VERİ TABANI YÖNETİM SİSTEMLERİ HASTANE OTOMASYONU Öğr. Gör. Handan ÇETİNKAYA İstanbul Gelişim Üniversitesi Günümüzde en basitinden en karmaşığına kadar pek çok veritabanı mevcuttur. En basiti Microsoft un Access programı altında oluşturulan tablolara da veritabanı diyebileceğimiz gibi, Oracle, SQL Server, Progress, Sybase bilinen en üst seviye veritabanlarıdır. Aynı şekilde IBM sunucularında kullanılan DB2 da bir veritabanıdır. Gelişen teknoloji ile veritabanlarının kullanım alanlarının gelişmesi sonucu, veritabanları görsel ilgileri (resim, ses, video vb.) de tutar hale gelmiş, ayrıca internetin yaygınlaşması asonucu, veritabanlarının işlevleri de geliştirilmiş ve web uyumlu hale gelmiştir. VERİ TABANI YÖNETİM SİSTEMLERİ Veritabanı kavramı ilk olarak 1980 li yıllarda ortaya çıkmış olmasına rağmen; günümüzde veri kullanılan alanlarda Veritabanı Yönetim Sistemleri (VTYS) çok sık bir şekilde kullanılmaktadır. Basit bir web uygulamasından, büyük kuruluşların verilerine kadar, günümüzde birçok alanda veritabanı uygulamalarına ihtiyaç duyulmaktadır. Hastane Yönetim Sistemi uygulamalarında da, verilerimizi saklamak için veritabanı uygulamalarına ihtiyaç duyulmaktadır. MS ACCESS ORACLE SQL SERVER SYBASE VERİ TABANI YÖNETİM SİSTEMLERİ Veritabanı, bir kuruluşun uygulama programlarının kullandığı işlevsel verilerin bütünüdür. Veritabanı Yönetim Sistemleri, verilerin fiziksel hafızadaki durumlarını, kullanıcıların erişimlerini düzenleyen sistemlerdir. İlişkisel VTYS ler günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Veri; bir kişinin kayıt etmeye değer bulduğu her türlü olay ve fikirdir. Bilgisayarda veri depolamak istediğimizde çoğunlukla veri tabanı yönetim sistemlerini kullanırız. Bilgi; anlamlı biçimde derlenen ve birleştirilen veridir ve şimdiki zamanda ve gelecekte verilecek kararlar için var olan gerçek bir değerdir. Tablo; verilerin satırlar ve sütunlar halinde düzenlenmesiyle oluşan veri grubudur. Veri tabanları bir veya daha fazla tablodan oluşurlar. 1
Tablolar arasında ilişkiler düzenlenebilir. Tablonun satırlarındaki her bir bilgi kayıt, sütunlar ise alan olarak isimlendirilir. Bir tabloda yer alan her bir kayıt bir satıra karşılık gelir. Örneğin hasta tablosu ele alınacak olursa, her bir satırda bir hastaya ait bilgiler yer alır. Sütunlardaki alanlar ise yapılandırılmış bilginin her bir kısmını saklamak üzere yapılan tanımlamadır. Bir hastaya ait bilgilerin her biri sütunlarda tutulur. Hastanın numarası, adı, soyadı, adresi, doktoru gibi bilgilerin her biri bir sütun alanıdır. Veritabanı Yönetim Sistemi (VTYS); yeni bir veritabanı oluşturmak, kullanıcıların erişimlerini düzenlemek, veritabanını düzenlemek, geliştirmek ve bakımını yapmak gibi çeşitli işlemlerin gerçekleştirildiği bir yazılım sistemidir. Veritabanı; bir kuruluşun uygulama programlarının kullandığı işlevsel verilerin bütünüdür. Burada; kuruluş, bir hastane, okul, üniversite, banka, şirket, resmi kurum olabilir. Örneğin, hastane için düşündüğümüzde işlevsel veri olarak hasta bilgileri, doktor bilgileri, teşhis-tedavi bilgileri, mali bilgiler vb. sayılabilir. İlişkisel Veritabanı; verilerin satır ve sütunlardan oluşan basit tablolar halinde tutulduğu ve tablolar arasında ilişkilerin olduğu bir veri modelidir. İlişkisel modeli 1970 yılında E.F. Codd önermiştir. Günümüzde hemen hemen tüm veritabanı yönetim sistemleri ilişkisel veri modelini kullanmaktadır. Bu model, matematikteki ilişki teorisine dayanır. Doktor_No sütunu Doktorlar tablosunun birincil anahtarıdır. Doktor sütunu da Hastalar tablosunun yabancı anahtarıdır. VERİTABANI YAPISI Birincil Anahtar (Primary Key); üzerinde işlem yapılan tabloya ait kayıtları benzersiz olarak tanımlayan alanlardır. Örneğin Doktorlar tablosunda doktorları benzersiz biçimde tanımlayabilen en önemli öge şüphesiz ki Doktor_No dur. Bir hastanede Ad, branş, ünvan gibi bilgileri aynı olabilecek bir çok doktor mevcut olabilir, fakat hiçbir doktorun, Doktor_No su aynı olamaz. 2
Yabancı Anahtar (Foreign Key); tablo içerisindeki verilerin birbirleri ile iletişim kurabilmeleri amacı ile kullanılan benzersiz olması gerekmeyen alanlardır. Veritabanı Yönetim SistemininYaptığı İşler: Uygulamadan gelen istekleri alarak bunları veritabanı dosyaları üzerinde, verileri okuyarak ya da yazarak gerçekleştirir. SQL cümlelerini okur ve bu ifadeleri bilgisayarın işletim sisteminin, veritabanı dosyaları üzerinde, verileri okuyacağı ya da yazacağı yönergelere dönüştürür. Şekil 4.2 de 3 numaralı hastanın doktorunun 1 nolu doktor olduğunu ve hasta ile doktor tabloları arasındaki ilişki sayesinde de 1 numaralı doktorun adının Ayşe Barışçı, branşının Göz ve ünvanının Prof. Dr. olduğunu anlıyoruz. Veritabanı Uygulamasının Yaptığı İşler: Veritabanı yönetim sistemi ile kullanıcı arasında iletişimi sağlayan bir ya da birden fazla bilgisayar programıdır. Formlar, sorgular ve raporlar oluşturur. Kullanıcıdan verileri alır ya da kullanıcıya verileri gönderir. Kullanıcı davranışlarını veritabanı yönetim sisteminden, veri yönetim etkinliği için isteklere dönüştürür. SQL (Structured Query Language); Yapısal sorgulama dilidir. Kendine özgü komutları vardır. Hemen Hemen tüm ilişkisel veritabanı yönetim sistemleri SQL i ortak dil olarak kullanmaktadır. Kullanıcının Yaptığı İşler: İşlerini gerçekleştirmek için veri tabanını kullanır. Yeni veri ekler, mevcut verileri değiştirir veya verileri siler. Formlar, sorgular ya da raporlar yoluyla verileri okur. 3
VERİ TABANI YÖNETİM SİSTEMLERİNİN SAĞLADIĞI YARARLAR Veri tekrarı: Aynı veri farklı kişilerin bilgisayarlarında tekrar tekrar tutulmaz. Veri tutarlılığı: Aynı verinin değişik yerlerde birkaç kopyasının bulunması bakım zorluğu getirir. Bir yerde güncellenen bir adres bilgisi başka yerde güncellenmeden kalabilir ve bu durum veri tutarsızlığına yol açar. VTYS de veri bir tabloda tutulduğu için veri tutarlılığı sağlanmış olur. Veri paylaşımı: Veritabanı yönetim sistemi kullanılmadığı durumlarda veriye sıralı erişim yapılır Yani birden çok kullanıcı aynı anda aynı veriye erişemez. Bir VTYS de ise verinin tutarlılığını ve bütünlüğünü bozmadan aynı veritabanına saniyede yüzlerce, binlerce erişim yapılabilir. II. KavramsalTasarım-veri modellemesi Veri tabanının hangi verileri içereceği ve bu verilerin nasıl ilişkilendirileceği bu aşamada belirlenir, Genel olarak hangi olguların veri olarak kullanılacağı belirlenir. Bu tasarım sonucunda veritabanının elemanları ve bunların birbirlerine olan bağımlılık durumları belirlenmiş olur. Veri bütünlüğü: Hasta bilgileri tablosundan bir hasta kaydı silinirse, diğer ilişkili tüm tablolardan o hastanın bilgileri silinmelidir. Veri güvenliği: Verinin isteyerek ya da yanlış kullanım sonucu bozulmasını önlemek için çok sıkı sınırlamalar mevcuttur. Veri tabanına girmek için kullanıcı adı ve şifreyle korumanın yanı sıra, kişiler sadece kendilerine yetki verilen tabloları ya da tablo içinde belirli sütunları görebilirler. Veri Bağımsızlığı: Programcı, kullandığı verilerin yapısı ve organizasyonu ile ilgilenmek durumunda değildir.veri bağımsızlığı,vtys lerin en temel amaçlarındandır. III. MantıksalTasarım Veritabanı yönetim sistemini tanımlar., Örneğin ilişkisel VTYS için verilerin ifade edilme şekillerini şu yönlerden belirler: Hangi veri türlerinin kullanılacağı, Verilerin tablolar içerisinde nasıl konumlandırılacağı, Anahtar veri seçimi, Tablo satırlarının birbiriyle ilişkilendirilmesi. Veritabanı tasarımı genel olarak 6 aşamadan oluşur: I. Gereklilik Analizi Hangi veriler saklanacak? Ne tür uygulamalar gerçekleştirilecek? Sıklıkla kullanılacak sorgular/değişiklikler neler olabilir? Veritabanı tasarımında asıl önemli nokta veri tekrarından kaçınmaktır. Bu veritabanının erişimini kolaylaştırır. Aynı verinin tekrar edilmesi şu sorunlara sebep olur: Gereksiz alan kullanımı, Veri güncellemelerinin zorlaşması, Veriler üzerinde yapılan değişimler sonucu çeşitli tutarsızlıkların oluşması. Mantıksal tasarım aynı zamanda kavramsal tasarımda belirlenen yapıyı kullanılacak VTYS için uygun bir şemaya dönüştürür. 4
IV. Şematik Filtreleme Veritabanındaki veriler arası ilişkileri analiz ederek olası problemleri belirleyerek hazırlanan şematik yapıyı filtreler. V. Fiziksel Tasarım Verilerin dosyalanması ve indexlenmesi gerçekleştirilir. Veritabanı içerisindeki dosya organizasyon ve işlemlerin hızlı ve etkili bir biçimde gerçekleştirilmesi için gerekli yapıları belirler. Ortaya çıkan veritabanının kavramsal ve mantıksal tasarımda belirlenen gereksinimlere uygunluğu denetlenir. Veritabanı tasarım işlemi birkaç değişik işlem aşamalarından oluşur. İlk olarak, veritabanı yapılacak kurum ya da kuruluşun ihtiyacı olan bilgilerin analizi yapılır. Bu süreçte, veritabanı tasarımcısı, veritabanı kullanıcıları ile görüşerek kullanıcı ihtiyaçlarını tespit eder. Veriler toplanıp sistem analizi yapıldıktan sonra, ilişkisel veri modeline göre veritabanı şeması oluşturulur. Bu şema, veritabanı kullanıcılarının ihtiyaç duydukları verilerin kısa açıklamasıdır. Bu şema içerisinde varlık tipleri ve ilişkilerin açıklaması bulunur. Daha sonra bu şemaya göre tablolar çıkarılır. İlişkisel veri modeli türlerinden olan E-R (Entitiy-Relationship=Varlık-İlişki) modeli günümüzde yaygın şekilde kullanılmaktadır. VI. Uygulama ve Güvenlik Tasarımı Uygulama programının yazılması, Hangi kullanıcının hangi veriye ulaşabileceğinin belirlenmesi, Belirlenen veriye ulaşım yollarının çalışıp çalışmadığının test edilmesi. E-R Modeli Kavramları Varlık ve nitelikleri Gerçek hayatta diğerlerinden ayırt edilebilen nesnelere varlık denir. Bir varlık, kişi, araba, ev veya hasta gibi fiziksel nesneler olabileceği gibi, şirket, iş veya ders gibi fiziksel olmayan nesneler de olabilir. Her varlık kendisini tanımlayan, kendisine has niteliklere sahiptir. Örneğin, bir hasta varlığı, hasta_no hasta_adı, adres ve doktoru nitelikleri ile tanımlanabilir. Her varlığın niteliğinin bir değeri olur. Örneğin hasta varlığı türünden olan, hasta1 varlığının no, ad, adres ve doktoru niteliklerinin değeri sırasıyla 1, Ahmet Kahraman, Ankara, 1 verilebilir. VERİ MODELLEME Veri Tabanı Yönetim Sistemleri (VTYS) belirli bir veri modeline dayanır. Bir veri tabanı yapısının temelini veri modeli kavramı oluşturmaktadır. Veriyi mantıksal düzeyde düzenlemek için; kullanılan kavramlar, yapılar ve işlemler topluluğuna Veri Modeli denir. Şu ana dek birçok veri modeli geliştirilmiştir. Bunlar; Hiyerarşik veri modeli, Ağ (network) veri modeli, İlişkisel veri modeli, Nesneye yönelik veri modeli. Varlık kümesi Veritabanında benzer varlıklar ve nitelik değerlerinden oluşan kümeye varlık kümesi denir. Örneğin hasta varlıklarından hasta1 varlığı olan 1, Ahmet Kahraman, Ankara, 1 ile birlikte hasta2 varlığı olan 2, Mehmet Demir, Kırıkkale, 2 ve benzer şekilde hasta3 ve hasta4 varlıklarının tümü Hasta varlık kümesini oluştururlar. ER şemasında varlık kümeleri dikdörtgen içinde belirtilir. Nitelikler ise oval bir daire içinde belirtilerek ilgili varlık kümesine çizgi ile bağlanır. 5
Anahtar Nitelik Varlık kümesindeki bir veya daha fazla niteliğin değeri, her bir varlık için farklı ise bu nitelik anahtar niteliktir. Örneğin hasta varlık kümesinde Hasta_No anahtar niteliktir. Çünkü bir hastanede, hasta varlık kümesinde hiçbir varlığın Hasta_No niteliği aynı olamaz. Anahtar nitelik, ER şemasında niteliğin altı çizilerek gösterilir. c. Çoğa-Bir (n-1) ilişki A varlık kümesinin birden fazla elemanı B varlık kümesinin bir elemanı ile ilişki kurabiliyorsa bu ilişki çoğa-bir ilişkidir. Örneğin, birden fazla hasta bir doktora muayene olabilir, bire-çok ilişkinin tersi gibi düşünülebilir. d. Çoğa-Çok (m-n) ilişki A varlık kümesinin bir elemanı, B varlık kümesinin birden fazla elemanı ile ilişki kurabiliyor ve B varlık kümesinin bir elemanı, A varlık kümesinin birden fazla elemanı ile ilişki kurabiliyorsa, bu ilişki türü çoğa-çok ilişki türüdür. Çoğa-çok ilişki kısaca m-n ilişki olarak da adlandırılabilir. İlişkiler İki veya daha fazla varlık kümesi arasında kurulan anlamlı bağıntılara ilişki denir. İlişkiler ER şemasında dörtgen ile gösterilir. Dörtgen içine ilişkinin adı yazılır. İlişkiTürleri Varlık kümeleri aralarında 4 türde ilişki kurulabilir. a. Bire-Bir (1-1) ilişki A varlık kümesinin bir elamanı, B varlık kümesinin sadece bir elemanı ile ilişki kurabiliyorsa bu ilişki türüne bire-bir ilişki denir. Örneğin, bir doktor sadece bir hastayı muayene edebiliyor olsaydı, doktor varlık kümesi ile hasta varlık kümesi arasında muayene eder ilişkisi bire-bir ilişki olurdu. b. Bire-Çok (1-n) ilişki A varlık kümesinin bir elemanı B varlık kümesinin sıfır ya da birden çok elemanı ile ilişki kurabiliyorsa bu ilişki bire-çok ilişkidir. Örneğin, bir doktor birden fazla hastayı muayene edebilir. 6