Informatique Médicale Chapitre 1

Informations Générales sur le Cours

• Le sujet est l'informatique médicale
• Le chapitre 1 concerne les systèmes de gestion de bases de données.
• Le document est des notes de cours pour un cours de Master 1 en informatique médicale, probablement à l'université Abou Bekr Belkaid de Tlemcen, Algérie.
• L'auteur est le Dr/Boukli hacene ismail.

Introduction

• L'informatique évolue vers le traitement de grandes quantités de données.
• Les bases de données sont utilisées intensivement pour les domaines médical, administratif et associatif.
• Les applications utilisant des bases de données possèdent des volumes de données importants et des traitements complexes.
• La gestion ancienne des données comportait des problèmes comme la redondance, la dépendance entre données/traitement et le manque de normalisation.
• Les nouvelles exigences : accès aux données selon plusieurs critères, intégration et relations entre les données; remplacement des fichiers par des bases de données.

Qu'est-ce qu'une base de données ?

• Un ensemble organisé d'informations avec un objectif commun.
• Permet le stockage de grandes quantités d'informations pour leur exploitation (ajout, modification, recherche,...).

Buts d'une Base de Données

• Ramasser des données spécifiques pour différentes problématiques (suivi médical, étude clinique),
• Stocker les informations pour une manipulation plus facile (ajout, modification, suppression, recherche...)
• Offrir des résultats clairs à propos des données.

Objectifs des SGBD (Systèmes de Gestion de Bases de Données)

• Indépendance entre données et applications (physique et logique)
• Persistance des données (sécurité et conservation, plus longtemps que l'application elle-même)
• Administration centralisée des données
• Gestion optimale de la mémoire (efficacité accès aux données)
• Gestion du partage des données entre utilisateurs et accès concurrents
• Fiabilité, intégrité et cohérence des données (prévention des erreurs, redondance,...)
• Sécurité des données (contrôle accès)
• Résistance aux pannes (reprise après erreurs)
• Interrogations interactives et accès pour les non-informaticiens

L'indépendance entre Données et Programme d'Application

• Les données sont séparées des applications.
• Le SGBD gère la structure des données.
• Indépendance logique (définition des données) et physique (stockage).

Aspects clés des données persistantes au sein d'une base de données

• Les données d'une base ont une durée de vie plus longue que les applications qui les utilisent.

Composants des SGBD

• Description des données (outils pour la modélisation et description des données).
• Récupération des données (outils pour l'interrogation et la modification).
• Sauvegarde et restauration après pannes (gestion de sécurité et reprise des données après une panne).
• Accès Concurrent (gestion des accès multiples)

Fichiers et Structures de Données

• Fichiers contenant les données entrées par les utilisateurs.
• Fichiers créés par le SGBD pour gérer les métadonnées.
• Index pour accélérer les recherches dans les bases de données.
• Statistiques sur les données (taille, nombre de valeurs différentes).
• Opérations effectuées sur les données (insertions, suppressions, modifications...).

Fonctions Principales d'un SGBD

• Définition de la structure de la base de données;
• Insertion des données;
• Exploitation et interrogation

Fonction Description des Données

• Modélisation
• Définition des entités;
• Caractéristiques des entités;
• Liaisons des entités;
• Langage de description de données (DDL).

Fonction Manipulation des Données

• Stockage des informations;
• Mécanismes de stockage sur support physique;
• Accès aux données;
• Langage de manipulation de données (LMD).

Fonction Utilisation des Données

• Interrogation;
• Recherche selon des critères;
• Utilisateurs et accès aux données.

Types d'Utilisateurs

• Administrateur de la base de données ;
• Administrateur d'application ;
• Programmeur d'application ;
• Utilisateur final.

Exécution d'un Programme d'Application par le SGBD

• Un programme d'application est écrit en connaissant la description des entités de la base de données (schéma externe).
• Le SGBD interprête les instructions du programme pour les exécuter sur la base de données physique.

Architecture Client-Serveur

• Structure d'application avec des clients et un serveur.
• Plusieurs années 80
• Logiciels serveur fournissant des services sur le réseau.
• Clients interagissant avec le serveur pour l'utilisation du service.

Architecture Centralisée

• Solution sur site central (Mainframe).
• Serveur central gérant tout les traitements et affichage.
• Terminaux (clients) pour l'affichage.

L'Architecture ANSI/SPARC

• Architecture trischématique.
• Quatre niveaux pour décrire le système de base de données (Interne, Conceptuel, Externe, Physique)
• Correspondance des requêtes et les résultats.

Notion de Modèle de données

• Monde réel, Modèle conceptuel, Schéma logique, ...
• Exemple avec tableaux (personne, nom, adresse).

Modèle conceptuel de données Entité-Association (E/A)

• Perception du monde réel sous forme d'entités (objets) et d'associations entre eux.
• Description statique (entités et associations, attributs).
• Exemple (Un Coureur fait partie d'une Équipe).

Modèle entité-association – représentation graphique, typologie d'association

• Entité (propriétés pour chaque entité).
• Exemple (Coureur, Numero, Prénom, Nom).
• Association (relation entre plusieurs entités).
• Cardinalités (nombre d'occurrences).

Modèle Entité-Association - Cardinalités d'une Association

• Cardinalité minimale (nombre minimum d'occurrences).
• Cardinalité maximale (nombre maximum d'occurrences).

Modèle Entité-Association - Typologie d'Association

• Un – Un
• Un – Plusieurs
• Plusieurs – Plusieurs.

Modèle relationnel

• Modèle représentant les données sous forme de tableaux.
• Colonnes (attributs), Lignes (n-uplets).
• Exemple (Coureur, Équipes).

Normalisation du Modèle Relationnel

• Problèmes: répétition d'information et risque de perte d'information.
• Importance de la normalisation pour la gestion des informations.

Exercice Modèle Relationnel

• Analyse d'un schéma E/A pour construire le modèle relationnel correspondant, en indiquant la clé primaire, les clés étrangères et les contraintes éventuelles.

Principaux Systèmes (SGBD) et Sharewares

• Liste de différents systèmes.

PubMed et MeSH

• Bases de données bibliographiques (PubMed, MéSH).
• Méthodes d’indexation des articles.

SQL (Structured Query Language)

• Langage de requête standard pour les bases de données relationnelles.
• Commandes de description des données (LDD), manipulation des données (LMD) et contrôle des données (LCD).
• Exemples de commandes (CREATE TABLE, INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT...)

Traduction de Modèle Conceptuel

• traduction des modèles entité-association au modèle relationnel.
• Règles pour inclure les clés primaires et les attributs.
• Exemples (Coureur, Équipe, Date contrat).

Ce quiz explore les systèmes de gestion de bases de données dans le contexte de l'informatique médicale. Il aborde des problèmes tels que la redondance et la normalisation des données, ainsi que les nouvelles exigences d'accès et d'intégration des informations. Idéal pour les étudiants de Master 1 en informatique médicale.