Adatbázis

Az OpenOffice.org Base egy ingyenes szoftveres adatbázis-kezelő rendszer .

Egy adatbázis ( angolul : adatbázis) nem csak az adatok tárolásáért, hanem azok logikai egységben való összekapcsolásáért is felelős. Általánosságban az adatbázis strukturált adatok halmaza, amely ugyanabba a kontextusba tartozik, és funkcióját tekintve nagy mennyiségű információ elektronikus kezelésére szolgál. Ebben az értelemben; A könyvtár olyan adatbázisnak tekinthető, amely többnyire papírra nyomtatott dokumentumokból és szövegekből áll, és betekintés céljából indexelt. Jelenleg és az olyan területek technológiai fejlődésének köszönhetően, mint a számítástechnika és az elektronika, a legtöbb adatbázis digitális formátumú, ez egy elektronikus komponens, ezért az adattárolás problémájára megoldások széles skáláját fejlesztették ki és kínálják .

Vannak adatbázis-kezelő rendszereknek nevezett programok , rövidítve SGBD (az angol Database Management System vagy DBMS szóból), amelyek lehetővé teszik az adatok gyors és strukturált tárolását és későbbi elérését. Ezen DBMS-ek tulajdonságait, valamint felhasználásukat és adminisztrációjukat a számítástechnika területén tanulmányozzuk.

A legelterjedtebb pályázatok cégek és közintézmények vezetésére vonatkoznak; Tudományos környezetben is széles körben használják kísérleti információk tárolására.

Egy adatbázis összetevői

Bár az adatbázisok sokféle adatot tartalmazhatnak, ezek egy részét a különböző országok törvényei kölcsönösen védik. Például Spanyolországban a személyes adatokat a személyes adatok védelméről szóló szerves törvény (LOPD), Mexikóban az átláthatóságról és a nyilvános kormányzati információkhoz való hozzáférésről szóló szövetségi törvény , Argentínában pedig a személyes adatok védelméről szóló törvény védi. . ]

Argentínában a Büntetőtörvénykönyv szankcionál bizonyos, adatbázissal kapcsolatos magatartásokat: jogtalan hozzáférést egy személyes adatbankhoz, olyan fájlban vagy személyes adatbankban nyilvántartott információk megadását vagy felfedését, amelyek titkosságának megőrzését törvény írja elő, illetve beillesztését vagy beillesztését. az adatokat személyes adatállományba. Ha a szerző köztisztviselő, külön eltiltás büntetést is kap.

Adatbázis osztályozás

Az adatbázisokat többféleképpen osztályozhatjuk a kezelt kontextus, hasznosságuk vagy az általuk kielégített igények szerint.

Az adatbázis változékonysága alapján

R/ az adatbázisok célja az, hogy például a cégnek elvárásai vannak az emberek foglalkoztatására, ehhez pedig önéletrajzokat kell készíteni, személyes adataikat elhelyezni, valamint munkavállalói kapacitásukat tesztelni.

Statikus adatbázisok

Az R/ a statisztikai elemzési célokra használt bázis, amely az OLTP rendszer helyett OLAP

Ezek csak olvasható adatbázisok, elsősorban történeti adatok tárolására szolgálnak, amelyek később felhasználhatók egy adathalmaz időbeli viselkedésének tanulmányozására, előrejelzések készítésére, döntések meghozatalára és adatelemzések elvégzésére az üzleti intelligencia érdekében .

Dinamikus adatbázisok

Az R/ az, amelyben az adatokat tárolják, amelyek idővel változhatnak.

Ezek olyan adatbázisok, ahol a tárolt információk idővel módosulnak, lehetővé téve az olyan műveleteket, mint az adatok frissítése, törlése és szerkesztése, az alapvető lekérdezési műveletek mellett. Példa erre a szupermarket információs rendszerében használt adatbázis. ]

Tartalom szerint

Bibliográfiai adatbázisok

Csak az elsődleges forrás helyettesítőjét (képviselőjét) tartalmazzák, amely lehetővé teszi annak lokalizálását. Egy tipikus bibliográfiai adatbázis -nyilvántartás információkat tartalmaz a szerzőről, a közzététel dátumáról, a kiadóról, a címről, a kiadásról, egy adott kiadványról stb. Tartalmazhatja az eredeti publikáció összefoglalóját vagy kivonatát, de soha nem a teljes szöveget, különben teljes szövegű adatbázis (vagy elsődleges források-lásd az alábbiak) jelenlétét. Ahogy a neve is mutatja, a tartalom számok vagy számok. Például a laboratóriumi vizsgálatok eredményeinek összegyűjtése nagyban segíti az adatok redundanciáját.

Teljes szövegű adatbázisok

Elsődleges forrásokat tárolnak, például egy tudományos folyóirat-gyűjtemény összes kiadásának összes tartalmát.

Könyvtárak

Ilyen például az elektronikus formátumú telefonkönyvek .

Ezek a címtárak két fő típusba sorolhatók attól függően, hogy személyesek vagy üzleti jellegűek (ezek fehér vagy sárga oldalak).

Háromféle üzleti címtár létezik:

1. Megvan a cég neve és címe.
2. Telefont tartalmaznak, a legfejlettebbek pedig e-mailt.
3. Olyan adatokat tartalmaznak, mint a számlázás vagy az alkalmazottak száma, valamint a nemzeti kódok, amelyek segítenek megkülönböztetni őket.

Csak egyfajta személyes címtár létezik, mivel a törvények, mint például a spanyolországi LOPD védik a címtárhoz tartozó felhasználók magánéletét.

A személyes telefonkönyvekben tilos a fordított keresés (a vonal tulajdonosának megismeréséhez telefonszámról).

Kémiai vagy biológiai információk adatbázisai vagy "könyvtárai"

Ezek olyan adatbázisok, amelyek különböző típusú információkat tárolnak a kémiából , az élettudományokból vagy az orvostudományból . Több altípusba sorolhatók:

• Olyanok, amelyek nukleotid- vagy fehérjeszekvenciákat tárolnak.
• A metabolikus útvonalak adatbázisai.
• Struktúra adatbázisok, biomolekulák 3D szerkezetére vonatkozó kísérleti adatrekordokat tartalmaznak.
• Klinikai adatbázisok.
• Bibliográfiai adatbázisok (biológiai, kémiai, orvosi és egyéb területek): PubChem , Medline , EBSCOhost .

Adatbázis-kezelő rendszer (DBMS)

Adatbázisok

Az adatbázisok olyan szoftvert igényelnek , amely lehetővé teszi az említett adatbázis adminisztrációját. Ezek a speciális programok interfészként szolgálnak, hogy a felhasználók kezelhessék az összes összegyűjtött információ felépítését és optimalizálását. Az adatbázis-kezelő rendszer számos kezeléssel kapcsolatos műveletet is lehetővé tesz, mint például a termelékenység figyelése, hangolás, biztonsági mentés és adatok visszaállítása.

A legismertebb adatbázis -menedzserek vagy DBM -ek között szerepel: Microsoft SQL Server , MySQL , Oracle Database , Microsoft Access , FileMaker és DBase . ]

Az adatbázisok és a táblázatok közötti különbségek

A kettő közötti fő különbségek a következők: ]

• Hogyan kezeljük és tároljuk az információkat.
• A tárolható adatmennyiség.
• A tárolt adatokhoz való hozzáférés.

A táblázatok kezdettől fogva egy felhasználó számára készültek, és ez meg is látszik a jellemzőikben. Kiválóan alkalmasak egy vagy kis számú felhasználó számára, akiknek nem kell nagy mennyiségű összetett adattal foglalkozniuk. Az adatbázisokat viszont nagy mennyiségű, időnként hatalmas mennyiségű szervezett információ tárolására hozták létre. Az adatbázisok lehetővé teszik a többfelhasználós lekérdezést , amely lehetővé teszi, hogy sok felhasználó gyorsan és biztonságosan egy időben hozzáférjen és lekérdezzen adatokat, rendkívül összetett logika és nyelv használatával. ]

Adatbázis modellek

Az adatbázisok függvényében történő besoroláson túl az adatkezelési modell szerint is besorolhatók.

Az adatmodell alapvetően egy adattárolónak (olyannak, amiben az adatok tárolódnak) „leírása”, valamint az adatok tárolásának és lekérésének módszerei ezekből a tárolókból. Az adatmodellek nem fizikai dolgok: olyan absztrakciók, amelyek lehetővé teszik egy hatékony adatbázisrendszer megvalósítását ; általában algoritmusokra és matematikai fogalmakra utalnak.

Néhány adatbázisban gyakran használt modell:

Hierarchikus adatbázisok

Ebben a modellben az adatok fordított fa (egyesek szerint gyökér) formájában vannak rendezve, ahol egy szülő információcsomópontnak több gyermeke is lehet . Azt a csomópontot, amelynek nincsenek szülei, gyökérnek , a gyermektelen csomópontokat pedig leveleknek nevezzük .

A hierarchikus adatbázisok különösen hasznosak olyan alkalmazások esetében, amelyek nagy mennyiségű információt és nagymértékben megosztott adatokat kezelnek, lehetővé téve stabil és nagy teljesítményű struktúrák létrehozását.

Ennek a modellnek az egyik fő korlátja, hogy nem képes hatékonyan megjeleníteni az adatredundanciát.

Hálózati adatbázis

Ez egy kicsit eltér a hierarchikus modelltől; alapvető különbsége a csomópont fogalmának módosulása : megengedett, hogy ugyanannak a csomópontnak több szülője legyen (a hierarchikus modellben nem megengedett).

Ez nagymértékben javult a hierarchikus modellhez képest, mivel hatékony megoldást kínálott az adatok redundancia problémájára; de ennek ellenére a hálózati adatbázisban lévő információk kezelésének nehézségei miatt ez egy olyan modell, amelyet többnyire programozók használnak, nem pedig végfelhasználók.

Tranzakciós adatbázisok

Olyan adatbázisok, amelyek kizárólagos célja az adatok nagy sebességgel történő küldése és fogadása A lehető leggyorsabban, ezért az információk redundanciája és megkettőzése nem jelent problémát, mint általában más adatbázisok esetében, hogy teljes mértékben kihasználhassuk őket, lehetővé teszik, hogy valamilyen összeköttetést biztosítsanak az adatbázisok relációjához.

Gyakori példa a tranzakcióra egy pénzösszeg bankszámlák közötti átutalása. Ez általában két különböző művelettel történik, az egyikben a kiindulási számla egyenlegét terheljük, a másikban pedig a célszámla egyenlegét írjuk jóvá. A rendszer atomitásának garantálásához (azaz, hogy a pénz ne jelenjen meg vagy tűnjön el), a két műveletnek atomosnak kell lennie, vagyis a rendszernek garantálnia kell, hogy bármilyen körülmények között (akár rendszerösszeomlás esetén is) a végeredmény az, hogy vagy elvégezték a két műveletet, vagy egyiket sem.

Relációs adatbázisok

Ez az a modell, amelyet ma használnak a valós világ problémáinak megjelenítésére és az adatok dinamikus kezelésére. Miután alapjait 1970 - ben Edgar Frank Codd , az IBM San José - i (Kalifornia) laboratóriumának munkatársa feltételezte , nem tartott sokáig, hogy új paradigmává váljon az adatbázismodellek terén. Alapgondolata a "kapcsolatok" használata. Ezeket a kapcsolatokat logikailag úgy lehet felfogni, mint " tuples " -nek nevezett adathalmazokat . Bár ez a Codd által létrehozott relációs adatbázisok elmélete, legtöbbször könnyebben elképzelhető módon fogalmazzák meg. Ez úgy gondolja az egyes relációkat, mintha egy tábla lenne, amely rekordokból (a tábla soraiból) állna, amelyek a sorokat és mezőket (a táblázat oszlopait) képviselnék.

Ebben a modellben nem számít, hogy hol és hogyan tárolják az adatokat (ellentétben más modellekkel, például a hierarchikus és a hálózati modellekkel). Ennek az a jelentős előnye, hogy egyszerűbb adatbázis-felhasználók számára könnyebben érthető és használható. Az információk lekérdezhetők vagy tárolhatók „lekérdezések” segítségével, amelyek széles körű rugalmasságot és hatalmat kínálnak az információkezeléshez.

A relációs adatbázis-lekérdezések készítésének leggyakoribb nyelve az SQL , a Structured Query Language vagy a Structured Query Language , a fő relációs adatbázis-motorok vagy kezelőrendszerek által megvalósított szabvány.

A tervezés során a relációs adatbázis egy adatbázis-normalizáció néven ismert folyamaton megy keresztül .

Többdimenziós adatbázisok

Ezek olyan adatbázisok, amelyeket nagyon specifikus alkalmazások fejlesztésére terveztek, például OLAP-kockák létrehozására . Alapvetően nem nagyon különböznek a relációs adatbázisoktól (a relációs adatbázisban lévő tábla lehet többdimenziós adatbázis tábla is), a különbség inkább fogalmi szinten van; A többdimenziós adatbázisokban egy tábla mezői vagy attribútumai kétféleek lehetnek, vagy a tábla dimenzióit, vagy pedig tanulni kívánt metrikákat képviselnek.

Objektumorientált adatbázisok

Ez a meglehetősen új modell, és jellemző az objektum-orientált számítógépes modellekre , megpróbálja a teljes objektumokat (állapotot és viselkedést) tárolni az adatbázisban .

Az objektum-orientált adatbázis olyan adatbázis, amely magában foglalja az objektum paradigma összes fontos fogalmát:

• Encapsulation – Tulajdonság, amely lehetővé teszi az információk elrejtését a többi objektum elől, megakadályozva ezzel a helytelen hozzáférést vagy az ütközéseket.
• Öröklődés – Tulajdonság, amelyen keresztül az objektumok az osztályhierarchián belüli viselkedést öröklik.
• Polimorfizmus - Egy művelet olyan tulajdonsága, amellyel különböző típusú objektumokra alkalmazható.

Objektumorientált adatbázisokban a felhasználók az adatbázis-definíció részeként műveleteket határozhatnak meg az adatokkal. Egy művelet (úgynevezett függvény) két részből áll. Egy művelet interfésze (vagy aláírása) tartalmazza a művelet nevét és argumentumainak (vagy paramétereinek) adattípusait. A művelet megvalósítása (vagy módszere) külön van megadva, és az interfész befolyásolása nélkül módosítható. A felhasználói alkalmazásprogramok úgy kezelhetik az adatokat, hogy a műveleteket a nevükön és argumentumaikon keresztül hívják meg, függetlenül attól, hogy hogyan kerültek megvalósításra. Ezt nevezhetjük függetlenségnek a programok és a műveletek között.

Az SQL:2003 a kiterjesztett SQL92 szabvány, támogatja az objektumorientált koncepciókat, és fenntartja az SQL92-vel való kompatibilitást.

Dokumentum adatbázisok

Lehetővé teszik a teljes szövegű indexelést, és általában hatékonyabb keresést végeznek, nagy mennyiségű történelmi háttérinformáció tárolására szolgálnak. A tezaurusz egy ilyen típusú adatbázisokhoz optimalizált indexrendszer.

Deduktív adatbázisok

A deduktív adatbázisrendszer egy adatbázisrendszer, de azzal a különbséggel, hogy lehetővé teszi a következtetések levonását . Főleg az adatbázisban tárolt szabályokon és tényeken alapul. A deduktív adatbázisokat logikai adatbázisoknak is nevezik, mivel matematikai logikán alapulnak . Az ilyen típusú adatbázisok a relációs adatbázis korlátai miatt jönnek létre a rekurzív lekérdezések megválaszolásában és az adatbázisban tárolt adatokból közvetett kapcsolatok levezetésében.

Nyelv

A Prolog nyelv Datalog nevű részhalmazát használja, amely deklaratív, és lehetővé teszi a számítógép számára, hogy következtetéseket vonjon le a lekérdezések megválaszolásához a tárolt tények és szabályok alapján.

Előnyök

• Logikai szabályok használata a lekérdezések kifejezésére.
• Lehetővé teszi a rekurzív lekérdezések megválaszolását.
• Réteges elutasításokat tartalmaz
• Képes új információkhoz jutni az adatbázisban már tárolt információkon keresztül következtetés útján.
• A lekérdezéseket optimalizáló algoritmusok használata.
• Támogatja az összetett objektumokat és összeállításokat.
• adatbiztonság és integritás
• A használhatatlan adatok gyors eltávolítása (duplikációk, felesleges extra adatok)
• könnyű karbantartás

Fázisok

• Lekérdezési fázis: felelős az adatbázisban az implicit levonható információk kereséséért. Az ebben a fázisban lévő szabályokat levezetési szabályoknak nevezzük.
• Módosítási fázis: felelős az új levonható információk adatbázisba való felvételéért. Az ebben a fázisban lévő szabályokat generálási szabályoknak nevezzük.

Értelmezés

A deduktív adatbázisok értelmezésének két elméletét találtuk, amelyeknél a szabályokat és a tényeket axiómáknak tekintjük. A tények alapaxiómák, amelyeket igaznak tekintünk, és nem tartalmaznak változókat. A szabályok deduktív axiómák, mivel új tények levezetésére szolgálnak.

• Modellelmélet: egy értelmezést modellnek nevezünk, ha egy adott szabályrendszerre ezek az adott értelmezésre mindig teljesülnek. Ez abból áll, hogy egy predikátumhoz hozzárendeljük az állandó értékek adott tartományának értékeinek és argumentumainak összes kombinációját. Ezután ellenőrizze, hogy az állítmány igaz-e vagy hamis.

Mechanizmusok

Két következtetési mechanizmus létezik:

• Növekvő: ahol a tényekből indulunk ki, és következtetési szabályok alkalmazásával kapunk újakat.
• Csökkenő: ahol a predikátumból (a lekérdezés céljából) indulunk ki, és megpróbálunk olyan hasonlóságokat találni a változók között, amelyek az adatbázisban tárolt tények helyesbítéséhez vezetnek.

Elosztott adatbázis-kezelő rendszer (SGBD)

A DBMS adatbázis és szoftver több, hálózaton keresztül összekapcsolt hely között is elosztható. Két típusa van:

1. Homogén elosztott: ugyanazt a DBMS-t használják több helyen.

2. Heterogén elosztott: Összevont DBMS-eket vagy több adatbázisból álló rendszereket hoz létre, amelyekben a részt vevő DBMS-ek bizonyos fokú helyi autonómiával rendelkeznek, és hozzáféréssel rendelkeznek a DBMS-ben tárolt különböző, már meglévő autonóm adatbázisokhoz, amelyek közül sok ügyfél architektúrát alkalmaz. szerver.

Ezek a decentralizált ügynökségek fizikai létezése miatt merülnek fel. Ez lehetővé teszi számukra, hogy csatlakozzanak az egyes települések adatbázisaihoz, és így hozzáférjenek a különböző egyetemekhez, üzletágakhoz stb.

Grafikonorientált adatbázis

A gráf-orientált adatbázis (GDOG) az információkat a gráf csomópontjaiként és azok éleivel való kapcsolataként jeleníti meg, így a gráfelmélet használható az adatbázis bejárására, mivel le tudja írni a gráfok attribútumait. csomópontok (entitások) és élek (relációk) ).

A BDOG-ot abszolút normalizálni kell , ez azt jelenti, hogy minden táblának egyetlen oszlopa lenne, és minden relációnak csak kettő lenne, ezzel elérjük, hogy az információ szerkezetének bármilyen változása csak lokális hatással bírjon.

Egyéb adatbázistípusok

Jelenleg sokféle adatbázis létezik, némelyik kevésbé elterjedt pénzügyi funkciókhoz, tudományos funkciókhoz és más rendkívül specifikus funkciókhoz igazítva, mindez a technológia fejlődésétől függően. Néhány közülük a következőket tartalmazza: ]

• Felhő adatbázisok. A felhőalapú adatbázis adatok gyűjteménye , akár strukturált, akár strukturálatlan, privát , nyilvános vagy a két ( hibrid ) számítási felhő platformon található. Két felhőalapú adatbázis-modell létezik: a hagyományos és az adatbázis mint szolgáltatás (DBaaS). DBaaS-szel, ahol az adminisztrációs feladatokat és a karbantartást egy szolgáltató végzi.
• Nyílt forráskód. Nyílt forráskódú adatbázisrendszer az, amelynek forráskódja nyílt forráskódú; SQL vagy NoSQL adatbázisok lehetnek.
• Dokumentumfilm/JSON adatbázis. a dokumentum alapú információk kezelésére a dokumentumadatbázisok modern módot jelentenek az adatok JSON formátumban történő tárolására sorok és oszlopok helyett.
• Több modellből álló adatbázis. különböző típusú adatbázis-modelleket egyesítenek egyetlen integrált háttérrendszerben . Ily módon ugyanabban az adatbázisban többféle adat is létezhet egymás mellett.
• Független adatbázisok. Az adatbázis-vezérelt adatbázisok (az úgynevezett autonóm adatbázisok) felhőalapúak, és gépi tanulást használnak a hangolás, a biztonság, a biztonsági mentések, a frissítések és egyebek automatizálására. ]

Adatbázis lekérdezés

A lekérdezés az adatbázisokban lévő információk elérésének módja. A lekérdezések segítségével módosíthatja, törölheti, megjelenítheti és hozzáadhatja az adatokat az adatbázisban, valamint űrlapok rekordforrásaként is használhatók . Ehhez egy lekérdezési nyelvet használnak .

Az adatbázis-lekérdezések adatkezelési nyelven ( Data Manipulation Language ) keresztül történnek , a legszélesebb körben használt adatbázis-lekérdezési nyelv az SQL .

Kutatás

Az adatbázis-technológia az 1960-as évek óta aktív kutatási téma, mind a tudományos körökben, mind az ipari kutató-fejlesztő csoportokban (pl . IBM Research ). A kutatási tevékenységek közé tartozik az elmélet és a prototípus fejlesztés. A figyelemre méltó kutatási témák közé tartoztak az adatmodellek , az atomi tranzakciók koncepciója, a párhuzamosság-vezérlési technikák, a lekérdezési nyelvek és a lekérdezésoptimalizálási módszerek , a RAID és még sok más. Az adatbázis-kutatási területen számos dedikált tudományos folyóirat található (pl . ACM Transactions on Database Systems , Data and Knowledge Engineering-DKE) és éves konferenciák (pl . ACM SIGMOD, ACM PODS, VLDB, IEEE ICDE).

Lásd még

• Adatbázis kezelő rendszer
• Relációs modell , adatbázis normalizálás
• objektum orientált adatbázis
• adattár
• Adatbányászat
• biológiai adatbázis
• valószínűségi adatbázis
• Entitáskapcsolati modell

Külső linkek

• A Wikimedia Commons egy médiakategóriát tartalmaz az adatbázisban .
• Adatbázis az Open Directory Projectben
• Bevezetés az adattudományba és a kutatási elemzési eszközökbe
• Adatbázis tervezés

• Mi az a Felhő?