پایگاه داده یا DataBase

21 تیر
پایگاه داده یا DataBase

تعریف پایگاه داده:

  • پایگاه داده­‌ها عبارت است از مجموعه­‌ای از داده­‌های به هم مرتبط.
  • پایگاه داده­‌ها عبارت است از مجموعه­‌ای از داده­‌های منطقا به هم­ مرتبط (و توصیف این داده­‌ها) که برای پاسخ­‌گویی به نیازهای اطلاعاتی یک سازمان طراحی شده­‌اند.
  • پایگاه داده­‌ها به مجموعه­ای از داده­‌ها اطلاق می­‌شود که توسط یک سیستم مدیریت پایگاه داده‌­ها، مدیریت می­‌شود.
  • گاه به جای عبارت «پایگاه داده» از اصطلاح «بانک اطلاعات» استفاده می­‌شود. این اصطلاح قدیمی بوده و توسط مبتکران پایگاه‌­های داده اولیه به کار برده می­شده است.
  • لازم به ذکر است که چینش تصادفی داده­‌ها را نمی­‌توان یک پایگاه داده در معنای خاص آن تلقی نمود؛ چراکه پایگاه داده برای هدفی خاص ساخته و جمع­‌آوری شده، کاربران مشخصی را مخاطب قرار می­‌دهد و کاربردی ویژه از سوی طراحان برای آن مدنظر قرار داده می‌­شود.

 

ویژگیهای داده های مستقر در یک پایگاه داده به شرح زیر میباشد:

1- اشتراکی شدن یا Shared
بدین معنا که داده ها در یک دیتابیس بین چندین کاربر و برنامه کاربردی به اشتراک گذاشته میشوند و همه آنها میتوانند همزمان به این داده ها دسترسی داشته باشند.

2- ماندگاری یا Persistence
وقتی داده در یک دیتابیس ذخیره شد، پایدار است و از بین نمیرود. مگر آنکه توسط سیستم پایگاه داده تغییر کند. البته باید در نظر داشت که یک سیستم مدیریت پایگاه داده یا بعبارتی Database Management System)DBMS) با استفاده از راهکارهای مختلف و ابزارهایی که در اختیار مدیر سیستم قرار میدهد، این اطمینان خاطر را ایجاد مینماید.

3- امنیت یا Security
بخش امنیت، درحقیقت نحوه دستیابی به داده را تعریف میکند و اطمینان میدهد که دستیابی به اطلاعات از طریق مناسب و امن انجام میپذیرد.

4- اعتبار یا Validity
جامعیت (Integrity) یا صحت (Correctness) به درستی داده از لحاظ منطقی در دیتابیس نسبت به موجودیت دنیای واقعی معتبر اشاره دارد. مانند اینکه موجودی یک بانک نباید عددی منفی باشد و یا مقداری که برای مساحت یک محدوده تعریف میشود نباید صفر یا کمتر از صفر باشد.

5- سازگاری یا Consistency
داده در دیتابیس با مقدار واقعی داده در دنیای خارج سازگار است. وقتی یک فقره اطلاعات در بیش از یک نقطه ذخیره شود و لازم باشد بهنگام شود، اگر بهنگام سازی در همه نقاط انجام نشود ناسازگاری ایجاد میکند. وظیفه کنترل این سازگاری برعهده دیتابیس است.

6- کاهش افزونگی یا Non Redundancy
داده در دیتابیس دارای حداقل افزونگی است. کاهش افزونگی به این معنا است که هیچ دو فقره داده در بانک معرف یک موجودیت در دنیای خارج نباشند. برای مثال نام و نام خانوادگی یک فرد در دو بخش از دیتابیس تکرار نشده باشد.

7- استقلال یا Independence
تغییر در نمایش فیزیکی، تکنیکهای دستیابی و سازماندهی داده تأثیری روی برنامه های کاربردی ندارد.

 

 

مدلهای داده ای پایگاه داده Data Model

مدل داده ای زیربنای ساختاری پایگاه داده را مشخص میکند و شامل مجموعه ای از اشیاء مرتبط به هم، عملگرها و قوانین جامعیت داده ای در یک محیط انتزاعی است که توسط DBMS مورد پشتیبانی واقع میشود و هدف از وجود آن درک داده در محیط بانک اطلاعاتی است.

مدل های داده ای به سه گروه اصلی تقسیم میشوند:

  1. مدلهای منطقی مبتنی بر اشیا (Object Based Data Model)
  2. مدلهای منطقی مبتنی بر رکوردها (Record Based Data Model)
  3. مدلهای داده ای فیزیکی (Physical Data Model)

 

مدلهای منطقی مبتنی بر اشیا 

 مدل منطقی مبتنی بر اشیا همانطور که از نامش پیداست برای هر یک از اشیا و اجزا یک سیستم همچون موجودیت ها، صفات خاصه و ارتباط بین آنها به کار برده میشود. در واقع یک موجودیت، شی ای است که میخواهیم در مورد آن اطلاعاتی کسب کنیم و صفت خاصه نیز بیانگر شی ای است که مبین صفت موجود مورد بررسی میباشد. مهمترین مدلهای این نوع عبارتنداز: مدل نهاد - رابطه و مدل شی گرا

  • مدل نهاد -  رابطه

این مدل، شامل دو مجموعه از اشیا است که بر مبنای ادراک و منطقی از یک دنیای حقیقی به دست می آیند. این دو مجموعه، نهاد و رابطه بین نهادها میباشند. در یک پایگاه داده همه نهادهای هم نوع در یک مجموعه نهاد واقع میشوند و همچنین تمامی روابط هم نوع در یک مجموعه رابطه قرار میگیرند. مدل نهاد- رابطه توسط یک نمودار گرافیکی بنام نمودار ERنمایش داده میشود. در این نمودار نهادها با مستطیل و ویژگی های نهادها با بیضی ها نمایش داده میشوند. روابط نیز بوسیله لوزی ها مشخص میشوند و بوسیله خطوطی به نهادها متصل میگردند.

  • مدل شیءگرا 

مدل شی گرا نیز مانند مدل نهاد – رابطه بر مبنای اشیا پایه گذاری شده است با این تفاوت که هر شی علاوه بر ویژگی هایی که دارد و ارتباطی که میتواند با اشیای دیگر داشته باشد دارای زیر روالهایی است که روی آن شی اعمال خاصی را انجام میدهند که به هر یک از این روالها یک متد میگویند و همهع اشیایی که دارای مجموعه ویژگی های یکسان و متدهای مشابهی باشند در قالب یک کلاس واقع میشوند.

 

 مدلهای منطقی مبتنی بر رکوردها

در مدل منطقی مبتنی بر رکوردها، بانک اطلاعاتی از تعدادی رکورد که هر کدام به نوبه خود از چند فیلد تشکیل شده و هر فیلدنیز دارای یک طول حافظه و یک مقدار برای خود میباشد تشکیل شده است. سه مدل مبتنی بر رکورد عبارتنداز:

  • مدل رابطه ای

در این مدل، بانک اطلاعاتی از تعدادی جدول تشکیل شده است. جدول ساختاری است که از چند ستون و تعدادی سطر تشکیل یافته است، در حالیکه ستونها بیانگر صفات خاصه از یک نوع موجودیت یا شی و سطرها نیز نمایانگر نمونه ای از آن شی است. برخی خصوصیات مدل رابطه ای عبارتنداز: محیط انتزاعی مسطح، عملگرهای ذخیره و بازیابی ساده، پشتوانه تئوریک قوی، رویه پاسخگویی واحد برای پرس وجوهای قرینه و همچنین داده ها و ارتباطات بین آنها در این مدل، با مکانیزم منحصربه فردی به نام سطر نشان داده شده اند.

  • مدل شبکه ای

مدل شبکه ای همراه با مجموعه ای از رکوردها مشخص میشوند که ارتباط بین داده ها با پیوندهایی همانند اشاره گر نمایش داده میشود. این مل همانند یک گراف است و هر گره فرزند میتواند یک یا چند گره پدر داشته باشد. برخی خصوصیات مدل شبکه ای عبارتنداز: فاقد محیط انتزاعی مسطح، عملگرهای ذخیره و بازیابی پیچیده، کارکرد سخت، فاقد مبانی تئوریک قوی، و برای محیط های دارای ارتباط یک به چند دو سویه مدل مناسبی است و ارتباط یک به چند یک سوی حالتی خاص از این مدل است.

  • مدل سلسله مراتبی

این مدل قدیمی ترین مدل داده ای برای طراحی بانک اطلاعاتی در سطح انتزاع است. این مدل از این جهت که داده ها و ارتباط میان آنها بوسیله رکوردها و پیوندها نشان داده میشود همانند مدل شبکه ای است با این تفاوت که در مدل سلسله مراتبی داده ها و ارتباط بین آنها به کمک یک درخت قابل نمایش است. این درخت، گرافی است که یک ریشه دارد و دور در آن وجود ندارد. و بین هر دو گره یک رابطه وجود دارد و هر گره پدر میتواند دارای یک یا چند فرزند باشد ولی هر فرزند تنها دارای یک پدر است. این مدل عملگرهای ذخیره و بازیابی ساده ای دارد و دارای محیط انتزاعی مسطحی نیست.

 

  مدلهای داده ای فیزیکی

مدل داده ای فیزیکی که برای توصیف داده در پایین ترین سطح از سطوح انتزاع به کار میرود برای حفظ داده در کامپیوتر است و دارای اطلاعاتی در مورد ساختار رکوردها، ترتیب رکوردها و دستیابی رکوردها میباشد. این مدل دارای انواع محدودی است و معروفترین آنها عبارتنداز: مدل یکسان سازی و مدل قاب – حافظه.

 

 

 

تهران ، خ کارگر شمالی ، کوچه اشراقی ، خیابان هئیت ، ساختمان گرد آفرید، پارک علم و فناوری دانشگاه تربیت مدرس تهران، پ 15 شماره تماس : 02166582371

درباره ما

امروزه بهره گیری از فناوری اطلاعات در امر یادگیری و یاد دهی یکی از ضرورت های انکارناپذیر است. کاربست فناوری در یادگیری و یاددهی در سطوح مختلف صورت می پذیرد. در آینده کسانی موفق خواهند بود که یاد بگیرند، چگونه یاد بگیرند. روند رشد فناوری اطلاعات و ارتباطات به عبارت دقیق تر فناوری های دانش کاربست آنها در فضاهای یادگیری را اجتناب ناپذیر نموده است. ادامه ..

آمار بازدید

امروز334
دیروز415
این هفته1697
این ماه16119
مجموع280317

11
آنلاین
سه شنبه, 12 فروردين 1399 17:03
توسعه یافته توسط مارال وب