Đang tải... (xem toàn văn)
Kỹ Thuật - Công Nghệ - Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Kỹ thuật UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ---- ----- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Tên đề tài: TÌM HIỂU VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU THỜI GIAN VÀ ỨNG DỤNG TRONG BÀI TOÁN QUẢN LÝ HỒ SƠ BỆNH ÁN BỆNH VIỆN ĐA KHOA TW QUẢNG NAM Sinh viên thực hiện HUỲNH THỊ MY LY MSSV: 2113011022 CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHÓA: 2013 – 2017 Cán bộ hướng dẫn Th.S NGUYỄN THỊ MINH CHÂU MSCB: .............. Quảng Nam, tháng 04 năm 2017 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, cho phép em gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo nhà trường, đội ngũ cán bộ giảng viên trường đại học Quảng Nam đã tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt quá trình học tập thuộc chuyên ngành Công nghệ Thông tin từ đầu khoá học 2013-2017 đến nay. Hơn hết, em xin gửi lời cảm ơn rất chân thành và sâu sắc đến giảng viên Th.S Nguyễn Thị Minh Châu , đã tận tình trong việc hướng dẫn và luôn tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành khoá luận này. Và báo cáo này là kết quả mà em có được dưới sự giúp đỡ tận tình của cô. Thông qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, tất cả bạn bè đã đồng hành và giúp đỡ em trong suốt thời gian qua. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC PHẦN 1. MỞ ĐẦU ........................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 1 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 2 4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 2 5. Lịch sử nghiên cứu ........................................................................................ 2 6. Đóng góp của đề tài....................................................................................... 2 7. Cấu trúc của đề tài ......................................................................................... 2 PHẦN 2. NỘI DUNG ....................................................................................... 3 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU THỜI GIAN ....................... 3 1.1. Giới thiệu về cơ sở dữ liệu thời gian thực.................................................. 3 1.2. Các khái niệm cơ bản về CSDL thời gian thực ......................................... 3 1.2.1. Hệ thời gian thực ..................................................................................... 3 1.2.2. CSDL thời gian thực ............................................................................... 4 1.3 Mô hình thực thể mối quan hệ thời gian (TimeER) .................................... 4 1.4. So sánh mô hình ER và mô hình TimeER ................................................. 7 1.5. Cách xây dựng mô hình CSDL thời gian ở mức khái niệm (TimeER) ..... 8 1.6. Cách chuyển đổi từ mô hình TimeER sang mô hình R ............................. 9 Chương 2: HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỒ SƠ BỆNH ÁN ................................ 15 2.1. Mô tả hồ sơ bệnh án và quy trình làm việc .............................................. 15 2.1.1. Mô tả hồ sơ bệnh án .............................................................................. 15 2.1.2. Mô tả quy trình làm việc ....................................................................... 18 2.2. Chức năng của hệ thống ........................................................................... 18 Chương 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỒ SƠ BỆNH ÁN ....................................................................... 20 3.1. Mô tả bài toán........................................................................................... 20 3.2. Đưa ra mô hình ER .................................................................................. 20 3.3. Áp dụng CSDL thời gian vào bài toán quản lý ........................................ 28 3.3.1. Xây dựng mô hình TimeER .................................................................. 28 3.3.2. Chuyển đổi mô hình TimeER sang mô hình R ..................................... 30 Chương 4: CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM.............................................. 41 4.1. Các thành phần của chương trình............................................................. 41 4.2. Các chức năng liên quan đến xử lý CSDL thời gian ............................... 44 PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................... 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 46 CÁC TỪ VIẾT TẮT Tên viết tắt Ý nghĩa CSDL Cơ sở dữ liệu DL Dữ liệu TW Trung ương CMND Chứng minh nhân dân HSBA Hồ sơ bệnh án TTBN Thông tin bệnh nhân BS Bác sĩ CĐ Chỉ định TT Thông tin TT TD CN Thông tin theo dõi chức năng MSCD Mã số chỉ định MSBN Mã số bệnh nhân ĐD Điều dưỡng TG Thời gian LS LifeSpan (Thời gian sống) VT ValidTime (Thời gian hợp lệ) BT BiTemporal TT TransactionTime (Thời gian tương tác) LT LifeTime 1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Khi thiết kế cơ sở dữ liệu, chúng ta hay gặp phải những đối tượng mà một số thông tin luôn thay đổi theo thời gian. Đòi hỏi chúng ta phải làm như thế nào đó để có thể lưu lại tất cả những thay đổi đó trên từng mốc thời gian cụ thể mà chúng xảy ra. Nó đưa chúng ta đi theo một hướng nghiên cứu đó là “Cơ sở dữ liệu theo thời gian”. Các ứng dụng của cơ sở dữ liệu thời gian có rất nhiều những tiện ích giúp cho cả ngư ời quản lý cũng như các tổ chức có thể nắm bắt kịp thời việc thay đổi dữ liệu một cách liên tục, nhanh chóng, nó giúp cho việc phân tích dự đoán được kịp thời và phản ánh các thay đổi gần như ngay lập tức, vì vậy việc xây dựng các cơ sở dữ liệu theo thời gian là hết sức cần thiết đối với các tổ chức có các yêu cầu nghiệp vụ quản lý các loại thông tin dữ liệu liên tục thay đổi. Như trong y tế, khi nhập viện, bạn sẽ được đo huyết áp hoặc điện tim mỗi ngày (Phụ thuộc từng khoa). Chỉ số thay đổi liên tục theo thời gian. Một hệ thống cần phải có khả năng xử lý các truy vấn thời gian gần như tức thời, trả về tạm thời những dữ liệu hợp lệ, và hỗ trợ cho việc lập kế hoạch ưu tiên. Việc ứng dụng cơ sở dữ liệu thời gian là một xu hướng tất yếu trong tương lai khi các yêu cầu nghiệp vụ đòi hỏi sự hỗ trợ ngay lập tức từ việc xử lý thông tin, cũng như hỗ trợ ra quyết định. Và với sự hướng dẫn của ThS.Nguyễn Thị Minh Châu, em đã chọn đề tài: “Tìm hiểu về cơ sở dữ liệu thời gian và ứng dụng trong bài toán quản lý hồ sơ bệnh án bệnh viện đa khoa TW đa khoa Quảng Nam”. 2. Mục tiêu của đề tài Tìm hiểu về cơ sở dữ liệu theo thời gian. So sánh mô hình ER và mô hình TimeER. Áp dụng được cơ sở lý thuyết vào việc xây dựng cơ sở dữ liệu cho mô hình quản lý hồ sơ bệnh án bệnh viện đa khoa TW đa khoa Quảng Nam. 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Cơ sở dữ liệu theo thời gian. Hồ sơ bệnh án. Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu về cơ sở dữ liệu theo thời gian từ đó xây dựng cơ sở dữ liệu cho mô hình quản lý đã chọn. 4. Phương pháp nghiên cứu Đọc tài liệu tham khảo, các biểu mẫu thu thập được; nghiên cứu trên internet; tham khảo ý kiến từ giáo viên hướng dẫn. 5. Lịch sử nghiên cứu Nghiên cứu về việc làm thế nào để chuyển đổi từ mô hình ER sang mô hình TimeER. Tiếp tục nghiên cứu chuyển đổi từ mô hình TimeER về R. 6. Đóng góp của đề tài Đề tài giúp chúng ta hiểu rõ hơn về ý nghĩa CSDL thời gian và việc thiết kế chúng. 7. Cấu trúc của đề tài Phần nội dung của đề tài này gồm 4 chương như sau: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU THỜI GIAN Chương 2: HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỒ SƠ BỆNH ÁN Chương 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỒ SƠ BỆNH ÁN Chương 4: CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM 3 PHẦN 2. NỘI DUNG Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU THỜI GIAN 1.1. Giới thiệu về cơ sở dữ liệu thời gian thực Khi thiết kế cơ sở dữ liệu, nhiều khi chúng ta gặp phải các đối tượng mà một số thông tin thường xuyên thay đổi theo thời gian. Ví dụ 1.1: Khi mô tả thông tin về nhân viên, ngoài các trường ít (hoặc không) thay đổi như: Mã nhân viên, họ tên, số CMND,… thì cũng có một số trường có thể thay đổi như: Hệ số lương, chức vụ, phòng ban,… Hay một số ví dụ khác như giá ngoại tệ, giá bán sản phẩm. Do đó, để đảm bảo lưu trữ đc đầy đủ thông tin của những thay đổi này. Nó buộc chúng ta phải đi theo hướng nghiên cứu đó là “Cơ sở dữ liệu theo thời gian”. Một hệ thống cần phải có khả năng xử lý các truy vấn thời gian gần như tức thời, trả về tạm thời những dữ liệu hợp lệ, và hỗ trợ cho việc lập kế hoạch ưu tiên. Việc ứng dụng cơ sở dữ liệu thời gian là một xu hướng tất yếu trong tương lai khi các yêu cầu nghiệp vụ đòi hỏi sự hỗ trợ ngay lập tức từ việc xử lý thông tin, cũng như hỗ trợ ra quyết định. Ví dụ 1.2: Hệ thống quản lý giá vàng trong và ngoài nước, nhà quản lý muốn xem sự chênh lệch giá vàng các ngày trong tuần qua, cụ thể về giá và thời gian. Như vậy có nghĩa là hệ thống này phải lưu trữ được các thông số thay đổi trong từng ngày của giá vàng và đưa ra được dữ liệu gọi là tạm thời đúng với yêu cầu tại thời điểm đó. 1.2. Các khái niệm cơ bản về CSDL thời gian thực 1.2.1. Hệ thời gian thực Trước hết chúng ta phải hiểu được Hệ thời gian thực là gì? Hệ thời gian thực là một trong những điểm đúng đắn của hệ thống không chỉ phụ thuộc vào 4 những kết quả logic mà còn phụ thuộc vào thời gian trên quá trình đưa ra những kết quả đó. Ví dụ 1.3: Như ví dụ 1.2, cũng cùng một yêu cầu trên nhưng hôm nay hệ thống đưa ra một kết quả, hôm sau hoặc thời gian sau đó, kết quả mà hệ thống đưa ra có thể khác đi. 1.2.2. CSDL thời gian thực Một cơ sở dữ liệu thời gian thực là một hệ thống cơ sở dữ liệu trong đó sử dụng thời gian thực để xử lý khối lượng công việc cho các bài toán đang có thay đổi liên tục về dữ liệu. Ví dụ 1.4: Các hệ thống bán hàng có các sản phẩm có giá trị thay đổi liên tục như vàng, dầu mỏ, điện thoại, xe máy... hoặc các loại dữ liệu khác. Ví như xe máy, tại thời điểm hiện tại nhận một giá trị, cũng thời điểm đó, nhưng của ngày hôm sau nó lại nhận một giá trị khác. Hệ thống phải xử lý như thế nào đó để tránh người dùng nhầm lẫn về thời gian và việc biến đổi giá cả. Cơ sở dữ liệu (CSDL) thời gian phản ánh đầy đủ, chi tiết hơn thông tin ở hiện tại và quá khứ. Yếu tố thời gian làm cho cơ sở dữ liệu (CSDL) đầy đủ về mặt “lịch sử” dữ liệu hơn, nhưng đồng thời cũng làm cho nó phức tạp hơn. Ví dụ 1.5: Bệnh nhân nhập viện sẽ được đo huyết áp hàng ngày (một hoặc nhiều lần). Hệ CSDL thời gian có khả năng lưu trữ lại tất cả quá trình đo đạt cụ thể về thời gian đo, số lần và đơn vị huyết áp… cho đến khi bệnh nhân ra viện. Sau này có khả năng bệnh nhân nhập viện lần nữa, lịch sử bệnh án của bệnh nhân vẫn được tìm thấy và có thể được tiếp tục lưu trữ thêm. 1.3 Mô hình thực thể mối quan hệ thời gian (TimeER) 1 2 Để giải quyết vấn đề thiết kế các CSDL thời gian từ mức khái niệm, đã có nhiều đề xuất về các mô hình ER thời gian, như các mô hình sau: TERM, RAKE, MOTAR, TEER, STEER, ERT, TER, TempEER, TempRT, TERC+ , TimeER… tuy nhiên, trong khoá luận lần này, em chỉ tập trung nghiên cứu về mô hình TimeER. 5 Mô hình TimeER là phát triển dựa vào mô hình EER (Mô hình thực thể mối liên kết mở rộng). Mô hình này cho phép hỗ trợ các loại thời gian sau: Thời gian sống (LifeSpan) của một thực thể (ký hiệu là LS) Thời gian hợp lệ (Valid Time) của một sự kiện (ký hiệu là VT) Thời gian giao tác (Transaction Time) của một thực thể hoặc một sự kiện (ký hiệu là TT) Đối với các thực thể, hệ thống chỉ có thể hỗ trợ thời gian sống (LifeSpan, ký hiệu là LS), hoặc thời gian giao tác (Transaction Time, ký hiệu là TT), hoặc cả hai loại thời gian này tức LS+TT=LT (LifeTime, ký hiệu là LT). Đối với các thuộc tính, hệ thống chỉ cho phép hỗ trợ thời gian hợp lệ (Valid Time, ký hiệu là VT), hoặc thời gian giao tác (TT) hoặc cả hai loại thời gian này tức VT+TT= BT (BiTemporal, ký hiệu là BT). Ngoài ra, do một mối quan hệ có thể xem là một tập thực thể hoặc một thuộc tính, nhờ vậy mà người thiết kế có thể xác định các yếu tố thời gian hỗ trợ cho mối quan hệ đó nếu cần. Dưới đây là mô hình TimeER (Hình 2) được xây dựng trên mô hình ER (Hình 1) và mô hình ER (Hình 3) biểu diễn rõ hơn cho mô hình TimeER: 6 Hình 1. Ví dụ về mô hình ER Hình 2. Ví dụ về mô hình TimeER 7 Hình 3. Mô hình ER mô tả rõ hơn cho mô hình TimeER 1.4. So sánh mô hình ER và mô hình TimeER - Giống nhau: Mô hình ER và mô hình Time ER đều là mô hình mối quan hệ thực thể ở mức khái niệm. Về mặt cấu trúc, hai mô hình này tương tự như nhau. TimeER được coi như ER mở rộng. - Khác nhau: Thực thể: Bên phía Time ER sẽ có phát sinh thêm thực thể mới liên kết với thực thể cần hỗ trợ về mặt thời gian thực. Ví dụ 1.6: Hình 3, thực thể NHÂN VIÊN phát sinh thêm quan hệ với LifeTime Thuộc tính: Cũng tương tự như thực thể, thuộc tính bên phía TimeER cũng sẽ phát sinh thêm thực thể hỗ trợ trên mối quan hệ của thuộc tính đó với thực thể chính. Ví dụ 1.7: Trên hình 3, thuộc tính lương của thực thể NHÂN VIÊN cũng phát sinh BiTemporal hỗ trợ cho quan hệ của lương với thực thể NHÂN VIÊN. Mối quan hệ: Mối quan hệ trong TimeER cũng có thể phát sinh thực thể mới hỗ trợ nếu quan hệ đó được cho là cần thiết hỗ trợ thời gian thực. 8 Ví dụ 1.8: Hình 3, mối quan hệ làm việc giữa NHÂN VIÊN với DỰ ÁN phát sinh ValidTime hỗ trợ cho quan hệ làm việc. Thiết kế: Bên phía TimeER đòi hỏi độ phức tạp hơn so với ER. TimeER đòi hỏi người thiết kế phải xác định được thực thể nào, thuộc tính nào hay mối quan hệ nào cần thiết phải hỗ trợ thời gian thực. Còn trong mô hình ER không có những phát sinh như vậy. 1.5. Cách xây dựng mô hình CSDL thời gian ở mức khái niệm 2 Muốn có được mô hình CSDL thời gian ở mức khái niệm (TimeER), từ mô hình ER truyền thống, chúng ta thực hiện qua các bước như sau: Bước 1: Xác định đối tượng hỗ trợ thời gian, bao gồm: Thực thể, hay thuộc tính, hay mối quan hệ. Ví dụ 1.9: Ở hình 2, các thực thể, thuộc tính hay mối quan hệ được hỗ trợ thời gian như: thực thể (NHÂN VIÊN, BỘ PHẬN), thuộc tính (Lương, Địa chỉ, lợi nhuận, ngân sách), mối quan hệ “làm việc” giữa NHÂN VIÊN với DỰ ÁN. Bước 2: Xác định loại thời gian cần hỗ trợ cho các đối tượng, lưu ý các loại thời gian phù hợp với từng đối tượng: LifeSpan, TranTime, ValidTime, LifeTran, BiTemporal. Ví dụ 1.10: Hình 2 hỗ trợ các loại thời gian cho từng đối tượng như sau: ĐỐI TƯỢNG LOẠI ĐỐI TƯỢNG LOẠI THỜI GIAN HỖ TRỢ 1.NHÂN VIÊN Thực thể LifeTran 2.BỘ PHẬN Thực thể TranTime 3. Lương Thuộc tính BiTemporal 4. Địa chỉ Thuộc tính ValidTime 5. Lợi nhuận Thuộc tính BiTemporal 6. Ngân sách Thuộc tính BiTemporal 9 7. Làm việc Mối quan hệ ValidTime Bảng 1. Đối tượng và loại thời gian hỗ trợ Bước 3: Sử dụng thực thể thời gian tương ứng (hình 2) và mối quan hệ nhị nguyên S (1-n) để xây dựng mô hình ER biểu diễn dữ liệu thời gian. Ví dụ 1.11: từ mô hình ER truyền thống như Hình 1 ta xây dựng được mô hình TimeER như Hình 2. 1.6. Cách chuyển đổi từ mô hình TimeER sang mô hình R 1 Chúng ta sẽ tìm hiểu cách chuyển đổi mô hình TimeER sang mô hình R: Bước 1: Chuyển đổi các tập thực thể không tham gia vào mối quan hệ lớp chalớp con Với mỗi tập thực thể E không tham gia vào mối quan hệ lớp chalớp con và có các thuộc tính đơn trị phi thời gian là A1, A2, …, An, ta xét hai trường hợp sau: a) Chuyển đổi tập thực thể mạnh 1 : Nếu E là tập thực thể mạnh có khóa ký hiệu là ID(E) , thì ta tạo một quan hệ được gọi là quan hệ chính biểu diễn với tập thực thể E, ký hiệu là R(E), có tập thuộc tính là ID(E) {A1, A2, …, An} . Khóa chính của quan hệ R(E) là ID(E). b) Chuyển đổi tập thực thể yếu 2 : Xét E là tập thực thể yếu của mối quan hệ định danh S có tập thực thể chủ là E’. Giả sử E có khóa bộ phận là X {A1, A2, …, An}. Khi đó, ta tạo ra một quan hệ chính R(E) có tập thuộc tính là FK {A1, A2, …, An}, với FK là khóa ngoài tham chiếu đến quan hệ R(E’) . Khi đó, khóa chính của R(E) là FK X. Hình 4. Nhãn thời gian hỗ trợ cho thực thể và mối quan hệ 1 Thực thể có thuộc tính khoá cho chính mình 2 Thực thể không có thuộc tính khoá cho chính mình. Không thể xác định khi k có thực thể chủ. 10 Gọi T’ T là các thuộc tính có gạch dưới trong bảng trên, khi đó khóa chính của quan hệ TR(E) là FK T’. Hình 5. Chuyển đổi thực thể không tham gia vào lớp chacon Bước 2: Chuyển đổi các tập thực thể tham gia vào mối quan hệ lớp chalớp con Với mỗi mối quan hệ lớp chalớp con, trong đó lớp cha E có các lớp con là S 1 , S 2, …, S n, ta tạo ra quan hệ chính R(E) tương ứng với tập thực thể E để biểu diễn lớp cha E. Ngoài ra, giả sử mỗi lớp con S i có tập thuộc tính đơn trị phi thời gian riêng là X i , thì ta tạo thêm n quan hệ được gọi là các quan hệ con, ký hiệu là SR(S i), có tập thuộc tính là FK Xi (với i = 1..n) và khóa chính là FK, ở đây FK là khóa ngoài tham chiếu đến quan hệ R(E). Nếu E hoặc S 1, S 2 , …, S n có hỗ trợ yếu tố thời gian thì bổ sung thêm các quan hệ thời gian tương ứng với các tập thực thể này như bước 1. Bước 3: Chuyển đổi các thuộc tính đơn trị có yếu tố thời gian của một tập thực thể. Với mỗi thuộc tính A của E là thuộc tính đơn trị có yếu tố thời gian, nếu các yếu tố thời gian hỗ trợ cho thuộc tính A được ký hiệu bởi dấu , thì ta tạo thêm một quan hệ được gọi là quan hệ thời gian biểu diễn thuộc tính A của E, ký hiệu là TR A(E), có tập thuộc tính là FK A T, với FK là khóa ngoài tham chiếu đến quan hệ R(E), và T là tập các thuộc tính nhãn thời gian tương ứng với ký hiệu của thuộc tính A cho ở bảng sau: 11 Hình 6. Nhãn thời gian hỗ trợ cho các thuộc tính và mối quan hệ Gọi T’ T là các thuộc tính có gạch dưới trong bảng trên, khi đó khóa chính của quan hệ TR A(E) là FK T’. Bước 4: Chuyển đổi các thuộc tính đa trị Với mỗi thuộc tính A là thuộc tính đa trị của một tập thực thể E thuộc dạng chuẩn PNF (Partitioned Normal Form), hoặc xét tương tự, A là thuộc tính đa trị của một thuộc tính phức hợp B, ta gọi R’ là quan hệ biểu diễn tập thực thể E (hoặc thuộc tính phức hợp B ). Khi đó, việc chuyển đổi thuộc tính đa trị A thành quan hệ tương ứng được xét một cách đệ quy theo các trường hợp sau: a) A là thuộc tính đơn: Ta xét hai khả năng sau: Nếu A là thuộc tính phi thời gian, thì ta tạo một quan hệ mới nhằm biểu diễn thuộc tính A, ký hiệu là R A(E) (hoặc R A(B)), gồm các thuộc tính FK A , với FK là khóa ngoài tham chiếu đến quan hệ R’, và A’ là thuộc tính dùng để lưu các giá trị của thuộc tính đa trị A, gọi tắt là thuộc tính tương ứng với A . Khi đó, khóa chính của R A(E) (hoặc R A(B)) là FK A’ . Nếu A có hỗ trợ yếu tố thời gian, thì ta tạo một quan hệ thời gian nhằm biểu diễn thuộc tính A, ký hiệu là TR A(E) (hoặc TR A(B)), gồm các thuộc tính FK A’ T’ và có khóa chính là FK A’ T, với FK là khóa ngoài tham chiếu đến quan hệ R’, A’ là thuộc tính tương ứng với thuộc tính đa trị A . Ngoài ra, T và T’ được xác định tương tự như bước 3. b) A là thuộc tính phức hợp: Nếu A là thuộc tính phức hợp có tập thuộc tính đơn trị phi thời gian là X và khóa bộ phận là K, ta tạo một quan hệ mới nhằm biểu diễn thuộc tính A , ký hiệu là R A(E) (hoặc R A(B)), gồm các thuộc tính FK X và có khoá chính là FK K, với FK là khóa ngoài tham chiếu đến quan hệ s. 12 Nếu thuộc tính A có hỗ trợ yếu tố thời gian, thì ta bổ sung thêm quan hệ thời gian TRA (E) (hoặc TR A(B)) có tập thuộc tính là FK’ T và có khóa chính là FK’ T’, với FK’ là khóa ngoài tham chiếu đến quan hệ RA (E) (hoặc RA (B)). Ngoài ra, T và T’ được xác định tương tự như bước 3. Trong trường hợp thuộc tính phức hợp A có chứa các thuộc tính đơn trị thời gian, thì với mỗi thuộc tính đơn trị thời gian C, ta bổ sung thêm một quan hệ thời gian TRC(A) biểu diễn thuộc tính C có tập thuộc tính là FK” C T và khóa chính là FK” T’, với FK” là khoá ngoài tham chiếu đến quan hệ RA (E) (hoặc RA (B)). Ngoài ra, T và T’ được xác định tương tự như bước 3. Bước 5: Chuyển đổi các mối quan hệ phi thời gian Việc chuyển đổi các mối quan hệ phi thời gian (nhị nguyên, phản xạ, đa nguyên) giữa các tập thực thể được thực hiện như phương pháp chuyển đổi truyền thống. Bước 6: Chuyển đổi các mối quan hệ nhị nguyên thời gian không có thuộc tính Xét mối quan hệ S là mối quan hệ nhị nguyên thời gian không có thuộc tính giữa hai tập thực thể E1 và E2. Khi đó, ta tạo ra một quan hệ thời gian để biểu diễn mối quan hệ nhị nguyên thời gian S, ký hiệu là TR(S), có tập thuộc tính là FK 1 FK2 T, với FK 1 và FK2 lần lượt là các khoá ngoài tham chiếu đến quan hệ R(E1) và R(E2 ). Ngoài ra, tùy thuộc vào loại thời gian hỗ trợ cho mối quan hệ S mà T được xác định như trong bảng 1 hoặc bảng 2. Khóa chính của TR(S) là ID(S) T’, với T’ T cũng được xác định như trong bảng 1 hoặc bảng 2. Ngoài ra, tùy thuộc vào các bản số (min, max) của mối quan hệ S mà ID(S) được xác định như sau: - Nếu S là mối quan hệ 1 - 1 thì ID(S) = FK1 hoặc ID(S) = FK 2 - Nếu S là mối quan hệ 1 - nhiều thì ID(S) = FK 2 - Nếu S là mối quan hệ nhiều - 1 thì ID(S) = FK 1 - Nếu S là mối quan hệ nhiều - nhiều thì ID(S) = FK1 FK2 . Bước 7: Chuyển đổi các mối quan hệ nhị nguyên thời gian có thuộc tính 13 Xét mối quan hệ S là mối quan hệ nhị nguyên thời gian giữa hai tập thực thể E1 và E 2 , và có tập thuộc tính đơn trị phi thời gian X. Khi đó, ta cần tạo ra hai quan hệ sau: - Một quan hệ để biểu diễn mối quan hệ nhị nguyên S, ký hiệu là R(S), có tập thuộc tính là FK1 FK2 X, với FK 1 và FK 2 lần lượt là các khóa ngoài tham chiếu đến quan hệ R(E1 ) và R(E 2 ). Khóa chính của R(S) là ID(S) cũng được xác định tương tự như bước 6. -...
UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Tên đề tài: TÌM HIỂU VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU THỜI GIAN VÀ ỨNG DỤNG TRONG BÀI TOÁN QUẢN LÝ HỒ SƠ BỆNH ÁN BỆNH VIỆN ĐA KHOA TW QUẢNG NAM Sinh viên thực HUỲNH THỊ MY LY MSSV: 2113011022 CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHÓA: 2013 – 2017 Cán hướng dẫn Th.S NGUYỄN THỊ MINH CHÂU MSCB: Quảng Nam, tháng 04 năm 2017 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, cho phép em gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo nhà trường, đội ngũ cán giảng viên trường đại học Quảng Nam tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt q trình học tập thuộc chun ngành Cơng nghệ Thơng tin từ đầu khoá học 2013-2017 đến Hơn hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến giảng viên Th.S Nguyễn Thị Minh Châu, tận tình việc hướng dẫn ln tạo điều kiện tốt cho em hồn thành khố luận Và báo cáo kết mà em có giúp đỡ tận tình cô Thông qua đây, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, tất bạn bè đồng hành giúp đỡ em suốt thời gian qua Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Lịch sử nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc đề tài PHẦN NỘI DUNG Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU THỜI GIAN 1.1 Giới thiệu sở liệu thời gian thực 1.2 Các khái niệm CSDL thời gian thực 1.2.1 Hệ thời gian thực 1.2.2 CSDL thời gian thực 1.3 Mơ hình thực thể mối quan hệ thời gian (TimeER) 1.4 So sánh mơ hình ER mơ hình TimeER 1.5 Cách xây dựng mơ hình CSDL thời gian mức khái niệm (TimeER) 1.6 Cách chuyển đổi từ mơ hình TimeER sang mơ hình R Chương 2: HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỒ SƠ BỆNH ÁN 15 2.1 Mô tả hồ sơ bệnh án quy trình làm việc 15 2.1.1 Mô tả hồ sơ bệnh án 15 2.1.2 Mơ tả quy trình làm việc 18 2.2 Chức hệ thống 18 Chương 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỒ SƠ BỆNH ÁN 20 3.1 Mô tả toán 20 3.2 Đưa mơ hình ER 20 3.3 Áp dụng CSDL thời gian vào toán quản lý 28 3.3.1 Xây dựng mơ hình TimeER 28 3.3.2 Chuyển đổi mơ hình TimeER sang mơ hình R 30 Chương 4: CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM 41 4.1 Các thành phần chương trình 41 4.2 Các chức liên quan đến xử lý CSDL thời gian 44 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 Tên viết tắt CÁC TỪ VIẾT TẮT CSDL Ý nghĩa DL Cơ sở liệu TW Dữ liệu CMND Trung ương HSBA Chứng minh nhân dân TTBN Hồ sơ bệnh án BS Thông tin bệnh nhân CĐ Bác sĩ TT Chỉ định TT TD CN Thông tin MSCD Thông tin theo dõi chức MSBN Mã số định ĐD Mã số bệnh nhân TG Điều dưỡng LS Thời gian VT LifeSpan (Thời gian sống) BT ValidTime (Thời gian hợp lệ) TT BiTemporal LT TransactionTime (Thời gian tương tác) LifeTime PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Khi thiết kế sở liệu, hay gặp phải đối tượng mà số thơng tin ln thay đổi theo thời gian Địi hỏi phải làm để lưu lại tất thay đổi mốc thời gian cụ thể mà chúng xảy Nó đưa theo hướng nghiên cứu “Cơ sở liệu theo thời gian” Các ứng dụng sở liệu thời gian có nhiều tiện ích giúp cho ngư ời quản lý tổ chức nắm bắt kịp thời việc thay đổi liệu cách liên tục, nhanh chóng, giúp cho việc phân tích dự đốn kịp thời phản ánh thay đổi gần lập tức, việc xây dựng sở liệu theo thời gian cần thiết tổ chức có yêu cầu nghiệp vụ quản lý loại thông tin liệu liên tục thay đổi Như y tế, nhập viện, bạn đo huyết áp điện tim ngày (Phụ thuộc khoa) Chỉ số thay đổi liên tục theo thời gian Một hệ thống cần phải có khả xử lý truy vấn thời gian gần tức thời, trả tạm thời liệu hợp lệ, hỗ trợ cho việc lập kế hoạch ưu tiên Việc ứng dụng sở liệu thời gian xu hướng tất yếu tương lai yêu cầu nghiệp vụ đòi hỏi hỗ trợ từ việc xử lý thông tin, hỗ trợ định Và với hướng dẫn ThS.Nguyễn Thị Minh Châu, em chọn đề tài: “Tìm hiểu sở liệu thời gian ứng dụng toán quản lý hồ sơ bệnh án bệnh viện đa khoa TW đa khoa Quảng Nam” Mục tiêu đề tài Tìm hiểu sở liệu theo thời gian So sánh mơ hình ER mơ hình TimeER Áp dụng sở lý thuyết vào việc xây dựng sở liệu cho mơ hình quản lý hồ sơ bệnh án bệnh viện đa khoa TW đa khoa Quảng Nam Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Cơ sở liệu theo thời gian Hồ sơ bệnh án Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu sở liệu theo thời gian từ xây dựng sở liệu cho mơ hình quản lý chọn Phương pháp nghiên cứu Đọc tài liệu tham khảo, biểu mẫu thu thập được; nghiên cứu internet; tham khảo ý kiến từ giáo viên hướng dẫn Lịch sử nghiên cứu Nghiên cứu việc làm để chuyển đổi từ mơ hình ER sang mơ hình TimeER Tiếp tục nghiên cứu chuyển đổi từ mơ hình TimeER R Đóng góp đề tài Đề tài giúp hiểu rõ ý nghĩa CSDL thời gian việc thiết kế chúng Cấu trúc đề tài Phần nội dung đề tài gồm chương sau: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU THỜI GIAN Chương 2: HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỒ SƠ BỆNH ÁN Chương 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỒ SƠ BỆNH ÁN Chương 4: CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM PHẦN NỘI DUNG Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU THỜI GIAN 1.1 Giới thiệu sở liệu thời gian thực Khi thiết kế sở liệu, nhiều gặp phải đối tượng mà số thông tin thường xuyên thay đổi theo thời gian Ví dụ 1.1: Khi mô tả thông tin nhân viên, ngồi trường (hoặc khơng) thay đổi như: Mã nhân viên, họ tên, số CMND,… có số trường thay đổi như: Hệ số lương, chức vụ, phịng ban,… Hay số ví dụ khác giá ngoại tệ, giá bán sản phẩm Do đó, để đảm bảo lưu trữ đc đầy đủ thơng tin thay đổi Nó buộc phải theo hướng nghiên cứu “Cơ sở liệu theo thời gian” Một hệ thống cần phải có khả xử lý truy vấn thời gian gần tức thời, trả tạm thời liệu hợp lệ, hỗ trợ cho việc lập kế hoạch ưu tiên Việc ứng dụng sở liệu thời gian xu hướng tất yếu tương lai yêu cầu nghiệp vụ đòi hỏi hỗ trợ từ việc xử lý thông tin, hỗ trợ định Ví dụ 1.2: Hệ thống quản lý giá vàng nước, nhà quản lý muốn xem chênh lệch giá vàng ngày tuần qua, cụ thể giá thời gian Như có nghĩa hệ thống phải lưu trữ thông số thay đổi ngày giá vàng đưa liệu gọi tạm thời với yêu cầu thời điểm 1.2 Các khái niệm CSDL thời gian thực 1.2.1 Hệ thời gian thực Trước hết phải hiểu Hệ thời gian thực gì? Hệ thời gian thực điểm đắn hệ thống không phụ thuộc vào kết logic mà phụ thuộc vào thời gian q trình đưa kết Ví dụ 1.3: Như ví dụ 1.2, yêu cầu hôm hệ thống đưa kết quả, hơm sau thời gian sau đó, kết mà hệ thống đưa khác 1.2.2 CSDL thời gian thực Một sở liệu thời gian thực hệ thống sở liệu sử dụng thời gian thực để xử lý khối lượng công việc cho tốn có thay đổi liên tục liệu Ví dụ 1.4: Các hệ thống bán hàng có sản phẩm có giá trị thay đổi liên tục vàng, dầu mỏ, điện thoại, xe máy loại liệu khác Ví xe máy, thời điểm nhận giá trị, thời điểm đó, ngày hơm sau lại nhận giá trị khác Hệ thống phải xử lý để tránh người dùng nhầm lẫn thời gian việc biến đổi giá Cơ sở liệu (CSDL) thời gian phản ánh đầy đủ, chi tiết thông tin khứ Yếu tố thời gian làm cho sở liệu (CSDL) đầy đủ mặt “lịch sử” liệu hơn, đồng thời làm cho phức tạp Ví dụ 1.5: Bệnh nhân nhập viện đo huyết áp hàng ngày (một nhiều lần) Hệ CSDL thời gian có khả lưu trữ lại tất trình đo đạt cụ thể thời gian đo, số lần đơn vị huyết áp… bệnh nhân viện Sau có khả bệnh nhân nhập viện lần nữa, lịch sử bệnh án bệnh nhân tìm thấy tiếp tục lưu trữ thêm 1.3 Mơ hình thực thể mối quan hệ thời gian (TimeER) [1] [2] Để giải vấn đề thiết kế CSDL thời gian từ mức khái niệm, có nhiều đề xuất mơ hình ER thời gian, mơ hình sau: TERM, RAKE, MOTAR, TEER, STEER, ERT, TER, TempEER, TempRT, TERC+ , TimeER… nhiên, khoá luận lần này, em tập trung nghiên cứu mô hình TimeER Mơ hình TimeER phát triển dựa vào mơ hình EER (Mơ hình thực thể mối liên kết mở rộng) Mơ hình cho phép hỗ trợ loại thời gian sau: Thời gian sống (LifeSpan) thực thể (ký hiệu LS) Thời gian hợp lệ (Valid Time) kiện (ký hiệu VT) Thời gian giao tác (Transaction Time) thực thể kiện (ký hiệu TT) Đối với thực thể, hệ thống hỗ trợ thời gian sống (LifeSpan, ký hiệu LS), thời gian giao tác (Transaction Time, ký hiệu TT), hai loại thời gian tức LS+TT=LT (LifeTime, ký hiệu LT) Đối với thuộc tính, hệ thống cho phép hỗ trợ thời gian hợp lệ (Valid Time, ký hiệu VT), thời gian giao tác (TT) hai loại thời gian tức VT+TT= BT (BiTemporal, ký hiệu BT) Ngồi ra, mối quan hệ xem tập thực thể thuộc tính, nhờ mà người thiết kế xác định yếu tố thời gian hỗ trợ cho mối quan hệ cần Dưới mơ hình TimeER (Hình 2) xây dựng mơ hình ER (Hình 1) mơ hình ER* (Hình 3) biểu diễn rõ cho mơ hình TimeER: