தரவுதள கருத்துருக்கள்: ஒரு மதிப்பெண் வினாக்கள், புத்தக வினா விடைகள் மற்றும் குறிப்புகள்

தரவுதள கருத்துருக்கள் பற்றி

நடுத்தரம் ~90 நிமிடப் படிப்பு

தரவு (Data) என்பது 87 என்ற எண் அல்லது சென்னை என்ற சொல் போன்ற செயலாக்கப்படாத உண்மை. தரவைச் செயலாக்கி ஒழுங்குபடுத்திய பிறகு கிடைப்பது தகவல் (Information); எ.கா. «அனு கணினி அறிவியலில் 87 மதிப்பெண் பெற்றார்». தரவுதள மேலாண்மை அமைப்பு (DBMS) என்பது இத்தகைய தரவைச் சேமித்து, தேவைப்படும்போது மீட்டெடுக்க உதவி, யார் அதை மாற்றலாம் என்பதைக் கட்டுப்படுத்தும் மென்பொருள். இந்த அலகு முழுவதும் இந்த ஒரு கருத்தின் மீதே கட்டப்படுகிறது.

அங்கிருந்து பாடம் அட்டவணைகளுக்குச் செல்கிறது. உறவுநிலை மாதிரியில் அட்டவணை உறவுநிலை (relation) எனவும், வரிசை (row) டூப்பிள் (tuple) எனவும், நெடுவரிசை (column) பண்புக்கூறு (attribute) எனவும் அழைக்கப்படும். ஐந்து தரவுதள மாதிரிகளைப் பார்ப்பீர்கள். ஒன்றுக்கு-ஒன்று, ஒன்றுக்கு-பல, பலவற்றுக்கு-ஒன்று, பலவற்றுக்கு-பல என்ற உறவுமுறைகள் மூலம் உருப்பொருள்கள் (entities) எப்படி இணைகின்றன என்பதையும், சாதாரணக் கோப்பு அடிப்படையிலான DBMS ஐ விட RDBMS தேவையற்ற மிகைமையை (redundancy) ஏன் நன்றாகக் குறைக்கிறது என்பதையும் கற்பீர்கள்.

இந்த அலகின் வினாக்கள் பொதுவாகச் சுருக்கமானவை, வரையறை சார்ந்தவை: DBMS இன் கூறுகள், DBMS க்கும் RDBMS க்கும் உள்ள வேறுபாடு, படிநிலை மற்றும் வலையமைப்பு மாதிரிகள், உறவுநிலை இயற்கணிதக் குறியீடுகள். ஒவ்வொரு செயல்பாட்டின் குறியீட்டையும் பொருளையும் சேர்த்தே படியுங்கள்; ஒரு மதிப்பெண் வினாக்கள் பெரும்பாலும் ஒன்றைக் கொடுத்து மற்றதைக் கேட்கும்.

நீங்கள் கற்பவை

• தரவையும் தகவலையும் ஒவ்வொன்றுக்கும் ஒரு எடுத்துக்காட்டுடன் வேறுபடுத்துதல்.
• DBMS இன் ஐந்து கூறுகளைப் பட்டியலிட்டு, DBMS க்கும் RDBMS க்கும் உள்ள முக்கிய வேறுபாடுகளைக் கூறுதல்.
• படிநிலை, வலையமைப்பு, உறவுநிலை, ER, பொருள் மாதிரிகளை விவரித்தல்.
• கொடுக்கப்பட்ட சூழலிலிருந்து இரண்டு உருப்பொருள்களுக்கு இடையிலான உறவுமுறையின் வகையைக் கண்டறிதல்.
• \(\sigma\), \(\Pi\) பயன்படுத்தித் தேர்வு, செயல்திட்டச் செயல்பாடுகளை எழுதுதல், படித்தல்.
• சிறிய உறவுநிலைகளின் மீது சேர்ப்பு, வெட்டு, கண வேறுபாடு, கார்டீசியன் பெருக்கம் ஆகியவற்றின் விடையைக் கண்டறிதல்.

தொடங்குவதற்கு முன்

• கோப்புகள் பற்றிய அடிப்படைக் கருத்தும் கணினி தரவை எப்படிச் சேமிக்கிறது என்பதும்.
• கணிதத்தில் உள்ள கணக் கோட்பாடு: சேர்ப்பு, வெட்டு, வேறுபாடு.
• முந்தைய பைத்தான் பாடங்களில் பார்த்த தரவுப் பட்டியல்கள், அட்டவணைகள் பற்றிய பழக்கம்.

தரவுதள கருத்துருக்கள் — விரிவான விளக்கம்

தரவுதளக் கருத்துருக்கள்: தெரிந்துகொள்ள வேண்டியவை

தரவு, தகவல், DBMS

தரவு செயலாக்கப்படாத மூல வடிவில் இருக்கும். ஒரு பொருள் தரும் வகையில் ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட தரவே தகவல். DBMS என்பது ஒரு தரவுதளத்தை வரையறுக்க, உருவாக்க, பராமரிக்க, அதற்கான அணுகலைக் கட்டுப்படுத்தப் பயனர்களுக்கு உதவும் மென்பொருள். பதிவுகளைத் தனித்தனிக் கோப்புகளில் வைப்பதோடு ஒப்பிடும்போது, DBMS தரவை முரண்பாடின்றி (consistent) வைத்திருக்கிறது, பாதுகாப்பைச் செயல்படுத்துகிறது, பல பயனர்கள் ஒரே நேரத்தில் வேலை செய்ய அனுமதிக்கிறது, ஒரே தரவு பலமுறை சேமிக்கப்படுவதைக் குறைக்கிறது.

RDBMS மற்றும் DBMS இன் கூறுகள்

RDBMS எல்லாத் தரவையும் வரிசைகளும் நெடுவரிசைகளும் கொண்ட அட்டவணைகளில் சேமிக்கிறது. பெரிய அட்டவணைகளைத் தொடர்புடைய சிறிய அட்டவணைகளாகப் பிரிக்க இயல்பாக்கத்தை (normalization) பயன்படுத்துகிறது. இது மிகைமையைக் குறைத்து, புதுப்பிப்பு முரண்களை (update anomalies) தவிர்க்கிறது. DBMS க்கு ஐந்து கூறுகள் உண்டு: வன்பொருள், மென்பொருள், தரவு, நடைமுறைகள் (வழிமுறைகள்), SQL போன்ற தரவுதள அணுகல் மொழிகள். பட்டியலிடும்போது மாணவர்கள் நடைமுறைகளை அடிக்கடி மறந்துவிடுகின்றனர்; ஐந்தையும் படியுங்கள்.

உறவுநிலைச் சொற்களும் தரவு மாதிரிகளும்

உறவுநிலைத் தரவுதளத்தில் அட்டவணை ஒரு உறவுநிலை, வரிசை ஒரு டூப்பிள், நெடுவரிசை ஒரு பண்புக்கூறு. தரவு எப்படிக் குறிக்கப்படுகிறது, எப்படி இணைக்கப்படுகிறது என்பதை விவரிப்பது தரவு மாதிரி. பாடநூல் இவற்றை விளக்குகிறது: படிநிலை மாதிரி (ஒவ்வொரு சேய்க்கும் ஒரே ஒரு பெற்றோர் மட்டும் உள்ள மரம்), வலையமைப்பு மாதிரி (ஒரு சேய்க்கு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட பெற்றோர் இருக்கலாம்), உறவுநிலை மாதிரி, உருப்பொருள்-உறவுமுறை (ER) மாதிரி, பொருள் மாதிரி. ER மாதிரி ஒரு வரைபடமாக வரையப்படுகிறது; தரவுதளத்தை உருவாக்கும் முன் அதைத் திட்டமிட இது பயன்படுகிறது.

உறவுமுறைகளின் வகைகள்

ஒரு பக்கத்தின் பதிவுகள் மறுபக்கத்தின் எத்தனை பதிவுகளுடன் பொருந்துகின்றன என்பதை வைத்து உருப்பொருள்களுக்கு இடையிலான உறவுமுறைகள் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன: ஒன்றுக்கு-ஒன்று (ஒரு மாணவர், ஒரு தேர்வு எண்), ஒன்றுக்கு-பல (ஒரு துறை, பல பணியாளர்கள்), பலவற்றுக்கு-ஒன்று (பல பணியாளர்கள், ஒரு துறை), பலவற்றுக்கு-பல (பல மாணவர்கள், பல பாடப்பிரிவுகள்). தொடர்புடைய அட்டவணைகளை இணைக்கத் திறவுகோல்கள் (keys) பயன்படுகின்றன; இதனால் ஒவ்வொரு பதிவையும் சரியாகப் பொருத்த முடிகிறது.

உறவுநிலை இயற்கணிதம்

உறவுநிலை இயற்கணிதத்தை (Relational algebra) அறிமுகப்படுத்தியவர் E. F. Codd. இது ஒரு நடைமுறை வினவல் மொழி (procedural query language): ஒவ்வொரு செயல்பாடும் ஒன்று அல்லது இரண்டு உறவுநிலைகளை எடுத்து, விடையாக ஒரு புதிய உறவுநிலையைத் தருகிறது. ஒருமச் செயல்பாடுகள் (unary) இரண்டு: நிபந்தனையை நிறைவு செய்யும் வரிசைகளைத் தேர்ந்தெடுக்கும் தேர்வு (select) (\(\sigma\)), நெடுவரிசைகளைத் தேர்ந்தெடுத்து விடையில் உள்ள நகல் வரிசைகளை நீக்கும் செயல்திட்டம் (project) (\(\Pi\)). கணச் செயல்பாடுகள்: சேர்ப்பு (\(\cup\)), வெட்டு (\(\cap\)), கண வேறுபாடு (\(-\)), கார்டீசியன் பெருக்கம் (\(X\)). சேர்ப்பு, வெட்டு, வேறுபாடு ஆகியவற்றுக்கு இரண்டு உறவுநிலைகளிலும் ஒரே எண்ணிக்கையிலான பண்புக்கூறுகளும் பொருந்தும் களங்களும் (domains) இருக்க வேண்டும்.

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

• DBMS ஐயும் RDBMS ஐயும் குழப்புவது. DBMS வழிசெலுத்தல் மாதிரியைப் (பதிவுகள் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டவை) பயன்படுத்துகிறது, இயல்பாக்கம் செய்வதில்லை; RDBMS தொடர்புடைய அட்டவணைகளில் தரவைச் சேமிக்கிறது, இயல்பாக்கமும் செய்கிறது.
• உறவுநிலைச் சொற்களை மாற்றிப் புரிந்துகொள்வது. உறவுநிலை என்றால் அட்டவணை, டூப்பிள் என்றால் வரிசை, பண்புக்கூறு என்றால் நெடுவரிசை. டூப்பிள் ஒருபோதும் நெடுவரிசை அல்ல.
• செயல்திட்டம் நகல் நெடுவரிசைகளை நீக்குகிறது என்று நினைப்பது. செயல்திட்டம் நீங்கள் குறிப்பிடும் நெடுவரிசைகளை மட்டும் வைத்திருக்கும்; அந்த விடையில் உள்ள நகல் வரிசைகள் நீக்கப்படும்.
• வேறுபட்ட கட்டமைப்புள்ள உறவுநிலைகள் மீது சேர்ப்பு, வெட்டு அல்லது வேறுபாட்டைப் பயன்படுத்துவது. இரண்டு உறவுநிலைகளிலும் ஒரே எண்ணிக்கையிலான பண்புக்கூறுகளும் பொருந்தும் களங்களும் இருக்க வேண்டும்.
• கார்டீசியன் பெருக்கத்தின் அளவைத் தவறாகக் கணக்கிடுவது. வரிசைகளின் எண்ணிக்கை பெருக்கப்படும் (3 வரிசைகளும் 2 வரிசைகளும் 6 வரிசைகளைத் தரும்); நெடுவரிசைகளின் எண்ணிக்கை கூட்டப்படும்.

இவற்றை பயிற்சித் தேர்வு மூலம் சோதித்துப் பாருங்கள்; பிறகு விடையுடன் கூடிய வினாக்கள் பகுதியில் விரிவான விளக்கத்தைப் படியுங்கள்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

தரவுக்கும் தகவலுக்கும் உள்ள வேறுபாடு என்ன?

தரவு என்பது 87, 92, கவின் போன்ற, எந்தச் சூழலும் இல்லாத மூல உண்மைகளின் தொகுப்பு. தகவல் என்பது பொருள் தரும் வகையில் செயலாக்கப்பட்டு அடுக்கப்பட்ட தரவு; எ.கா. கவின் இயற்பியலில் 92 மதிப்பெண் பெற்றதைக் காட்டும் மதிப்பெண் சான்றிதழ்.

RDBMS இல் இயல்பாக்கம் ஏன் பயன்படுகிறது?

ஒரே உண்மை பல இடங்களில் சேமிக்கப்படாமல் இருக்க, இயல்பாக்கம் தரவைத் தொடர்புடைய சிறிய அட்டவணைகளாகப் பிரிக்கிறது. இது மிகைமையைக் குறைக்கிறது; பதிவுகளைச் செருகும்போதும் புதுப்பிக்கும்போதும் நீக்கும்போதும் முரண்கள் வராமல் தடுக்கிறது.

உறவுநிலை, டூப்பிள், பண்புக்கூறு என்றால் என்ன?

உறவுநிலை என்பது ஒரு அட்டவணை. டூப்பிள் என்பது அந்த அட்டவணையின் ஒரு வரிசை; அது ஒரு பதிவை வைத்திருக்கும். பண்புக்கூறு என்பது ஒரு நெடுவரிசை; அது ஒவ்வொரு பதிவுக்கும் பெயர், வயது போன்ற ஒரு வகை மதிப்பை வைத்திருக்கும்.

படிநிலை மாதிரி வலையமைப்பு மாதிரியிலிருந்து எப்படி வேறுபடுகிறது?

படிநிலை மாதிரியில் தரவு ஒரு மரம் போல அடுக்கப்படும்; ஒவ்வொரு சேய்ப் பதிவுக்கும் ஒரே ஒரு பெற்றோர் மட்டுமே இருக்கும். வலையமைப்பு மாதிரியில் ஒரு சேய்க்கு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட பெற்றோர் இருக்கலாம்; எனவே பலவற்றுக்கு-பல உறவுமுறைகளைக் குறிக்க முடியும்.

தேர்வு, செயல்திட்டச் செயல்பாடுகள் என்ன செய்கின்றன?

இரண்டும் ஒருமச் செயல்பாடுகள். தேர்வு (\(\sigma\)) நிபந்தனையை நிறைவு செய்யும் வரிசைகளை எடுக்கிறது; எனவே இது கிடைமட்டமாக வேலை செய்கிறது. செயல்திட்டம் (\(\Pi\)) குறிப்பிட்ட நெடுவரிசைகளை மட்டும் எடுக்கிறது; எனவே இது செங்குத்தாக வேலை செய்கிறது, விடையில் உள்ள நகல் வரிசைகள் நீக்கப்படும்.

கார்டீசியன் பெருக்கம் என்ன தரும்?

முதல் உறவுநிலையின் ஒவ்வொரு வரிசையையும் இரண்டாவதன் ஒவ்வொரு வரிசையுடனும் இணைக்கிறது. முதல் அட்டவணையில் 3 வரிசைகளும் இரண்டாவதில் 2 வரிசைகளும் இருந்தால், விடையில் 3 x 2 = 6 வரிசைகள் இருக்கும்; அதன் நெடுவரிசைகள் இரண்டு அட்டவணைகளின் எல்லா நெடுவரிசைகளும் ஆகும்.