3 新型数据库教学讲义.ppt

1 新型数据库系统 　 （1） 分布式数据库； 　　（2） 专家数据库； 　　（3） 多媒体数据库； 　　（4） 空间数据库； 　　（5） 时态数据库； 　　 1.1 分布式数据库 组织方面：分布式数据库更加自然地适合分散的组织机构； 技术方面：它避免了集中式数据库的很多弊病和弱点。 　 分布式数据库的特色： 　　 （1）地方自治性 （2）相互协作性 （3）位置透明性 （4）副本的透明性 使用分布式数据库的原因； 　　 　　（1）组织和经济上的需要 　　（2）如何充分利用已有的数据资源 （3）新的功能和结构增长 　 （4）通讯开销 （5）小型计算机的发展 （6）网络技术的商品化 分布式数据库的体系结构 （1）数据库管理DB系统，即集中式数据库管理系统DBMS； （2）数据通讯子DC系统； （3）全局数据字典DD（有关网上的数据分布）； （4）分布式数据库管理DDB系统，即负责分布处理的数据管理。 上述四部分合起来称为分布式数据库管理系统DDBMS（Distributed Database Management Systems）。 DDBMS提供的典型功能： 　　（1）存取其他结点的数据； 　　（2）分布透明性； （3）支持数据库管理和控制； 　　（4）对分布事物的并发控制和恢复等。 　　DDBMS一个重要的问题是系统是均质的还是异质的。即硬件、操作系统和DBMS是否相同，对我们来说最重要的是DBMS是否相同，每个结点都采用相同的DBMS，这种系统称为均质系统，否则称为异质系统。 1.2 专家数据库 人工智能是研究计算机模拟人的大脑和模拟人的活动的一门科学，因此逻辑推理和判断是其最主要的特长，但对于信息检索则效率很低。数据库技术是数据处理的最先进的技术，对于信息检索有其独特的优势，但对于逻辑推理却无能为力。专家数据库是人工智能与数据库技术想结合的产物。它具有两种技术的优点，而避免了它们的缺点。它是一种新型的数据库系统，它所涉及的技术除了人工智能和数据库以外还有逻辑、信息检索等多种技术和知识。　 专家系统的研究成果：　　 　　（1）智能数据库接口：这是比较模糊的说法，并没有准确的定义，主要的几点有：自然语言输入理解；多媒体声图文一体化用户接口；不准确推理。 　　（2）知识数据模型的发展：传统的数据模型中没有关于知识的描述，专家数据库既要处理数据，又要处理知识，数据模型中当然要反映出来，因此提出知识数据模型。知识数据模型要扩展数据模型，使新系统能处理复杂的对象，如时态、特殊坐标、事件、活动等。知识数据库系统要求存取动态数据库，以辅助问题求解。知识数据模型还有研究工具和方法论。　　 （3）存储模型：传统人工智能系统在存储上是非常落后的、原始的，未采用现代数据存储和存取技术。因此不仅只能处理少量规则和事实，而且效率极低。近些年吸取了数据处理的先进技术，取得了如下进展： ①将内存模式（全部事实和规则都进内存）改为内外存交互模式，即采用缓冲区技术。 ②将规则、模式、数据、黑板等存在磁盘上。 ③可有效存取大型数据库和知识库。 ④不用其他逻辑方法，紧紧抓住带有递归的Horn子句逻辑作设计语言的基础。 ⑤捕捉规则寻找规则/目标树。 ⑥提出了对数据库进行查询/子查询的优化方法-DATA-LOG的评价。 1.3 多媒体数据库 　 随着信息技术的发展，数据库应用从传统的企业信息管理扩展到计算机辅助设计、办公信息系统、人工智能等多种应用领域。这些领域中要求处理的数据不仅包括一般格式化的数据，还包括大量多种媒体形式的非格式化数据，如图形、图像、正文、声音等。我们把这种能存储和管理多种媒体的数据库称为多媒体数据库。 　 多媒体数据库管理系统的功能要求： 　　 　　在多媒体信息管理环境中，不仅数据本身的结构和存储形式各不相同，而且不同领域对数据处理的要求也比一般事务管理复杂的多，因而对DBMS提出了更高的功能要求。这些要求可概括为以下几个方面： 　　（1）要求DBMS能方便地描述和处理具有内部层次结构的数据； 　　在多媒体信息管理中，实体的属性可能又是一个实体。应用环境要求在高一级抽象层次上将这样的实体当做一个整体，施加某些操作；而在低一级抽象层上作为数性的实体也应作为一个整体。多媒体DBMS应能提供对这种实体间联系的描述和处理结构。 （2）要求DBMS提供由用户定义的新的数据类型和相应操作的功能； 　　在多媒体信息管理中，应用随时可能增加多媒体处理设备和新的处理要求。这要求不断增加新的数据类型和新的操作。传统DBMS无此功能。 （3）要求DBMS能够提供更灵活的定义和修改模式的能力； （4）要求DBMS提供版本控制能力； （5）要求DBMS提供对多媒体信息管理中特殊的事务管理