تعريف قواعد البيانات وانواعها ومكوناتها ووظائفها

تعريف قواعد البيانات وانواعها ومكوناتها ووظائفها؛ تعتبر البيانات في أي منظمة مورداً تنظيماً حيوياً وثميناً لا بد من إدارته كما هو حال أصول المنظمة الأخرى. إن إدارة موارد البيانات تعني استخدم نظم وأدوات تكنولوجيا المعلومات مثل نظم إدارة قواعد البيانات DBMS ومستودعات البيانات Data Warehouse وتقنيات التنقيب عن البيانات Data Mining لإنتاج المعلومات ذات القيمة المضافة للأعمال ولدعم عمليات وأنشطة الإدارة. وفي هذا المقال نقدم لكم من تصنيف تقنية ومعلومات تعريف قواعد البيانات وانواعها، ومكونات قواعد البيانات، وتعريف نظم إدارة قواعد البيانات، ومميزات قواعد البيانات، ووظائف قواعد البيانات.

اساسيات قواعد البيانات العلائقية:

تخيل أننا أثناء البحث أنه علينا أن نفحص كل جزء من البيانات لنحدد هل هو الذي نريد أم لا، ومعنى ذلك أنه يستغرق جزءاً من الثانية لفحص جزء واحد وأنه يستغرق ساعات وربما أيام لبحث ملايين البيانات، فكيف تقوم أجهزة الحاسوب بالبحث في الشبكة العنكبوتية الدولية والرجوع إلينا بالنتيجة التي نريدها في جزء من الثانية ؟

الإجابة بسيطة، حيث تتحسن قدرتنا على استخدام البيانات عندما نقدم هيكل أفضل لكيفية تخزين البيانات وبعدها ليس ضرورياً المرور على جميع البيانات للبحث عن موضوع معين.

لذلك دخل الحاسب الآلي في مجالات الحياة وظهر أثره في حل العديد من المشاكل التي تعاني منها الشعوب والأفراد. ومن تلك المشاكل القدرة على تخزين كم هائل من البيانات وما يترتب عليه من أسلوب حفظ واسترجاع وفهرسة تلك البيانات والتي تتطلب جهد وتكلفة تحتاج إلى وقت طويل وعلى سبيل المثال أسلوب حفظ الطلبة بالمعاهد والكليات ومكتب تنسيق الكليات والتعداد السكاني للدول …… الخ.

ولقد كان الاعتماد حتى الآن على العنصر البشري فهو الذي يقع عليه العبء كله تقريباً وتتعدد مسئوليته ابتداء من وضع استقبال البيانات ثم فهرستها لحفظها ناهيك عن العوامل الطبيعية التي تتعرض لها أوساط الحفظ الورقية وكما نرى نجد أن هذه العملية الروتينية تستغرق وقت طويل ويعتبر الوقت هو العامل الأساسي والحاسم لجميع الأعمال في هذا العصر.

تعريف قواعد البيانات وانواعها:

تعرف قواعد البيانات [بالإنجليزية: Database]: بأنها حزمة منظمة من البيانات المترابطة منطقياً والتي تتعلق بنشاط معين.

كما عُرفت قواعد البيانات : بأنها عبارة عن مجموعة كبيرة من البيانات ذات العلاقة نظمت ورتبت في عدد من ملفات البيانات المترابطة ببعضها البعض لتشكل بذلك مستودعاً إلكترونيًا للبيانات. ويتم ادرة هذا المستودع من خلال برمجيات متخصصة توفر بيئة مناسبة لوصف ومعالجة البيانات، والسيطرة عليها بنظام إدارة قواعد البيانات.

وتعرف نظم إدارة قواعد البيانات [بالإنجليزية: Database Management Systems]: بأنها مجموعة من البرامج الجاهزة التي تقوم بتنفيذ جميع الوظائف المطلوبة من قاعدة البيانات.

مثال: بعد إضافة عملاء جدد لدليل الهاتف فإنك قد تحتاج لإعادة ترتيب أسماء المشتركين أبجدياً أو لترتيب عناوينهم، مثل هذا العمل من أحد وظائف إدارة قواعد البيانات.

أنواع قواعد البيانات:

يمكن تقسيم أنواع قواعد البيانات إلى مجموعتين كما يلي:

أنواع قواعد البيانات من حيث الحجم:

• مشروعات صغيرة:

1. Access.
2. Paradox.
3. FoxPro
4. DBASEIII+/IV.

• مشروعات كبيره :

1. Sql server.
2. Oracle.
3. Sybase
4. SQL (Structured Query Language).
5. DMS (Database Management System).
6. IDMS (Integrated Database Management System).

أنواع قواعد البيانات من حيث طريقة العمل:

• قواعد البيانات المسطحة.
• قواعد البيانات ذات شكل هرمي [بالإنجليزية: Hierarchy Databases]
• قواعد بيانات شبكية [بالإنجليزية: Network Databases].
• قواعد بيانات كائنية [بالإنجليزية: Object-Oriented Databases].
• قواعد بيانات علائقية [بالإنجليزية: Relational Databases].

مكونات قواعد البيانات:

كل ملف في قاعدة البيانات يتكون من العناصر التالية:

1. عنصر البيانات [بالإنجليزية: Data]: وهو أصغر عنصر منطقي يتكون من حرف منفرد، رمزاً أو رقم، ويشير العنصر إلى البايت Byte (ويتكون من ثمانية بايت) مثل: الرقم (10) أو كلمة بيانات.
2. الحقل [بالإنجليزية: field]: يمثل مجموعة من عناصر البيانات الذي يشير إلى كينونة Entity ويمثل الحقل بالضرورة خاصية تصف المكونات المميزة لكينونة البيانات. والحقل قد يكون اسم طالب، الرقم الجامعي، القسم، الكلية حيث تعتبر جميع هذه العناصر حقول في جدول أو ملف الطالب في قاعدة بيانات الطلبة.
3. السجل [بالإنجليزية: record] : وهو مجموعة من الحقول في الجدول أو الملف، أن مجموعة حقول اسم الطالب، الرقم الجامعي، القيم، والكلية تمثل سجلاً واحد لطالب في جدول الطلبة. ويتم تمييز كل سجل من خلال حقل مفتاحي (يسمى المفتاح الرئيسي primary Key) لا يمكن أن يتكرر وينفرد به كل طالب كما لا يجوز أن يكون حقلاً فارغاً. ويتم الوصول إلى سجل الطالب من خلال هذا الحقل المفتاحي.
4. الملف [بالإنجليزية: file]: تتكون قاعدة البيانات من مجموعة متكاملة و مترابطة من ملفات بيانات الأعمال. وفي نظم إدارة قواعد البيانات العلائقية تتكون الملفات من جدول ذات بعدين أساسيين الأعمدة التي تمثل الحقول والصفوف التي تمثل السجلات ولا بد أن نشير إلى أن إدارة قواعد البيانات يتطلب وجود برنامج حاسوبي يسمى نظم إدارة قواعد البيانات.

مميزات قواعد البيانات :

نظام قواعد البيانات وبسبب اعتماده على مبدأ تجميع البيانات في موقع واحد يوفر سيطرة مركزية على البيانات مما يساعد على تلافي عيوب أنظمة الملفات التقليدية، ومن مميزات أنظمة قواعد البيانات ما يلي:

1. إمكانية التقليل من التكرار غير المبرر للبيانات : يقصد بتكرار البيانات تخزين البيانات نفسها في أكثر من محل، وقد أدى استخدام قواعد البيانات إلى الحد من هذه المشكلة.
2. امكانية تجنب التناقض في البيانات : حيث إذا خزنت البيانات في أكثر من ملف ووزعت في أكثر من موقع واحد فإن ذلك قد يودي إلى إجراء تعديل على بيانات في أحد هذه المواقع وبقاء نفس البيانات على حالها في المواقع الأخرى مما يتسبب بعدم تجانس البيانات التي تخص حقيقة معينة.
3. تحقيق مبدأ المشاركة في البيانات : وتعني السماح لأكثر من مستخدم بالوصول إلى البيانات الموجودة في القاعدة بنفس الوقت و الذي عجزت أنظمة الملفات التقليدية عن توفيره.
4. إمكانية تطبيق قيود الأمن والسرية : يقصد بأمن البيانات هو حمايتها من الدخول غير المشروع عليها أو ضياعها، ويعد أمن البيانات خاصية مهمة لنظم إدارة قواعد البيانات، وتتضمن أغلب برامج نظم ادارة قواعد البيانات برامج خاصة لا تسمح لغير المصرح لهم باستخدام هذه البيانات.
5. المحافظة على تكامل البيانات : ويقصد بها وضع نقاط تحقق و تدقيق لتجنب الادخال أو التحديث غير الصحيح أو غير المعقول إضافة إلى ضمان عدم حدوث تناقض في البيانات المخزونة.
6. إمكانية تطبيق مبدأ الاستقلالية : ونعني به تنظيم البيانات على وسائل الخزن و تحديد أسلوب الوصول للبيانات بمعزل عن متطلبات التطبيق. إذ أن نظم إدارة قواعد البيانات فصلت قواعد البيانات عن البرامج التي تستخدمها، على سبيل المثال إذا قررت منظمة تعديل البيانات فإن هذا التعديل قد يتسبب بتغيرات كثيرة في كل البرامج التي تستخدم هذه البيانات، أي أن البرامج لن تتأثر بإعادة تنظيم البيانات.
7. تخزين واسترجاع البيانات : تخزين جميع البيانات بكافة الأنشطة لجهة ما بطرق متكاملة ودقيقه وتصنيف وتنظيم هذه البيانات بحيث يسهل استرجاعها في المستقبل.

وظائف قواعد البيانات:

هناك عدة وظائف لقواعد البيانات منها:

• إضافة معلومة أو بيان جديد إلى الملف.
• حذف البيانات القديمة والتي لم تعد هناك حاجة إليها.
• تغيير بيانات موجودة تبعاً لمعلومات استحدثت.
• البحث والاستعلام عن معلومة أو معلومات محددة.
• ترتيب وتنظيم البيانات داخل الملفات.
• عرض البيانات في شكل تقارير أو نماذج منظمة.
• حساب المجموع النهائي والمجموع الفرعي أو المتوسط الحسابي لبيانات مطلوبة.