CC BY
26
УДК 004.623
Золина П.В., Семенов Г.Н., Шанева А.С.
Проектирование базы данных отчетов научно-исследовательских работ кафедры вуза
Золина Полина Владимировна, студентка 4 курса факультета цифровых технологий и химического инжиниринга, e-mail: polina.zolina@bk.ru;
Семенов Геннадий Николаевич, к.т.н., доцент кафедры информационных компьютерных технологий; Шанева Анна Сергеевна, ассистент кафедры информационных компьютерных технологий; ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева», Россия, 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20
Спроектирована база данных для хранения и обработки данных о выполненных и незавершенных научно-исследовательских работах на кафедре вуза. Разработанная в свободно-распространяемой системе управления базами данных PostgreSQL, база данных позволяет хранить результаты работ поэтапно и выполнять различные пользовательские запросы и полнотекстовый поиск.
Ключевые слова: инфологическая модель, проект базы данных, отчеты научно-исследовательских работ, PostgreSQL
Development of a database of reports of scientific research works for the university department
Zolina P.V., Semenov G.N., Shaneva A.S.
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
A database has been designed to store and process data on completed and incomplete research work at the university department. Developed in the free-distributed database management system PostgreSQL, the database allows to store the results of work in stages and perform various user queries and full-text search. Keywords: infological model, database project, research paper reports, PostgreSQL
Введение
Одним из наиболее важных составляющих современного мира является процесс информатизации. Благодаря современным технологиям, появилась возможность осуществлять перевод информации из бумажного способа хранения в электронный вид, а также создавать новые информационные ресурсы сразу в электронной форме, причем, при этом хранение информации можно сделать удобным, что будет заметно упрощать поиск необходимых данных и работу с ними.
Если рассматривать системы документооборота, то здесь информатизация и автоматизация будут играть особо важную роль. Так как документы являются основным ресурсом любой организации, возможность удобной работы с ними и быстрого доступа к нужной информации является довольно важной [1-2].
Многие электронные хранилища научно-исследовательских работ (НИР) по сути, представляют собой электронный архив отчетов, выполненных НИР. Структура базы данных в таких системах достаточно тривиальна - каждая сущность здесь представлена стандартным набором атрибутов. В подобных системах решаемые задачи несложны - в основном это поиск отчетов по определенному набору атрибутов.
Если рассматривать уже существующие подобные системы и базы данных (БД), можно отметить такую как «База данных ВИНИТИ РАН» - федеральная база отечественных и зарубежных публикаций по естественным, точным и техническим наукам, которая генерируется с 1981 г. и обновляется ежемесячно. Она включает 26 тематических фрагментов, состоит более чем из 190 разделов и формируется по материалам: периодических изданий, книг, фирменных изданий,
материалов конференций, патентов, нормативных документов, депонированных научных работ. Однако, из особенностей можно отметить, что доступ к данной БД является платным, выполнение поиска осуществляется специалистом ВИНИТИ по запросу заказчика и передача файлов с результатами поиска по электронной почте заказчику [3].
Создание цифровых систем ведения документации и поиска информации по НИР кафедры вуза является нетривиальной задачей, поскольку необходимо рассматривать данные не только по завершенным НИР, но и по отдельным этапам текущих НИР. Кроме того, при подаче заявок на конкурс часто приходится искать информацию и по неподтвержденным заявкам на НИР, которые необходимо хранить в БД.
Целью данной же работы является создание базы данных для информационной системы, которая являлась бы удобной в работе конкретного университета и обеспечивала бы доступ к документам проектов НИР на различных этапах разработки, в том числе к документам неподтвержденных заявок.
В данной работе была спроектирована база данных, которая обеспечивает:
- упрощение и эффективность работы с документами;
- увеличение оперативности доступа к нужным данным;
- систематизация, а также поддержание актуальности информации;
- исключение дублирования данных;
- снижение рисков повреждения и потери информации;
- возможность разграничения прав доступа сотрудников к информации;
- сокращение материальных издержек на хранение библиотеки бумажных документов.
Таким образом, обеспечивается хранение документов, быстрая и качественная обработка информации, защита данных от внешнего доступа или утраты, а также существует возможность администрирования и беспрепятственного управления и модификации базы данных и любой информации, содержащейся в ней, на протяжении длительного времени.
В связи с этим в данной работе предлагается проект базы данных (БД) отчетов НИР.
Процесс разработки БД представляется следующими этапами:
- системный анализ предметной области;
- определение требований пользователей БД;
- анализ структуры документов отчетов НИР;
- разработка инфологической модели БД;
- разработка даталогической модели БД в Ро81§ге80Ь;
- ввод данных в БД, создание запросов, представлений, функций, тестирование БД.
Инфологическая модель
В результате анализа предметной области и требований пользователей, особенностей документов была разработана следующая инфологическая модель БД, которая представляет собой ключевую модель в третьей нормальной форме (рис. 1).
Рис. 1. Инфологическая модель базы данных отчетов НИР.
Инфологическая модель представляет набор сущностей с атрибутами и связей между сущностями. Выделены следующие сущности:
1. основная информация проекта НИР (сущность «Проект»);
2. результаты проекта поэтапно (сущность «Результат»), по каждому из этапов при наличии публикации имеется ссылка и информация на публикацию (сущность «Публикация»);
3. проект имеет заказчика, соответственно есть возможность получить о нем информацию (сущность «Заказчик»);
4. исполнители (сотрудников) которые реализовывали проект (сущность «Исполнитель»);
5. исполнители могут относиться к разным организациям или подразделениям в рамках одной организации (сущность «Организация»);
6. реализована возможность хранения информации о соисполнителях проекта, т.е.
организациях, совместно с которыми производились исследования (сущность «Соисполнитель»).
Сущности «Исполнитель» и «Соисполнитель» связаны с таблицей «Проект» через дополнительные таблицы для обеспечения связи многие-ко-многим.
Средства разработки
Для разработки инфологической модели было выбрано средство Erwin Data Modeler - компьютерная программа для проектирования и документирования баз данных.
Для разработки даталогической модели базы данных была выбрана свободно-распространяемая СУБД PostgresSQL, удовлетворяющая требованиям высокоэффективных информационных систем. PostgresSQL является самой развитой (и продолжает развиваться) СУБД с открытым исходным кодом и глобальным сообществом, разработанная на её основе СУБД Postgres Pro входит в реестр российского программного обеспечения и поставляется для операционных систем как Linux, так и Windows, macOS. Основные преимущества данной СУБД по сравнению с другими - PostgreSQL не только не уступает лучшим коммерческим СУБД, но и превосходит их в плане продвинутой функциональности, расширяемости, безопасности и стабильности, а также кроссплатформенности, возможности полнотекстового поиска [4].
Структура даталогической модели для выбранной СУБД практическая не отличается от инфологической модели.
Результаты работы базы данных
В спроектированной базе данных протестировано выполнение запросов различного типа, как для поиска документов по НИР, так и для проектирования сложных аналитических запросов. Типовые пользовательские запросы были реализованы в виде представлений, которые являются объектами базы данных и обеспечивают доступ к данным, ограниченному кругу пользователей. Возможности СУБД PostreSQL позволило создать хранимые процедуры и функции для обработки и выдачи данных по произвольным параметрам.
Для демонстрации работы приведен результат запроса на поиск проектов, осуществленных по заказу РФФИ - российского фонда фундаментальных исследований (рис.2).
«iura«« vjj>rtg r$C¡- ■ »д
1 1937-40144 (Ъоедмшме фрздшетиьиМ мючавсрчмпгй, iMir<uitv>K*w HHWp«inu«r И иггж/ним троиесса .»сопя
2 ИНД 00В» Гчх'ьсчоич'ых-г имя,1 №«ii« эгрствпчиоД уствйнявост сид[-:мла tue-jihibi« wenнов CcOÏ ¿rOl
5 '447-00№ (чндлние пяссикпрсшипздпггуюгэ гроершчнйго oùtcrmitum дня сугмрс-тгаппржгс ьи^лироитя нмых ылг>
6 't Ы-í 114} Р-ссчдовмна к utrfuj'H'trcice чс^догроанм 'дадесэ* функЦнсмфаммга Ьютоппм^аго írrvtma и ochùo*г*
Рис. 2. Запрос на вывод проектов РФФИ.
Основной особенностью данной БД является возможность вывода результатов проекта по каждому этапу (рис.3), а также вывода заявок на проекты, если они не были подтверждены (рис.4).
nufnbeijjLproject stage_rujfnber
cJiaracier var>mg (вО) inleger
14-29-0402«
4-29440»
Гас fделенные на данном этапе задачи полностью выполнен ь Основные задачи проекта »а 201S год выполнены полностью. Работ. запланированное о проекте, выполнены полностью-
Рис.3 Вывод результатов проекта поэтапно.
/ я 1: в* . Л1 гч, ffl )
»вмпи Itifl-Itl» i^iNHiai
IÜ'J 1 aicm 17.W-B1W
Рис.4 Вывод неподтвержденных заявок на проекты.
В заключительном этапе проектирования БД важным было проверка на согласованность и целостность данных, что было реализовано тестированием с помощью специально разработанных запросов к БД.
Выводы
Разработанная база данных отчетов по научно-исследовательским работам в свободно распространяемой СУБД PostreSQL обеспечивает все
возможные требования пользователей для эффективного поиска и обработки данных и может быть использована в системах документооборота кафедры и университета.
Список литературы
1. Завражнова М.В., Родкина Э. А., Шошина А. В. Разработка базы данных и веб-интерфейса научной электронной библиотеки // «Colloquium-journal». - 2019, - № 19-1(43). С 31 34.
2.Бессогонова П.Э., Васецкий А.М. Создание хранилища информации для учебного расписания университета // Успехи в химии и химической технологии. - 2022. - Т. XXXVI. - № 11. С 14-17.
3. База данных ВИНИТИ [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.viniti.ru/products/viniti-database /. - Дата доступа: 28.04.2023.
4. PostgreSQL: The World's Most Advanced Open Source Relational Database [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://www.postgresql.org/about/press/presskit15/ru/ -Дата доступа: 28.04.2023.
