Introduction to Microprocessor System Architecture

Ce document présente les concepts fondamentaux du modèle Entité-Association (E/A), outil essentiel pour modéliser de manière abstraite et indépendante de la technologie les domaines d’application, notamment dans la conception de bases de données. Il s’adresse aux étudiants en informatique et en gestion souhaitant comprendre la représentation des données et leurs relations dans un système d’information.

Le modèle Entité-Association : concepts de base

Entité

Une entité est un objet doté d’une existence propre, concrète ou abstraite, conforme aux choix de gestion de l’entreprise. Par exemple, dans un contexte commercial, les entités peuvent être CLIENT, COMMANDE ou PRODUIT. Chaque entité appartient à une classe ou type d’entités.

Une entité est représentée graphiquement par un rectangle contenant ses attributs, comme dans la figure suivante :

CLIENT

NumClt

NomClt

AdrClt

COMMANDE

NumC

DateC

PRODUIT

Ref

Désignation

PU

Une occurrence d’une entité est un élément individualisé appartenant à cette entité.

Association

Une association représente une relation perçue dans la réalité entre deux ou plusieurs entités. Elle n’a pas d’existence propre. Par exemple, une COMMANDE est liée au CLIENT qui l’a passée, ce qui forme une association de type Passer entre CLIENT et COMMANDE.

Chaque entité joue un rôle dans l’association, correspondant à une extrémité de celle-ci. Une même entité peut jouer plusieurs rôles dans une même association.

Graphiquement, une association est représentée par un losange relié aux entités concernées, avec les cardinalités indiquées :

CLIENT NumClt NomClt AdrClt	Passer	COMMANDE NumC DateC
1, N		1, 1

Propriétés d’une association

• Classe fonctionnelle d’une association : décrit le nombre maximum d’occurrences d’une entité associée à une occurrence d’une autre entité. Trois types existent :
  • 1:1 (un-à-un) : une occurrence de E correspond à au plus une occurrence de F et inversement.
  • 1:n (un-à-plusieurs) : une occurrence de E correspond à plusieurs occurrences de F, mais une occurrence de F correspond à au plus une occurrence de E.
  • n:n (plusieurs-à-plusieurs) : plusieurs occurrences de E correspondent à plusieurs occurrences de F et vice versa.
• Type d’association obligatoire ou facultatif : une association peut être obligatoire pour une entité participante.
• Cardinalités : chaque entité dans une association est caractérisée par un couple min-max appelé cardinalités.
• Dimension d’une association : nombre d’entités participant à l’association. Une association binaire relie deux entités, une ternaire trois entités, etc.

Exemples d’associations

Exemple 1 : Association binaire INSCRIT entre ETUDIANT et ENSEIGNEMENT, traduisant qu’un étudiant est inscrit à un enseignement.

Exemple 2 : Association ternaire REPRÉSENTE entre REPRÉSENTANT, FOURNISSEUR et PRODUIT, qui ne peut être décomposée en associations binaires que sous certaines conditions.

Association réflexive : une entité peut être associée à elle-même, formant une association cyclique. Par exemple, l’association A-POUR-MERE entre deux entités PERSONNE pour modéliser la relation mère-fille.

Attributs

Un attribut est une donnée élémentaire caractérisant une entité ou une association. Par exemple, l’entité CLIENT possède les attributs NumClient, Nom et Adresse, chacun avec un type (numérique, caractère, date, etc.) et une longueur.

Un attribut d’association dépend de toutes les entités participant à cette association. Par exemple, l’association INSCRIT entre ETUDIANT et MODULE peut avoir comme attribut l’année de première inscription, car cet attribut dépend à la fois de l’étudiant et du module.

Identifiants

Un identifiant est un attribut particulier qui permet d’identifier de manière unique chaque occurrence d’une entité. Par exemple, NumClient identifie chaque CLIENT de façon unique. Une entité peut avoir plusieurs identifiants, dont un principal (primaire) et d’autres secondaires.

Un identifiant peut être obligatoire ou facultatif selon que sa valeur est toujours connue ou non au moment de l’enregistrement.

Pour une association, l’identifiant est la concaténation des identifiants des entités participantes. Dans les diagrammes E/A, les identifiants sont soulignés.

Cardinalités

La cardinalité d’une entité dans une association est exprimée par deux nombres :

• Cardinalité minimale (0 ou 1) : nombre minimum d’occurrences de l’association auxquelles une occurrence de l’entité participe.
• Cardinalité maximale (1 ou n) : nombre maximum d’occurrences de l’association auxquelles une occurrence de l’entité participe.

Exemple : L’association Appartient entre PROPRIETAIRE et VEHICULE a pour cardinalités (0,n) du côté VEHICULE (certains véhicules peuvent ne pas être possédés) et (1,n) du côté PROPRIETAIRE (un propriétaire doit posséder au moins un véhicule).

VEHICULE

0,n

Appartient

1,n

PROPRIETAIRE

Contrainte d’identité fonctionnelle (CIF) : lorsque la cardinalité est (0,1) ou (1,1), l’association indique qu’une entité est totalement déterminée par l’autre. Par exemple, une COMMANDE est déterminée par un CLIENT précis.

CLIENT N°client Nom_client

1,n

CIF

1,1

COMMANDE N°commande Montant_cde

Diagramme Entité-Association (E/A)

Le diagramme E/A décrit la structure globale d’une base de données en combinant :

• Des rectangles représentant des ensembles d’entités concrètes ou abstraites (ex. : lecteur, client).
• Des attributs relatifs aux entités (ex. : nom, adresse, numéro).
• Des losanges représentant des associations (ex. : "a emprunté", "possède").
• Des rôles reliant les entités aux associations, annotés par les cardinalités.

Les identifiants sont soulignés dans le diagramme.

Exemples de modèles E/A

CLIENT NumClt NomClt AdrClt

1, N

Faire

1, N

COMMANDE NumC DateC

0, N

Détail

1, N

PRODUIT Ref Désignation PU

CITOYEN N°SS Nom Prénom Grade militaire

0,1

Marié_A

0,1

CITOYENNE N°SS_f Nom_f Prénom_f Nb_enfants

ETUDIANT Numéro Nom_étu

0,n

Inscrit Année_1_inscr

0,n

MODULE Code

1,1

ENSEIGNANT Nom_ens fonction

0,n

Responsable

Ce diagramme modélise l’inscription d’un étudiant à un module et la responsabilité d’un enseignant sur un module.

Dictionnaire des données

Le dictionnaire des données recense les entités et leurs attributs, en précisant :

• Le domaine de chaque attribut (type, longueur).
• La catégorie : données élémentaires, données calculées (fréquentes ou historiques), paramètres.
• Les règles de calcul et contraintes d’intégrité associées.

Exemple de grille d’analyse :

Nom de donnée	Format	Type	Règle de calcul	Contrainte d'intégrité	Document
Nom client	Alpha	Élémentaire			X
Code postal	Num	Élémentaire			X
Ville client	Alpha	Élémentaire			X
Total HT	Num	Calculée	Somme		Facture
Taux TVA	Num	Paramètre	18,60%		Facture

Règles de validation du modèle E/A

• Chaque entité doit posséder un identifiant.
• Toutes les propriétés d’une entité, sauf l’identifiant, doivent dépendre fonctionnellement et directement de l’identifiant.
• Toutes les propriétés d’une association doivent dépendre complètement de l’identifiant de l’association (pas de dépendance partielle).
• Un attribut ne peut apparaître qu’une seule fois dans un modèle E/A, il qualifie une seule entité ou association.
• Les attributs calculés ne doivent pas figurer dans le modèle E/A sauf s’ils sont indispensables à sa compréhension.

Généralisation et hiérarchie

Une entité E1 est un sous-ensemble d’une entité E2 si chaque occurrence de E1 est aussi une occurrence de E2. E1 hérite alors des attributs de E2.

Une entité E est une généralisation de plusieurs entités E1, E2, ..., En si chaque occurrence de E est aussi une occurrence d’une et une seule entité parmi E1 à En. Les entités spécialisées héritent des attributs de E et possèdent des attributs spécifiques.

Notation "EST-UN" (IS A) :

ENTITÉ A AttrA1 AttrA2 …

EST-UN

ENTITÉ B AttrB1 AttrB2 …

Exemples

Exemple 1 : VEHICULE est une généralisation d’AUTOMOBILE et de CYCLE.

VEHICULE Marque Modèle
EST-UN	EST-UN
AUTOMOBILE Immatriculation Puissance	CYCLE Type

Exemple 2 : PILOTE est un sous-ensemble d’EMPLOYE dans une compagnie aérienne.

EMPLOYE
EST-UN	EST-UN	EST-UN
INGENIEUR	PILOTE	TECHNICIEN

Glossaire des termes clés

• Entité : Objet concret ou abstrait doté d’une existence propre dans un domaine.
• Association : Relation entre deux ou plusieurs entités, sans existence propre.
• Attribut : Propriété élémentaire caractérisant une entité ou une association.
• Identifiant : Attribut unique permettant d’identifier une occurrence d’une entité.
• Cardinalité : Couple (min, max) indiquant le nombre minimum et maximum d’occurrences d’une association par occurrence d’une entité.
• Contrainte d’identité fonctionnelle (CIF) : Association particulière où une entité est totalement déterminée par une autre.
• Association réflexive : Association d’une entité avec elle-même.
• Généralisation : Relation hiérarchique où une entité regroupe plusieurs entités spécialisées.
• Diagramme Entité-Association (E/A) : Représentation graphique des entités, associations, attributs et cardinalités d’un domaine.
• Dictionnaire des données : Liste détaillée des entités, attributs, types, règles de calcul et contraintes.

Points clés à retenir

• Le modèle Entité-Association permet de modéliser un domaine de manière abstraite, indépendante de la technologie.
• Une entité représente un objet ou concept, tandis qu’une association représente une relation entre entités.
• Les cardinalités définissent les contraintes de participation des entités aux associations.
• Les identifiants garantissent l’unicité des occurrences d’une entité.
• Le diagramme E/A combine entités, associations, attributs et cardinalités pour décrire la structure d’une base de données.
• Les règles de validation assurent la cohérence et la normalisation du modèle.
• La généralisation permet de structurer les entités en hiérarchies avec héritage d’attributs.