第 5 章数据库系统与信息系统本章学习目标本章主要讲解数据库系统的概念,发展,数据模型,
体系结构及数据库所研究的内容 。 具体介绍 Access
2003数据库的建立和使用方法 。 简单介绍几种常用的信息系统和数据库新技术 。 通过本章的学习,主要掌握以下内容:
数据库系统的基本概念
数据模型和数据库系统的结构
Access 2003
信息系统的基本概念及常用的几种信息系统
数据库系统与技术的展望第 5 章数据库系统与信息系统
5.1 数据库系统概述
5.2 Access 2003简介
5.3 信息系统的基本概念
5.4 常用信息系统简介
5.5 数据库系统与技术的展望
5.1 数据库系统概述
5.1.1 数据库技术的产生与发展
5.1.2 数据库系统的基本概念
5.1.3 数据模型
5.1.4 数据库系统的结构
5.1.5 数据库的研究内容返回
5.1.1 数据库技术的产生与发展数据库技术产生于 20世纪 60年代中期,是数据管理的最新技术,是计算机科学的重要分支,它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。数据库技术是计算机科学技术中发展最快、应用最广的技术之一,数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据,目前它已成为计算机信息系统和应用系统开发的核心技术和重要基础。从某种意义来讲,
数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。
数据库技术是应数据管理任务的需要而产生的。数据管理是指如何对数据进行分类、组织、编码、储存、检索和维护,它是数据处理的中心问题。随着计算机硬件和软件的发展,数据管理经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个发展阶段。
在 20世纪 50年代中期以前,当时的硬件状况是,
外存只有纸带,卡片,磁带,没有磁盘等直接存取的存储设备;软件状况是,没有操作系统,没有管理数据的软件,数据处理方式是批处理 。 计算机主要用于科学计算,所涉及的数据在相应的应用程序中进行管理,数据不保存,不共享,数据与程序之间不具有独立性 。 这一时期属于人工管理阶段 。
20世纪 50年代后期到 60年代中期,计算机的应用范围逐渐扩大,计算机不仅用于科学计算,而且还大量用于管理;
这时硬件上已有了磁盘,磁鼓等直接存取存储设备;软件方面,操作系统中已经有了专门的数据管理软件 ———文件系统,
处理方式上不仅有文件批处理,还有联机实时处理 。 这一时期属于文件系统阶段,其主要特点是:数据独立于程序,
可以重复使用,实现了文件的长期保存和按名存取 。 但数据共享性差,数据独立性较低 。
20世纪 60年代后期以来,计算机用于管理的规模更为庞大,应用越来越广泛,数据量急剧增长,以文件系统作为数据管理手段已经不能满足应用的需求,
于是为解决多用户,多应用共享数据的需求,使数据为尽可能多的应用服务,就出现了数据库技术,出现了统一管理数据的专门软件系统 ———数据库管理系统 。 数据库技术克服了文件系统的缺陷,提供了对数据进行管理的更有效,更方便的功能 。
其主要特点是,数据结构化,数据共享性好,冗余度低,
数据独立性高,提供了数据库的创建,操纵以及对数据库的各种控制功能,用户界面友好,便于使用 。
1968年美国的 IBM公司开发了第一个数据库系统 IMS。 20
世纪 70年代开发了许多遵循 DBMS报告的网状数据库系统,如
IDMS,IDS和 IMAGE等 。 层次模型数据库系统和网状模型数据库系统统称为第一代数据库系统 。
1970年,美国 IBM公司的 E.F.Codd发表了题为,大共享数据库数据的关系模型,的论文,提出了数据库的关系模型,开创了数据库关系方法和关系数据理论的研究。到 20世纪 80年代后,关系数据库从理论到实践都取得了辉煌成果。在理论上确立了完整的关系理论、数据依赖理论以及关系数据库的设计理论等;在实践上,开发了许多著名的关系数据库系统,如,system R,INGRES,ORACLE等。
到 20世纪 80年代末,关系数据库系统成为主流产品。支持关系模型的关系数据库系统称为第二代数据库系统。
进入 20世纪 80年代以后,随着计算机硬件技术的提高,
使得计算机应用不断深入,产生了许多新的应用领域,如计算机辅助系统、办公自动化、地理信息处理、智能信息处理等。这些新的应用领域对数据库系统提出了新要求。出现了百家争鸣的局面,产生了演绎数据库、面向对象数据库、工程数据库、时态数据库、地理数据库、模糊数据库等新型数据库的研究。到 80年代后期和 90年代初期,出现了面向对象数据库系统。 返回
5.1.2 数据库系统的基本概念数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库,数据库管理系统 ( 及其开发工具 ),应用系统,
数据库管理员和用户构成 。 数据库系统的组成如下图 。
1,数据库 ( 简称 DB)
数据库是指长期存储在计算机内的,有组织的,可共享的数据集合 。
数据库中的数据按一定的数据模型组织,描述和存储,
具有较小的冗余度,较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享 。
数据库中的数据不是独立的,数据与数据之间是相互关联的,在数据库中不仅要能够表示数据本身,还要能够表示数据与数据之间的联系,因此数据库中数据是按所提供的数据模式存放,它能构造复杂的数据结构以建立数据间内在联系与复杂关系 。 数据独立性是指数据的组织和存储方法与应用程序互不依赖,彼此独立的特性 。
2,数据库管理系统 ( 简称 DBMS)
数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,它是数据库系统的核心,数据库在建立,运行和维护时由数据库管理系统统一管理,统一控制 。
数据库管理系统使用户能方便地定义数据和操纵数据,并能够保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。
DBMS是由许多,系统程序,所组成的一个集合 。 每个程序都有自己的功能,一个或几个程序一起完成 DBMS的一件或几件工作 。 各种 DBMS的组成因系统而异,一般说来,它由三个部分组成:
(1) 语言编译处理程序 。 主要包括数据描述语言 ( 子模式,
模式,内模式 ) 翻译程序,数据操作语言处理程序,终端命令解释程序,数据库控制命令解释程序 。
(2) 系统运行控制程序 。 主要包括系统总控制程序,存取控制程序,并发控制程序,完整性控制程序,保密性控制程序,
数据访问程序,通信控制程序 。
(3) 系统建立,维护程序 。 主要包括数据装入程序,数据库重组织程序,数据库系统恢复程序,性能监督程序,工作日志程序 。
3,数据库应用系统 ( 简称 DBA)
数据库应用系统是使用数据库语言及其应用开发工具开发的,能够满足数据处理需求的应用程序 。 如:
财务管理系统,图书管理系统等 。
4,数据库管理员 ( 简称 DBA)
数据库管理员是对数据库进行规划,设计,维护,监视,
管理的工作人员 。 数据库管理员要参加数据库开发和使用的全部工作,其主要职责是:决定数据库中信息内容和结构;
决定数据库的存储结构和存取策略;定义数据的安全性要求和完整约束条件;监控数据库的使用和运行;改进和重组重构数据库 。
5,用户用户可以直接使用数据库语言访问数据库和操纵数据库,
还可以通过应用程序员精心设计并具有友好界面的应用程序操纵数据库 。
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5.1.3 数据模型
1.数据模型概念数据库是某个企业,组织或部门所涉及的数据的综合,
它不仅要反映数据本身的内容,而且要反映数据之间的关系 。
由于计算机不可能直接处理现实世界中的具体事务,所以人们必须事先把具体事物转换成计算机能够处理的数据 。
在数据库中用数据模型这个工具来抽象,表示和处理现实世界中的数据和信息 。 数据模型是数据特征的抽象,描述的是数据的共性 。
数据模型应满足三个方面的要求,一是能比较真实地模拟现实世界;二是容易为人们所理解;三是便于在计算机上实现 。
一种数据模型要很好地满足这三方面的要求,在目前尚很困难 。 在数据库系统中针对不同的使用对象和应用目的,
采用不同的数据模型 。 根据模型应用的不同目的,可以将模型分为两类,它们分别属于两个不同的层次 。
第一类模型是概念模型 。 它是按用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计 。 由于概念模型是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言,用户一般缺乏计算机知识,因此概念模型应当简单,清晰,易于用户理解,能方便,直接地表达各种语义,而且概念模型应独立于任何 DBMS,但容易向 DBMS所支持的数据模型转换 。
概念模型的表示方法很多,其中最为常用的是 P,P,S.
Chen于 1976年提出的实体 — 联系方法,该方法用 E— R图来描述现实世界的概念模型 。
第二类模型是数据模型 。 它是按计算机系统的观点对数据建模,主要用于数据库管理系统的实现 。 数据模型是数据库系统的核心和基础,各种机器上实现的 DBMS软件都是基于某种数据模型的 。 不同的 DBMS提供不同的数据模型,传统的数据模型有层次模型,网状模型和关系模型,非传统的数据模型有面向对象数据模型 。 目前最重要的一种数据模型是关系模型 。
2,关系模型与关系型数据库关系模型是目前较为流行的一种模型,它是建立在严格的数学概念基础之上的 。 在用户观点下,关系模型中的数据的逻辑结构是一张 二维表,它由行和列组成 。
现以学生登记表为例,介绍关系模型中的一些术语 。
关系,就是一张二维表 。 如图 5.3中的这张学生登记表 。
元组 ( 记录 ),表格中的一行即为一个元组 ( 或记录 ) 。
属性 ( 字段 ),表格中的一列即为一个属性 ( 或字段 ) 。
主码 ( 或主键 ),表格中的某个属性组,它能唯一地确定一个元组,这个属性组称为主码 。
域,属性的取值范围 。 如年龄一般在 1岁至 150岁之间 。
分量,元组中的一个属性值 。
关系模式,对关系的描述,一般表示为:关系名 ( 属性 1,
属性 2,…,属性 n) 。
在关系模型中,实体以及实体间的联系都是用关系来表示的。例如,学生、课程、学生与课程之间的联系在关系模型中可以表示如下:
学生 ( 学号,姓名,性别,系别,出生日期,籍贯 )
课程 ( 课程号,课程名,学分 )
选修 ( 学号,课程号,成绩 )
严格地说,在关系模型中关系是一种规范化了的二维表格,关系应满足如下性质:
(1) 关系中的每一个分量必须是一个不可分的数据项 。
(2) 关系中不允许出现重复元组 。
(3) 不允许出现重复属性 。
(4) 由于关系是一个集合,因此,行,列次序均无关 。
支持关系模型的数据库系统称为关系型数据库系统,典型的关系型数据库系统有 DB2,Oracle,Sybase,Informix
以及微机上广泛使用的 Access,Delphi等 。 返回
5.1.4 数据库系统的结构考查数据库系统的结构可以从多种不同的角度查看,从数据库管理系统角度看,数据库系统通常采用三级模式结构,
这是数据库管理系统内部的体系结构。从数据库最终用户角度看,数据库系统的结构分为集中式结构(又可有单用户结构、主从式结构)、分布式结构、客户 /服务器结构和并行结构,这是数据库系统外部的体系结构。这里我们只从数据库管理系统角度介绍数据库系统的模式结构。
虽然实际的数据库系统软件产品种类很多,它们支持不同的数据模型,使用不同的数据库语言,建立在不同的操作系统之上,数据的存储结构也各不相同,但从数据库管理系统角度看,它们在体系结构上通常都具有相同的特征,即采用三级模式结构 ( 外模式,内模式和模式 ),并提供两级映象功能 ( 外模式与模式之间的映象,模式与内模式之间的映象 ) 。
数据库系统的三级模式结构如下图所示。
1.数据库系统的三级模式
( 1) 模式模式也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图 。 它是数据系统模式结构的中间层,不涉及数据的物理存储细节和硬件环境,
与具体的应用程序,与所使用的应用开发工具及高级程序设计语言无关 。 实际上模式是数据库数据在逻辑级上的视图,
一个数据库只有一个模式 。
( 2) 外模式外模式也称子模式或用户模式,它是数据库用户看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一个应用有关的数据的逻辑表示 。 外模式面向具体的应用程序,它定义在逻辑模式之上,但独立于内模式和存储设备 。
外模式通常是模式的子集 。 一个数据库可以有多个外模式 。
( 3)内模式内模式也称存储模式,它是数据物理结构和存储结构的描述,是数据在数据库内部的表示方式 。 例如,记录的存储方式是顺序存储,按照 B树结构存储还是按
hash方法存储;索引按照什么方式组织;数据是否压缩存储,
是否加密;数据的存储记录结构有何规定等 。 一个数据库只有一个内模式 。
内模式依赖于它的全局逻辑结构,但独立于数据库的外模式,也独立于具体的存储设备 。 它是将全局逻辑结构中所定义的数据结构及其联系按照一定的物理存储策略进行组织,以达到较好的时间与空间效率 。
2,数据库的二级映象功能与数据独立性数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别,为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换,数据库系统在这三级模式之间提供了两层映象:外模式 /模式映象和模式 /内模式映象 。 正是这两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性 。
模式描述的是数据的全局逻辑结构,外模式描述的是数据的局部逻辑结构 。 对应于同一个模式可以有任意多个外模式 。 对于每一个外模式,数据库系统都有一个外模式 /模式映象,它定义了该外模式与模式之间的对应关系 。 这些映象定义通常包含在各自外模式的描述中 。 当模式改变时 ( 例如,增加新的数据类型,新的数据项,
新的关系等 ),由数据库管理员对各个外模式 /模式的映象作相应改变,可以使外模式保持不变,从而应用程序不必修改,保证了数据的逻辑独立性 。
数据库中只有一个模式,也只有一个内模式,所以模式
/内模式映象是唯一的,它定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系 。 例如,说明逻辑记录和字段在内部是如何表示的 。 该映象定义通常包含在模式描述中 。 当数据库的存储结构改变了 ( 例如,采用了更先进的存储结构 ),由数据库管理员对模式 /内模式映象作相应改变,可以使模式保持不变,从保证了数据的物理独立性 。 返回
5.1.5 数据库的研究内容数据库系统作为一门学科,其主要的研究内容为:
数据库理论、数据模型、数据库语言、查询处理及优化技术、数据的安全性(存取控制、可恢复性)、事务管理
(并发控制)。
1.数据库理论主要内容为关系数据库理论 ( 依赖理论,泛关系理论,
超图理论等 ),事务理论,逻辑与数据库,面向对象数据库理论 。
2.数据模型任何一个数据库管理系统都至少提供一种数据模型,因此数据模型是数据库研究的基础 。 数据模型有两方面含义:
数据以何种形式存储,用户以何种形式看待数据 。
3,数据库语言在数据库语言中,描述性部分和过程性部分是分开的 。 其过程性部分是一个通用的程序设计语言,称为宿主语言;而描述性部分包括数据定义语言和数据操纵语言 。 数据定义语言用于说明数据库的逻辑模式;数据操纵语言,亦称为查询语言,用于说明对数据库的操作 。
4,数据的安全 ( 存取控制,可恢复性 )
数据安全性是指数据不被非法使用,在意外事件中不被破坏或丢失,这分别是存取控制和可恢复性的研究内容 。
5,事务管理 ( 并发控制 )
在多用户共享的系统中,许多事务可能同时对同一数据进行操作 (并发操作 ),这样数据库的完整性就可能遭到破坏 。
如果对并发操作不进行合理的控制,可能会导致数据库中的数据产生不一致 。 因此,要对事务进行管理,控制并发操作 。
其基本做法是对数据实行加锁及事务调度 。 返回
5.2 典型数据库系统 — Access 2003
5.2.1 Access 2003 的基本操作
5.2.2 Access 2003 的数据库对象
5.2.3 数据库的设计与创建
5.2.4 表的创建与使用
5.2.5 查询
5.2.6 窗体
5.2.7 报表返回
5.2.1 Access 2003的基本操作
Microsoft Access 2003是 Microsoft Office 2003组件中的重要组成部分,是目前较为流行的数据库管理工具,其主要功能是数据库管理和应用。它具有功能强大、界面友好、
简单易用等优点,使用 Microsoft Access 2003可以快速、
独立地创建自己的数据库,并能将其应用到实际工作当中,
它广泛应用于办公和 Internet领域。
Microsoft Access 2003是 Access数据库的最新版本,
可在 windows 2003操作系统环境下运行。
1.启动 Access 2003
启动 Access 2003 有多种方式:
(1) 单击,开始,菜单,在程序菜单中选择 Microsoft
Office子菜单中的 Microsoft Office Access 2003命令打开 Access 2003。
(2) 如果用户已在桌面上创建了 Access 2003的快捷图标,则可以通过双击此图标打开 Access 2003。
(3) 如果已创建 Access 2003文件,双击该文件,系统将自动启动 Access 2003,并打开此文件。
启动的 Access 2003窗口,如下图所示。
2.数据库窗口与工具栏
(1) 数据库窗口当用户创建或打开 Access文件时,就会自动打开数据库窗口。数据库窗口是 Access文件的命令中心。在这里可以创建和使用 Access数据库或 Access项目中的任何对象,如下图。
单击,打开,按钮 可处理目前选中的对象,单击,设计,按钮 可打开设计器修改目前选中的对象,单击,新建,
按钮可创建新对象。在,对象,选项组中,单击某种对象类型,可显示该类型的对象的列表。
(2) 工具栏
Access2003中的常用工具栏如下图所示,通过使用它们可以便捷地使用 Access 2003提供的各种功能。
在使用和设置工具栏时应注意以下几点:
① 使用自定义菜单和工具栏 。展开菜单显示所有的命令,
选择用于添加到自定义菜单的命令,这样,Access 2003在运行时将调整菜单栏和工具栏,以便只将常用的命令和工具栏按钮显示出来。
② 排放工具栏 。如果工具栏因没有足够的空间而没有显示所需的按钮,可以单击,其他,按钮。若希望放置更多的按钮,可以调整工具栏的尺寸;并且单击此按钮后,此按钮将同使用最频繁的按钮一同显示在工具栏上。
③ 指定到工具栏按钮或者菜单命令的超级链接 。
3,关闭对象关闭对象可以使用以下 3种方法 。
(1) 单击要关闭窗口右上角的关闭按钮 。
(2) 选择,文件,菜单中的,关闭,,而不是,退出,。
(3) 使用 Ctrl+W或 Ctrl+F4快捷键 。
4.关闭 Access 2003
当用户工作完成之后,需要及时关闭打开的数据库,
以避免意外事故的发生而丢失数据或损坏数据库 。 通常情况下,可以使用以下 4种方法关闭 Access。
(1) 单击 Access右上角的,关闭,按钮 。
(2) 选择,文件,菜单中的,退出,命令 。
(3) 使用 Alt+F4快捷键 。
(4) 使用 Alt+F+X快捷菜单命令 。
5,在 Access中获得帮助用户要想全面地了解 Access 2003的所有特性,就必须学会使用 Access 的帮助系统。
(1) Office 助手。 Office助手可以方便地帮助用户查找或解决遇到的常用问题。若要打开 Office助手,可选择,帮助,
菜单中的,显示 Office助手,命令,或单击,F1”键打开
Office助手。如果需要关闭 Office助手,可以右击处于活动状态的 Office助手,在快捷菜单中选择,隐藏,命令,将其隐藏。
(2),Microsoft Access帮助,任务窗格。若已关闭
Office助手而又需要帮助时,可单击,帮助,菜单上的
,Microsoft Access帮助,,打开,Microsoft Access帮助,
任务窗格,来获取更为详细和全面的帮助信息。
(3),提出问题,框。在 Access中,除了上述方法外,用户还可使用菜单栏上的,提出问题,文本框,当用户需要快速得到帮助时,用户可以在,提出问题,文本框中输入问题,
以便快速找到所需的答案。
返回
5.2.2 Access 2003的数据库对象数据库是信息的集合,Access 2003的一个数据库是由表,查询,窗体,报表等组成,而表是整个数据库的基础,
它记录了数据库中的有关数据内容,其它对象则是 Access
2003提供的工具,用于对数据库进行操作,维护和管理 。
使用数据库,用户可以管理所有用户信息 。 在数据库中,
用户可完成以下几项主要工作:
① 用表存储数据 。
② 用查询查找和检索所需的数据 。
③ 用窗体查看,添加和更新表中的数据 。
④ 用报表以特定的版式分析,显示或打印数据 。
⑤ 用数据访问页查看,更新或分析来自 Internet或
Intranet的数据库数据 。
1,表 ( Table)
表是一个关系数据库最基本的对象,表是关于特定主题数据的集合 。 例如,学生基本情况,课程和选修 。 表的作用是存储原始数据,它是数据库的基础,数据库中其它对象的操作都将建立在表的基础之上 。
表是由若干记录和字段组成的,在表中,每一列为一个字段,每一行为一个记录,每个表都要有一个或多个字段作为主键,以使表中的记录被唯一地确定。学生基本情况表如下图所示。
一个数据库一般有多个表,每个表存储了特定的主题信息,表之间可以用相同的字段来产生联系 。
2,查询( Query)
查询是一个相对独立的,功能强大的,极其重要的数据库对象 。 使用查询,可以从一个复杂的数据表中提取各种有用的数据信息,并且保存为一个新的数据库对象;也可以从若干个数据表中提取更多更新的信息;还可以实现对原有数据表的各种数据进行有效的,高效率的更改,
并且可以将数据查询结果保存为数据库中表的形式 。
用户可以使用查询来修改表的结构或者访问 Access
2003外部的数据,也可以用查询结果作为数据源来创建数据库的窗体和报表,另外,查询还可以对数据进行分析和汇总 。
3.窗体( Form)
窗体是一种主要用于在数据库中输入和显示数据的数据库对象,窗体可以向用户提供一个形式美观,内容丰富,交互式的图形界面 。 开发一个完整的 Access 2003数据库应用程序,离不开窗体的设计和开发 。
为便于直接在表中查看,输入和更改数据,可以创建窗体 。 当打开窗体时,Access检索来自一个或多个表中的数据,并将需要的数据显示在窗体中 。
窗体还可以用做切换面板来打开其他窗体和报表,或者用做自定义对话框来接收用户输入、显示提示信息等。
4.报表( Report)
报表是表现用户数据的一种有效的方式 。 用户可以通过创建报表,按输出要求,将我们在数据库中已经创建的各种数据信息进行格式上的重新设计,使用报表显示,汇总或打印数据 。 报表的数据源可以是基本表,也可以是某一查询提供的结果 。
5,数据访问页 ( Data Web Page)
数据访问页是一种特殊的 Web页,主要用于查看和操作来自局域网或 Internet中的数据,这些数据保存在 Access数据库或者 Microsoft SQL Server数据库中 。 数据访问页也可能包含来自其它数据源的数据,例如,Excel工作表等 。
6,宏 ( Macro)
宏是 Access数据库的一个特色对象,宏是指多个操作的集合,其中每个操作实现特定的功能 。 在 Access中使用宏,可以将一些常用的操作合成在一起,形成一个固定动作集合,然后保存为宏的形式 。 在需要执行这些操作的时候,只需运行这个宏,就可以实现这些操作的自动,快速执行,有利于提高工作效率 。 例如,若用户要打印报表,则只要执行包括,打开报表 ——打印报表 ——关闭报表,的宏就能一步一步地自动完成 。
7,模块 ( Module)
模块是使用 Access 2003提供的 VBA语言编写的程序段 。
模块中的每一个过程可以是一个函数过程或子程序 。
模块有两种类型:标准模块和类模块 。 标准模块又称为一般模块,是由用户自行创建的模块,在标准模块中定义的函数可以在整个数据库中使用 。 返回
5.2.3 数据库的设计与创建数据库是信息的集合,一个数据库包含若干表,报表,
窗体等对象,用户首先创建一个数据库,然后再创建表,窗体等对象 。 在创建数据库之前,还需要对要创建的数据库有一个规划,以避免因设计不周而造成不必要的麻烦 。
1,设计数据库在创建数据库之前,首先要进行数据库设计,步骤如下:
(1) 确定创建数据库的用途 。 通过需求分析确定创建数据库的用途,确定想从数据库中得到哪些信息,从而确定主题,
需要创建的表,查询,报表,窗体等其它对象 。
(2) 确定数据库中需要的表 。 一个客观对象的特征信息存储为一个表,例如,可以为学生基本情况创建一个表,也可以为学生选课情况创建一个表 。
(3) 确定表中需要的字段 。 表中每一个字段用于描述该表的属性 。
(4) 确定每个表中的主键 。 主键是表中一个或一组能够唯一标识表中每条记录的字段 。
(5) 确定表与表之间的关系 。 在 Access数据库中为每个主题都设置了不同的表,为了能将相关的表中的信息组合在一起,必须定义表间的关系 。 表与表之间的关系是通过表中相匹配的字段来建立 。
(6) 确定数据库中的其他对象 。 根据应用系统的实际需求,
确定需要建立的查询,窗体,报表,宏和模块等其他数据库对象 。
2,创建数据库
Access提供了两种创建数据库的方法:使用,数据库向导,仅一次操作即可为数据库创建必要的表,窗体及报表,
这是创建数据最简单的方法;也可以先创建一个空数据库,
然后再添加表,窗体,报表及其他对象,这是最灵活的方法 。
通常情况下,许多用户都是先创建一个空数据库,
然后再在此空数据库中添加表,查询,窗体等对象,
在启动 Access 2003时,系统自动显示 Access 2003窗口,在,开始工作,任务窗格中单击,新建文件,按钮,则会打开,新建文件,任务窗格,单击,空数据库,选项,然后在打开的,文件新建数据库,对话框中,指定数据库的名称和位置,然后单击,创建,按钮即可 。
总之,在 Access 2003中,一个数据库应用程序被保存为一个 *.mdb文件,各种数据库对象 ( 数据访问页除外 ) 都被保存在该文件中,所以创建一个新的数据库也就是指定
*.mdb文件的文件名及其存放位置的过程 。
3,设计并创建,student.mdb”数据库例:创建学生数据库:,student.mdb”,此库包含三个基本表:,学生基本情况,,,课程,和,选修,。返回
5.2.4 表的创建与使用在 Access 2003中,表是数据库的基础,所有数据库对象以及其中的相关操作,都是以表和表中的数据作为基础。
1.创建表新创建空表用以输入数据,可以使用以下几种方法,
(1) 使用,表向导,从各种预先定义好的表 (如商务合同表 )
中为待创建的表选择字段。
(2) 在,设计,视图中创建表,在此可以添加字段,定义每个字段如何显示或处理数据,并创建主键。
(3) 将数据直接输入到空的数据表中。当保存新的数据表时,Microsoft Access将分析数据并自动为每一字段指定适当的数据类型及格式。
如果要利用现有数据创建表,可以使用以下方法,
(1) 导入或链接来自其他 Microsoft Access数据库中的数据,或来自其他程序的各种文件格式的数据 。
(2) 执行生成表查询以创建基于当前表中数据的表。
人们可以根据自己具体的需要,使用上述五种方法中的任意一种进行新表的创建。这里我们只介绍在,设计,视图中创建表,具体操作步骤如下:
( 1)打开,数据库,窗口,单击,对象,下的,表,,再单,数据库,窗口工具栏上的,新建,按钮,打开,新建表,
对话框。
( 2)双击,设计视图,选项,或在数据库窗口中双击,使用设计器创建表,,进入表设计视图,如下图所示。
( 3)在,字段名称,中输入字段的名称,在,数据类型,下拉列表框中选择字段的数据类型。如果需要,
可以在,说明,栏中输入有关字段的说明。
( 4)单击,文件,菜单中的,保存,按钮,打开,另存为,
对话框,在,表名称,文本框中输入表的名称后,单击,确定,按钮。在保存表之前,可以定义一个主键字段。主键用于在某个表与其他表中的外键之间建立关系。
( 5)当表结构设计完后,可以双击数据库窗口中的表名称
(如:,学生基本情况,)打开学生基本情况表,进入数据输入窗口,用户可将需要的数据依次输入到表中,如下图所示。
按上述方法创建,学生基本情况,,,课程,
和,选修,三个表。并建立三个表之间的关系。 关系的定义方法,打开 student数据库,在数据库窗口中执行
,工具,菜单中的,关系,命令,打开关系视图,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择,显示表,命令,打开如下左图所示的,显示表,对话框,分别选择表(,基本学生情况,,,课程,和,选修,)后单击添加按钮,将三个表添加到关系视图中。将,学生基本情况,表中的,学号,字段拖到,选修,表中的,学号,字段上,将自动打开如下中图所示的,编辑关系,对话框,选择,实施参照完整性,复选框后单击,创建,按钮,再将,课程,表中的,课程号,字段拖到,选修,表中的,课程号,字段上,在,编辑关系,
对话框中选择,实施参照完整性,后单击,创建,按钮,此时在,关系视图,中将显示出新创建的,一对多,关系,如下图右所示。
2.表的修改表在建立之后,往往会因为数据库设计的改变而需要变更,所以修改表的设计是数据库设计过程中不可缺少的一个步骤。
( 1) 创建表备份在更改数据库设计之前应首先建立一个数据库备份,以防止因出现无法挽回的错误修改而导致数据丢失 。 对整个数据库的备份只需像复制一般文件一样创建数据库文件 (.mdb)的副本 。 如果仅需要创建数据库中表的备份,可以在数据库窗口中选中该表后,单击工具栏中的,复制,按钮,再单击
,粘贴,按钮 。 此时将打开,粘贴表方式,对话框,使用该对话框用户可以指定备份表的名称,选择,只粘贴结构,,
,粘贴结构与数据,,或将,数据追加到已有的表,选项,
然后按,确定,。
( 2) 在表中插入或删除字段随着时间的推移,数据库表中的字段根据新的要求而需要相应地增加,删减字段,这时就需要在表中插入或删除字段 。
在,设计,视图中可插入或删除字段 。 首先在数据库窗口中选择表,单击,设计,按钮进入设计视图 。 鼠标指向需要插入字段位置的,行选定器,,单击右键在弹出的快捷菜单中若执行,插入行,命令 。 若要删除字段,则可选择,删除行,命令 。
( 3) 更改字段名称,数据类型和大小若要对表中的字段进行重命名,可更改字段本身的名称,
也可以更改字段的,标题,属性,以指定一个不同的显示名称 。,标题,属性用于确定,数据表,视图中出现的字段名称 。
更改字段名称时可在数据表视图窗口中打开表,双击需要修改字段的,字段选定器,,输入新的字段名即可 。 也可以在表设计视图中直接修改字段的名称或标题 。
若要更改字段的数据类型或字段的大小,可在设计视图
3.表的使用在数据表中的操作,包括查看数据,修改数据,修改表的外观以及排序或查找数据 。
( 1) 添加,修改或删除数据在数据表中修改数据的操作包括添加新记录、修改记录和删除记录。
① 添加新记录,在数据表视图中打开表,单击窗口下方工具栏中的,新记录,按钮,光标将自动切换到最后一条新记录处,录入新数据。
② 修改数据,在数据表视图中打开表,通过滚动条或
,记录选择器,中的按钮选择记录或直接在记录选择器输入框中输入记录号后按回车键,使需要修改的记录显示在屏幕上,将光标移到需要修改的字段。用户可根据需要直接输入或编辑需要修改的数据。
③ 删除记录:在欲删除记录所在行最左边的,行选定器,处单击右键,在弹出的快捷菜单中执行,删除记录,命令。注意,删除数据时可能需要同时删除其他表中的相关数据。
( 2) 排序记录对数据表进行排序的最简单的方法,是使用工具栏中的
,升序,或,降序,按钮,实施递增或递减方式排序。操作时首先将光标移到排序依据字段,若需要对多个字段进行排序,应选中排序依据的多个字段,然后单击,升序,或,降序,按钮即可。
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5.2.5 查询一个数据库中可以有多个表,一个表中可以有很多的字段,当想取得一个或多个表中某些所关心字段的内容时,利用查询功能可以方便地完成。查询的结果还可以作为数据源生成报表、窗体或其它的查询。查询还可以对数据进行分析和汇总,如统计、求平均数等。
查询可分为五种,选择查询,参数查询,交叉表查询,操作查询和 SQL查询 。
在 Access 2003中提供了四种基本查询向导:
(1) 简单查询向导,可以生成一个或几个表的选择查询 。 产生的查询可以进行简单选择或进行计算和,求平均值,计数和其他累计等操作 。
(2) 交叉表查询向导,生成一个表或查询的交叉标签 。
(3) 查找重复项查询向导,查找一表或查询中的重复记录 。
(4) 查找不匹配项查询向导,在一个表中寻找和另一个表中记录无相关联系的记录 。
下面以,学生基本情况,表和,选修,表创建学生基本情况与学生选课情况关联的选择查询为例,介绍
,简单查询向导,的使用方法。其操作步骤如下:
( 1) 首先打开包含,学生基本情况,,,课程,和,选修,
表的数据库,单击数据库窗口对象列表中的,查询,,然后单击工具栏中,新建,按钮,在打开的下图所示的,新建查询,对话框中,选择,简单查询向导,,单击,确定,按钮,
进入简单查询向导 。
( 2)在打开的下左图所示的对话框中,确定所使用的表 /查询和查询字段。在,表/查询,下拉列表框中,选择用于查询的表或查询,在,可用字段,
列表框中显示的是用于查询的表中的字段。通过单击按钮将选中的,可选字段,加入到,选定的字段,中。单击,下一步,按钮,如下右图所示。
( 3)在下左图所示的对话框中,选择查询是
,明细,的还是,汇总,的。若选择了汇总查询可单击
,汇总选项,按钮,本例选择,明细,,最后需要在下中图所示的对话框中,设置查询名称及下面进行的工作是,打开查询查看信息,,还是,修改查询设计,。单击,完成,按钮结束查询的创建,结果如下右图所示。
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5.2.6 窗体窗体是主要用于在数据库中输入和显示数据的数据库对象,它是用户与数据库之间的桥梁,它可向用户提供一个交互式的图形界面,用于数据的输入、显示、编辑以及控制应用程序的运行。在窗体中,可以放置控件,如文本框、命令按钮、标签、复选框、列表框、选项卡、图像控件等,用于执行操作,或在控件中输入、显示、编辑数据。
在 Access中,可以使用,自动窗体,或,窗体向导,来创建基于指定数据源的窗体,然后在窗体设计窗口中进行修改和完善,以便快速地创建具有专业水准的窗体。
下面以,学生基本情况,表建立窗体为例说明使用向导创建窗体的一般步骤:
( 1) 打开数据库,在数据库窗口对象列表中选择,窗体,,
双击,使用向导创建窗体,选项 。
( 2) 在打开的下左图所示的,窗体向导,对话框的表/查询下拉列表框中选择需要的表,如,学生基本情况,,将表或查询中的字段,从,可用字段,
列表框中挑选到,选定的字段,列表中 。 单击,下一步,按钮 。
( 3) 打开的下中图所示的,确定窗体布局,对话框中选择窗体的布局样式,本例选择了,两端对齐,样式,单击,下一步,按钮 。
( 4) 在打开的下右图所示的,选定所用样式,对话框中选择窗体样式,本例中选择缺省的,标准,样式,然后,单击
,下一步,按钮 。
( 5) 在打开的,指定窗体名称,对话框中为新建窗体命名,并选择下面是,打开窗体查看或输入数据,还是进入窗体设计视图,修改窗体设计,,本例选择了前者,最后单击完成按钮,退出窗体向导,如下左图 )
所示 。 新建的窗体如下右图所示 。
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5.2.7 报表报表是以打印格式展示数据的一种有效方式,它既可以输出到屏幕上,又可以传送到打印机上 。 因为用户控制了报表上每个对象的大小和外观,所以可以按照所需的方式显示和查看信息 。 与窗体类似报表也使用控件这种图形化的对象,
来创建报表与其记录源之间的链接,报表的记录源来自于基础表或查询 。
报表有三种视图方式:,设计视图,,’,打印预览,
和,版面视图,。 使用,设计视图,可以创建报表或更改已有的报表结构 。 使用,打印预览,可以在打印之前查看将在报表中显示的数据 。 使用版面视图可以查看报表的版面设置,
其中只包含报表中数据的示例 。
1.使用,自动报表,创建报表自动报表能够创建显示基础表或查询中的所有字段和记录的报表 。 下面以创建基于,学生选课及成绩查询,的报表为例说明其一般操作方法 。
(1) 打开包含数据源的数据库,在数据库窗口对象列表中选择,报表,,然后单击工具栏中,新建,按钮。在下左图所示的,新建报表,对话框中选择,自动创建报表:纵栏式,
或,自动创建报表:表格式,,(本例选择了,表格式 ),选择数据源为,学生选课及成绩查询,,最后单击,确定,按钮。此时将自动切换到预览视图中,显示自动创建的报表的打印样式,如下右图所示。
(2) 在预览窗口可单击工具栏中,视图,按钮,
切换到其他视图中 。 单击,打印,按钮,将报表输出到打印机 。 单击,显示比例,按钮,可放大或缩小预览报表的大小 。 也可以使用,显示比例,下拉列表框指定显示使用的百分比 。 单击,单页,,,双页,和,多页,按钮更改预览方式 。 单击工具栏中,设置,按钮将打开包含有
,边距,,,页,和,列,三张选项卡的,页面设置对话框,
如下三个图所示 。 利用该对话框可以十分方便地设置打印页面 。 单击,关闭,按钮将自动切换到报表的,设计视图,,
用户可以在设计视图中对不满意的地方进行必要的修改,调整 。
2.使用向导创建报表向导将提示输入或选择有关记录源,字段,版面以及格式等信息,并根据用户的回答创建报表 。 下面仍以创建,学生选课及成绩查询,的报表为例,说明其操作方法 。
(1) 打开包含数据源的数据库,在数据库窗口对象列表中选择,报表,,然后单击工具栏中,新建,按钮 。 在弹出,新建报表,对话框中选择,报表向导,,并选择数据源为,学生选课及成绩查询,,最后单击,,确定,按钮 。 也可以直接双击数据库窗口中的,使用向导创建报表,选项启动下图所示的报表向导 。 在指定数据源后,单击下图中的 按钮将所有,可用字段,添加到,选定的字段,中,单击,下一步,按钮 。
>>
(2) 在下左图所示的对话框中指定是否需要设置分组及分组字段。本例选择了,课程名,为分组字段,
单击,下一步,按钮。在下右图所示的对话框中指定,排序次序,和,汇总,信息;本例选择按,成绩,字段升序排列。
(3) 单击对话框中,汇总选项,按钮,在打开的下左图所示的对话框中指定汇总值为,成绩,和,成绩,的平均值。
单击,确定,按钮返回下右图所示的对话框,单击,下一步,
按钮。
(4) 在下左图所示的对话框中指定报表的布局式,
本例选择,布局,为,左对齐 2”,打印方向选择了
,横向,。单击,下一步,按钮。在下右图所示的对话框中指定所用样式,本例选择了缺省样式,正式,。单击,下一步,。
(5) 在下左图所示的对话框中输入报表的名称,并选择下面是进入设计视图,修改报表设计,还是,预览报表,。本例选择了,预览报表,单击,完成,按钮。下右图是显示在预览视图中的报表外观。
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5.3 信息系统的基本概念
5.3.1 信息及其属性
5.3.2 信息系统返回
5.3.1 信息及其属性当今信息化社会中的关键技术是信息技术 (简称 IT),
而信息系统是在信息技术中占有重要的地位,它是数据库技术最直接的应用领域。
在信息系统中,通常将信息定义为:信息是经过加工的,
能对接收者的行为和决策产生影响的有意义、有价值的数据。
从上面的定义可以归纳信息有以下几层含义:
① 信息是有一定含义的数据。
② 信息是加工(处理)后的数据。
③ 信息是对决策有价值的数据。
数据和信息是原料和结果的关系,数据是信息的素材,是存储信息的载体,而信息则是对数据进行处理后的结果 。 在信息系统中,最重要的成分是信息 。
信息具有如下属性:
( 1) 真伪性,真实是信息的中心价值,不真实的信息价值可能为负 。
( 2) 层次性,信息是有层次的,低层信息对高层信息来说是数据 。
( 3) 时间性,信息的价值与时间有关 。 决策者必须及时抓住良机,一旦失去时机,信息就可能失去价值 。
( 4) 新颖性,对信息的接收者来说,该信息可能是以前不知道的,是全新的信息 。
( 5) 扩压性,信息和实物不同,它可以扩散,也可以压缩 。
一条消息可以不胫而走,很快渗入,传输到各个角落,产生其效果 。 信息也是可压缩的,舍弃信息中不重要的内容,对信息进行浓缩,加工,以便更好地利用信息 。
( 6) 共享性,信息可以被人们所共享 。
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5.3.2 信息系统
1.信息系统的定义信息系统 ( 简称 IS) 是由人员,活动,数据,网络和技术等要素组成的集成系统 。 其目的是对组织的业务数据进行收集,存储,处理和交换,以支持和改善组织的日常业务运作,满足管理人员解决问题和制定决策对信息的各种需求 。
★ 人员:主要指系统用户和系统开发人员 。
★ 活动:定义信息系统的功能,它包括业务活动和信息系统活动 。
★ 数据:数据是信息系统的原材料,包括业务数据,属性,
规则等 。
★ 网络:是实现信息传输和共享的重要手段,包括计算机硬件,软件,通信线路和网络设备 。
★ 技术:即信息技术,包括传感技术,通信技术和计算机技术 。
2.信息系统的信息处理为了满足管理者的需求,信息系统需要完成大量的信息处理工作,基本包括信息的收集,传输,加工,
存储,维护以及使用等处理过程 。
( 1) 信息的收集 。 指原始信息的获取 。 为了保证原始信息的质量,在收集时,第一必须明确信息收集的目的;第二必须明确信息收集的内容,应该收集最能说明问题和反映事物本质的信息;第三需要规定信息收集的程度和精度 。
( 2) 信息传输 。 信息只有及时准确地传送到需要者手中,
才能发挥作用 。 为了确保信息的传输效率,要作到:第一建立大容量的信息通道;第二规定合理的信息流程 。 第三减少信息传递的环节,环节越多,信息在传输中失真也越大 。
( 3) 信息加工 。 是对收集来的信息进行去伪存真,去粗取精,由表及里的加工过程 。
( 4) 信息存储 。 是将信息保存起来,以备将来应用 。 信息存储的概念与数据存储不尽相同,信息存储要强调为什么要存储这些信息,以什么方式存储这些信息,存在什么介质上,存储多长时间,将来有什么用处,对决策可能产生的效果是什么等 。
( 5) 信息的维护 。 是保证信息处于适用状态,这就要求信息经常更新,保持数据的准确性,做好保安保密工作,使数据保持唯一性 。 此外还要保证信息存取方便 。
( 6) 信息使用 。 包括两个方面,一是技术方面,二是如何实现价值转换方面 。 技术方面主要解决的问题是如何高速度高质量地把信息提供到使用者手边 。 现代技术可以说已相当先进,人机对话方式使得非专业人员可以直接和机器打交道 。
信息价值转换问题相对还较落后 。 价值转化是信息使用概念上的深化,内容使用深度上的提高,大体可分为三个阶段:
提高效率阶段,及时转化价值阶段和寻找机会阶段 。
3.信息系统应用领域生产经营企业,国家行政管理机关,科技,教育,
文化,卫生组织是信息系统最广泛和最活跃的应用领域 。
信息系统在这些不同领域中,由于其发展水平,应用环境及系统目标的差异而有所不同 。 企业中最常用的信息系统有事务处理系统,管理信息系统和决策支持系统;学校,科研机构,医院是人工智能和专家系统的主要应用领域;办公自动化系统的应用大大提高了国家机关的办公效率;国际互联网
( internet) 和电子商务系统改变了企业的传统经营方式以及人们的工作和生活习惯 。 信息系统正在改变着整个世界 。
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5.4 常用信息系统简介
5.4.1 事物处理系统
5.4.2 管理信息系统
5.4.3 决策支持系统
5.4.4 办公自动化系统
5.4.5 专家系统返回
5.4.1 事物处理系统事务是指在一个企业,社会服务性行业中日常发生的业务处理活动 。 例如,银行每天的存款,取款业务 。 这类业务的特点是处理流程比较稳定,不经常变化;业务的处理量较大,准确性要求较高 。
事务处理系统 (TPS)是指利用计算机对企业,社会服务性行业中的具体业务进行处理的信息系统 。 它又被称为电子数据处理系统,是最早使用的计算机信息系统 。 它的任务就是将手工信息处理过程计算机化,以计算机,网络为基础对组织中的各种业务活动进行采集,存储,传送,检索,分类,
统计,汇总,输出等 。 TPS主要是面向企业中的普通职员,
而非管理层人员 。 例如,企业中销售,库存,人事,财会等业务的处理系统,社会服务业中的银行,保险,医院,酒店,
宾馆,邮局等的业务处理系统,均属于事务处理系统 。
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5.4.2 管理信息系统管理信息系统 (MIS)是一个由人和计算机组成的,具有数据处理,预测,计划,控制和辅助决策功能的信息系统 。
1,管理信息系统的特征
( 1) MIS面向组织内各层次人员,包括基层生产与操作人员,中层管理人员,高层领导人员 。
( 2) MIS是以提高组织整体的经营效益为目标 。
( 3) MIS是由多个子系统构成的集成化人 — 机系统 。
2,管理信息系统的基本功能
( 1) 数据处理 。 包括数据收集,输入,传输,存储,加工和输出 。
( 2) 计划功能 。 根据组织的目标和环境条件,合理按排各职能部门的计划,按照不同的管理层,
提供相应的计划报告 。
( 3) 控制功能 。 根据各职能部门提供的数据,对计划的执行情况进行监测,检查,比较执行与计划的差异,对差异情况分析其原因,辅助管理人员及时以各种方法加以控制 。
( 4) 预测功能 。 运用现代数学方法,统计方法和模拟方法,对企业效益,市场的变化情况,各种计划完成的可能性做出预先的判断 。
( 5) 辅助决策 。 采用各种数学模型,根据存储在计算机中的大量数据,为决策人提供可靠的决策信息和决策方案 。
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5.4.3 决策支持系统决策支持系统 (DSS)是一种交互式的计算机系统,用于帮助决策者使用其数据及模型来解决非结构化或半结构化问题的决策 。 决策支持系统主要用于支持高级管理人员进行战略规划和客观决策 。
1,决策支持系统的主要特征
( 1) 数据,模型和分析技术是 DSS的主要资源 。
( 2) DSS主要用于解决半结构化及非结构化的决策 。
( 3) DSS是用来支持人作决策而不是代替人作决策 。
( 4) DSS的目的在于提高决策的有效性而不是提高决策的效率 。
2.决策支持系统的构成及主要功能决策支持系统是由多个子系统组成的集成系统,
一般都包括以下几个子系统:
( 1) 数据库管理子系统 。 数据库中存放决策支持所需要的数据 。 该子系统具有对数据库进行维护,控制和管理的功能,
并能按用户要求快速选择和抽取数据 。
( 2) 模型库管理子系统 。 模型库中存放各种通用的决策模型和能够适用于部分决策类型的特殊模型,该子系统能够提供非结构化的建模语言,具有对模型库进行维护以及模型的调用控制与校核等功能 。
( 3) 方法库管理子系统 。 方法库存放实现各类模型的求解方法和最优化算法 。 该子系统具有对方法库进行维护以及方法调用的控制与校核等功能 。
( 4)知识库管理子系统。 知识库中存放有经验的决策者的决策知识和推理规则,该子系统不仅能够对知识库进行维护,而且将知识库与推理机制相结合组成专家系统,从而使决策支持系统具有更强的决策支持能力。
( 5) 会话管理子系统 。 包括交互式驱动的操作方式,提供非过程语言以及用户接口,为用户提供一个良好的人一机交互界面 。
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5.4.4 办公自动化系统办公自动化系统 (OAS)是用信息技术来提高办公室工作的效率,对办公室工作人员进行支持的系统。根据现代办公业务的需求,OAS应具有以下几方面的基本功能:
(1) 数据处理功能,办公人员在他的办公室里可通过终端或微机对所需的各种数据资料进行各种运算,管理和操作 。
(2) 文字处理功能,能迅速处理各类办公文件和报告,并具备输入,编辑,修改,排版,打印,复制等功能 。
(3) 报表处理功能,能收集报表,处理后产生新的报表 。
(4) 语音处理功能,能对电话,会议发言等语音进行识别,
处理,存储,输出等 。
(5) 图像处理功能,输入,产生,存储,处理,和输出有关的图像处理资料,进行传真,召开远程电子会议等 。
(6) 网络化功能,将多个信息处理设备连接成网络,提高信息处理能力和传输功能,达到资源的充分共享 。 返回
5.4.5 专家系统专家系统 (ES)是依据知识规则、运用推理法则来解决某类问题的信息系统,其特点是能对复杂情况做出诊断,能处理不确定状况,并能对方案做出解释。它是人工智能发展的一个重要分支。
专家系统与用户进行,咨询对话,,对于用户而言,就像他在与某些方面有经验的专家进行对话一样 。 目前的专家系统,在咨询任务 ( 如医疗诊断,地质数据分析等 ) 方面,其质量已达到较高的水平 。
专家系统的基本结构如下图所示 。
1.知识库知识库 (包括知识库及管理系统 )用于存取和管理所获取的专家知识和经验,供推理机使用,具有知识存储,检索,编排,增删,修改和扩充等功能 。
2,推理机推理机 (包括推理机及其控制系统 )利用知识进行推理,求解专门问题,具有启发推理,算法推理,正向,反向混合推理,并行或串行推理等功能 。
3,咨询解释器咨询解释器主要功能是接受用户的问题并进行理解,向用户输出推理结果并进行解释 。
4,知识获取从人类专家那儿获得知识并存储到知识库中 。
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5.5 数据库系统与技术的展望
5.5.1 新一代数据库系统
5.5.2 数据库新技术返回
5.5.1 新一代数据库系统数据库技术与其他学科的内容相结合,是新一代数据库技术的一个显著特征。在结合中涌现出各种新型的数据库,例如:
(1) 采用面向对象模型的数据库与面向对象技术相结合,
出现了面向对象数据库;
(2) 数据库技术与分布式处理技术相结合,出现了分布式数据库;
(3) 数据库技术与并行处理技术相结合,出现并行数据库;
(4) 数据库技术与人工智能相结合,出现了演绎数据库,
知识库和主动数据库;
(5) 数据库技术与多媒体处理技术相结合,出现了多媒体数据库;
(6) 数据库技术与模糊技术相结合,出现了模糊数据库
1.面向对象数据库系统面向对象数据库支持面向对象数据模型,一个面向对象数据库系统是一个持久的,可共享的对象库的存储和管理者,而一个对象库是由一个面向对象模型所定义的对象的集合体 。 它是数据库技术与面向对象程序设计方法相结合的产物 。
面向对象数据库系统的研究目前主要是沿着三条路线展开的:一条是扩展关系数据模型,形成对象 -关系数据库;
一条是在面向对象程序设计语言中嵌入数据库功能而形成面向对象数据库;一条是开发全新的数据模型从底层实现面向对象数据库系统。
2.分布式数据库系统分布式数据库系统是集中式数据库技术与计算机网络技术相结合的产物,一个分布式数据库是物理上分散在计算机网络各结点上,但逻辑上属于同一系统的数据集合。
分布式数据库系统具有数据分布性 ( 数据库中的数据不是存储在同一计算机的存储设备上 ) 和逻辑整体性 ( 这些数据逻辑上相互联系,是一个整体 ) 。
负责分布式数据库的建立,查询,更新,复制,管理和维护的软件称为 分布式数据库管理系统,分布式数据库管理系统保证了分布式数据库中的数据的物理分布而对用户的透明性 。 一个计算机网络组成的计算机系统,在配置了分布式数据库管理系统,并在其上建立了分布式数据库和相应的应用程序后,就称其为分布式数据库系统 。
分布式数据库系统具有分布性,统一性,透明性等特点 。
在当今网络化的时代,分布式数据库技术有着广阔的应用前景 。
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5.5.2 数据库新技术
1,数据仓库数据仓库是近年来迅速发展起来的一种数据库新技术,
数据仓库与数据库只有一字之差,从中文字面上看似乎是一个概念,但实际不然,数据仓库是一种为决策支持 ( 或数据分析 ) 提供的数据支持工具与技术,而传统数据库技术是为事务处理,操作处理提供数据支持的工具和技术 。
数据仓库 (DW)是支持管理决策过程的,面向主题的,集成的,稳定的,随时间而增长的持久的数据集合 。
它主要设计思想是将分析决策所需的大量数据从传统的操作环境中分离出来,把分散的,难以访问的操作数据转换成集中统一的,随时可用的信息而建立的一种数据库存储环境 。 数据仓库是为决策支持服务的,是决策支持系统的基础 。
数据仓库的建立能充分利用已有的数据资源,把数据转换为信息,从中挖掘出知识,提炼成智慧,最终创造出效益,它的应用将越来越广,其研究也将越来越深入 。
2,数据挖掘随着数据库技术和 Internet技术的发展,人们积累的数据越来越多,数据库规模日益扩大,数据资源日益丰富 。 但数据资源中蕴涵的知识未能得到充分的挖掘和利用,
,数据丰富而知识贫乏,的现象十分严重 。 数据挖掘正是在这样的应用需求背景下产生并发展起来的新兴数据库技术 。
数据挖掘 (DM)是将数据库理论,人工智能,统计学等技术相结合,从大规模的数据库中提取蕴涵的,有价值的信息或发现未知的,可以理解的知识,用于决策支持或预测未来 。
数据挖掘以数据库中的数据为数据源,整个过程可分为数据集成,数据选择,预处理,数据开采,结果表达和解析等五个过程 。
挖掘的范围可针对多媒体数据库,数据仓库,Web数据库,主动数据库等 。 采用的技术有人工神经网络,决策树,
遗传算法,规则归纳,模式识别,不确定性处理等,发现的知识有广义型知识,特征型知识,预测型知识等 。
3,Web数据库随着 WWW的迅速发展,WWW上的可用数据源的数量迅速增长,使人们可以通过网络获得大量信息 。 人们正试图把 WWW上的数据源集成为一个完整的 Web数据库 。
Web中信息构成的基本单位是网页 。 从数据管理角度看,
Web具有如下特点:开放性,无集中控制与管理,自由的搜索机制 。
Web数据库 是数据库技术与 Web技术相结合的产物 。 Web
和数据库的结合源于两者各自的优势和缺陷,Web上的数据的特点是量大型多,但组织管理不足,数据库系统的数据组织管理成熟,但数据有限而且不够灵活 。
我们把建立在 Web上的数据库称为 Web数据库,Web数据库在 Web环境下可以自由运行 。
所谓的 Web环境就是在网络环境下设置两个接口,① 网上应用与数据的接口; ② 互联网上的 Web与数据库的接口 。
Web数据库的结构一般采用三层结构方式:
第一层是浏览器层,它由客户机上的浏览器组成 。
第二层是应用服务器层,该层由 Web服务器与应用服务器两部分组成 。
第三层是数据库服务器层 。
Web数据库是目前构作互联网应用的有效方法 。
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