pdf35

Ribogospod. nauka Ukr., 2019; 4(50): 37-57
DOI: https://doi.org/10.15407/fsu2019.04.037 
УДК 004:591.5:612:616-006

Створення баз даних риб для електронної інтерактивної карти: таблиці та ключі

O. М. Ключко, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. М.В. Кавецького НАН України, м. Київ
Л. П. Бучацький, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Інститут рибного господарства НААН України, м. Київ
Ю. П. Рудь, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Інститут рибного господарства НААН України, Київ
О. В. Мележик, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Відкритий міжнародний університет розвитку людини «Україна», м. Київ

Мета. Виконати розробку баз даних риб, використовуючи дані про райдужну форель та базуючись на новітніх методах теоретичного аналізу даних про риб, а також їх упорядкуванні у ієрархічні структури, елементи яких можуть бути представлені у вигляді реляційних таблиць, які пов’язані через систему з первинними ключами зі специфічним кодуванням.

Методика. У процесі виконання робіт використано методи об'єктно-орієнтованого системного аналізу, проектування ER-діаграм, методи конструювання комп'ютерних баз даних.

Результати. Розглянуто деякі відомі у світі бази даних риб (зразків морепродуктів, об’єктів аквакультури) та проаналізовані окремі їх особливості з точки зору професійного конструювання реляційних баз даних у складі сучасних електронних інформаційних систем. Запропоновані шляхи конструювання таких баз даних для вітчизняного застосування у зв’язках із всесвітньою мережею Інтернет. Описано ряд етапів алгоритму конструювання баз даних про риб на прикладі інформації про райдужну форель та місця її існування (вилову) в Україні, наведено ER-діаграму та логічну схему такої бази даних, елементи якої можуть бути представлені у вигляді таблиць. Такі таблиці мають бути безпомилково пов’язані між собою через систему ключів і ця процедура детально розглянута у статті, як і створення специфічних кодів-ключів, їх формування і застосування для утворення зв’язків між таблицями. Виконання описаних робіт може розглядатись, як один з перших етапів при розробці інтерактивної мапи з інформацією про поширення видів риби (та локацій її вилову) в Україні.

Наукова новизна. В Україні ще не реалізовано такий сучасний важливий проект, як інтерактивна мапа з інформацією про поширення видів риби (та локацій її вилову) в країні на основі сучасних інформаційно-комп’ютерних технологій із застосуванням біологічних баз даних. Виконувана розробка, описана у даній статті, є першим етапом створення такої мапи, що сприятиме подальшому інтенсивному впровадженню сучасних інформаційних технологій та розвитку вітчизняної рибної промисловості.

Практична значимість. Райдужна форель є цінним об’єктом для рибного господарства країни; розробка інтерактивної електронної мапи з інформацією про поширення вказаного та інших видів риби (і локацій її вилову) в Україні є важливим кроком для переведення рибного господарства нашої країни на сучасний рівень світових технологій та для забезпечення продовольчої безпеки. Застосування інформаційних комп’ютерних технологій, розглянутих у даній роботі, зробить рибну галузь в Україні та світі більш ефективною.

Ключові слова: риба, рибне господарство, форель, бази даних, електронно-інформаційні системи, об’єктно-орієнтований системний аналіз, ключі, первинний ключ.

ЛІТЕРАТУРА

  1. Сучасні методи біотехнології в рибництві / Бучацький Л. П. та ін. Київ : ДІА, 2018. 121 с.
  2. Klyuchko O. М., Buchatsky L. P., Melezhyk O. V. Biological databases construction using object-oriented system analysis // Biotechnol. Acta. 2019. Vol. 12, № 3. P. 5—22. https://doi.org/10.15407/biotech12.03.005 
  3. Klyuchko O. М., Buchatsky L. P., Melezhyk O. V. Fish information databases construction: data preparation and object-oriented system analysis. // Fishery Science of Ukraine. 2019. Vol. 49, № 3. P. 32—47. https://doi.org/10.15407/fsu2019.03.032 
  4. Klyuchko O. М., Klyuchko Z. F. Electronic databases for Arthropods: methods and applications // Biotechnol. Acta. 2018. Vol. 11, № 4. P. 28—49. https://doi.org/10.15407/biotech11.04.028.
  5. Klyuchko O. М., Klyuchko Z. F. Electronic information systems for monitoring of populations and migrations of insects. // Biotechnol. Acta. 2018. Vol. 11, №5. P. 5–25. https://doi.org/10.15407/biotech11.05.005
  6. A Map and Database of Westslope Cutthroat Trout Hybridization Throughout Idaho and Montana Streams / Young M. et. al. URL : https://www.fs.fed.us/rm/boise/AWAE/projects/GIMP/downloads/17_HybridizationPoster_IDAFS.pdf (дата звернення: 06.10.19).
  7. Inland Cutthroat Trout Protocol (ICP) Web-mapping Application: Native Cutthroat Trout Data Compilation and Internet Database Development. URL : https://www.sciencebase.gov/catalog/item/56e9a0b0e4b0f59b85d819e3 (дата звернення: 06.10.19).
  8. Fischdatenbank. URL : http://www.baw.at/wasser-fische-IGF/Fischdatenbank.html (дата звернення: 25.08.19).
  9. Using eDNA to biomonitor the fish community in a tropical oligotrophic lake / Valdez-Moreno M. et al. // PloS One. 2019. Vol. 14, № 4. Р. e0215505.
  10. Differentiation and Authentication of Fishes at Species Level Through Analysis of Fish Skin by MALDI TOF MS / Bi H. et al. // Rapid Commun. Mass. Spectrom. 2019. Vol. 33, № 16. P. 1336—–1343.
  11. User Reference for Fisheries Improvement ProjectsDatabase (FIP-DB) and Query Viewer. URL : https://ru.scribd.com/document/385739269/Readme-File-for-FIP-DB#download (дата звернення: 06.10.19).
  12. Froese R., Pauli D. FishBase 2000: Concepts, designs and data sources. Los Banos, Philippines : ICLARM, 2000. 344 p.
  13. Moreau J., Costa-Pierce B. Introduction and present status of exotic carp in Africa // Aquacult. Res. 1997. Vol. 28. P. 717—732. https://doi.org/10.1111/j.1365-2109.1997.tb01094.x 
  14. The State of World Fisheries and Aquaculture 2016. Contributing to food security and nutrition for all. URL: http://www.fao.org/3/a-i5555e.pdf (дата звернення: 06.10.19).
  15. Effects of Global Climate Change on Marine and Estuarine Fishes and Fisheries / Roessig J. M. et al. // Fish Biology and Fisheries. 2004. Vol. 14. P. 251—275. https://doi.org/10.1007/s11160-004-6749-0 
  16. A Global Information System on Fishes. URL : https://www.fishbase.se/home.htm (дата звернення: 06.10.19).
  17. A database of fish biotransformation rates for organic chemicals / Arnot J. A. et al. // Environmental Toxicology and Chemistry. 2008. Vol. 27, № 11. P. 2263—2270. URL : https://setac.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1897/08-058.1. doi: 10.1897/08-058.1.
  18. A global database on freshwater fish species occurrence in drainage basins / Tedesco P. A. et al. // Sci. Data. 2017. Vol. 4. P. 170141. doi: 10.1038/sdata.2017.141.
  19. Van der Laan R., Eschmeyer W. N., Fricke R. Family-group names of Recent fishes // Zootaxa Monograph. 2014. Vol. 3882, № 1. P. 1—230. doi:10.11646/zootaxa.3882.1.1.
  20. Fricke R., Eschmeyer W. N., R. van der Laan. Eschmeyer’s catalog of fishes: genera, species, references. URL : http://researcharchive.calacademy.org/research/ichthyology/catalog/ fishcatmain.asp (дата звернення: 06.10.19).
  21. Zeldis D., Prescott S. Fish disease diagnosis program – Problems and some solutions // Aquacultural Engineering. 2000. Vol. 23, № 1–3. P. 3—11. https://doi.org/10.1016/S0144-8609(00)00047-9 
  22. Frimpong E. A., Paul L. Welcome to the FishTraits Database. URL : http://www.fishtraits.info (дата звернення: 06.10.19).
  23. SalmonDB: a bioinformatics resource for Salmo salar and Oncorhynchus mykiss / Di Génova A. D. et al. // Database (Oxford). 2011. bar050. doi: 10.1093/database/bar050. URL : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3225076 (дата звернення: 06.10.19).
  24. Ключко О. М. Інформаційно-комп’ютерні технології у біології та медицині Київ : НАУ-друк, 2008. 252 с.
  25. Майстренко М. І., Рудь Ю. П., Бучацький Л. П. Накопичення IPNV на культурах клітин риб // Біологія тварин. 2014. Т. 16, № 4. С. 93—99. https://doi.org/10.2478/aopf-2014-0012 
  26. Матвиенко Н. Н., Бучацкий Л. П. Застосування імуномодулюючих препаратів у рибництві // Сучасні проблеми теоретичної та практичної іхтіології : VIІ Міжнар. іхтіологічна наук.-практ. конф. : матер. Херсон, 2014. С. 33—35.
  27. Нові хазяї вірусу герпеса коропа третього типу (CyHV-3) / Гаврилова І. П. та ін. // Наукові записки Тернопільського пед. університету. 2014. № 1 (58). С. 16—20. (Серія : біологія).
  28. Майстренко М. І., Бучацький Л. П. Біологія герпесвірусів риб // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. 2014. Вип. 3 (123). С. 19—35.
  29. Експериментальне інфікування довгопалого рака (Pontastacus leptodactylus) вірусом інфекційного панкреатичного некрозу / Рудь Ю. П. та ін. // Вісник проблем біології і медицини. 2014. Вип. 4, т. 1(113). С. 70—74.
  30. Matvienko N., Rud Yu., Buchatsky L. Replication of Infectious Pancreatic Necrosis Virus in different cell lines and organism of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fingerlings // Arch. Pol. Fish. 2014. Vol. 22. P. 127—133.
  31. Матвиенко Н. Н., Бучацкий Л. П. Изучение репродукции вируса геморрагической септицемии форели // Вісник проблем біології і медицини. 2014. Вип. 2, т. 3. С. 118—121.
  32. Матвієнко Н. М., Бучацкий Л. П., Дерябін О. М. Застосування зворотно- транскриптазної полімеразної ланцюгової реакції для виявлення та ідентифікації вірусу інфекційного панкреатичного некрозу райдужної форелі (Оncorhynchus mykiss) // Мікробіологія і біотехнологія. 2013. № 4 (24). С. 46—54. https://doi.org/10.18524/2307-4663.2013.4(24).48975 
  33. Characteristics of spring viraemia of carp virus strains isolated in different regions of Ukraine / Matvienko N. et al. // Zoology and Ecology. 2013. Vol. 23, iss. 3. Р. 198—202. https://doi.org/10.1080/21658005.2013.831530. 
  34. Matvienko N., Rud Yu., Buchatsky L. Replication of infectious pancreatic necrosis virus in different cell lines and organism of rainbow trout (Оncorhynchus mykiss) fingerlings // Archives of Polish Fisheries. 2014. Vol. 22. P. 127—133. https://doi.org/10.2478/aopf-2014-0012 
  35. Рудь Ю. П., Майстренко М. І., Бучацький Л. П. Ампліфікація та аналіз нуклеотидної послідовності генів VP2 ТА NS IPNV, виділеного в Західній Україні // Проблеми екологічної та медичної генетики і клінічної імунології. 2013. Вип. 4, № 118. С. 34—40.
  36. Штам герпесвірусу коі ІМВ В-4 для отримання вакцини проти вірусу герпесу коі : пат. № 79945 Україна. Опубл. 13.05.2013, Бюл. № 8.
  37. Rud Yu., Maistrenko M., Buchatsky L. Іsolation of IPNV from wild-life rainbow trout (Оncorhynchus mykiss) in Western Ukraine // Biology. 2013. Vol. 3, № 65. P. 63—65.
  38. Ідентифікація вірусу СуНV-3 методами електронної мікроскопії та полімеразної ланцюгової реакції / Майстренко М. І. та ін. // Доповіді Національної академії наук України. 2013. № 4. С. 139—143.
  39. Results of surveillance studies of infectious fish diseases in freshwater aquaculture of Ukraine / Matvienko N. M. et al. // Agricultural science and practice. 2015. Vol. 2, № 2. P. 32—38. https://doi.org/10.15407/agrisp2.02.032 
  40. Rud Yu. P., Buchatsky L. P. Detection of infectious pancreatic necrosis virus in the western Ukraine // Virologica sinica. 2015. Vol. 30, № 2. P. 1—4. https://doi.org/10.1007/s12250-014-3513-z 
  41. Movchan Yu. V. Fishes of Ukraine (taxonomy, nomenclature, remarks) // Collection of works of Zoological Museum. 2009. Vol. 40. P. 47—87.
  42. Duan Y., Fu Z., Li D. Toward Developing and Using Web-based Tele-Diagnosis in Aquaculture // Expert System ith Applications. 2003. Vol. 25, № 2. P. 247—254. https://doi.org/10.1016/S0957-4174(03)00050-2 
  43. Спосіб проведення моніторингу впливу хімічних речовин на біоорганізми у кількох інтервалах часу : патент 134575 Україна. № u201812443 ; заявл. 14.12.2018 ; опубл. : 27.05.2019, Бюл. № 10.
  44. Klyuchko O. М. Application of artificial neural networks method in biotechnology // Biotechnol. Acta. 2017. Vol. 10, № 4. P. 5—13. https://doi.org/10.15407/biotech10.04.005.
  45. Klyuchko O. М. Cluster analysis in biotechnology // Biotechnol. Acta. 2017. Vol. 10, № 5. P. 5—18. https://doi.org/10.15407/biotech10.05.005.
  46. Klyuchko O. М., Onopchuk Yu. M. Some trends in mathematical modeling for biotechnology // Biotechnol. Acta. 2018. Vol. 11, № 1. P. 39—57. https://doi.org/10.15407/biotech11.01.039.
  47. Klyuchko O. М. Electronic information systems in biotechnology // Biotechnol. Acta. 2018. Vol. 11, № 2. P. 5—22. https://doi.org/10.15407/biotech11.02.005.
  48. Klyuchko O. М. Information computer technologies for biotechnology: electronic medical information systems // Biotechnol. Acta. 2018. Vol. 11, № 3. P. 5—26. https://doi.org/10.15407/biotech11.03.005.
  49. Klyuchko O. М. Expert systems for biology and medicine // Biotechnol. Acta. 2018. Vol. 11, № 6. P. 5—28. https://doi.org/10.15407/biotech11.06.005.
  50. Klyuchko O. М. Biotechnical information systems for monitoring of chemicals in environment: biophysical approach // Biotechnol. Acta. 2019. Vol. 12, № 1. P. 5—28. https://doi.org/10.15407/biotech12.01.005 
  51. Klyuchko O. М. On the mathematical methods in biology and medicine // Biotechnol. Acta. 2017. Vol. 10, № 3. P. 31–—40. https://doi.org/10.15407/biotech10.03.031.
  52. Sachnyuk G. V., Melezhyk O. V. Current state of water resources protection against pollution // Youth: education, science, spirituality: XV Ukr. Sci. conf. : theses of reports. Kyiv : University “Ukraine”, 2017. P. 409—410.
  53. Schnase J. L., Cushing J., Frame M. Information technology challenges of biodiversity and ecosystems informatics // Inform. syst. 2003. Vol. 28, № 4. P. 339—345. https://doi.org/10.1016/S0306-4379(02)00070-4 
  54. Linne C. Fauna Suecica. Stocholmiac, 1761. 578 p.
  55. Microsoft Academy: Methods and means of software engineering. URL : https://www.intuit.ru/studies/courses/2190/237/lecture/6124 (дата звернення: 16.09.2019).
  56. Хомоненко А. Д., Цыганков В. М., Мальцев М. Г. Базы данных : учебник для высших учебных заведений / ред. А. Д. Хомоненко. 6-е изд., доп. Санкт-Петербург : Корона-Век, 2009. 736 с. 
  57. Harrington Jan L. Object-oriented database design clearly explained. USA : Academic Press, 2005. 312 р.
  58. FVD: The fish-associated virus database / Chen Y. et al. // Infect Genet. 2018. Vol. 58. P. 23—26. doi: 10.1016/j.meegid.2017.11.004.
  59. Creation of Information retrieval systems on collections of marine animals (fishes and invertebrates) in the Zoological Institute of RAS / Smirnov I. S. et al. // RCDL’2004 : Sixth National Russian Research Conference : proceed. Moscow, 2004. P. 30—33.
  60. Zhang Q., Gui J. F. Virus genomes and virus-host interactions in aquaculture animals // Sci. China Life Sci. 2015. Vol. 58, № 2. P. 156—169. doi: 10.1007/s11427-015-4802-y.
Головна2019№ 4/2019 (50)2019_04-037_057-Klyuchko-eng