ERD (Entity-Relationship Diagrams) - засіб моделювання даних для побудови концептуальної схеми бази даних у формі однієї моделі або кількох локальних моделей, які відносно легко можуть бути відображені в будь-яку систему баз даних.
Модель і нотація ERD була запропонована Пітером Ченом (P.Chen) в 1976 р Надалі вона отримала розвиток в роботах Річарда Баркера.
Опис предметної області включає існуючі в ній об'єкти, їх властивості та відносини. Відповідно модель сутність-зв'язок будується з використанням трьох конструктивних елементів: сутність, атрибут і зв'язок.
Сутність (Entity) - це деяка абстракція (модель) реально існуючого або уявного об'єкта, процесу або явища, що має істотне значення для розглянутої предметної області, інформація про який підлягає зберіганню. З сутністю пов'язані поняття: тип - набір однорідних предметів, явищ, виступає як єдине ціле, і екземпляр - конкретний елемент набору, що визначає певний тип. Кожна сутність повинна мати унікальний ідентифікатор. Кожен екземпляр сутності повинен однозначно ідентифікуватися і відрізнятися від всіх інших примірників даного типу сутності.
Розрізняють суті незалежні, залежні і асоційовані. Незалежна сутність представляє дані, які завжди присутні в системі.
Залежна сутність представляє дані, що залежать від інших сутностей в системі. Для існування залежною сутності необхідна наявність сутностей, від яких вона залежить.
Асоційована сутність представляє дані, які пов'язані зі ставленням між сутностями.
Атрибут (attribute) - це пойменована характеристика сутності, що є засобом для опису її властивостей, які є значущими для даної предметної області Атрибут призначений для кваліфікації, ідентифікації, класифікації, кількісної характеристики або вираження стану сутності
Атрибут представляє тип характеристик або властивостей, екземпляр атрибута визначається типом характеристики і її значенням, званим значенням атрибута. Атрибут може битьлібообязательним, або необов'язковим. Обов'язковість означає, що атрибут не може приймати невизначених значень.
Зв'язок понять сутності та її атрибутів з предметною областю
Для ідентифікації конкретних екземплярів сутностей, що належать деякому типу, використовуються спеціальні атрибути або набори атрибутів, звані ключем.
Кожна сутність повинна мати хоча б одним можливим ключем.
Можливий ключ сутності - це один або декілька атрибутів, чиї значення однозначно визначають кожен екземпляр сутності. При існуванні декількох можливих ключів один з них вибирається в якості первинного ключа. а решту розглядають як альтернативні ключі.
Зв'язок (Relationship) - засіб для подання відносин між сутностями, які є значущими для даної предметної області. Кожна сутність може мати будь-якою кількістю зв'язків з іншими сутностями моделі. Семантично відносини можуть об'єднувати будь-яку кількість сутностей, але в ERD-моделі використовуються тільки бінарні зв'язки, якими моделюються будь n-арні відносини.
Зв'язок між сутностями, що моделює відносини, які завжди існують, поки існують з'єднуються ними об'єкти, називається необмеженою (обов'язкової). Обмежена (необов'язкова) зв'язок моделює умовні відносини між об'єктами.
Бінарні зв'язку класифікують за типом відносини між екземплярами сутностей наступним чином:
Зв'язок один-до-одного (1: 1): кожного примірника сутності А відповідає один екземпляр сутності В і навпаки (приклад: студент - заліковку);
Зв'язок один-до-багатьох (1: М): одному екземпляру сутності А відповідає кілька екземплярів сутності В, і кожному екземпляру сутності В відповідає один екземпляр сутності А (приклад: група - студент);
Зв'язок багато-до-одного (М: 1): зворотна по відношенню до зв'язку один-ко-многим (приклад: студент - група);
Зв'язок багато-до-багатьох (М: N): кожному екземпляру сутності А відповідає кілька екземплярів сутності В і навпаки (приклад: студент - навчальний предмет).
Для зображення ER-діаграми в нотації Чена використовуються наступні графічні примітиви:
Примітиви, що зображують сутності і зв'язку, з'єднуються лініями, над якими вказується тип зв'язку.
Фрагмент інформаційної моделі ВНЗ на мові F
Для опису сутності може бути використана діаграма атрибутів, що складається із сутності, відповідних їй атрибутів (із зазначенням ключових атрибутів) і доменів. (Домен - це безліч, елементами якого є всі можливі значення якогось атрибуту.)
діаграма атрибутів сутності навчальний предмет з ключовими атрибутами назву і спеціальність.
