نظم اداره قواعد البيانات- الجزء الثالث

لغة الاستفسار المهيكل structured query language(SQL):
• لاشتقاق البيانات أو لأداء عدة أنواع من العمليات على قاعدة البيانات نستخدم لغة الاستفسار المهيكل (SQL) والتي تستخدم لعمل بحث search أو إحلال replace أوتعديل edit أوتحديث update أو مسح بيانات وصفية وكذا تستخدم لتخليق مخرجات جديدة من قاعدة البيانات ، وغالبا ما تستخدم هذه اللغة لاختيار أجزاء من قاعدة البيانات طبقا لمعايير criteria المستخدمين الخاصة والتي تستخدم في عمليات التحليل أو العمليات الأخرى ويلاحظ أن لهذه اللغة قواعد صياغة محددة وحازمة ومن المهم فهم معاني مفردات هذه اللغة وخاصة العوامل الشرطية conditional operators فهما جيدا.
• تتكون جملة لغة الاستفسار المهيكل SQL من ثلاثة أجزاء مختلفة وهي:
1- جزء "إختر" select وهو يحدد البيانات الوصفية التي ينبغي تواجدها في النتيجة وهذا يحدث على سبيل المثال عندما نهتم بمجموعة محددة من الأعمدة الموجودة في قاعدة بيانات ولا نهتم بباقي القاعدة.
2- جزء "من" from ويتحدد من خلاله أسماء جداول المصدر أو قاعدة بيانات المصدر التي نستخرج منها البيانات.
3- جزء "حيث" where وهو يحدد الشروط التي ينبغي أن تحققها الصفوف الموجودة في قاعدة البيانات حتى يتم اختيارها في النتيجة ويلاحظ أن الشروط قد تكون شروطا منطقية logical expressions أو شروطا حسابية mathematical expressions أو أخرى كما يمكن وضع العديد من الشروط للاختيار مستخدمين العوامل المنطقية Boolean operators لضم النتائج لبعضها.
• يحدد العامل المنطقي Boolean operator الشرط الذي يتم تقييمه وبالتالي ينتج عن ذلك إما أن يتحقق الشرط وتكون النتيجة صحيحة true أو لا يتحقق وتكون النتيجة خطأ false وتستخدم العوامل المنطقية لضم الشروط المتعددة معا وذلك في جزء "حيث" where الموجود في جملة لغة الاستفسار المهيكل SQL-sentence وهذه العوامل المنطقية (والتي يمكن شرحها على المثال الموضح معتبرين أن A بها بيانات مجموعة من الأولاد أما B فبها بيانات مجموعة من البنات) هي:
1- "و" and وهو يبحث عن الشروط التي تتحقق في الجدولين أو قاعدتي البيانات فعلى سبيل المثال ومن هنا وكما هو واضح بالمثال فإنه لابد أن يتحقق الشرطان A, B وقد يكون الشرط مثلا هو أن نختار الآباء الذين لديهم ولد (جدول A) و AND لديهم في نفس الوقت بنت (جدول B).
2- "أو" or وهي تبحث عن الشروط التي تتحقق (true) في أحد الجدولين أو في كليهما وقد يكون الشرط مثلا أن نختار الآباء الذين لديهم إما ولد أو OR بنت (أو ولد وبنت).
3- Xor ويبحث عن الشروط التي تتحقق (true) في أحد الجدولين وليس في كليهما وقد يكون الشرط هو اختيار الآباء الذين لديهم إما ولد أو بنت (مع استبعاد من كان لديه ولد وبنت في نفس الوقت).
4- Not ويبحث عن الشرط الذي لا يتحقق (false) وقد يكون الشرط أن نختار الآباء الذين لديهم فقط أولاد (وليس لديهم بنات) أو الآباء الذين لديهم فقط بنات (وليس لديهم أولاد).
• يوضح المثال كيفية البحث واشتقاق البيانات باستخدام SQL وفيه نبحث عن الطلبة الذين يدرسون مادة “history A” وبالتالي "نختار" select الأعمدة التي ينبغي تواجدها في النتيجة وهي (على سبيل المثال) الإسم name والمادة subject والتقدير mark ونختارها من from جدول الطلبة students حيث where الشرط هو أن المادة المدروسة هي history A (“subject= history A”) ومن هنا يبحث الكمبيوتر العمود "subject" في جدول "students" ليصل إلى الصفوف التي تحقق الشرط الذي تم تحديده من خلال "حيث" where ثم يتم اختيار هذه الصفوف بالبيانات الموجودة في العمودين Name, Mark واستخراجها معا .
• نرى في هذا المثال عبارات متعددة للغة الاستفسار المهيكل SQL حيث نختار فيها كل الأعمدة باستخدام علامة wildcard "*" والتي توضع في جزء "إختر" select حيث نختار البيانات من from جدول "students" حيث where الشرط هو (“name= Robert Strand” AND “Mark>4”) وهذا الشرط يتحقق فقط في صف واحد هو الذي يظهر في النتيجة لأن هذا الشخص (Robert Strand) هو الوحيد الذي حصل على تقدير أعلى من 4.
التنقيب عن البيانات أو كتالوج البيانات (البيانات التوثيقية) metadata:
• يمكن تعريف ال metadata بأنها المعلومات المخزنة عن البيانات (الموجودة في قاعدة البيانات) سواء كانت بيانات هندسية أو بيانات وصفية كما يمكن تعريفها بأنها معلومات توثيقية عن البيانات أو وصف أكثر تفصيلا للبيانات وتعد ال metadata موضوعا هاما جدا لأن توثيق قاعدة البيانات هام جدا لتعزيز المعايير المحددة الموحدة sustain certain standards لقاعدة البيانات وبالتالي فهي تضمن مستوى معين من الجودة والمرونة وكذا مستوى معين من إمكانية الاعتماد على قاعدة البيانات من خلال مستخدميها.
• أغلب الدول إما أن يكون لديها معايير محددة للبيانات التوثيقية metadata أو في طريقها لوضع هذه المعايير والأشكال التالية توضح أمثلة لبعض المعايير المقتبسة من المعيار الأوروبي لل metadata:
1- إسم قاعدة البيانات واسم مالكها.
2- نظرة ووصف عام للبيانات الهندسية والبيانات الوصفية وكذا الاستخدام المقترح (المناسب) لقاعدة البيانات.
• ينبغي أن تحتوى البيانات التوثيقية metadata على المعلومات الخاصة بعلم الخرائط كالإسقاط projection ونظام الإحداثيات المستخدم coordinate system وكذا استدلال الخريطة datum ....إلخ وإذا لم تتوافر هذه المعلومات فمن الصعب معرفة نوع الإسقاط الذي نستخدمه للتعامل مع الخريطة (إذا تم اختيار إسقاط خاطء فإن ذلك يحدث تشويها للخريطة) كما يصعب تحديد كيفية تحويل قواعد البيانات بين نظم الإحداثيات المختلفة.
• من المهم أيضا توثيق البيانات الخاصة بهياكل قواعد البيانات database structures المخزنة (سواء بيانات هندسية أو وصفية) وكذا المصطلحات الفنية وهيكل الملف file structure وكيفية تنسيق البيانات data format وذلك لتسهيل تبادل البيانات بين النظم المختلفة (سواء كانت برامج أو معايير standards) .
• يجب أيضا توثيق البيانات بالامتداد المستقبلي المخطط له (بالنسبة للبيانات) بالإضافة إلى الامتداد الواقعي الذي يمثل كل من الامتداد المكاني (الإحداثيات والوحدات الإدارية...إلخ ) والامتداد الزمني وبالتالي لابد أن نفكر هل البيانات ملائمة للاستخدام (حاليا/ بعد شهرين/ بعد 6 أشهر فمثلا بعض قواعد البيانات مثل بيانات التعدلد السكاني قد تكون صالحة لفترة محدودة مما يوجب علينا توضيح ذلك في البيانات التوثيقية metadata) وهل سيتم جمع بيانات أخرى مستقبلا وكذا ما هي تواريخ جمع البيانات وما هي فترة التحديث الدوري لها وهذه المعلومات ستساعد المستخدم لتحديد مدى ملائمة البيانات للاستخدام كما أنها فرصة ليعلم المستخدم عن الامتدادات المستقبلية لقاعدة البيانات.
• يمكننا اعتبار البيانات التوثيقية metadata كإفادات للجودة والتي تعد مكونا هاما من مكونات البيانات التوثيقة التي تحتوي على:
1- أصل قاعدة البيانات مع وصف لمصدر البيانات وعملية تطور القاعدة (معلومات عن المكان الذي استخرجت منه البيانات وكيف تم معالجتها processed قبل إدخالها لقاعدة البيانات فمثلا هل تم فحصها أو إجراء تحليلات إحصائية عليها).
2- الدقة الهندسية (منهجية تجميع البيانات الهندسية وما هي الدقة المستهدفة إذا تم جمع البيانات من خلال أجهزة مساحية متقدمة فإنها تكون أكثر دقة من البيانات الهندسية المستخرجة من الصور الجوية) والتي تؤثر على دقة الإحداثيات (إحداثي النقطة على الخريطة يختلف عن إحداثيها في الطبيعة بمسافة 1 متر أم 10 متر) ويستخدم لقياس هذه الدقة في بعض التطبيقات ما يطلق عليه Root Mean Square (RMS).
3- دقة البيانات الوصفية (كما بالبيانات الهندسية فإن منهج جمع البيانات الوصفية سيؤثر على الدقة) وهل تم جمع كل البيانات من الطبيعة بقياسات حقيقية أم تم تقديرها أو عمل interpolation لها.
4- الدقة الزمنية لقاعدة البيانات (هل هي صالحة للاستخدام خلال فترة معينة وما هي هذه الفترة هل هي شهر أم سنة ...إلخ).
5- Logical consistency (كيف تم وضع البيانات معا وهل كل كيان متصل بالآخر وهل كل كيان له علاقة بالآخرين) وهو ما يفصل طريقة إنتاج قاعدة البيانات والعمليات الفرعية المستخدمة في ذلك ومن المهم أيضا في هذا العنصر تحديد نوع ال topology (spaghetti topology of full polygon topology).
6- الكمال (التمام) completeness وتحدد ما إذا كانت كل المواصفات السابقة صحيحة للمساحة الجغرافية (المرصودة في قاعدة البيانات) كلها أم هناك اختلافات في الجودة أو الدقة الزمنية بين المناطق الجزئية وبعضها فقد تكون دقة الرسم في إحدى المناطق الجزئية ممتازة ولكنها أقرب للكروكي في منطقة جزئية أخرى .
• ينبغي أن تحتوي البيانات التوثيقية على البيانات الإدارية الخاصة بقاعدة البيانات وذلك كخدمة لمستخدمي قاعدة البيانات المحتملين في المستقبل لأن قاعدة البيانات يتم بيعها في أغلب الحالات ولا يتم إعطاءها مجانا وبالتالي فإن هذه البيانات الإدارية تكون بمثابة الدعاية و الإعلان للعملاء المحتملين في المستقبل وتساعدهم في الاستفسار عن البيانات وكذا في كيفية طلب شراء هذه البيانات كما يتحدد من خلالها التنسيق format الذي يتم تسليم البيانات على صورته وكذا الوسيلة media (عن طريق البريد الإلكتروني e-mail أو CD-ROM or diskette) وكذا الخدمات الإضافية التي يمكن لمنتج البيانات القيام بها مثل إمكانية عمل التحليلات المختلفة على هذه البيانات.