数据库新技术课件.ppt
1,数据库系统与技术 数据库新技术概述,数据与知识工程研究室,2,1.什么是数据库新技术？ 2.数据库新技术范畴3.数据库新技术应用的实现途径4.现代数据库应用的主要特征5.数据库技术发展趋势6.相关资源,目录,3,什么是数据库新技术？,4,数据库发展回顾,5,数据类型多样化：不仅是传统的数字、字符、文本等，还需要视频、音频、图形、图像、动画，HTML/XML、流数据等更复杂数据结构新需求：结构化，半结构化、非结构化。数据存储新需求：海量，多维性等数据操作新要求：不仅包含通常意义下的插入、删除、修改、查询等，还需要互操作（例如视频快进操作等）、主动性操作、领域搜索浏览、时态查询等，还要能够进行自定义操作。其他需求：领域需求,数据库应用新需求,传统数据库的局限性1.面向机器的语法数据模型2.数据类型简单、固定3.结构和行为完全分离4.被动响应5.存储、管理的对象有限6.事务处理能力差 。,6,人们从两个方面发展数据库技术针对不同应用，对RDBMS进行不同层次的扩充与其他新技术结合，丰富和发展DBS的概念、功能和技术,7,8,1990年，美国的高级DBMS功能委员会会员，RDB的著名学者发表了第三代数据库系统宣言，提出了第三代数据库管理系统应具有的特征，包括三条基本原则和 13 个命题。 三个基本特征支持数据管理、对象管理、知识管理保持或继承第二代数据库系统的技术对其他系统开放,第三代数据库宣言,9,第三数据库的概念并没有得到普遍认同第1、2代有明确的数据模型，特别是第2代数据库有关系代数等相关理论支持第三代数据库：面向对象？新一代数据库：采用新技术的数据库应用（笼统）现代数据库技术数据库新技术范畴？,第三代数据库 VS 新一代数据库,10,1.什么是数据库新技术2.数据库新技术范畴 3.数据库新技术应用的实现途径4.现代数据库应用的主要特征5.数据库技术发展趋势6.相关资源,目录,11,数据库新技术范畴,数据库新技术是一个不断发展的范畴（数据管理无处不在）数据模型的改进相关技术融合面向应用领域,12,数据模型方面改进：相对于传统的数据库而言，在数据模型及其语言、事务处理与执行模型、数据库组织与物理存储等各层上都集成了新的技术、工具与机制的有：面向对象数据模型时态数据库系统实时数据库系统主动数据库系统,数据库新技术范畴,13,数据库与相关技术结合与分布处理技术分布式数据库系统与并行处理技术并行数据库系统与人工智能技术知识库系统/主动数据库与多媒体技术多媒体数据库与模糊技术模糊数据库与移动通信技术移动数据库与Web技术Web数据库系统与传感器网络传感器网络管理数据库。,数据库新技术范畴,14,面向应用领域CAD/CAM/CIM工程数据库科学计算科学数据库计划/统计统计数据库GIS空间数据库DSS数据仓库,数据库新技术范畴,15,数据库新技术范畴,16,目录,1.什么是数据库新技术2.数据库新技术范畴3.数据库新技术应用的实现途径 4.现代数据库应用的主要特征5.数据库技术发展趋势6.相关资源,17,继承关系数据库系统的技术现代数据库系统是在传统数据库的基础上建立起来的，关系数据库是基础。数据库技术和多学科的有机结合传统的数据库技术和其他技术的有机结合、互相渗透、使得数据库技术新的内容层出不穷。数据库中的某些概念、技术内容、应用领域，甚至某些原理都有了重大的变化。,数据库新技术应用的实现途径,18,吸收和借鉴面向对象的方法和技术面向对象的方法和技术对计算机各个领域都产生了深远的影响。该模型克服了传统模型的局限性，为新一代数据库系统的探索带来了希望，促进了数据库技术在新的技术基础之上继续发展。面向应用领域开发为了适应数据库应用多元化的要求，在传统数据库的基础之上，结合各个应用领域的特点，研究和开发适合各个应用领域的数据库新技术。如工程数据库、统计数据库、科学数据库、空间数据库、地理数据库等等。,数据库新技术应用的实现途径,19,目录,1.什么是数据库新技术2.数据库新技术范畴3.数据库新技术应用的实现途径4.现代数据库应用的主要特征 5.数据库技术发展趋势6.相关资源,20,多维性（支持时间、空间等属性）智能化（知识表达与推理能力）网络化（基于网络环境）协同性（支持多系统融合）,现代数据库应用的主要特征,21,姓名 出生年月 职务张兰 1964年1月 讲师 张兰 1964年1月 副教授张兰 1964年1月 副处长,时间作为信息的维度,有效时间1994-19981998-now1999-now,时间作为数据,时间作为自然属性,22,时间数据时间作为一种数据类型时态信息时间作为一个信息维度,时间作为信息的维度,元组,属性,时间,23,时间作为信息的维度,更复杂的时间维度（四维）有效时间事务时间,24,时态数据库技术快照数据库历史数据库回滚数据库双时态数据库时间相关数据库技术时空数据库实时数据库数据仓库主动数据库，,时间作为信息的维度,25,知识处理是现代数据库应用的主要特征,摄氏39度数据、信息、知识？,26,知识处理是现代数据库应用的主要特征,数据是对事实的一种表达形式，包括数字、字符和图形。数据可以通过人工或自动化装置进行处理。信息是对人有用的、能够影响人们行为的数据。信息通过对数据加工处理而产生。知识是人类对客观规律的认识，是系统的有条理的信息。一般地，知识是数据经过一系列加工，如归纳、综合、比较、分类、联想等得到的上层信息。,27,知识库基本问题知识表达知识推理知识获取,知识处理是现代数据库应用的主要特征,28,基于知识的数据库技术知识数据库主动数据库决策支持系统数据挖掘技术信息检索，,知识处理是现代数据库应用的主要特征,29,网络化数据库技术基础分布式数据库技术Web数据库技术XML数据库技术,网络是现代数据库应用的基本平台,30,网络是现代数据库应用的基本平台,分布式数据库基本特征物理分布性数据库中数据不是存储在同一场地，而是存储在不同计算机设备当中。逻辑整体性数据在物理上分散存储，但在逻辑上相互关联，构成整体，数据被所有用户（全局用户）共享，有一个DDBMS统一管理。 场地自治性各个场地数据由本地DBMS管理，具有自治处理能力，完成本场地的应用（局部应用）。场地间协作性各个场地具有高度自治，但又相互协作构成一个整体。对用户来说，使用DDBS如同使用集中式数据库一样，可以在任何一个场地执行全局应用。,31,网络是现代数据库应用的基本平台,Web数据库基本特点能够在多平台、多操作系统上应用;能够通过网络实现数据库的远程存取和动态交互；提供通用的图形用户接口界面;实现基于WWW标准接口的网络数据库的开发，提高二次开发的简捷性, 使操作简单、维护方便。,32,网络数据库应用移动数据库Web信息检索XML数据库，,网络是现代数据库应用的基本平台,33,现代数据库应用是一个综合系统，难以用单一的数据库技术，往往需要综合应用多种数据库技术，还需要应用其他相关技术。协同性与综合应用协同数据库工作流数据库信息交换与信息发布信息检索，,现代数据库应用是一个综合系统,34,现代数据库应用是一个综合系统,35,发展趋势万维网与数据库的进一步融合，数据库与信息检索的融合，当前若干研究热点Web数据提取与信息检索传感器网络数据管理移动数据管理海量数据管理数据流管理技术，,6、数据库技术发展趋势,36,1.什么是数据库新技术2.数据库新技术范畴3.数据库新技术应用的实现途径4.现代数据库应用的主要特征5.数据库技术发展趋势6.相关学术资源,目录,37,相关学术会议,相关学术会议 SIGMOD（Special Interest Group on Management of Data）http:/www.sigmod.org/PODS（ACM Symposium on Principles of Database Systems）由三个ACM专题组SIGACT (theoretical computer science)、SIGART (Artificial Intelligence)和SIGMOD在1982年共同组织发起的国际会议，是数据库理论的顶级国际学术会议。 http:/www.sigmod.org/pods/,38,39,VLDB（International Conference on Very Large Data Bases），http:/www.vldb.org/,相关学术会议,40,SIGKDD- ACM Special Interest Group on Knowledge Discovery / Data Mining,http:/www.sigkdd.org/ SIGIR- ACM Special Interest Group on Information Retrieval,http:/www.sigir.org/ ICDE（International Conference on Data Engineering） NDBC（National Database conference of China）：http:/www.ccf-,相关学术会议,41,ACM TODS：http:/www.acm.org/tods/,相关学术期刊,42,IEEE TKDE：http:/puter.org/tkde/,相关学术期刊,43,DKE（Data&Knowledge Engineering）：http:/ （Database Magazine） ：http:/www.dbm.nl国内计算机期刊Journal of Computer Science and Technology：http:/计算机学报：http:/ http:/ http:/,相关学术期刊,44,汤庸、叶小平、汤娜等，高级数据库技术及应用，高等教育出版社，2008（“十一五”国家级规划教材）汤庸，时态数据库导论，北京大学出版社，2004刘云生，现代数据库技术，国防工业出版社，2001年何新贵 唐常杰等，特种数据库技术，科学出版社，2000年李昭原等，数据库技术新进展（第2版），清华大学出版社，2007何守才等，数据库百科全书，上海交通大学出版社，2008C Zaniolo，S Ceri，C Faloutsos，R Snodgrass，V.S. Subrahmanian，R Zicari. Advanced Database Systems，Morgan Kaufmann，1997 C.J.Date、Hugh Darwen、Nikos Lorentzos，Temporal Data & the Relational Model，Morgan Kaufmann ，2002,参考教材,45,第3代数据库宣言的基本内容是什么？谈谈你的理解和观点。谈谈你对数据库新技术范畴的理解。谈谈你对时间数据与时态信息的理解。谈谈你对数据、信息与知识的理解。试讨论Web与数据库的关系。请浏览近期VLDB、SIGMOD等会议和期刊论文，分析数据库研究热点和最新进展。,思考题,
