konsep objek semantik, Rajah 4.5 menunjukkan gambarajah objek semantik untuk  rekabentuk pangkalan data untuk kajian warisan meliputi bangunan, ketua isi rumah dan ahli isi rumah dan unit perniagaan.

 

 

Rajah 4.5        Gambarajah objek semantik dengan kardinaliti 

Seperti ditunjukkan dalam rajah di atas, terdapat tiga jenis atribut: atribut KegunaanBangunan, BilanganTingkat, KeadaanFizikal dan Pemilik adalah atribut ringkas yang mempunyai satu elemen nilai. Atribut Alamat adalah atribut kumpulan yang merupakan gabungan atribut ringkas Nombor dan Jalan. Atribut KETUA_ISI_RUMAH, AHLI_ISI_RUMAH dan UNIT_PERNIAGAAN adalah atribut objek semantik, yang merupakan objek yang dihubung dan dikandung dalam BANGUNAN.

 

Setiap atribut dalam objek semantik mempunyai kardinaliti minimum dan kardinaliti maksimum. Kardinaliti minimum menunjukkan jumlah instance untuk atribut mesti wujud supaya objek adalah sah. Biasanya nombor ini adalah sama ada 0 atau 1. jika nombor ialah 0, maka atribut tidak semestinya mempunyai nilai. Jika nombor ialah 1, maka atribut mesti mempunyi nilai. Kardinaliti maksimum menunjukkan jumlah maksimum instance yang boleh wujud dalam objek. Biasanya nombor adalah 1 atau N. Jika nombor 1, maka atribut tidak boleh lebih daripada satu instance; dan jika nombor ialah N, maka atribut boleh mempunyai banyak nilai yang tidak ditentukan. Contohnya dalam objek BANGUNAN, hanya mungkin terdapat satu Alamat sahaja tetapi mungkin melebihi satu KETUA_ISI_RUMAH, AHLI_ISI_RUMAH dan UNIT_PERNIAGAAN. Sedangkan ketiga-tiga KETUA_ISI_RUMAH, AHLI_ISI_ RUMAH dan UNIT_PERNIAGAAN merupakan objek, maka juga terdapat gambarajah model data untuk objek-objek ini yang ditunjukkan dalam Rajah 4.6. Perhatikan objek AHLI_ISI_RUMAH terkandung dalam objek KETUA_ISI_RUMAH. Manakala tiada objek tiada objek lain terkandung dalam objek AHLI_ISI_RUMAH dan UNIT_PERNIAGAAN.

  

Rajah 4.6        Objek semantik yang terkandung dalam objek bangunan

 

4.3.3.3  Petunjuk Objek (Object Identifier)

Petunjuk objek digunakan untuk mengenalpasti instance objek. Petunjuk sebegini adalah nama potensi untuk objek semantik. Dalam kes ini, petunjuk untuk PENDUDUK mungkin terdiri daripada Nama, Nombor Kad Pengenalan. Petunjuk berkumpulan (group identifier) adalah petunjuk yang terdiri daripada lebih satu atribut. Misalnya petunjuk BANGUNAN yang mungkin ialah Alamat yang terdiri daripada {Nombor dan Jalan}. Oleh itu satu petunjuk KodJalan dan KodBangunan yang mewakili sesebuah bangunan secara unik dijadikan sebagai petunjuk.

4.3.3.4  Domain Atribut

Domain adalah penerangan nilai atribut yang mungkin. Ciri-ciri domain ditentukan oleh jenis atribut. Spesifikasi objek semantik dan spesifikasi domain ditunjukkan dalam Jadual 4.1.

4.3.4        Rumusan perbandingan Model ER dengan Model Objek Semantik

Kedua-dua model ini adalah digunakan untuk mengenalpasti keperluan untuk membina model data pengguna. Model ini adalah perwakilan kepada pereka semasa mengkaji dan mendokumentasi data pengguna. Kedua-dua model ini akan menuju kepada rekabentuk pangkala data.

 

 

Jadual 4.1       Spesifikasi Objek untuk Pangkalan Data Kajian Warisan

Nama Objek

Nama Sifat

Min Kard

Maks Kard

Status Kunci

Nama Domain

BANGUNAN

KodJalan

Kod Bangunan

Nombor

Jalan      

KegunaanBangunan

BilanganTingkat

KeadaanFizikal

Pemilik

KETUA_ISI_RUMAH

AHLI_ISI_RUMAH

UNIT_PERNIAGAAN

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

N

N

N

ID

ID

KodJalan

Kod Bangunan

Nombor

Jalan      

KegunaanBangunan

BilanganTingkat

KeadaanFizikal

Pemilik

KETUA_ISI_RUMAH

AHLI_ISI_RUMAH

UNIT_PERNIAGAAN

KETUA_ISI_RUMAH

KodJalan

KodBangunan

KodKetuaIsiRumah

StatusHuni           

Warganegara       

Etnik                      

Agama                  

NegaraAsal          

DaerahAsal          

Dialek                    

Generasi                

TempohHuni

TempatLahir         

AHLI_ISI_RUMAH                 

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

N

ID

ID

ID

KodJalan

KodBangunan

KodKIR

StatusHuni           

Warganegara       

Etnik                      

Agama                  

NegaraAsal          

DaerahAsal          

Dialek                    

Generasi                

TempohHuni

TempatLahir         

AHLI_ISI_RUMAH 

AHLI_ISI_RUMAH

KodJalan

KodBangunan

KodKIR

Nama                     

Jantina                  

Umur                     

Bangsa                  

Agama                  

PetalianAIR dgn KIR TarafKahwin        

Pendidikan           

JenisKerja             

SektorKerja          

TempatKerja

Pendapatan

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

ID

ID

ID

KodJalan

KodBangunan

KodKIR

Nama                     

Jantina                  

Umur                     

Bangsa                  

Agama                  

PetalianKIR          

TarafKahwin        

Pendidikan           

JenisKerja             

SektorKerja          

TempatKerja

Pendapatan

UNIT_PERNIAGAAN

KodJalan

KodBangunan

KodUP

Tinggal                 

NamaPerniagaan 

NamaPemilik         

EtnikPemilik

JenisPerniagaan  

TempohNiaga

GenerasiNiaga     

BilanganPekerja

IkutJejak               

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

N

1

ID

ID

ID

KodJalan

KodBangunan

KodUP

Tinggal                 

NamaPerniagaan 

NamaPemilik         

EtnikPemilik

JenisPerniagaan  

TempohNiaga

GenerasiNiaga     

BilanganPekerja

IkutJejak

               

sambung ke Rekabentuk Logikal