3تستخدم جداول البيانات بشكل أساسي في، قاعدة البيانات أو قاعدة المعطيات (بالإنجليزية: DataBase)، هي مجموعة من عناصرِ البيانات المنطقية المرتبطة مع بعضها البعض بعلاقة رياضية، وتتكون قاعدة البيانات من جدول واحد أو أكثر.
ويتكون الجدول من سجل (صف (قواعد البيانات)) أو أكثر ويتكون السجل من حقل (حقل (علم الحاسوب)) أو أكثر. ومثال عليه السجل الخاص بموظف معين يتكون من عدة حقول مثل رقم الموظف - اسم الموظف - درجة الموظف - تاريخ التعيين - الراتب - والقسم التابع له، وغير ذلك من بيانات الموظفين تخزن في جهاز الحاسوب عَلى نحو منظّم، حيث يقوم برنامج (حاسوب) يسمى محرك قاعدة البيانات (database engine) بتسهيل التعامل معها والبحث ضمن هذه البيانات، وتمكين المستخدم من الإضافة والتعديل عليها.
يتم استرجاع البيانات باستخدام أوامر من لغة الاستعلام حيث تعتبر معلومات تساعد في عملية اتخاذ القرار.
نظام إدارة قواعد البيانات هو البرنامج الذي يتم من خلاله استرجاع البيانات، أو الإضافة أو التعديل عليها، أو حذفها، حيث يقوم البرنامج بالربط بين المستخدم وبين محرك قاعدة البيانات، لأداء تلك المهمة.
وفي حال وجود علاقة بين جداول قاعدة البيانات يسمى هذا بنظام قواعد البيانات العلائقية (نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية)
الهدف الأساسي لقواعد البيانات هو التركيز على طريقة تنظيم البيانات وليس على التطبيقات الخاصة. أي أن الهدف الرئيسي لمصمم قاعدة البيانات هو تصميم البيانات بحيث تكون خالية من التكرار ويمكن استرجاعها وتعديلها والإضافة عليها دون المشاكل التي يمكن أن تحدث مع وجود التكرار فيها. يتم ذلك عن طريق ايجاد ثلاثة مستويات من التجريد أو النماذج لقواعد البيانات تسمى نماذج التطبيع (تسوية قاعدة البيانات)، ويقصد بها جعل تركيبة البيانات أقرب للطبيعة التصنيفية.
وهناك تركيبات لقواعد البيانات حسب نوع العلاقة الرياضية بين البيانات، ومنها:
- التركيب العلائقي : وهو اعتماد علاقة محددة بين عناصر البيانات، مثل أن تكون قيمة عنصر معتمدة على حاصل جمع عنصرين. وهذا التركيب هو أنجح التراكيب المطبقة في عالم قواعد البيانات المعلوماتية، وذلك بسبب إعطائه تنوع في نوع العلاقة بين البيانات، لأن احتمالية تنفيذ العلاقات فيه أكبر من اي تركيب اخر.
- التركيب الهيكلي : وهو اعتماد علاقة الهيكل التنظيمي بين عناصر البيانات، مثل أن يكون عنصرين مصنفين تحت عنصر واحد أو تابعين له.
- التركيب الهرمي : وهو اعتماد علاقة الهرم بين عناصر البيانات، مثل أن يكون كل عنصر مسؤول عن عنصر واحد فقط وليس أكثر.
الأنظمة التقليدية لمجموعة البيانات
هناك عدة مجاميع بيانات تقليدية تستخدم على نطاق واسع في البحوث الإحصائية ومنها:
- مجموعة بيانات ايريس فلور: مجموعة بيانات متعددة المتغيرات قدمها رونالد فشر في عام 1936.
- قاعدة بيانات MNIST: صور لأرقام مكتوبة يدوياً، تستخدم عادة في اختبار التصنيفات، التكتلات، وخوارزميات معالجة الصور.
- الإحصائيات المتينة: مجاميع بيانات مستخدمة في الانحدار المتين وكشف النشوزات.
- بيانات بوبا ليفر: مستخدمة في أوراق بحثية عديدة وفي بحوث تعلم الآلة.
بيئات قواعد البيانات
- نظام اوراكل لإدارة قواعد البيانات المترابطة (العلائقية)
- أوراكل
- ماي إس كيو إل
- فيربيرد
- أكسس
- بوستجرس
- قاعدة بيانات بيركيلي
- Borland Interbase
- ميكروسوفت إس كيو إل سيرفر
- Informix
- B-trieve
- آي بي إم دي بي 2
- سايبيز