خطوات يسبق البدء بالحوسبة
المبحث الثاني
بناء قواعد البيانات
نستطيع أن نعرف قاعدة البيانات بأنها مجموعة من البيانات المنظمة، التي يمكن الوصول إلى محتوياتها، وإدارتها، وتحديثها، بسهولة. وهي مجموعة من التسجيلات أو القيود (Records) يشار إليها باسم الملف (File) وتتكون قاعدة البيانات عادة من ملف واحد أو أكثر. ويسميها البعض قاعدة المعلومات مجازاً. وقاعدة البيانات التي تصمم أو تستأجر أو تشترى أو يستعان بها من جهات تعاونية مختلفة، هي عبارة عن مجموعة منظمة من بيانات ومعلومات مرتبطة مع بعضها بنسق معين، بغرض تأمين حاجات محددة من متطلبات المستفيدين. وتشتل قاعدة البيانات عادة مع وحدات وأجزاء لها تسمياتها وارتباطاتها المختلفة التي تبدأ من مصطلح البت والبايت وتنتهي بالقيود أو التسجيلات والملفات.
ويسمي البعض قاعدة البيانات، مجازاً، قاعدة المعلومات. وقاعدة البيانات التي تصمم أو تستأجر أو تشترى أو يستعان بها من جهات تعاونية مختلفة، هي عبارة عن مجموعة منظمة من بيانات ومعلومات مرتبطة مع بعضها بنسق معين، بغرض تأمين حاجات محددة من متطلبات المستفيدين. وتشتل قاعدة البيانات عادة مع وحدات وأجزاء لها تسمياتها وارتباطاتها المختلفة التي تبدأ من مصطلح البت والبايت وتنتهي بالقيود أو التسجيلات والملفات.
1. البت (Bit) والبايت (Byte). تمثل البت أصغر وحدة يتعامل معها الحاسوب، وتتمثل بخانة من خانات النظام الثنائي أي (1 أو 0) ، مثال ذلك إذا كان الرقم الاعتيادي (4642) هو متكون من أربعة خانات فإن الرقم الثنائي (00101) هو مكون من خمسة خانات أو خمسة بتات. أما البايت فهو مكون عادة من ثمانية بتات (00101110) ويمثل كل بايت رقماً أو حرفاً أو رمزاً وإشارة، ويطلق عليها اسم (Characters) ويعربها المتخصصون في مجال علم المعلومات (المحارف)
ونظراً لأن نظام الحاسوب لا يتعامل مع المحارف والكلمات الاعتيادية لذا فإنها تتحول إلى مجموعة من البايتات المناسبة. وعلى هذا الأساس فإن لكل محرف موجود ومرسوم على لوحة المفاتيح بايت خاص به، يختلف عن بايت المحرف الآخر، وذلك بطريقة تنظيم البتات (0,1) وذلك بتقديم أو تأخير الواحد عن الآخر. والبايت هي وحدة تقدير حجم ذاكرة الحاسوب، فنقول مثلاً (64 KB) وتساوي (65536) بايت، لأن الكيلو بايت (KB) الواحد هو (1024) بايت.
tبلغة الحاسوب وعلى أساس ماتقدم فإن كلمة (Amer) ، التي هي الإسم الأول للكاتب باللغة الإنكليزية يتألف من أربع بايتات هي كالتي:
01000001= A
01001101= m
01000101= e
r= 01010010
أما بالغة العربية فيتمثل الاسم (عامر) مثلاً بالبايتات التالية:
01010101ع =
01001000ا =
01001100م =
01010110ر =
وعلى أساس ما تقدم فإن البايت الواحد هو مجموعة من البتات (تكون عادة ثمانية بتات) ويمثل البايت الواحد رقماً أو حرفاً أو رمزاً أو إشارة، ويطلق عليه اسم محرف، ومجموعه محارف، يقابلها بالإنكليزية (Characters )
2. الحقل (Field) . ويعتبرها البعض، بالنسبة إلى قادة البيانات، أصغر وحدة فيها، إذا استثنينا البت والبايت. فهي إذن مجموعة غير محددة من البايتات. وهي بيانات تمثل وحدة واحدة من القيد أو التسجيلة، فقد يمثل الحقل الواحد الاسم الكامل للشخص (موظف، مؤلف ... الخ) أو عنوان شخص أو عنوان مقالة أو كتاب، وهكذا. مثال ذلك حقل مؤلف الكتاب هو (محمد فتحي عبد الهادي) وحقل ثاني لعنوان الكتاب هو (مقدمة في علم المعلومات) وهكذا بالنسبة إلى بقية البيانات المتعلقة بالكتاب.
3. القيد أو التسجيلة (Record) . ويمثل مجموعة مناسبة من الحقول المترابطة، تخص وحدة واحدة من موضوع قاعدة البيانات، يكون متفق عليها بموجب البرنامج التطبيقي المخزون في ذاكرة الحاسوب والمعني بمعالجة البيانات المطلوبة، لعمل كشاف (Index) أو فهرس (Catalog) أو نظام للأفراد والموظفين (Personnel) أو نظام للطلبة أو للرواتب ... الخ. فبالنسبة إلى مثالنا الأول فإن القيد أو التسجيلة الخاصة بالكتاب أو الطلبة، ربما تكون مجموع البيانات الآتية:
الرقم التسلسلي للكتاب، أو رقم الطالب: 654302 (الحقل الأول)
- اســـم المؤلف أو اسم الطالب: محمد فتحي عبد الهادي (الحقل الثاني)
- عنوان الكتـاب، أو الكلية التي يدرس فيها الطالب: مقدمة في علم المعلومات، أو كلية الطب (الحقل الثالث)
- بيانات النشـر، أو عنوان الطالب: القاهرة، مكتبة غريب، 1984، أو عنوان الطالب: عما. ص .ب. 7655 مثلاً (الحقل الرابع)
بيانات التوريق، أو القسم العلمي الذي يدرس فيه الطالب: 320 صفحة، مصورات. أو قسم علم النفس (الحقل الخامس)
الواصفات، أو أية بيانات تخص الطالب: معلومات/توثيق/حاسوب/ تكنولوجيا/مكتبات/ مصادر/شبكات/مصغرات/اتصالات/ (الحقل السادس)
وهكذا بالنسبة للحقول المتبقية الأخرى (إن وجدت) لتمثل بمجموعها وحدة واحدة نطلق عليها اسم القيد أو التسجيلة (Record)
وعلى هذا الأساس فإن هذه البيانات وغيرها من البيانات التعريفية بهذا الكتاب ستكون كلها أساساً لتسجيلة (Record) واحدة. ومن الممكن استرجاع المعلومات عن هذا الكتاب بأية صيغة تناسب المستفيد والمستخدم، من خلال بيانات التسجيلة الواحدة، وعلى ضوء البرنامج (الإيعازات والأوامر) التي تعكس طرق الاسترجاع المختلفة.
4. الملفات (Files) . أما الملفات فإنها قد تمثل مجموعة محددة من القيود في قاعدة البيانات، مثال ذلك
ملف طلبة الدراسات العليا في الجامعة، وملف آخر لطلبة الدراسات الأولية الصباحية، وملف ثالث لطلبة الدراسات المسائية ... وهكذا قد تشتمل قاعدة البيانات الواحدة على مجموعة من الملفات.
مكونات قاعدة البيانات
أنـواع قواعـد البيانـات حسب طبيعة مستخدميها:
1. قواعد بيانات فردية (individual databases) . هي مجموعة من الملفات الموحدة التي تستخدم بواسطة فرد واحد فقط. فمستخدمو الحواسيب المصغرة/ المايكروية يستطيعون أن ينشئ كل واحد منهم قاعدة بينات خاصة به، باستخدام برامج إدارة قواعد البيانات الشائعة المعروفة (Popular databases management software). فالمعلومات تكون مخزونة في الأقراص الثابتة لحواسيبهم الشخصية. وعلى هذا الأساس فإنه بإمكان طلبة الدراسات العليا مثلاً أن يقوموا بتنفيذ بحوثهم ومتابعاتهم وتجاربهم.
كذلك فإن هنالك قواعد بيانات فردية أخرى تخصص لمديري المعلومات الشخصية (Personal Information Management/ PIMs ) تساعدهم في متابعة وإدارة المعلومات التي تستخدمها بشكل يومي منتظم، مثل عناوين، ,أرقام هواتف، ووظائف، وملاحظات عامة.
2. قواعد بيانات متشاركة (Shared Databases) . وتسمى قاعدة الشركة أيضاً، وهذا النوع من القواعد يكون مشاركة بين العاملين في شركة ما، أو مؤسسة معينة، في موقع واحد. وقد تخزن الشركة، أو المؤسسة، ذات العلاقة بهذه القاعدة، البيانات في حاسوب خادم (Server ) كحاسوب من النوع الكبير (Mainframe) مثلاً. فالعاملون يدخلون إلى قاعدة البيانات عن طريق شبكة معلومات محلية (LAN) من خلال طرفيات أو حواسيب مصغرة مايكروية. وغالباً ما تدار قاعدة الشركة هذه بواسطة جهة تسمى مدير قاعدة البيانات (Database Administrator/ DBA)، والذي يقوم بتنسيق النشاطات والاحتياجات ذات العلاقة بالقاعدة، وتحديد ميزات وأولويات الوصول إلى القاعدة، ويضع المواصفات والخطوط العامة للاستخدام، ويكون مسؤولاً عن أمنية المعلومات والحفاظ عليها.
3. قواعد بيانات موزعة (Distributed Databases) . ويشتمل هذا النوع من القواعد على مجموعة من الحواسيب، تخزن فيها البيانات، في مواقع مختلفة، وترتبط مع بعضها بواسطة شبكة حواسيب الزبائن (Client/ Server Network). وتكون مواقع الحواسيب متباعدة أحياناً، عبر البحار مثلاً. كذلك فإن مثل هذه القواعد قد ترتبط بواسطة الإنترنت، كأن تكون شركة لها مركز عام، في موقع، وفروع موزعة في مواقع أخرى من العالم.
4. قواعد بيانات عامة (Public Databases) . هي عبارة عن قواعد متاحة إلى المستخدمين والمستفيدين من عامة الناس. فإذا ما كنت تفتش عن معلومة، أو معلومات محددة، مثلاً، فما عليك إلا أن تلجأ إلى متصفح (Browser) الذي ينفذ البحث في الشبكة العنكبوتية/ الويب (Web) على الإنترنت، عادة. حيث يتحرى المستخدم في المئات من المواقع ليصل إلى المعلومات المطلوبة. وعلى هذا الأساس فإن العديد من هذه المواقع تمثل قواعد بينات عامة. وهنالك العديد من قواعد البيانات العامة المجانية، مثل مواقع Yahoo أو AltaVista أو Amazon. بينما هنالك قواعد متخصصة وبحثية يدخل إليها عامة المستخدمين لقاء أجور محددة، ومتفق عليها عادة، مثل قواعد Dialog أو Ebsco
أنـواع قواعـد البيانـات حسب محتوياتها:
1. قواعد بيانات ببليوغرافية (Bibliographic Databases) . وهي قواعد تشتمل على البيانات الوصفية الأساسية، التي تعكس الفهرسة الوصفية والموضوعية والكشافات والمستخلصات، للمعلومات. فهي لا تقود الباحث إلى المعلومات بشكلها النصي (Text) مباشرة بل تعرفه بما هو منشور ومتوفر من مصادر عن المجال الذي يبحث فيه ويفتش عنه. ومن نماذج مثل هذه القواعد قاعدة أريك (ERIC) التعليمية، وقاعدة مدلاين (MEDLINE) الطبية، وقاعدة أكريكولا (AGRICOLA) الزراعية، التي هي من أهم القواعد العالمية المحوسبة، التي تعمل على تحليل وتكشيف واسترجاع النتاج الفكري الاختصاصات المذكورة. وتشتمل هذه القواعد إشارات وصفية وببليوغرافية للآلاف من الدوريات والمصادر المتخصصة التي تنشر في مختلف مناطق العالم. وتحدث معلومات هذا القواعد في فترات مناسبة، اعتماداً على نوع الوعاء الإلكتروني الذي ينقل مثل هذه المعلومات.
2. قواعد بيانات مرجعية (Reference Databases) . وتمثل قواعد مثل هذه القواعد مجاميع مهمة من المعلومات المرجعية التي يحتاجها الباحثون والمستفيدون في الإجابة على استفساراتهم، مثل قواعد القواميس والمعاجم التي، وقواعد أدلة الأسما، وقواعد الموسوعات ودوائر المعارف، وقواعد السير والتراجم، وغيرها من القواعد المرجعية.
3. قواعد بيانات رقمية وإحصائية (Numeric & Statistical Databases) . وهي قواعد تشتمل على إحصاءات سكانية أو إحصاءات متنوعة أخرى، يحتاج الباحثون إلى الرجوع إليها. ومن أمثلتها قاعدة الكتاب الإحصاءي للأمم المتحدة، الطبعة الأخيرة التي تضم بيانات إحصائية عن أكثر من (200) دولة ومنطقة في العالم. وتشتمل على إحصاءات السكان والحسابات القومية والقوى العاملة والأجور والأسعار والزراعة والصناعة والتجارة الخارجية.
4. قواعد بيانات نصوص كاملة (Full-text Databases) . قواعد بيانات تشتمل على النصوص الكاملة للوثائق، إضافة إلى الاقتباسات والبيانات التعريفية المطلوبة والمحددة للمادة المراد توصيفها، كبيانات المؤلف، والعنوان، والناشر، ورؤوس الموضوعات أو الواصفات، والمستخلص. وهذا النوع من القواعد هو في تزايد مستمر، بعد أن وجد الباحثون والمستخدمون بأن قواعد البيانات الببليوغرافية ليست وافية، وبعد أن توسعت القدرات التخزينية للحواسيب.
وعلى هذا الأساس فإن قواعد النصوص الكاملة هي نصوص المصادر المخزونة إلكترونياً، كقواعد الصحف، والمجلات ومقالاتها، والكتب.
وكما هو واضح فإن مثل هذه القواعد تحتاج إلى مجهود أكبر من الأنواع الأخرى لقواعد البيانات، كالقواعد الببليوغرافية، وتحتاج أيضاً إلى مساحات تخزينية أكبر.
ومن الجدير بالذكر أن لقاعدة البيانات إدارة خاصة بها تسمى نظام إدارة قاعدة البيانات (database management system) ، ويسمى أحياناً مدير قاعدة البيانات، وهو برنامج يسمح لمستخدم حاسوب،واحد أو أكثر، من الوصول إلى البيانات والمعلومات المتوفرة في قاعدة بيانات محددة.
أنواع قواعد البيانات حسب محتوياتها وشموليتها