Name: executing complexity-increasing queries in relational (mysql) and nosql (mongodb and exist) size-growing iso/en 13606 standardized ehr databases
Uploaded: 2018-03-19T14:30:00
Duration: 7 min 26 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Executing Complexity-Increasing Queries in Relational MySQL and NoSQL MongoDB and EXist Size-Growing ISO/EN 13606 Standardized EHR Databases at JoVE.com

लेखक डॉ Dipak कालरा, EHRCom टास्क फोर्स के नेता है कि आईएसओ/en १३६०६ मानक और उनकी तरह विश्वविद्यालय कॉलेज लंदन से अपनी टीम को आईएसओ/en १३६०६ W3C XML स्कीमा का उपयोग करने की अनुमति के लिए परिभाषित शुक्रिया अदा करना चाहूंगा ।
यह काम Instituto de Salud कार्लोस III [अनुदान संख्या PI15/00321, PI15/00003, PI1500831, PI15CIII/00010 और RD16CIII] द्वारा समर्थित किया गया था ।

<ol>
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लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है । इन प्रयोगों में उपयोग किए गए डेटासेट को इन प्रयोगों के लिए लाइसेंस के तहत कई स्पेनिश अस्पतालों द्वारा प्रदान किया गया था और फलस्वरूप सार्वजनिक रूप से उपलब्ध नहीं हैं. यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन सेंटर फॉर हेल्थ सूचना एवं Multiprofessional एजुकेशन (झंकार) द्वारा आईएसओ/एन १३६०६ आरएम एक्सएमएल स्कीमा प्रदान की गई ।

इस प्रोटोकॉल से पता चलता है कि शुद्ध संबंधपरक ORM सिस्टम एकल रोगी प्रश्नों (Q1, Q3, और Q4) के लिए व्यावहारिक नहीं लगता है के बाद से प्रतिक्रिया समय धीमी हैं, शायद संबंधपरक कई महंगी जोड़ने के आपरेशनों प्रदर्शन तालिकाओं की एक उच्च संख्या के कारण, और के कारण भंडारण प्रणाली डेटाबेस के विशिष्ट प्रकार के द्वारा प्रयोग किया जाता है । NoSQL डेटाबेस किसी दस्तावेज़-आधारित फैशन में डेटा संग्रह करते हैं, जबकि संबंधपरक सिस्टम पूरे डेटाबेस में प्रत्येक दस्तावेज़ को फैलाने वाली तालिका-आधारित फैशन का उपयोग करते हैं । NoSQL सिस्टम एक रैखिक ढलान दिखाने के MongoDB के साथ काफी तेजी से मौजूद डीबीएमएस प्रदर्शन के साथ । मुद्रा में, MongoDB भी संबंधपरक MySQL ORM से बेहतर व्यवहार करता है7।
इस प्रोटोकॉल ORM MySQL डीबीएमएस के बारे में7 में प्रस्तुत परिणामों के लिए एक समस्या निवारण प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है । MySQL प्रणाली के नवीनतम संस्करण के लिए अद्यतन किया गया है और परिणाम थोड़ा संशोधित किया गया है । इसके अलावा, दस्तावेज़ में एक महत्वपूर्ण बिंदु आधारित NoSQL प्रणालियों ऐसे MongoDB के रूप में है कि वे स्थिरता का संरक्षण जब चिकित्सा जानकारी7 भंडारण क्योंकि जब एक EHR निकालने अद्यतन किया जाता है, यह अधिलेखित नहीं है, लेकिन नए डेटा के साथ एक नया निकालने है हो सकता है उत्पंन और सिस्टम में संग्रहीत है, और मूल निकालने बनाए रखा है । यह चिकित्सा जानकारी की एक सख्त आवश्यकता है, क्योंकि कुछ चिकित्सा चिकित्सकों मूल डेटा के आधार पर महत्वपूर्ण चिकित्सा निर्णय किया है हो सकता है ।
सुधार संबंधपरक एआरएम प्रणाली काफी संबंधपरक तालिकाओं की संख्या कम हो जाती है और संबंधपरक प्रदर्शन में सुधार । हालांकि, के बाद से यह संबंधपरक स्कीमा को संशोधित करता है, चिकित्सा निष्कर्षों द्वारा आयोजित की जानकारी क्वेरी की जा सकती है, लेकिन उनके सटीक मूल रूपों में अर्क बरामद नहीं किया जा सकता है ।
माध्यमिक उपयोग (अनुसंधान) में बहुत बड़ा डेटाबेस के लिए, यह स्पष्ट नहीं है जो डेटाबेस प्रणाली और अधिक उपयुक्त है, के बाद से सभी रोगी प्रश्नों (Q2 और Q5) NoSQL प्रणालियों की तुलना में ORM में बेहतर व्यवहार करते हैं, लेकिन इन प्रणालियों सरलीकृत संबंधपरक से बेहतर प्रदर्शन 12में सिस्टम । हम नैदानिक अभ्यास और द्वितीयक उपयोग के बीच में एक विशेष क्वेरी Q6 पर विचार करें जिसका व्यवहार इन प्रयोगों द्वारा प्राप्त परिणामों द्वारा निर्धारित नहीं किया जा सकता.
हालांकि, विधि की एक सीमा के सीधे प्रोटोकॉल में इस्तेमाल किया एक ही डेटा के साथ एकल रोगी, चिकित्सा अभ्यास प्रश्नों के बारे में NoSQL MongoDB के साथ सुधार संबंधपरक एआरएम प्रणाली की तुलना प्रत्यक्ष प्रयोगों की उपलब्धता है । हम परिणाम interpolating तालिका 3 और तालिका 5 एकल रोगी प्रश्नों के बारे में जब तक प्रोटोकॉल में अनुकूलित हाथ सहित प्रयोग किया गया था बनाए रखा । हम भविष्य अनुप्रयोगों के लिए इन प्रयोगों छोड़. प्रोटोकॉल के भीतर एक महत्वपूर्ण कदम मुक्त डेटाबेस, हाल के वर्षों से इसी तरह के सॉफ्टवेयर संस्करणों का चयन है, ताकि हम तीन प्रौद्योगिकियों के सटीक राज्य की कला की तुलना कर सकते हैं ।
यह पहले सीधे संबंधपरक और NoSQL वास्तविक, यथार्थवादी, मानकीकृत चिकित्सा जानकारी का उपयोग कर प्रणालियों की तुलना करने के प्रयास में से एक है । हालांकि, विशिष्ट प्रणाली का इस्तेमाल किया जा करने के लिए वास्तविक परिदृश्य और समस्या पर ज्यादा निर्भर करता है8हल किया जा करने के लिए ।

NoSQL (न केवल एसक्यूएल) डीबीएमएस हाल ही में पारंपरिक संबंधपरक डीबीएमएस (RDMBS) के लिए एक विकल्प के रूप में उभरा है । RDBMS तरह डेटा डेटाबेस प्रणालियों में दशकों के लिए संग्रहीत किए गए थे पर हावी है । अच्छी तरह से अध्ययन किया और समझ संबंधपरक बीजगणित और पथरी दक्षता और RDBMS1की निरंतरता की गारंटी है । NoSQL सिस्टम संबंधपरक प्रणालियों के लिए विकल्प नहीं बन जाएगा, लेकिन वे कुछ परिदृश्यों में और कई शर्तों के तहत हितकर व्यवहार कर सकता है ।
इन विशेष परिदृश्यों और शर्तों के कुछ जब इलेक्ट्रॉनिक स्वास्थ्य रिकॉर्ड (EHR) सिस्टम का प्रबंधन और चिकित्सा जानकारी संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया गया डेटाबेस स्थायित्व डिजाइनिंग हो जाएगा । व्यवहार में प्रचलित और टिकाऊ होने के लिए, आईएसओ/EN १३६०६, openEHR, और HL72,3,4,5 के रूप में कई अंतरराष्ट्रीय मानकों EHR निष्कर्षों को मानकीकृत करने के लिए इस्तेमाल किया गया है ।
आईएसओ/EN १३६०६ और openEHR के रूप में कई मानकों को अमूर्त के दो विभिंन स्तरों में जानकारी और ज्ञान अलग है, संदर्भ मॉडल (RM) और विशेष डेटा संरचनाओं द्वारा प्रतिनिधित्व किया होिेकहा जाता है । इस जुदाई अक्सर दोहरी मॉडल कहा जाता है और यह EHR प्रणालियों के लिए अर्थपूर्ण और चिकित्सा ज्ञान के लिए पूरी EHR प्रणाली reprogramming बिना विकसित करने के लिए अनुमति देता है और, नतीजतन, बनाए रखने योग्य है और अभ्यास में टिकाऊ6 . हालांकि, दोहरी मानकीकृत EHR प्रणालियों में लागू मॉडल की आवश्यकता है कि सूचना के संगठन के एक विशिष्ट संरचना इस प्रकार है, और इस तरह से सिस्टम के डेटाबेस हठ स्तर में गहरा परिणाम है7डिज़ाइन किया गया है ।
वस्तु संबंधपरक मानचित्रण (ORM)8 एक पद्धति के लिए एक EHR संबंधपरक डेटाबेस प्रतिमान का उपयोग कर प्रणाली को लागू है । ORM exhaustively किसी संबंधपरक डेटाबेस के लिए सिस्टम द्वारा प्रयुक्त मानकीकृत EHR अर्क XML (एक्सटेंसिबल मार्कअप लैंग्वेज) फ़ाइलों की संरचना को मैप करता है । ORM मानकीकृत EHR अर्क XML फ़ाइलों की संरचना के बाद exhaustively कई संबंधपरक तालिकाओं का निर्माण करती है । इन संबंधपरक तालिकाओं कई विदेशी कुंजी के माध्यम से संबंधित है और परिणामस्वरूप प्रणाली बहुत कुशल नहीं हो सकता है ।
ORM में कई संबंधपरक सुधार प्रस्तावित किए गए हैं । openEHR के नोड + पथ9 BLOBs (बायनेरी बड़ी ऑब्जेक्ट्स) में पूरे निकालने XML फ़ाइल के क्रमबद्ध कर रहा उपवृक्षों द्वारा संबंधात्मक तालिकाओं की संख्या घटाता है । हालांकि, जटिल क्वेरी जटिल पुनर्प्राप्ति तर्क, इस सरलीकरण का कारण बनता है । मूलरूप आदर्श संबंधपरक मानचित्रण (एआरएम)10 एक डेटाबेस आदर्शों द्वारा संचालित मॉडल उत्पंन करता है, एक नए संबंधपरक आदर्श और संबंधपरक तालिकाओं के बीच मानचित्रण के आधार पर स्कीमा का निर्माण । नतीजतन, EHR निकालने की गैर चिकित्सा जानकारी के कुछ खो दिया है ।
कई दस्तावेज़-आधारित NoSQL डेटाबेस पूरे दस्तावेज़ों को किसी मूल XML या JSON (JavaScript ऑब्जेक्ट नोटेशन) स्वरूप का संमान पूरे BLOBs के रूप में संग्रहीत करते हैं । इसका मतलब यह है कि कोई संबंधपरक तालिकाओं का निर्माण कर रहे हैं । इन NoSQL डेटाबेस कोई स्कीमा है और वे या तो या (एसिड) गुण11, यानी, परमाणु, निरंतरता, अलगाव, या स्थायित्व का समर्थन नहीं करते । एक परिणाम के रूप में, वे बहुत अक्षम हो सकता है अगर एक दस्तावेज़ का एक तत्व एक ही या अंय ऐसे एक अविवेकी लिंक का उपयोग दस्तावेजों के तत्वों का संदर्भ । एकरूपता बनाए रखने के लिए, संदर्भित दस्तावेज़ों की संपूर्णता क्रमिक रूप से संसाधित किया जा करने के लिए है, क्योंकि ऐसा होता है । हालांकि, एक गैर-संबंधपरक डेटाबेस अभी भी उपयुक्त हो सकता है यदि मुख्य कार्य डीबीएमएस द्वारा किया गया कोई दस्तावेज़-आधारित कार्य है । ऐसा इसलिए है क्योंकि डेटा किसी प्रपत्र में एक दस्तावेज़-आधारित NoSQL डेटाबेस का उपयोग करके अपने सच्चे प्रतिनिधित्व को अधिक बारीकी से approximating कर सकता है, हालांकि यह EHR चिकित्सा दस्तावेज़ों द्वारा निपुण विशेष स्थायित्व नीतियों के कारण भी है (चर्चा अनुभाग देखें) ।
इन तरीकों का उद्देश्य के लिए कई प्रयोगों का प्रदर्शन करने के लिए एक मानकीकृत EHR तीन अलग DBMSs का उपयोग कर प्रणाली की हठ परत के कार्यांवयन की तुलना: एक संबंधपरक (MySQL) और दो NoSQL (दस्तावेज़ आधारित MongoDB और मूल XML मौजूद है) । उनकी गणना की जटिलता और गणना की गई है तीन अलग बढ़ती आकार डेटाबेस और छह अलग जटिलता-बढ़ती प्रश्नों का उपयोग तुलना में । तीन डेटाबेस सर्वर स्थापित किया गया है और जहां क्वेरीज़ निष्पादित किया गया है एक ही कंप्यूटर में स्थानीय रूप से कॉंफ़िगर है । तकनीकी विवरण के लिए सामग्री की तालिका देखें ।
मुद्रा प्रयोगों भी आदेश में संबंधपरक MySQL और NoSQL MongoDB DBMSs के प्रदर्शन की तुलना में आयोजित किया गया है । वर्णित ORM सुधार (नोड + पथ और आर्म) में भी साहित्य10से प्रासंगिक उचित परिणामों का उपयोग करते हुए तुलना की गई है ।
डाटाबेस प्रबंधन प्रणालियों लगातार एक त्वरित दर से विकसित हो रहे हैं । कोई भी इस घातीय विकास के बारे में सोचना होगा जब केवल मौजूदा प्रतिमान संबंधपरक मॉडल था । एक उदाहरण लेने के लिए, उदाहरण के लिए देखें12, जहां एक मॉडल को लागू करने के लिए प्रस्ताव किया गया था प्रतिक्रिया समय में सुधार संबंधपरक डेटाबेस एसिड गुणों को बनाए रखने ।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="690">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">MySQL 5.7.20</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td>MySQL experiments</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Red Hat Enterprise Linux Server release 7.4 (Maipo), 2.60GHz, RAM 16GB</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">MongoDB 2.6</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td>MongoDB experiments</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Windows 7, 2.66GHz, RAM 12GB&#160;</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">eXist 3.0RC1</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td>eXist experiments</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Windows 7, 2.66GHz, RAM 12GB&#160;</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Studio 3T 5.5.1</td>
			<td style="width:179px;">3T Software Labs Gmbh</td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td>MongoDB GUI</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

executing complexity-increasing queries in relational (mysql) and nosql (mongodb and exist) size-growing iso/en 13606 standardized ehr databases

इस शोध से पता चलता है की गणना की जटिलता का आकलन करने के लिए एक प्रोटोकॉल संबंधपरक और गैर संबंधपरक (NoSQL (न केवल संरचित क्वेरी भाषा)) मानकीकृत इलेक्ट्रॉनिक स्वास्थ्य रिकॉर्ड (EHR) चिकित्सा सूचना डेटाबेस सिस्टम (डीबीएमएस) । यह तीन दोहरीकरण-डेटाबेस आकार का एक सेट का उपयोग करता है, यानी 5000, 10,000 और 20,000 यथार्थवादी मानकीकृत EHR निष्कर्षों भंडारण डेटाबेस, तीन अलग डेटाबेस प्रबंधन प्रणालियों में (डीबीएमएस): संबंधपरक MySQL वस्तु-संबंधपरक मानचित्रण (ORM), दस्तावेज़-आधारित NoSQL MongoDB, और मूल एक्सटेंसिबल मार्कअप भाषा (XML) NoSQL मौजूद है ।
छह जटिलता-बढ़ती क्वेरीज़ के लिए औसत प्रतिसाद समय परिकलित किए गए थे, और परिणाम NoSQL मामलों में एक रेखीय व्यवहार दिखाया गया है । NoSQL क्षेत्र में, MongoDB प्रस्तुत करता है एक बहुत चापलूसी रैखिक ढलान से मौजूद है ।
NoSQL प्रणालियों को भी और अधिक मानकीकृत चिकित्सा सूचना, जो NoSQL डेटाबेस में संग्रहीत डेटा की निरंतरता और दक्षता को प्रभावित नहीं करना चाहिए की अद्यतन नीतियों के विशेष प्रकृति के कारण प्रणाली को बनाए रखने के लिए उपयुक्त हो सकता है ।
इस प्रोटोकॉल की एक सीमा ऐसे आदर्श संबंधपरक मानचित्रण के रूप में सुधार संबंधपरक प्रणालियों के प्रत्यक्ष परिणामों की कमी है (एआरएम) एक ही डेटा के साथ । हालांकि, दोहरीकरण का प्रक्षेप-आकार डाटाबेस के परिणाम साहित्य और अंय प्रकाशित परिणामों में प्रस्तुत उन से पता चलता है कि NoSQL प्रणालियों और अधिक कई विशिष्ट परिदृश्यों और समस्याओं में उपयुक्त हो सकता है हल किया जाना है । उदाहरण के लिए, NoSQL दस्तावेज़-आधारित कार्यों जैसे नैदानिक अभ्यास, या संस्करण और दृश्यावलोकन, या परिस्थितियों में उपयोग किए गए EHR निष्कर्षों के लिए उपयुक्त हो सकता है, जहां उद्देश्य न केवल चिकित्सा जानकारी को क्वेरी करने के लिए है, बल्कि EHR को वास्तव में उसके मूल रूप में पुनर्स्थापित करना भी है ।

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Executing Complexity-Increasing Queries in Relational MySQL and NoSQL MongoDB and EXist Size-Growing ISO/EN 13606 Standardized EHR Databases

यह अध्ययन संबंधपरक और गैर संबंधपरक (NoSQL) मानकीकृत चिकित्सा सूचना प्रणाली की तुलना करता है । इस तरह के डेटाबेस प्रबंधन प्रणालियों (डीबीएमएस) क्वेरी की प्रतिक्रिया समय की गणना की जटिलता दोहरीकरण आकार डेटाबेस का उपयोग कर गणना की है । ये परिणाम विभिंन परिदृश्यों और समस्याओं के लिए प्रत्येक डेटाबेस approach के उपयुक्तता की चर्चा में मदद ।

जटिलता बढ़ाने के संबंध में क्वेरीज़ (MySQL) और NoSQL (MongoDB और मौजूद) का आकार बढ़ रही आईएसओ/EN १३६०६ मानकीकृत EHR डेटाबेस

This research shows a protocol to assess the computational complexity of querying relational and non-relational (NoSQL (not only Structured Query ...

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Executing Complexity-Increasing Queries in Relational (MySQL) and NoSQL (MongoDB and EXist) Size-Growing ISO/EN 13606 Standardized EHR Databases

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