డేటా మోడలింగ్
సాఫ్ట్‌వేర్ ఇంజనీరింగ్‌లో ప్రమాణిత సమాచార నమూనా తయారీ పద్ధతులను ఉపయోగించి క్రమబద్ధ సమాచార నమూనా వర్ణనలను అమలు చేయడం ద్వారా ఒక సమాచార నమూనా (డేటా మోడల్)ను సృష్టించే ప్రక్రియను డేటా మోడలింగ్ అంటారు.
ఒక సంస్థ యొక్క వ్యాపార ప్రక్రియలకు మద్దతు ఇచ్చేందుకు కావాల్సిన సమాచార అవసరాలను నిర్వచించేందుకు మరియు విశ్లేషించేందుకు ఉపయోగించే పద్ధతిని డేటా మోడలింగ్ (సమాచార నమూనా రూపకల్పన) అంటారు. సమాచార అవసరాలను అనుబంధ సమాచార నిర్వచనాలతో ఒక సంభావిత సమాచార నమూనాగా నమోదు చేస్తారు. సంభావిత నమూనా యొక్క వాస్తవిక అమలును స్థిరమైన సమాచార నమూనాగా పిలుస్తారు. ఒక సంభావిత సమాచార నమూనాను అమలు చేసేందుకు బహుళ స్థిర సమాచార నమూనాలు అవసరం కావొచ్చు. డేటా మోడలింగ్ అనేది కేవలం సమాచార అంశాలను మాత్రమే కాకుండా, వాటి నిర్మాణాలు మరియు వాటి మధ్య సంబంధాలను కూడా విశదీకరిస్తుంది ఒక వనరుగా ఉపయోగించేందుకు వీలుగా సమాచార నమూనాను తయారు చేయడానికి డేటా మోడలింగ్ పద్ధతులు మరియు విధానాలను ఒక ప్రమాణబద్ధమైన, స్థిరమైన, సంభావిత పద్ధతిలో ఉపయోగిస్తారు. ఒక సంస్థ లోపల సమాచారాన్ని ఒక ప్రామాణిక పద్ధతిలో నిర్వచించాల్సిన మరియు విశ్లేషించాల్సిన అవసరం ఉన్న అన్ని ప్రాజెక్టులకు విధిగా డేటా మోడలింగ్ ప్రమాణాలు ఉపయోగించాలని సిఫార్సు చేయబడుతుంది, డేటా మోడలింగ్ ఉపయోగానికి ఉదాహరణలు:వివిధ రకాల ప్రాజెక్టుల సందర్భంగా మరియు ప్రాజెక్టుల యొక్క వివిధ దశల్లో డేటా మోడలింగ్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. సమాచార నమూనాలు అభివృద్ధి చెందుతూనే ఉంటాయి; ఒక వ్యాపారానికి లేదా అనువర్తనానికి ఇది తుది సమాచార నమూనా అనేందుకు తావులేదు. సమాచార నమూనాను ఒక సజీవ పత్రంగా పరిగణిస్తారు, దీనిలో మారుతున్న వ్యాపారంతో పాటు మార్పులు సంతరించుకుంటాయి. ఒక సురక్షిత స్థానంలో సమాచార నమూనాలను భద్రపరచాలి, దీని వలన వీటిని తిరిగి సేకరించడం, విస్తరించడంతోపాటు, వీటికి కాలక్రమంలో మార్పులు చేయవచ్చు. వైటెన్ (2004) రెండు రకాల డేటా మోడలింగ్‌ను గుర్తించారు:
ఒక డేటాబేస్ కోసం వ్యాపార అవసరాలను వివరించే పద్ధతిగా కూడా డేటా మోడలింగ్ ఉపయోగపడుతుంది. ఒక డేటా మోడల్ చివరకు ఒక డేటాబేస్‌లో అమలు చేయబడుతుంది కాబట్టి, దీనిని కొన్ని సందర్భాల్లో "డేటాబేస్ మోడలింగ్" అని పిలుస్తారు.
సమాచారం యొక్క నిర్వచనాన్ని మరియు క్రమాన్ని అందజేయడం ద్వారా సమాచార నమూనాలు సమాచారానికి మరియు కంప్యూటర్ వ్యవస్థలకు మద్దతు ఇస్తాయి. దీనిని వ్యవస్థల్లో క్రమపద్ధతిలో అమలు చేస్తే సమాచార అనుకూలత సాధించవచ్చు. సమాచారాన్ని భద్రపరిచేందుకు మరియు సమాచార ప్రాప్తికి ఒకేరకమైన సమాచార నిర్మాణాలను ఉపయోగించినట్లయితే వివిధ రకాల అనువర్తనాలు ఈ సమాచారాన్ని పంచుకోవచ్చు. దీని యొక్క ఫలితాలు పైన సూచించబడ్డాయి. అయితే, వ్యవస్థలు మరియు అంతర్ముఖాలను నిర్మించడం, అమలు చేయడం మరియు నిర్వహించడం తరచుగా ఎక్కువ వ్యయంతో కూడుకొని ఉంటుంది. అంతేకాకుండా అవి వ్యాపారానికి మద్దతు ఇవ్వకపోగా, దానిని అవరోధంగా మారే అవకాశం ఉంది. వ్యవస్థలు మరియు అంతర్ముఖాల్లో అమలు చేసిన సమాచార నమూనాల నాణ్యత పేలవడం ఉండటమే దీనికి ప్రధాన కారణం.
వ్యాపార అవసరాలు మరియు స్థిరత్వం రెండింటినీ సాధ్యపరిచే సమాచార నమూనాలను అందించే ప్రమాణాలు లేకపోవడం ఈ సమస్యలకు కారణంగా చెప్పవచ్చు.
1975లో ANSI సూచించిన ప్రకారం ఒక సమాచార నమూనా "ఉదాహరణ" ఈ కింది మూడు రకాల్లో ఏదోఒక రకానికి చెందివుంటుంది
ANSI ప్రకారం, ఈ పద్ధతి యొక్క ప్రాముఖ్యత ఏమిటంటే, ప్రతి విభాగం స్వతంత్రంగా ఉండే మూడు దృక్కోణాలకు ఇది వీలు కల్పిస్తుంది. దీని ద్వారా మిగిలిన రెండు స్థిర లేదా సంభావిత నమూనాలను ప్రభావితం కాకుండా భద్రపరిచే సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని మార్చవచ్చు. పట్టిక/దొంతర నిర్మాణాన్ని సంభావిత నమూనాను ప్రభావితం చేయకుండా మార్చేందుకు వీలు ఉంటుంది. సాధారణంగా, ప్రతి సందర్భంలోనూ, నిర్మాణాలు ఇతర నమూనాతో అనుగుణ్యత కొనసాగించాలి. వస్తుత్వ తరగతులు మరియు లక్షణాల ఒక ప్రత్యక్ష అనువాదానికి పట్టిక/దొంతర నిర్మాణం భిన్నంగా ఉండవచ్చు, అయితే ఇది చివరకు తప్పనిసరిగా సంభావిత వస్తుత్వ తరగతి నిర్మాణం యొక్క లక్ష్యాలను సాధ్యపరిచే విధంగా ఉండాలి. అనేక సాఫ్ట్‌వేర్ అభివృద్ధి ప్రాజెక్టుల ప్రారంభ దశలు ఒక సంభావిత సమాచార నమూనా రూపకల్పనకు ప్రాధాన్యత ఇస్తాయి. ఇటువంటి నమూనాను ఒక స్థిరమైన సమాచార నమూనాగా అభివృద్ధి చేయవచ్చు. తరువాతి దశల్లో, ఈ నమూనాను భౌతిక సమాచార నమూనాగా మార్చవచ్చు. అయితే, ఒక సంభావిత నమూనాను నేరుగా అమలు చేయడం కూడా సాధ్యపడుతుంది.
వ్యాపార ప్రక్రియను సమగ్రపరిచే సందర్భంలో, డేటాబేస్ సృష్టిలో డేటా మోడలింగ్ ఏర్పడుతుంది (చిత్రాన్ని చూడండి). వ్యాపార ప్రక్రియలకు మద్దతుకు తయారు చేసే అనువర్తన క్రమణికల్లో (అప్లికేషన్ ప్రోగ్రామ్‌లు) ఏర్పాటయ్యే వ్యాపార ప్రక్రియ నమూనా రూపకల్పనను ఇది పూర్తి చేస్తుంది.
ఒక డేటాబేస్ యొక్క సమగ్ర సమాచార నమూనాను తయారు చేసే ప్రక్రియను అసలైన డేటాబేస్ రూపకల్పనగా పరిగణిస్తారు. తరువాత ఒక డేటాబేస్ సృష్టించేందుకు ఉపయోగించే అవసరమైన అన్ని స్థిర మరియు భౌతిక నమూనా ప్రత్యామ్నాయాలు మరియు ఒక సమాచార నిర్వచన భాషలో ఒక నమూనాను సృష్టించేందుకు అవసరమైన భౌతిక నిల్వ ప్రమాణాలను ఈ స్థిర సమాచార నమూనా కలిగివుంటుంది. ఒక సంపూర్ణ సమాచార నమూనా ప్రతి వస్తుత్వానికి సంబంధించిన సమగ్ర లక్షణాలు కలిగివుంటుంది. డేటాబేస్ రూపకల్పన అనే పదాన్ని మొత్తం డేటాబేస్ వ్యవస్థ యొక్క రూపకల్పనలో అనేక వివిధ భాగాలను వర్ణించేందుకు ఉపయోగించవచ్చు. ఎక్కువగా, ముఖ్యంగా ప్రస్తుతం, దీనిని సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగించే ప్రాథమిక సమాచార నిర్మాణాల యొక్క స్థిర నమూనాగా భావిస్తున్నారు. అనుబంధ నమూనాలో ఇవి టేబుళ్లు మరియు వ్యూస్‌గా ఉన్నాయి. వస్తు డేటాబేస్‌లో వస్తుత్వాలు మరియు సంబంధాలు వస్తు తరగతులు మరియు పేరు కలిగివున్న సంబంధాలను నేరుగా గుర్తిస్తాయి. అయితే, డేటాబేస్ రూపకల్పన అనే పదాన్ని కేవలం ప్రాథమిక నమూనా నిర్మాణాలకు మాత్రమే కాకుండా, మొత్తం రూపకల్పన ప్రక్రియకు వర్తింపజేసేందుకు కూడా ఉపయోగిస్తారు, అంతేకాకుండా ఫామ్‌లు మరియు క్వేరీలను డేటాబేస్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ లేదా (DBMS)లో మొత్తం డేటాబేస్ అనువర్తనం యొక్క భాగంగా ఉపయోగిస్తారు.
సంవిధాన వ్యవస్థలో సమకాలీన వ్యవస్థల అభివృద్ధి మరియు మద్దతు వ్యయాల్లో అంతర్ముఖాలు 25% నుంచి 70% వాటా కలిగివుంటాయి. ఈ వ్యవస్థలు ఒక ఉమ్మడి సమాచార నమూనాను పంచుకోకపోవడం ఈ వ్యయానికి ప్రధాన కారణంగా చెప్పవచ్చు. సమాచార నమూనాలను ఒక్కో వ్యవస్థ ప్రాతిపదికన అభివృద్ధి చేసినట్లయితే, అతివ్యాప్త ప్రాంతాల్లో ఇదే విశ్లేషణను పునరావృతం చేయాల్సిన అవసరం మాత్రమే కాకుండా, వీటి మధ్య అంతర్ముఖాలను సృష్టించేందుకు తదుపరి విశ్లేషణ తప్పనిసరిగా జరపాల్సి ఉంటుంది. ఎక్కువ వ్యవస్థలు ఒక నిర్దిష్ట ప్రయోజనం కోసం తిరిగి అభివృద్ధి చేసిన ఒకేవిధమైన ప్రాథమిక భాగాలు కలిగివుంటాయి. ఉదాహరణకు ఈ కింది వాటిని ఒక భాగంగా ఏకరీతి ప్రాథమిక వర్గీకరణ నమూనాగా ఉపయోగించవచ్చు:
ఇవి అవేనని నిశ్చయపరుచుకునేందుకు ఎటువంటి మార్గం లేని కారణంగా ఏకరీతి భాగాలను తిరిగి అభివృద్ధి చేస్తారు.
సమాచార నమూనాలు ఆసక్తికర సమాచార ప్రదేశాలకు ప్రాతినిధ్యం వహిస్తాయి. సమాచార నమూనాలను సృష్టించేందుకు అనేక మార్గాలు ఉన్నప్పటికీ, లెన్ సిల్వర్‌స్టోన్ (1997) రెండు నమూనా రూపకల్పన పద్ధతులు మాత్రమే నిలబడతాయని చెప్పారు, టాప్-డౌన్ (ఎగువ-దిగువ) మరియు బాటమ్-అప్ (దిగువ-ఎగువ): 
కొన్నిసార్లు నమూనాలు రెండు పద్ధతులను కలిపి ఉపయోగించడం ద్వారా సృష్టించబడతాయి: సమాచార అవసరాలు మరియు అనువర్తన నిర్మాణాన్ని పరిగణలోకి తీసుకోవడం ద్వారా మరియు ఎప్పటికప్పుడు విషయ-అంశ నమూనాను గమనించడం ద్వారా వీటికి రూపకల్పన జరుగుతుంది. దురదృష్టవశాత్తూ, అనేక పర్యావరణాల్లో స్థిర సమాచార నమూనా మరియు భౌతిక సమాచార నమూనా మధ్య వ్యత్యాసం అస్పష్టంగా ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, కొన్ని CASE సాధనాలు స్థిరమైన మరియు భౌతిక సమాచార నమూనాల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని గుర్తించవు.
డేటా మోడలింగ్‌కు అనేక సంకేతనాలు ఉన్నాయి. వాస్తవ నమూనాను తరచుగా "ఎంటైటీ రిలేషన్‌షిప్ మోడల్"గా పిలుస్తారు, ఎందుకంటే సమాచారంలో వర్ణించినట్లుగానే వస్తుత్వాలు మరియు సంబంధాలు ఆధారంగా ఇది సమాచారాన్ని వివరిస్తుంది. క్రమబద్ధ సమాచారం యొక్క ఒక వియుక్త సంభావిత ప్రతికల్పనను ఎంటైటీ-రిలేషన్‌షిప్ మోడల్ (ERM) అంటారు. వస్తుత్వ-సంబంధ నమూనా రూపకల్పన అనేది డేటాబేస్ నమూనా రూపకల్పన పద్ధతికి ఒక అనుబంధ పద్ధతి, దీనిని సాఫ్ట్‌వేర్ ఇంజనీరింగ్‌లో ఒక రకమైన వ్యవస్థ యొక్క సంభావిత సమాచార నమూనా (లేదా అర్థ విచార సమాచార నమూనా)ను సృష్టించేందుకు ఉపయోగిస్తారు, తరచుగా ఒక టాప్-డౌన్ పద్ధతిలో ఒక అనుబంధ డేటాబేస్‌ను తయారు చేసేందుకు మరియు దాని యొక్క అవసరాలు తీర్చేందుకు కూడా దీనిని ఉపయోగిస్తారు.
ఈ నమూనాలను సమాచార వ్యవస్థ రూపకల్పన యొక్క మొదటి దశలో, సమాచార అవసరాలను లేదా ఒక డేటాబేస్‌లో భద్రపరచాల్సిన సమాచార రకాన్ని వర్ణించేందుకు అవసరాల విశ్లేషణ జరిపే సందర్భంగా ఉపయోగిస్తారు. సమాచార రూపకల్పన పద్ధతిని ఒక నిర్దిష్ట సమగ్ర చర్చ, అంటే ఆసక్తికర విషయం కోసం ఏవైనా లక్షణాలు (అంటే, ఉపయోగించిన పదాలు మరియు వాటి సంబంధాల పర్యావలోకనం మరియు వర్గీకరణలు) వర్ణించేందుకు ఉపయోగిస్తారు.
సమాచార నమూనాల రూపకల్పనకు అనేక పద్ధతులు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. ఈ పద్ధతులు సమాచార నమూనాకర్తలకు వాటి యొక్క పనిలో మార్గనిర్దేశం చేస్తాయి, అయితే ఒకే పద్ధతిని ఉపయోగించే ఇద్దరు వ్యక్తులు తరచుగా భిన్నమైన ఫలితాలు పొందుతారు. బాగా ప్రాచుర్యం పొందిన పద్ధతులు ఏమిటంటే:సాధారణ సమాచార నమూనాలను సంప్రదాయ సమాచార నమూనాల సాధారణీకరణలుగా చెప్పవచ్చు. ఇవి ఒక సంబంధ రకంతో అనుబంధపరచదగిన అంశాలతోపాటు, ప్రామాణికపరిచిన సాధారణ సంబంధ రకాలను విశదీకరిస్తాయి. 
సాధారణ సమాచార నమూనా యొక్క నిర్వచనం కూడా ఒక సహజ భాష నిర్వచనం మాదిరిగానే ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, ఒక సాధారణ సమాచార నమూనా సంబంధం ఏర్పాటు చేసిన అంశాలతో సంబంధం లేకుండా, ఒక వ్యష్టి అంశం మరియు మరో రకమైన అంశం (ఒక తరగతి) మధ్య ఒక ద్వియాంశ సంబంధంగా ఉన్న ఒక 'వర్గీకరణ సంబంధం' మరియు రెండు అంశాల మధ్య ఒక ద్వియాంశ సంబంధంగా ఉన్న ఒక 'విభాగ-సంపూర్ణ సంబంధం', వంటి సంబంధాల రకాలను విశదీకరిస్తుంది.
ఇచ్చిన విస్తృతమైన తరగతుల జాబితా వద్ద, ఇది ఏదైనా వ్యష్టి వస్తువు వర్గీకరణకు వీలు కల్పిస్తుంది మరియు ఏదైనా ఒక వ్యష్టి వస్తువు విభాగ-సంపూర్ణ సంబంధాలను గుర్తించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. సంబంధ రకాల విస్తృత జాబితాను ప్రామాణీకరించడం ద్వారా, ఒక సాధారణ సమాచార నమూనా అపరిమిత సంఖ్యలోని వాస్తవాలను వ్యక్తీకరించేందుకు వీలు కల్పించడంతోపాటు, సహజ భాషల సామర్థ్యాలను ఆశ్రయిస్తుంది. మరోవైపు, సంప్రదాయ సమాచార నమూనాలు, ఒక స్థిర మరియు పరిమిత డొమైన్ హద్దు కలిగివుంటాయి, ఇటువంటి నమూనా ఉపయోగించడం (వినియోగం) వలన నమూనాలో ముందుగా నిర్వచించబడిన కొన్ని రకాల వాస్తవాలను మాత్రమే వ్యక్తీకరించేందుకు వీలు ఏర్పతుంది కాబట్టి వీటికి పరిమిత డొమైన్ ఆవరణలు ఉంటాయి.
ఒక DBMS యొక్క స్థిర సమాచార నిర్మాణం, సోపానక్రమ, వ్యవస్థ, లేదా అనుబంధ నిర్మాణం ఏదైనా, సమాచారం యొక్క ఒక సంభావిత నిర్వచనం యొక్క అవసరాలను పూర్తిగా సంతృప్తి పరచలేదు, ఎందుకంటే ఆవరణ విషయంలో ఇది పరిమితంగా ఉంటుంది మరియు DBMS చేత ఉపయోగించబడిన వ్యూహాన్ని అమలు చేయడంవైపు మొగ్గు చూపుతుంది.
అందువలన, ఒక సంభావిత కోణం నుంచి సమాచారాన్ని నిర్వచించాల్సిన అవసరం అర్థ విచార సమాచార నమూనా రూపకల్పన పద్ధతుల అభివృద్ధికి దారితీస్తుంది. అంటే ఇతర సమాచారంతో దీని యొక్క అంతరసంబంధాలు ఉన్న సందర్భంలో సమాచారం యొక్క అర్థాన్ని పద్ధతులు విశదీకరించాలి. చిత్రంలో చూపించిన విధంగా, వనరులు, ఆలోచనలు, సంఘటనలు, తదితరాలు ఆధారంగా నిజ ప్రపంచం భౌతిక సమాచార కేంద్రాల్లో సాంకేతికంగా విశదీకరించబడుతుంది. అర్థ విచార సమాచార నమూనా అనేది ఒక సంగ్రహణం, ఇది భద్రపరిచిన సంకేతాలు ఏ విధంగా నిజ ప్రపంచంతో సంబంధం కలిగివుంటాయో విశదీకరిస్తుంది. అందువలన, నమూనా నిజ ప్రపంచం యొక్క వాస్తవ ప్రాతినిధ్యమై ఉండాలి.
అర్థ విచార సమాచార నమూనాను అనేక ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగిస్తారు, అవి:.
కృత్రిమ మేధా క్షేత్రం నుంచి మరింత శక్తివంతమైన సంగ్రహణ అంశాలతో అనుబంధ అంశాలను సమగ్రపరచడం ద్వారా మరింత సమాచార అర్థాన్ని సేకరించడం అర్థ విచార సమాచార నమూనాల యొక్క పూర్తి లక్ష్యంగా చెప్పవచ్చు. నిజ ప్రపంచ పరిస్థితులకు ప్రాతినిధ్యం కల్పించేందుకు ఒక సమాచార నమూనాలో సమగ్ర భాగంగా 
ఉన్నత స్థాయి నమూనా రూపకల్పన ప్రమేయాలు అందజేయడం దీని యొక్క ఉద్దేశం.