
فهرست مطالب
چکیده
1-4 جنبه جدیدبودن ونوآوری درتحقیق7
2-2-1 مدل های داده ساخت یافته12
2-2-1-۳ مدل داده شی رابطه ای16
2-2-2 مدل داده ای غیرساخت یافته17
2-2-2-1 مدل داده ای کلید/ارزش19
2-2-2-4 پایگاه داده های گراف24
عنوان صفحه
2-5 کاربردهای مدیریت داده های پزشکی34
3-2 مدل داده رابطه ای برای بیماریهای همه گیری43
3-3 مدل داده شی رابطه ای برای بیمارستانها44
3-4مدل داده گرافی برای بیماری های همه گیری47
4-3-صفات مربوط به هریک ازموجودیتها53
عنوان صفحه
4-4مقادیرذخیره شده برروی یالها59
4-5-5-1پرس وجوهای وابسته به یک گره62
4-5-5-2پرس وجوهای مربوط به دوگره66
4-5-5-3پرس وجوهای بیش از دوگره68
عنوان صفحه
۵-۲-۴ ارزیابی به وسیله ی گروه متمرکز79
5-3 روش دوم: پیاده سازی عملی پایگاه داده79
5-3-3 ذخیره داده هادرپایگاه داده نئوفرجی81
فصل ششم:جمع بندی و کارهای آتی90
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول (3-1) : پایگاه داده ی سنتی رابطه ای45
جدول(3-3) : یک شمای کلیازEAV46
جدول (5-1 ): زمان مربوط به پرس وجوهای مختلف85
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار(۵-۱) پرس و جوهای یک گره..............................................................................................86
نمودار(۵-۲) پرس و جوهای دو گره...............................................................................................87
نمودار(۵-۳) پرس و جوهای سه گره..............................................................................................87
نمودار(۵-۴) پرس و جوهای تمام گره ها.......................................................................................88
نمودار(۵-۵) مقایسه کمترین-بیشترین و میانگین زمان پرس و جوها..............................................89
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل(2-1 ) نمونه ای اولیه از پایگاه داده گراف.............................................................. ..............27
شکل(3-1)پیاده سازی بیماری همه گیری با پایگاه داده رابطه ای...................................................44
شکل(3-2)یک پیاده سازی ساده از EAV/CR...............................................................................46
شکل (3-3) پیاده سازی بیماری همه گیری با پایگاه داده گرافی..................................... .............47
شکل (4-1) نمودارER....................................................................................................... ..........71
شکل (4-2) پایگاه داده گراف طراحی شده برای بیماری های ژنتیکی..........................................74
شکل(5-1) نمایش تمام گره ها روابط در پایگاه داده گرافی..........................................................82
در جامعه امروزی با توجه به پیشرفت علم پزشکی حجم دادههای پزشکی به سرعت در حال افزایش هستند. برای تحلیل سریعتر و کارآمدتر این دادهها نیاز به ذخیره الکترونیکی این دادهها داریم. دادههای مربوط به بیماریهای ژنتیکی نیز از این دسته دادهها به حساب میآیند. با توجه به این مسئله میبایست پایگاه دادهای مناسب ذخیره و بازیابی این داده ها طراحی نماییم. با توجه به ماهیت داده های ژنتیکی و این مسئله که در مورد انتقال بیماری های ژنتیکی روابط بین افراد و تجزیه تحلیل آن مسئله مهمی به حساب میآید در این مقاله برای ذخیره و بازیابی این دادهها از مدل دادهی گرافی که یکی از زیر مجموعههای مدل دادههای غیر ساخت یافته (NOSQL)است استفاده مینماییم. برای این کار ابتدا نیازها و پرس و جوهای مربوط به این مسئله را مشخص میکنیم و بر اساس آن مدل داده گرافی را طراحی مینماییم. برای ارزیابی مدل داده طراحی شده یک تیم متشکل از متخصصان ژنتیک نیز این مدل داده را بررسی کرده و نظر مساعد خود را در خصوص کاربرد این مدل داده برای بیماری های ژنتیکی بیان نمودند. همچنین از نرم افزار Neo4j استفاده نمودیم که دادههای مربوط به بیماری ژنتیکی تالاسمی را در آن ذخیره کرده و این مدل داده را بر اساس کارایی ذخیره سازی و بازیابی اطلاعات و زمان پرس و جوها مورد بررسی قرار دادیم که با توجه به زمان پرس و جوها و عدم پشتیبانی سایر مدل دادهها از روابط بین افراد، این مدل داده مدل مناسبی به شمار میآید.
کلمات کلیدی: ژن،بیماری های ژنتیکی، پایگاه داده های گرافی،neo4j،مدل داده
1-۱-پیشگفتار
در زمینه پزشکی دادهها به سرعت در حال تولید وگسترش هستند. این دادهها در اشکال متفاوتتری نسبت به دادههای گذشته تولید میشوند و با توجه به پیشرفتهای علم در این زمینه نیاز به مدیریتهای جدید بسیار بیشتر از گذشته احساس میشود. برای ذخیره این دادهها پایگاهدادهای که قادر به پشتیبانی از انواع مختلف دادهها و حجم زیاد دادهها باشد و همچنین توانایی انجام مدیریت صحیح و کامل دادهها را دارا باشد، نیاز داریم]14[.
در خصوص بیماریهای ژنتیکی دادههایی که نیاز به ذخیره آنها داریم، دادههای متنوعی هستند. با توجه به ماهیت بیماریهای ژنتیکی برای درک نحوه انتقال این بیماریها نیاز به ذخیره وضعیت سلامتی اجداد بیماران نیز داریم که در هر بررسی ممکن است فرد جدیدی به این شجره نامه اضافه شود، همچنین برای کشف مسیر انتقال بیماریها روابط بین افراد در این پایگاهداده بسیار مهم و ضروری میباشد. برای پشتیبانی از این نیازها و مدیریت روابط بین افراد و انتقال بیماری، پایگاهدادههای ساختیافته[1]گزینه مناسبی نیستند، زیرا قادر به پشتیبانی از انواع مختلف داده ها نمیباشند.
پایگاهدادههای غیرساختیافته[2]برای پشتیبانی انواع مختلف داده ها گزینه های مناسبتری هستند. پایگاهداده هایNOSQLانواع مختلفی دارند اما با توجه به این که در این نوع بیماری روابط بین افراد بسیار مهم است و همچنین باید در هر زمانی قادر به افزودن موجودیت ها باشیم پایگاهداده های گرافی مورد مناسبی میباشند.
1-۲-بیان مسئله
بدن انسانها از تریلیون سلول تشکیل شده و هر سلول دارای یک هسته میباشد. هسته سلولها از تعداد 46 کروموزوم یا23جفت کروموزوم تشکیل شده است. کروموزومها دارای رشتههای در هم پیچیدهای به نامDNAهستند که اینDNAها شامل ژنها هستند.هر سلول بدن انسانها شامل25000تا35000ژن است]1[.
ژنها دارای اطلاعاتی هستند که این اطلاعات ویژگیهای انسان را می سازد.ژنها ازترکیب پایهای به نام نوکلئوتید تشکیل شدهاند. ترکیب پایه از4ساختار تشکیل شده است"ادنینA[3]/گوانینG[4]/سیتوزینC[5]/ تیمینT[6]"در حقیقت برای بیان هر ژن از4حرفA,T,C,Gاستفاده میکنیم که اصطلاحا به آن توالی نوکلئوتیدی گفته میشود.
توالی ژنهای مربوط به بیماریها در بدن انسانهای نرمال به یک شکل است و بیماری زمانی اتفاق می افتد که در این توالی تغییری ایجاد شود.البته طول توالی نوکلئوتیدی بیماریهای مختلف با یکدیگر متفاوت هستند.به طور مثال طول توالی ژن انسولین333کاراکتر است.تا کنون بیشترین طول توالی نوکلئوتیدی شناخته شده مربوط به بیماری دوشن میباشد.طول این توالی2.3مگا میباشد.
به عنوان مثالهایی از بیماریهای ژنتیکی میتوان از زالی، سرطان های پوست، عقب افتادگیذهنی، کم خونی داسی شکل، فنیل کتونوری، تالاسمی و نظایر آن نام برد]2[.
برخی از مواردی که بررسیهای ژنتیکی انجام میپذیرد به شرح ذیل است:
برای انجام این تستهای ژنتیکی در وهله اول نیاز به داشتن شجرهنامه زوجین در هنگام تشکیل خوانواده، والدین در هنگام تستهای بارداری و بیمار در هنگام بررسی یک بیمار ژنتیکی داریم. پس از دانستن شجرهنامه در هنگام برخورد با بیماریها نیاز به ذخیره اطلاعاتی درباره بیمار داریم.
برای ذخیره دادههای مربوط به بیماریهای ژنتیکی نیاز به پایگاهدادهای داریم که بتواند به خوبی از ذخیره انواع داده ها پشتیبانی کند.برای این داده ها نیاز به مدلدادهای داریم که بتواند علاوه بر ذخیره این دادهها به بررسی و تجزیه تحلیل این دادهها بپردازد.یکی از مسایل مهم برای انتخاب مدل داده این است که در مورد دادههای پزشکی برای هر بیمار ممکن است خصوصیاتی را ذخیره کنیم که برای دیگر بیماران نیازی به آن نداشته باشیم مثلا ممکن است برای یک بیمار نیاز به ذخیره جواب آزمایش خون داشته باشیم اما برای بیمار دیگر نیاز به انجام این تست و ذخیره این آزمایش نداشته باشیم و یا ممکن است در حین بررسی شرایط بیمار به مواردی برخورد کنیم که از ابتدا پیش بینی نشده بود،به این دلیل بهتر است از ابتدا یک طرح کلی برای پایگاهداده طراحی نشود تا بتوانیم هر خصوصیتی را که نیاز داشتیم یا در حین کار با آن مواجه شدیم برای بیمار اضافه کنیم.با توجه به این موضوع به این نتیجه می رسیم که از پایگاهداده های SQLنمیتوانیم استفاده کنیم و پایگاهداده های NOSQLبرای این امر مناسبتر هستند.
مسئله مهم دیگر این است که با توجه به نیاز به ژنتیک اعضای خانواده و نسلهای قبل بیمار باید توانایی افزودن موجودیتها(نسل های قبل و بعد)ی جدید را در حین انجام تحقیقات به این پایگاهداده داشته باشیم. در مورد انتقال بیماریها تشخیص مسیر انتقال بیماری اهمیت ویژهای دارد زیرا باید مشخص شود که بیماری از پدر یا مادر،در مرحله بعد از کدام یک از اجداد به ارث رسیده و همینطور تشخیص داده شود که این بیماری ممکن است به کدام یک از فرزندان دختر یا پسر به ارث برسد. به این دلیل باید پایگاهدادهای طراحی کنیم که قابلیت استخراج روابط بین موجودیتها را دارا باشد. البته روابط بین موجودیتها در پایگاهدادههای رابطهای نیز قابل استخراج است اما اولا به دلیل نیاز به نوشتن رویههای تودرتو امر بسیار پیچیده و زمان بر است ثانیا در مدلداده گراف میتوانیم بر روی یالها نیز خصوصیاتی را برای ارتباط موجودیتها تعریف کنیم. با توجه به این سه مسئله به این نتیجه میرسیم پایگاهداده گرافی بهترین انتخاب برای این نوع بیماری ها است.
در این پایاننامه با استفاده از مدلداده گراف پایگاهدادهای را طراحی خواهیم کرد که توانایی ذخیره انواع و حجمهای مختلف داده را دارا باشد. پایگاهدادهطراحی شده باید قابلیت انجام عملیات برروی این داده های ذخیره شده را داشته باشد و بتواند نتایج مورد نظر در بررسی انتقال بیماریهای ژنتیکی را ازآن استخراج کند. نتایجی مانند مسیر انتقال بیماری،امکان انتقال بیماری به نسل بعد یا امکان انتقال بیماری به جنسیت خاصی از نسل بعد، درصد انتقال بیماری و ...
در این پایـگاهداده موجودیتها که همان افراد هستند درون گرهها ذخیره میشوند، در گرهها علاوه
بر مشخصات عمومی بیماران تمام اطلاعات مربوط به بیــماری افراد، شرایط و علائم بیماران نیز ذخیره
میشوند. در سطوح بعدی گراف، نسلهای بالاتر بیماران همراه با اطلاعات مربوط به بیماری مخصوصی
که در حال تحقیق در مورد آن هستند ذخیره خواهد شد. برای نمایش روابط بین افراد در این مدلداده از
یالها استفاده خواهیم کـــرد. به این صورت که اگر بیماری از شخصی به شخص دیگری انتقال یافت از
یال جهتدار برای نمایش این انتقال استفاده خواهیــم کرد. علاوه بر اینها میتـــوانیم بر روی یالهـــا
توضیحاتی را نیز اضافه نمائیم. توضیحاتی مانند درصد احتمال انتقال یک بیماری خاص از یک فرد بهفرد
دیگر.

عنوان: گزارش تخصصی دروس دوره ی ابتدایی
صفحات: ۲۳ صفحه
فرمت: word
شامل: مقدمه،توضیحات مربوط به هر قسمت می باشد.
هزینه دانلود: انتهای صفحه
-------------------
قسمتی از گزارش تخصصی دروس دوره ی ابتدایی :
... چند نفر از معلمین را می شناسید که درکلاس های درسشان بصورت کلیشه ای پاسخ سئوال نمی دهند و آن ها را در تصحیح اشتباهاتشان مستقیماً هدایت نمی کنند ؟ دوره ی ابتدایی
چند درصد از دبیران و معلمان را می بینید که فرصت گفت و گوی کلاسی را با طرح سئوالات هدایت شده برای فراگیران ایجاد کنند ؟ ( بویژه دروس خاص )
چند درصد از معلیمن کلاس های پرجنب و جوش و پرنشاط را برمی تابند ؟ ( اکثراً کلاس را تحمل و کنترل می کنند ) دوره ی ابتدایی
آیا علت خستگی های معلیمن مان را بررسی کرده اید ؟ شاید این موارد را هم باید مرور کنیم که : صحنه گردان کلاس هایمان معلمین هستند ، کنترل دانش آموزان برای آرامش و سکوت و.. دوره ی ابتدایی
فکر می کنید چند درصد از معلمین دوره ی ابتدایی طرح درس روزانه ، هفتگی و سالانه دارند و از آن استفاده می کنند ؟ ( چند درصد با طرح درس آشنایند و رعایت زمانبندی درس و کلاس را به درستی انجام می دهند ؟ )
چند درصد از معلمین گرامی تدارک فعالیت های تدریس از جمله : انتخاب مواد آموزشی مناسب را برای ایجاد انگیزه و ارائه ی محتوای درسی می بینند ؟
آیا معلمین عزیز از امکانات و وسایل و تجهیزات رسانه ای و سمعی و بصری برای تدریس خود استفاده می کنند ؟ و چند درصد از ایشان با استفاده از این وسایل آشنایی دارند ؟ دوره ی ابتدایی و... (معلمین گرامی باید به شناسایی و ارتقای مهارتهای خود در کاربرد فناوریهای نوین نظیر ICT و IT در آموزش بپردازند)
چند درصد از معلمین ما به مسائل ریز و مهم لباس و آرایش و نوع سخن گفتن و... خود دقت نظر دارند ؟ ( توجه و ظواهر امرمعلمی ) دوره ی ابتدایی
آیا می دانیم شایسته سالاری معلم در کلاس درس دوره ی ابتدایی یعنی ؛ توجه به هنر ، اخلاق و ادب ، فن بیان ، ارتباط با قرآن و اهل بیت و ... ( چند درصد از معلمین ما این ویژگی ها را دارند ؟ )
ارزشیابی توصیفی
منظور از روش های توصیفی در ارزشیابی توجه به رویکردی است که در آن معلم تغییرات و تحولات ایجاد شده در دانش آموز را با فنون متفاوت بررسی کرده و به صورت مشروح بر اساس شاخصهای پیشرفت و یا اهداف از پیش تعیین شده به اطلاع دانش آموز و والدین می رساند. دوره ی ابتدایی
با بررسی های کارشناسان و صاحب نظران طرح ارائه نمره ی صرف ، ضمن ایجاد رقابت و اضطراب، یادگیری و پیشرفت تحصیلی دانش آموزان را تحت الشعاع قرارداده و با ایجاد افسردگی، بخش زیادی از منابع و استعدادهای با لقوه انسانی و اقتصادی را تلف می نماید. برخورد معلمان و والدین و ارزش بیش از حد قائل شدن به امتحان و تکرار بیهوده آن و استفاده ابزاری از آن باعث ایجاد دلسردی از تعلیم و تربیت و امتحان با این سبک و سیاق، نقطه پایان یادگیری و نوعی رهایی از درس و تحصیل محسوب می شود . دوره ی ابتدایی
اساس طرح ارزشیابی توصیفی « ارزشیابی کیفی » با اهدف زیر مطرح و مصوب گردید:
حذف نمره ، بوجود آوردن تجربه ی نو آوری برخاسته از عمل ، بهبود کیفیت یاددهی و یادگیری ، تاکید براهداف آموزش و پرورش به جای محتوای صرف ، توجه به روش های یادگیری موثر و کیفیت یادگیری ، دوره ی ابتدایی بهبود و اصلاح شیوه های ارزشیابی ، کاهش اضطراب دانش آموزان ، بالا بردن مهارت های زندگی ، توصیف و قید تمامی مهارتها و نگرش های دانش آموزان به غیر از فعالیت های آموزشی در کارنامه ها و افزایش بهداشت روانی محیط یاددهی و یادگیری و کاهش فشارها.
آنچه قابل تامل است : دوره ی ابتدایی
فقدان نگاه نظامند به آموزش و پرورش و برنامه درسی و ارزشیابی توصیفی .
عدم برنامه ریزی منسجم و قانون مند در حذف بازخورد نمره برای بسیاری از معلمان ، بویژه معلمان با سابقه . دوره ی ابتدایی
یقیناً که ارزشیابی توصیفی با ابزارهای در اختیار معلمین می تواند اطلاعات بیشتر و وسیع تری را برای معلم آماده سازد و اعتبار این اطلاعات به قضاوت منصفانه ی آن ها بسیار کمک می کند ، اما آیا می دانید برای تهیه ی این ابزار که از جمله پوشه کار ، ابزار ثبت مشاهدات ، تکالیف درسی و آزمون های عملکردی ، کانامه ی ارزشیابی توصیفی و ... دوره ی ابتدایی می باشد چه هزینه ها و چه دردسرهایی را برای خانواده ها بوجود می آورد ؟ چرا که تقریباً تمام مدارس ایران کلیه ی هزینه های آموزش و پرورشی را بر عهده ی والدین قرار می دهند ( و این مغایر با موضوع آموزش رایگان برای همه می باشد ) ( تحمیل فشارهای ناخواسته از سوی کلاس و مدرسه به خانواده ها ) دوره ی ابتدایی
پس از گذشت چندین سال از اجرای این طرح هنوز اکثر خانواده ها و چه بسا برخی از معلمان با آن آشنایی ندارند .
کارنامه ها در ارزشیابی توصیفی به سبب جامع نگری که دارند ، دوره ی ابتدایی شامل همه ی داده های کمی و کیفی دانش آموزان می گردند و این تحلیل و ترکیب داده ها و تصمیم گیری آموزشی و تربیتی مبتنی بر ارتقاء یا عدم ارتقاء دانش آموزان را آسان می کند . دوره ی ابتدایی اما از شما سئوال می کنم : چند نفر از دانش آموزان منطقه یا شهر شما طی این چند سال بر اساس ارزشیابی توصیفی ضعیف شناخته شده و می بایست آن واحد های درسی افتاده را در سال بعد تکرار کنند ؟ ( همه قبولند !!! یعنی ما در مقطع ابتدایی نه افت تحصیلی داریم و نه دانش آموز ضعیف >>>>>> حال آنکه معلمین می بایست بی کم و کاست به درصد قبولی حد اکثری بیاندیشند .) دوره ی ابتدایی
آیا واقعاً معلمین ما توجه همه جانبه به تمامی جنبه های رشد" را به عنوان یک محور مستقل از الگوی ارزشیابی توصیفی رعایت می کنند و می دانند . دوره ی ابتدایی
لطفا برای خرید و دانلود به انتهای صفحه مراجعه نمایید.
جهت پشتیبانی
و جهت طرح سوال، پیشنهاد یا انتقاد
می توانید از قسمت تماس باما،
پیام خود را برای ما ارسال نمایید.
در اولین فرصت، پاسخگوی شما دوست عزیز خواهیم بود.
بهترین ها حق شماست.
گزارش تخصصی دروس دوره ی ابتدایی