چکیده

فناوري پايگاه‌ داده‌اي كاربرد زيادي در زندگي روزمره امروزي دارد. امروزه تقريبا همه مردم به پايگاه داده‌اي و مزاياي اين فناوري نياز دارند. هدف از ذخيره داده‌ها ‌ــ‌ چه به صورت سيستم‌فايلي و چه به صورت بانك اطلاعاتي ــ چيزي نيست جز نگه‌داري داده در رابطه با يك يا چند واقعيت و ايجاد امكان نمايش مناسب اين داده‌ها براي كاربر؛ به‌گونه‌ای كه كاربرد اطلاعات لازم و مورد نياز خود را از اين داده‌ها استخراج كند. بنابراين، هدف اصلي سيستم‌هاي بانك اطلاعاتي نيز ذخيره كامل اطلاعات است؛ به‌گونه‌اي كه همه داده‌هاي مورد نياز سيستم را در خود ذخيره كرده باشد و از اين داده‌ها همه اطلاعات مورد نياز كاربرد قابل استخراج باشد.

‌در اين گزارش كوشش شده تا مفاهيمي از پايگاه داده‌ها، مفاهيم مبنايي در پايگاه داده و همچنين پايگاه داده‌ها در محيط انتزاعي تحليل و بررسي شود.

 پيشگفتار

فناوری پايگاه‌ داده‌اي كاربردهاي بسياري در زمينه‌هاي مختلف اقتصادي، آموزش، اجتماعي و علوم گوناگون دارد. برخي از اين كاربردها روي يك كامپيوتر و تنها به شكل يك كاربرد ارايه مي‌گردند و برخي در سطحي بسيار وسيع‌تر، توسط صد‌ها نيروي انساني و روي شبكه‌هاي محلي‌ و غير‌محلي پردازش مي‌گردند.

امروزه تقريبا همة مردم به پايگاه داده‌اي و مزاياي اين فناوري نياز دارند اما تعداد كمي نحوۀ عملکرد یا استفاده از آن را مي‌دانند. به‌طور كلي هدف از ذخيره داده‌ها ــ چه به‌صورت سيستم فايلي چه به‌صورت بانك اطلاعاتي ــ چيزي نيست جز نگه‌داري داده در رابطه با يك يا چند واقعيت و ايجاد امكان نمايش مناسب اين داده‌ها براي كاربر؛ به‌گونه‌ای كه كاربرد اطلاعات لازم و مورد نياز خود را از اين داده‌ها استخراج كند. بايد توجه داشت كه اگر اين داده‌ها نشان دهندۀ همۀ اطلاعات سيستم مورد نظر نباشد، يا حتي اگر از اين داده‌ها نتوان اطلاعات مورد نظر كاربرد را به‌طور مناسب نمايش داد، سيستم مورد نظر در برآورده ساختن هدف خود ناموفق بوده است. بنابراين شايد بتوان گفت مهم‌ترين عاملي كه يك طراح بانك اطلاعاتي بايد همواره در نظر داشته باشد، همين هدف اصلي سيستم‌هاي بانك اطلاعاتي است؛ يعني ذخيره كامل اطلاعات. به‌گونه‌اي كه همۀ داده‌هاي مورد نياز سيستم را در خود ذخيره كرده باشد و از اين داده‌ها همه اطلاعات مورد نياز كاربرد قابل استخراج باشد.

در اين گزارش با مفاهيمي همچون اصطلاح پايگاه داده‌ها، سيستممديريت پايگاه‌، مدلسازي معنايي‌ داده‌ها، محيط انتزاعي‌، ساختار داده‌اي‌، ساختار داده‌اي رابطه‌اي، عنصر ساختاري، ساختار سلسله‌مراتبي و ساختار‌شبكه آشنا مي‌شويم و در مورد هر يك در حد نياز توضيح داده خواهد شد. در اين گفتار به شرح مختصري از اين مفاهيم مي‌پردازيم:

1.  اصطلاح پايگاه‌ داده‌ها: يكي از رايج‌ترين اطلاعات در دانش و فن كامپيوتر ‌(انفورماتيك‌) است. پايگاه داده‌ها عبارتست از: مجموعه‌اي از داده‌ها يا مجموعه‌اي از داده‌هاي منطقا به‌هم مرتبط‌(و توصيف‌ اين‌ داده‌ها) كه‌ براي‌ پاسخ‌گويي به نيازهاي‌ اطلاعاتي‌ يك‌ سازمان طراحي‌ شده‌اند.

2.  مدلسازي معنايي داده‌ها: يعني ارايه مدلي از محيط عملياتي يا خرد جهان واقع(بخشي از يك محيط واقعي شامل واقعيات يا بوده‌ها، شده‌ها، هست‌ها) با توجه به معناي داده‌ها، به كمك مفاهيمي مستقل از جنبه‌هاي مربوط به نمايش منطقي و نمايش فيزيكي داده‌ها به مدلسازي معنايي گاه طراحي ادراكي (مفهومي) گفته مي‌شود.

3.   محيط انتزاعي: در مقوله پايگاه داده‌هاوقتي از محيط انتزاعي سخن مي‌گوييم، منظور محيطي است فراتر از محيط فايلينگ منطقي و فايلينگ فيزيكي(محيط فرافايلي). مفاهيمي كه در محيط انتزاعي مطرح مي‌شود طبعا بايد از جنبه‌هاي فايلينگ پايگاه‌ مستقل و ماهيتا انتزاعي باشد. محيط انتزاعي پايگاه‌داده‌ها خود مي تواند سطوحي داشته باشد. كه مدلسازي معنايي داده‌ها امكاني است براي نمايش خردجهان واقع در بالاترين  سطح انتزاع. اما محيط انتزاعي پايين‌تر از سطح مدلسازي، همان سطح طراحي منطقي پايگاه داده‌ها است.

4.  ساختار داده‌اي رابطه‌اي: مدل داده‌اي امكاني است براي طراحي منطقي پايگاه‌ داده‌ها، تعريف و كنترل آن و نيز انجام عمليات در آن، و كاربر با استفاده از آن مي‌تواند اين هر سه عمل اساسي را در محيطي انتزاعي انجام دهد. بنابراين مي‌توان گفت كه مدل داده‌اي تامين كننده محيط انتزاعي پايگاه داده‌ها است و از سه بخش اساسي‌(بخش ساختاري، بخش عملياتي، بخش جامعيتي) تشكيل شده است.

عنصر ساختاري: به اين معنا كه با آن انواع موجوديت‌ها و ارتباطات بين آن‌ها(در محيط انتزاعي) نمايش داده مي‌شوند و مفهوم نوع جدول تنها عنصر ساختاري اساسي در ساختار داده‌اي جدولي است.

در اين گزارش با مفاهيمي همچون اصطلاح پايگاه داده‌ها، سيستممديريت پايگاه‌، مدلسازي معنايي‌ داده‌ها، محيط انتزاعي‌، ساختار داده‌اي‌، ساختار داده‌اي رابطه‌اي، عنصر ساختاري، ساختار سلسله‌مراتبي و ساختار‌شبكه آشنا مي‌شويم و در مورد هر يك در حد نياز توضيح داده خواهد شد. در اين گفتار به شرح مختصري از اين مفاهيم مي‌پردازيم:

۵.  اصطلاح پايگاه‌ داده‌ها: يكي از رايج‌ترين اطلاعات در دانش و فن كامپيوتر ‌(انفورماتيك‌) است. پايگاه داده‌ها عبارتست از: مجموعه‌اي از داده‌ها يا مجموعه‌اي از داده‌هاي منطقا به‌هم مرتبط‌(و توصيف‌ اين‌ داده‌ها) كه‌ براي‌ پاسخ‌گويي به نيازهاي‌ اطلاعاتي‌ يك‌ سازمان طراحي‌ شده‌اند.

۶.  مدلسازي معنايي داده‌ها: يعني ارايه مدلي از محيط عملياتي يا خرد جهان واقع(بخشي از يك محيط واقعي شامل واقعيات يا بوده‌ها، شده‌ها، هست‌ها) با توجه به معناي داده‌ها، به كمك مفاهيمي مستقل از جنبه‌هاي مربوط به نمايش منطقي و نمايش فيزيكي داده‌ها به مدلسازي معنايي گاه طراحي ادراكي (مفهومي) گفته مي‌شود.

۷.   محيط انتزاعي: در مقوله پايگاه داده‌هاوقتي از محيط انتزاعي سخن مي‌گوييم، منظور محيطي است فراتر از محيط فايلينگ منطقي و فايلينگ فيزيكي(محيط فرافايلي). مفاهيمي كه در محيط انتزاعي مطرح مي‌شود طبعا بايد از جنبه‌هاي فايلينگ پايگاه‌ مستقل و ماهيتا انتزاعي باشد. محيط انتزاعي پايگاه‌داده‌ها خود مي تواند سطوحي داشته باشد. كه مدلسازي معنايي داده‌ها امكاني است براي نمايش خردجهان واقع در بالاترين  سطح انتزاع. اما محيط انتزاعي پايين‌تر از سطح مدلسازي، همان سطح طراحي منطقي پايگاه داده‌ها است.

۸.  ساختار داده‌اي رابطه‌اي: مدل داده‌اي امكاني است براي طراحي منطقي پايگاه‌ داده‌ها، تعريف و كنترل آن و نيز انجام عمليات در آن، و كاربر با استفاده از آن مي‌تواند اين هر سه عمل اساسي را در محيطي انتزاعي انجام دهد. بنابراين مي‌توان گفت كه مدل داده‌اي تامين كننده محيط انتزاعي پايگاه داده‌ها است و از سه بخش اساسي‌(بخش ساختاري، بخش عملياتي، بخش جامعيتي) تشكيل شده است.

۹. عنصر ساختاري: به اين معنا كه با آن انواع موجوديت‌ها و ارتباطات بين آن‌ها(در محيط انتزاعي) نمايش داده مي‌شوند و مفهوم نوع جدول تنها عنصر ساختاري اساسي در ساختار داده‌اي جدولي است.

نتيچه‌گيري

معمولاً سيستم‌هاي بانك اطلاعات فقط درك بسيار محدودي از معناي داده‌ها در بانك اطلاعاتي، دارند. اين سيستم‌ها فقط داده‌‌هاي ساده را مي‌فهمند و قيود ساده‌اي را درك مي‌كنند كه در اين مقادير اعمال مي‌‌شود. مدل‌سازي‌ معنايي تا حدودي اين مساله را حل مي‌كند، به‌طوري كه سيستم چيزهاي بيشتري را مي‌فهمد و به‌طور كلي نسبت به عمليات كاربران هوشمندانه‌تر پاسخ مي‌دهد. پايگاه‌ داده‌ها در محيط انتزاعي‌، خود يك ساخت انتزاعي است و هر ساخت انتزاعي هم مبتني بر يك مدل داده‌اي است. بنابراين مي‌توان گفت كه پايگاه داده‌ها در محيط انتزاعي‌، مجموعه‌اي است از نمومه‌هاي متمايز عنصر(عناصر) ‌ساختاري اساسي يك ساختار داده‌اي(‌از يك مدل داده‌اي مشخص).

لینک مقاله: http://www.sharemation.com:80/boobe/maghaleh.doc