ماذا ولماذا وكيف لأدوات نمذجة البيانات

By |2021-04-01T16:56:36+00:00أبريل شنومست، شنومكس|

سواء أكان معلمك التالي كمسؤول رئيسي للتكنولوجيا هو ترحيل بيانات مؤسستك إلى السحابة أو إطلاق عملية تخزين بيانات كاملة النطاق ، فإن إنشاء نموذج تكامل يوحد البيانات المخزنة في أنظمة المصدر يمكن أن يبسط إدارة البيانات. في النهاية تحديد كيفية تقديم البيانات المخزنة للمعلومات ، ومدى استخدام هذه المعلومات من قبل صانعي القرار. هذا هو المكان الذي تأتي فيه أدوات نمذجة البيانات.

ما هي نمذجة البيانات وماذا يترتب عليها؟

يُعرف الهيكل المنطقي لقاعدة البيانات ، مع قيودها وعلاقاتها ، بنموذج البيانات. الهيكل يحدد كيف يتم تخزين البيانات وكيف سيصل إليه النظام. هناك حاجة إلى برامج نمذجة البيانات الفعالة للحصول على بنية مناسبة للبيانات. عند إجراء العناية الواجبة بشأن الاستفادة من بياناتك لدعم قرارات العمل ، فإن سلامة البيانات المذكورة هي شرط مسبق بالغ الأهمية. قبل حساب بياناتهم للحصول على رؤى قيمة ، يجب أن تتمتع المؤسسات بثقة تامة في دقة الإدخال وموثوقية بياناتها ، لأن الخطأ أثناء إدخال البيانات يعني بطبيعة الحال المخرجات التالفة بالإضافة إلى التكرار عبر قاعدة البيانات. هناك العديد من المصادر المفتوحة لمنمذجة البيانات المتاحة أيضًا. تتضمن بعض الأمثلة البارزة لمصممي البيانات مفتوحة المصدر مصمم قاعدة البيانات و Archi ومطور Oracle SQL.

كل مثيل من قاعدة البيانات متطابق إلى حد ما ، وقد تم تصميم العلاقات والقواعد وبرمجتها في قاعدة البيانات بواسطة مصمم النماذج. يجب أن يفهم المبرمج المثالي لهذه الوظيفة ذلك ويضع خطة لتنفيذ المهمة بدقة وكفاءة.

الطبقات الثلاث لنموذج البيانات

إذن ، ما الذي تخطط للقيام به مع كل مواصفات البيانات التنظيمية التي تراكمت لدى شركتك على مر السنين؟ هل تهدف إلى الترحيل إلى نظام جديد أو ربما ترقية نظام موجود ، أو ربما إنشاء مستودع بيانات ينتج عنه رؤى؟ في كلتا الحالتين ، سيتم تنظيم بياناتك باستخدام أداة نمذجة مستودع البيانات في واحدة من الطبقات الثلاث المميزة التالية ، لكل منها موضع ووظيفة محددة. دعنا نتعمق في كل طبقة على حدة:

نموذج مفاهيمي

هذا هو المستوى الأساسي للنموذج الذي يحدد بنية البيانات وفقًا لمتطلبات العمل. وهو يركز على السمات والإدخالات والعلاقات الموجهة للأعمال.

الخصائص

  • يوفر تغطية على مستوى المنظمة لمفاهيم الأعمال
  • إنها تلبي احتياجات جمهور أعمال معين.
  • تم بناء الطبقة المفاهيمية بشكل مستقل عن أي مواصفات للأجهزة أو سعة التخزين أو قيود البرامج. ينصب التركيز على تمثيل البيانات كما يتم عرضها في العالم الحقيقي.

نموذج منطقي

هذه الطبقة أكثر تعقيدًا وهيكلية من الطبقة المفاهيمية. يحتوي على معلومات حول كيفية تنفيذ النموذج من خلال تحديد هيكل وعلاقات عناصر البيانات. الميزة الرئيسية للنموذج المنطقي هي أنه يوفر أساسًا ثابتًا لنموذج البيانات المنطقي والمادي.

الخصائص

  • يسرد النموذج المنطقي متطلبات المشروع ولكن اعتمادًا على النطاق يمكن أن يتكامل أيضًا مع نماذج البيانات الأخرى.
  • تم تصميمه وتطويره بشكل مستقل عن DBMS.
  • أنواع البيانات لعناصر البيانات لها طول دقيق.

النموذج المادي

توضح الطبقة المادية كيفية تنفيذ نموذج البيانات في نظام إدارة قاعدة البيانات. إنه يبسط منهجية التنفيذ في شكل جداول ، وفهارس ، وتقسيم ، وما إلى ذلك. يساعد نموذج البيانات المادية على تصور بنية قاعدة البيانات بالكامل.

الخصائص

  • يسرد النموذج المادي احتياجات مشروع واحد ولكن اعتمادًا على نطاق المشروع يمكن أن يتكامل أيضًا مع النماذج المادية الأخرى.
  • يحتوي هذا النموذج على جدول العلاقات بين البيانات ، ويتناول بطلان ومضمون العلاقات المذكورة.
  • تم تصميمه وتطويره خصيصًا لإصدار DBMS محدد ، والتكنولوجيا المستخدمة للمشروع ، وتخزين البيانات المطلوبة ، والموقع.
  • يجب أن تحتوي جميع الأعمدة من أجل التمثيل الدقيق للبيانات على نوع بيانات دقيق وقيم افتراضية وطول.
  • يجب أن تحتوي الأعمدة على أنواع بيانات وأطوال وقيم افتراضية دقيقة.
  • تم تحديد المفاتيح الأساسية والمفاتيح الخارجية وملفات تعريف الوصول والفهارس والتفويض مسبقًا.

تقنيات نمذجة البيانات لتعزيز عملك | مدونة | ما جراف

تقنيات نمذجة البيانات (المصدر: Whatagraph)

مقاربات نمذجة البيانات

هناك مجموعة متنوعة من الطرق للتعامل مع احتياجات نمذجة البيانات المحددة لعملك ، ومع ذلك ، فإن يظل المفهوم الأساسي لتقسيم البيانات إلى طبقات نموذج بيانات مفاهيمية ومنطقية ومادية متشابهًا لجميع أنواع نماذج البيانات. دعنا نلقي نظرة فاحصة على أنواع نماذج قواعد البيانات الأكثر استخدامًا:

  • النمذجة العلائقية
  • النمذجة الهرمية
  • نمذجة بيانات الشبكة
  • النمذجة الكائنية
  • نمذجة العلاقات بين الكيانات
  • النمذجة العلائقية للكائنات

النمذجة العلائقية

ربما كان الأسلوب الأكثر شيوعًا هو النموذج العلائقي ، الذي تم تقديمه في السبعينيات ، وتم دمجه مع SQL (لغة الاستعلام الهيكلية). يستخدم هذا النموذج مجموعة من العلاقات لتمثيل قاعدة البيانات عن طريق فرز البيانات في الجداول بناءً على العلاقات المحددة. يحتوي كل جدول من هذه الجداول على صفوف وأعمدة ، يمكن على أساسها تعيين السمات ، على سبيل المثال تاريخ الميلاد أو الرمز البريدي أو الأسعار. يمكن تحديد سمة معينة أو حتى مجموعة منها كمفتاح أساسي. يمكن استخدام المفتاح الأساسي أو الإشارة إليه في جدول آخر لإنشاء روابط أو لسهولة الوصول إليه ، في هذه المرحلة ، يصبح مفتاحًا خارجيًا.

النمذجة الهرمية

هذا النهج مثالي للمعلومات التي تتعامل مع البيانات الهرمية ، فهو يتعامل مع خلق الكفاءة وتحديد التكرار في أي من هيكل مؤسستك ، واللوجستيات الخاصة بك ، وأكثر من ذلك ، التطبيقات لا حصر لها. هنا كل إدخال لسجل له جذر واحد أو أصل واحد. يتم إدخال هذه السجلات بترتيب معين ؛ ثم يتم استخدام نفس الترتيب لتخزين البيانات في قاعدة البيانات الفعلية. تم استخدامها بشكل أساسي بواسطة IMS (أنظمة إدارة المعلومات) الخاصة بشركة IBM في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات ، ويبدو أنها أصبحت شائعة جدًا في الوقت الحاضر نظرًا لقلة كفاءتها التشغيلية.

نمذجة بيانات الشبكة

من نواحٍ عديدة ، يعتمد نموذج بيانات الشبكة على النموذج الهرمي من خلال توفير علاقات أطراف بأطراف بين السجلات المرتبطة ، مما يعني أنه يمكن أن يكون هناك العديد من الآباء لسجل معين. مع المفهوم الأساسي لنظرية المجموعة الرياضية ، تم بناء هذا النموذج بمجموعات كاملة من السجلات ذات الصلة.

النمذجة الكائنية

هناك نوعان من قواعد البيانات الشيئية:

أولا، قاعدة بيانات الوسائط المتعددة هي وسيلة تتضمن وسائط ، يمكن أن تكون صورًا ، وما إلى ذلك ، والتي لا يمكن إدراجها في قاعدة البيانات العلائقية.

ثانيًا ، أ قاعدة بيانات النص التشعبي هو الذي يسمح بربط أي كائن بكائن آخر. إنه منقذ لتنظيم البيانات المتباينة ، ومع ذلك ، هذا ليس لإجراء تحليل رقمي.

إن قاعدة بيانات موجهة للكائنات ربما يكون النموذج معروفًا أكثر بنموذج ما بعد العلائقية ، حيث يتم إدراجه في الجداول ، على سبيل المثال لا الحصر. تسمى هذه النماذج نماذج قواعد البيانات الهجينة.

نمذجة العلاقات بين الكيانات

على غرار نموذج بيانات الشبكة ، يلتقط نموذج علاقة الكيان بوضوح العلاقات بين الكائنات والكيانات في العالم الحقيقي. ومع ذلك ، فإنه لا يرتبط ماديًا ببنية قاعدة البيانات. بدلاً من ذلك ، يتم استخدامه لتصميم قواعد البيانات بشكل مفاهيمي.

النمذجة الكائنية العلائقية

يحتوي هذا النموذج الخاص على وظائف متقدمة خاصة به إلى جانب بساطة النموذج العلائقي ، مما يجعل هذا الاختلاف هو نموذج الكائن العلائقي. يعتبر هذا النوع من نموذج البيانات نموذجًا هجينًا يسمح للمصممين بدمج كائنات جديدة في بيئة منظمة مألوفة.

الآن دعنا نلقي نظرة فاحصة على بعض البرامج التي ستتيح لك إنشاء أي من نماذج قواعد البيانات المذكورة أعلاه.

تسريع ترحيل البيانات باستخدام أدوات نمذجة البيانات

أدوات نمذجة البيانات التي سنناقشها في هذا القسم متعددة الاستخدامات وغنية بالميزات. هم أيضًا مصممون بيانات مفتوحون المصدر وفريدون بطريقة أو بأخرى يمكن لهذه الأدوات أداء مجموعة من المهام لإنشاء نماذج بيانات معقدة ومبتكرة. اطلع على القائمة وحدد برنامج نمذجة البيانات الذي يناسب احتياجاتك التنظيمية على أفضل وجه.

ER / ستوديو

تم تصميم الميزات المضمنة في هذه التقنية بشكل أساسي لتصميم بنية قاعدة البيانات والبيانات ، مما يسمح للمصممين بأتمتة مهام الذهن والتركيز بشكل أكبر على دقة نموذج البيانات. الأنسب ER / Studio لتصميم ملف مادي و طبقة نموذج البيانات المنطقية من النموذج. الأداة التي تم إنشاؤها بواسطة Embarcadero Technology ، تقوم أيضًا بإنشاء رمز تلقائي لمجموعة من قواعد البيانات.

ميزات البرنامج

  • وهو يدعم البرمجة النصية وأتمتة التعليمات البرمجية.
  • يضمن ER / Studio الاتساق عبر جميع قواعد البيانات والنماذج.
  • تتضمن التنسيقات المدعومة PNG و HTML و RTF و JPEG والمخطط و XML و DTD.
  • لكل تغيير تجريه على مستوى قاعدة البيانات ، تقوم هذه الأداة بتحليل الأثر.

برنامج InfoSphere Data Architect بواسطة IBM

يعد IBM InfoSphere Data Architect عبارة عن أداة تصميم ونمذجة بيانات مؤسسية تساعد على تبسيط تكامل البيانات وبناء خطوط بيانات ذكية لذكاء الأعمال وإدارة البيانات ومبادرات البنية الموجهة للخدمة. تتيح لك أدوات نمذجة البيانات من IBM إمكانية التعاون في نماذج البيانات ، وإنشاء عمليات البيانات وأتمتها ، وتقليل الوقت اللازم للتنفيذ والتسويق.

  • يدعم الاستعلام عن البيانات الأصلية وتحليل البيانات الوصفية
  • يدعم نمذجة البيانات المادية والمنطقية المعروفة أيضًا باسم التمثيل الافتراضي للبيانات
  • التكامل مع منتجات وأصول IBM الأخرى
  • إدارة التحكم في المصدر باستخدام Git و Microsoft Team Foundation Server

Astera Centerprise أداة نمذجة البيانات

Astera Centerprise هي عبارة عن نظام أساسي لتكامل البيانات من الجيل التالي تم تصميمه لدعم ودعم احتياجات تكامل البيانات المعقدة ذات الحجم الكبير للمؤسسات الصغيرة والكبيرة. مع Asteraأداة نمذجة البيانات الخاصة بك تحصل على نظرة ثاقبة على صحة تعيينات البيانات التي قمت بإنشائها. يمكنك فحص عينة من البيانات التي تتم معالجتها في كل خطوة من خطوات عملية التحويل.

ميزات البرنامج

  • Astera Centerprise يوفر واجهة موحدة ومبسطة ، ويدعم قدرات نمذجة البيانات الأكثر استخدامًا.
  • يقدم إمكانيات ETL (الاستخراج ، التحميل ، التحويل).
  • قم بتمييز البيانات التي تقوم بجمعها وتخزينها منطقياً.
  • ميزات تنسيق سير العمل ، مع القدرة على إنشاء الفروع والتبعيات.
  • جدولة مهام محددة لتاريخ لاحق ليتم إكمالها تلقائيًا ، أو ببساطة إنشاء بروتوكول تشغيل.

باور ديزاينر

يمكن القول إن أقوى أداة نمذجة في الصناعة لتصل إلى السوق هي PowerDesigner. هذا البرنامج المحدد هو الحل المناسب للتعامل مع نماذج البيانات المعقدة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر أداة نمذجة قوية وإدارة البيانات الوصفية وتقنية الارتباط والمزامنة وتحليل التأثير وإعداد التقارير على شبكة الإنترنت.

ميزات البرنامج

  • يجري تحليل التأثير للنماذج المتكاملة على مستوى المؤسسة أو على المشروع.
  • يمكن للمطورين والمعماريين في المؤسسات مشاركة البيانات عبر مستودع بيانات وصفية آمن.
  • ينشئ وثائق يحركها المعالج للنظام.
  • يدعم بيئة تطوير البرمجيات المفتوحة.
  • لديها القدرة على تكوين اتصالات بين نماذج البيانات ولغات الأعمال والمتطلبات من خلال استخدام تقنية الارتباط والمزامنة.

Sparx Systems مهندس معماري

تسمح لك أداة نمذجة البيانات هذه بإنشاء ومشاركة الأفكار والتحقق وإنشاء المخططات وسير العمل بالإضافة إلى نماذج البيانات. تم تصميم هذه الأداة لنظام التشغيل Microsoft Windows ، وهي متوافقة حتى مع نظام التشغيل Linux OS من خلال طبقة توافق Wine و Mac CrossOver على نظام التشغيل Mac OS. الأداة مفيدة للغاية لإدارة المشاريع أيضًا.

ميزات البرنامج

  • إن القدرة على إدارة المتطلبات مدمجة ، لذلك إذا قمت بإنشاء نموذج بيانات ثقيل للغاية بحيث لا يمكن التعامل مع مواصفات نظامك المادي ، فسوف يحذرك.
  • توفر الأداة إمكانية تتبع كاملة من المتطلبات إلى النشر.
  • يدعم العديد من اللغات التنموية ولديه محرر WYSIWYG.
  • يمكنك إنشاء وثائق النموذج تلقائيًا.
  • في إدارة المشروع ، يمكنك استخدام هذه الأداة لتعيين الموارد لعناصرها ، وقياس الجهود والمخاطر ، وتقدير حجم المشروع ، وتنفيذ عدد كبير من المهام الأخرى.
  • إجراء الهندسة العكسية وإنشاء بنية مدفوعة بالنموذج ومحاكاة النموذج الديناميكي.

مصمم بيانات SQL المطور

يعد مصمم البيانات هذا أداة رسومية مجانية للاستخدام من قبل Oracle. يسمح لك بتصفح أنواع مختلفة من نماذج البيانات وإنشائها وتحديثها. قدرات هندسية عكسية وأمامية ، يمكن تشغيل نموذج البيانات هذا في كل من المنشأة وعلى السحابة.

خصائص البرامج:

  • إنه يعمل مع 5 من أصل 6 أنواع من نمذجة البيانات ، وهي العلائقية ، والتسلسل الهرمي ، والشبكة ، والموجهة للكائنات ، وعلاقة الكيان ، ونموذج الكائن-العلائقية.
  • إجراء الهندسة العكسية وتحليل الأثر.
  • تداخل الرسوم البيانية الخاصة بك عن طريق ربط الرسوم البيانية النموذجية من نماذج منفصلة معا.
  • إنشاء التقارير تلقائيًا.

فوائد نمذجة البيانات

سينتج عن برنامج نمذجة البيانات الصحيح نماذج بيانات جيدة التصميم تميل إلى التراكم مع التقنيات الأخرى مثل fintech to تقدم قدرا كبيرا من الرؤى التي تجعل مؤسستك قادرة على المنافسة. إن تمكين الرؤى المستندة إلى البيانات حول موظفيك وعملائك والمنافسة وكذلك المساهمين هو ما تدور حوله نمذجة البيانات. يمكن لمؤسستك تجربة الامتيازات في المجالات التالية:

أداء

  • يعمل نموذج البيانات المصمم جيدًا بسرعة كبيرة ويجعل ضبط قاعدة البيانات أسهل.

التكلفة

  • نظرًا لأن عمليات الإشراف على الأخطاء والأخطاء في نماذج البيانات يتم اكتشافها مبكرًا ، مما يحميك من النكسات باهظة الثمن في المستقبل.

كفاءة

  • يكافئ نموذج البيانات الذي تم إنشاؤه بشكل سيء تقاطعًا بدون إشارات مرور ، بينما يسمح النموذج المصمم جيدًا للبيانات بالتدفق بسلاسة وسرعة أثناء تقديم الطعام لطلبات التحليل وإجراء الحسابات عند الطلب وفي الوقت الفعلي.

إختيار

  • اجعل بياناتك أكثر اتساقًا إحصائيًا وتقليل أخطاء الحوسبة بشكل ملحوظ.

لاختتام هذه المناقشة حول أدوات نمذجة البيانات ، يمكننا أن نقول بثقة أن هذه هي من بين أفضل أدوات نمذجة مستودع البيانات من حيث الاتساق ، ودعم عدد كبير من قواعد البيانات. أثناء العمل أيضًا مع نماذج البيانات الكبيرة والمعقدة ، جميعها في المجمل أدوات رائعة ذات وظائف أكبر لتقديمها للشركات من جميع الأحجام.

وكلما زاد تعقيد البيانات زادت تكلفة إعدادها وصيانتها. من ناحية أخرى ، سيساعدك نموذج البيانات الذي يحتوي على هيكل بيانات تم إنشاؤه على النحو الأمثل على التخلص من جداول البيانات الزائدة ، مما يقلل بشكل كبير من التكلفة المتكبدة لتوفير الموارد للمساعي الأخرى. كما أنه يساعد في توثيق خريطة البيانات الخاصة بـ عملية ETL.