《信息管理》PPT课件.ppt

,学习目标 1、了解信息技术的概念、层次以及信息管理技术的含义与作用；2、掌握用于信息获取、信息处理、信息组织、信息存储、信息检索、信息传播、信息传输、信息安全等方面主要的现代信息技术。,知识点6.1 信息管理技术概述 6.1.1 信息技术概念与层次 6.1.2 信息管理技术的概念与影响6.2 信息获取与处理技术 6.2.1 遥感技术 6.2.2 计算机技术 6.2.3 多媒体技术 6.2.4 人工智能技术6.3 信息组织与存储技术 6.3.1 文件组织技术 6.3.2 数据库技术 6.3.3 超文本技术 6.3.4 信息压缩技术 6.3.5 光盘存储技术6.4 信息检索与传播技术 6.4.1 光盘信息检索技术,6.4.2 联机信息检索技术 6.4.3 因特网的信息检索技术 6.4.4 数字化信息传播技术6.5 信息传输与安全技术 6.5.1 数据通信技术 6.5.2 计算机网络技术 6.5.3 信息安全技术本章总结、练习、阅读文献,重、难点 本章的重点是信息技术与信息管理技术的概念与构成；信息管理技术的作用；各种信息管理技术的技术与应用要点。本章的难点是各种信息管理技术的技术要点。,6.1 信息管理技术概述,6.1.1 信息技术概念与层次 1.信息技术的概念 人们对信息技术的认识尚未成定论。有广义的信息技术和狭义的信息技术之分。采用广义的信息技术定义的：,联合国教科文组织认为：信息技术是应用在信息加工和处理中的科学、技术和工程的训练方法及管理技巧；上述方法和技巧的应用；计算机及其与人机的相互作用；与之相应的社会、经济和文化等诸种事务。”,在我国，有学者认为：信息技术是人类在生产斗争和科学实验等认识自然和改造自然的过程中积累起来的获取、传递、存储、处理信息以及使信息标准化的经验、知识、技能和体现这些经验、知识、技能的劳动资料有目的的结合过程；也有学者认为：信息技术是管理、开发和利用信息资源的有关方法、手段与操作程序的总称；还有学者认为，信息技术是指能够扩展人类信息器官能力的一类技术的总称。,6.1 信息管理技术概述,6.1 信息管理技术概述,采用狭义的信息技术定义的：,有的学者认为：信息技术是借助于以微电子学为基础的计算机技术和电信技术的结合而形成的手段，对声音的、文字的、图像的、数字的和各种传感信号的信息进行获取、加工处理、存储、传播和使用的能动技术；,也有学者认为：信息技术是指在计算机和通信技术支持下用以获取、加工、存储、变换、显示和传输文字、数值、图像、视频和声频以及声音信息，包括提供设备和提供信息服务两大方面的方法与设备的总称。,我们认为，信息技术是指用于管理、开发和利用信息资源，能够扩展人类信息器官功能的技术设备及其相应的使用方法与操作技能。,6.1 信息管理技术概述,现代信息技术是一种发展迅速且范围不断扩大的技术，如今，现代信息技术已发展成为一个由多种信息技术所组成的高新技术群。（图61）,传感技术、计算机技术、现代通信技术、声像技术和光学信息存储技术是现代信息技术中基础层次的信息技术，其中，传感技术、计算机技术和现代通信技术是基础层次信息技术中的核心。基础层次信息技术不仅可以直接应用于多种信息活动，而且是其他现代信息技术的基础。,2.现代信息技术的层次结构,6.1 信息管理技术概述,6.1 信息管理技术概述,1.信息管理技术的概念 信息管理技术是指用于信息获取、组织、处理、存储、检索、传播、传递和保障信息管理安全的现代信息技术。,6.1.2 信息管理技术的概念与影响,（1）信息获取技术（2）信息组织技术（3）信息处理技术（4）信息存储技术（5）信息检索技术（6）信息传输技术（7）信息传播技术（8）信息安全技术,信息获取技术是指延长人的感觉器官而收集信息的技术，主要包括摄影技术、录音技术和遥感技术等。这些技术极大地增强了人类搜集信息的能力。,6.1 信息管理技术概述,1.信息管理技术的概念：信息管理技术是指用于信息获取、组织、处理、存储、检索、传播、传递和保障信息管理安全的现代信息技术。,6.1.2 信息管理技术的概念与影响,（1）信息获取技术（2）信息组织技术（3）信息处理技术（4）信息存储技术（5）信息检索技术（6）信息传输技术（7）信息传播技术（8）信息安全技术,信息组织技术是指使零散、无序的信息实现有机联系和序化的技术，主要包括数据库技术、超文本技术等。,6.1 信息管理技术概述,1.信息管理技术的概念 信息管理技术是指用于信息获取、组织、处理、存储、检索、传播、传递和保障信息管理安全的现代信息技术。,6.1.2 信息管理技术的概念与影响,（1）信息获取技术（2）信息组织技术（3）信息处理技术（4）信息存储技术（5）信息检索技术（6）信息传输技术（7）信息传播技术（8）信息安全技术,信息处理技术，也称信息加工技术，是指利用计算机对多种形式的信息进行转换、比较、运算、分析和推理的技术。主要包括计算机技术、人工智能技术等。,6.1 信息管理技术概述,1.信息管理技术的概念 信息管理技术是指用于信息获取、组织、处理、存储、检索、传播、传递和保障信息管理安全的现代信息技术。,6.1.2 信息管理技术的概念与影响,（1）信息获取技术（2）信息组织技术（3）信息处理技术（4）信息存储技术（5）信息检索技术（6）信息传输技术（7）信息传播技术（8）信息安全技术,信息存储技术是指跨越时间保存信息的技术，主要包括数据压缩技术、缩微存储技术、光盘存储技术等。,6.1 信息管理技术概述,1.信息管理技术的概念 信息管理技术是指用于信息获取、组织、处理、存储、检索、传播、传递和保障信息管理安全的现代信息技术。,6.1.2 信息管理技术的概念与影响,（1）信息获取技术（2）信息组织技术（3）信息处理技术（4）信息存储技术（5）信息检索技术（6）信息传输技术（7）信息传播技术（8）信息安全技术,信息检索技术是已建立的数据库和计算机网络中查找所需信息的技术，主要包括光盘检索技术、联机检索技术和网络检索技术等。,6.1 信息管理技术概述,1.信息管理技术的概念 信息管理技术是指用于信息获取、组织、处理、存储、检索、传播、传递和保障信息管理安全的现代信息技术。,6.1.2 信息管理技术的概念与影响,（1）信息获取技术（2）信息组织技术（3）信息处理技术（4）信息存储技术（5）信息检索技术（6）信息传输技术（7）信息传播技术（8）信息安全技术,信息传输技术是指一切能使信息跨越空间而流动的技术，主要包括通信技术、网络技术等。,6.1 信息管理技术概述,1.信息管理技术的概念 信息管理技术是指用于信息获取、组织、处理、存储、检索、传播、传递和保障信息管理安全的现代信息技术。,6.1.2 信息管理技术的概念与影响,（1）信息获取技术（2）信息组织技术（3）信息处理技术（4）信息存储技术（5）信息检索技术（6）信息传输技术（7）信息传播技术（8）信息安全技术,信息传播技术是指将加工处理后的信息主动或被动地向用户传递的技术，主要包括广播电视技术、电子出版技术、网播技术等。,6.1 信息管理技术概述,1.信息管理技术的概念 信息管理技术是指用于信息获取、组织、处理、存储、检索、传播、传递和保障信息管理安全的现代信息技术。,6.1.2 信息管理技术的概念与影响,（1）信息获取技术（2）信息组织技术（3）信息处理技术（4）信息存储技术（5）信息检索技术（6）信息传输技术（7）信息传播技术（8）信息安全技术,信息安全技术是保障信息管理系统、信息网络及其信息自身的安全性的现代信息技术，主要包括数据加密技术、安全认证技术、防病毒技术、防火墙技术等。,6.1 信息管理技术概述,2.信息管理技术对信息管理的影响,（1）拓展信息管理社会功能 信息管理技术的应用使传统信息管理的功能得以强化和延伸。信息管理技术的应用不仅强化了信息管理的社会功能，而且增加了促进信息经济发展、推进社会信息化建设的功能。,（2）变革信息管理工作模式 信息管理技术促进信息管理模式变革有三种途径：一是改变了原有信息管理的业务结构；二是信息管理技术改变了传统信息管理机构的手工工作方式；三是信息管理技术的采用对信息管理机构内部组织管理产生了极大影响。,6.1 信息管理技术概述,（3）促进信息管理流程再造 信息管理技术为信息管理流程再造提供技术支持。信息管理流程再造就是对现有业务流程进行调研、分析和诊断，重新构建新的业务流程。,（4）提高信息管理综合效益 运用信息管理技术，可以节约信息管理时间，提高信息管理质量，增大信息存储容量，降低信息管理成本，增强信息管理效果。,当然，现代信息管理技术给信息管理也带来了挑战。,6.2 信息获取与处理技术,6.2 信息获取与处理技术,6.2.1 遥感技术 1.遥感技术的含义与特点,利用遥感技术获取信息具有如下特点：一是遥感探测的范围、获得信息的速度和周期等，因传感器运载工具的飞行高度不同而不同。二是现代的遥感技术不仅能利用可见光波段探测物体，而且还能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测。三是遥感技术所获得的信息量十分庞大。,遥感技术是指从远距离高空及外层空间的各种运载工具即遥感平台上，利用各种传感器接收来自地球表面的各类电磁波，并对这些信息进行扫描和摄影、传输与处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离探测和识别的现代综合技术。,6.2 信息获取与处理技术,按传感器的运输工具不同而把遥感分为航空遥感和航天遥感。按传感器记录方式的不同，遥感技术可分为图像方式和非图像方式两大类。按电磁波波段的工作区域不同，遥感技术可分为可见光遥感技术、红外遥感技术、微波遥感技术和多波段遥感技术等。按被探测的目标对象领域的不同，遥感技术可分为农业遥感、林业遥感、地质遥感、气象遥感、海洋遥感和水文遥感等。,2.遥感技术的分类,6.2 信息获取与处理技术,3.传感器 传感器是直接获得目标物信息的仪器，用以测量和记录目标物的电磁辐射强度和特性，是遥感技术系统的重要组成部分。传感器通常由收集器、探测器、信号处理器和输出设备组成（如图62）。,6.2 信息获取与处理技术,4.当代遥感技术的发展趋势（1）多传感；（2）高分辨率；（3）多时相。,6.2 信息获取与处理技术,美国航天飞机机组使用装置在飞机机械臂上的吊杆传感器系统,近距离观看发现号机头下部关键部位。,6.2 信息获取与处理技术,计算机技术是信息技术中的“神经中枢”，是由电子管、晶体管、集成电路等电子元件构成的复杂的电子装置，可以高质量、大容量、低成本地处理、贮存和输出各种形式的信息。,6.2.2 计算机技术,6.2 信息获取与处理技术,1.微型计算机的硬件系统 微型计算机的硬件系统是构成计算机系统的各种硬设备的总称，由主机和外部设备两大部分组成。,6.2 信息获取与处理技术,6.2 信息获取与处理技术,（1）主板 主板是计算机的一个极其重要的组成部分，是位于主机箱内底部或侧部的一块大型印刷电路板。,6.2 信息获取与处理技术,（2）CPU CPU 是Central Processing Unit的缩写，即中央处理单元，在微机系统中也称微处理器。,6.2 信息获取与处理技术,（3）内存 广义的内存泛指微机系统主机中，存放数据和指令的半导体存储单元。狭义的内存是插在主板上内存插槽中的内存。,（4）硬盘 硬盘是硬磁盘存储器，也称作固定式磁盘，由若干个双面涂有铁氧化物涂层的圆形薄钢板同轴串接构成。,6.2 信息获取与处理技术,（5）显示卡 显示卡也就是通常我们所说的图形加速卡，通常是以附加卡的形式安装在电脑主板的扩展槽中，或集成在主板上。,6.2 信息获取与处理技术,（6）声卡 声卡，又名“声频卡”、“声音适配器”，主要用于处理声音，是多媒体计算机的基本配置。,6.2 信息获取与处理技术,计算机指令的集合称为程序，程序和相应的有关文档构成了计算机软件。计算机软件分为系统软件和应用软件两大类，系统软件是用来管理计算机中CPU、存储器、通信联接以及各种外部设备等所有系统资源的程序，其主要作用是管理和控制计算机系统的各个部分，使之协调运行，并为各种数据处理提供基础功能；应用软件是用来完成用户所要求的数据处理任务或实现用户特定功能的程序。（图64）,2.微型计算机的软件系统,6.2 信息获取与处理技术,6.2 信息获取与处理技术,（1）操作系统 操作系统（OS，Operation System）直接管理、调度和控制计算机的所有硬件资源，使其发挥整体功能。操作系统的基本功能有二：一是管理计算机系统的各种硬、软件资源；二是提供人机交互界面。,6.2 信息获取与处理技术,（2）语言与编译系统 语言与编译系统是指计算机程序设计语言与软件开发工具，主要包括机器语言、汇编语言、高级程序设计语言、第四代语言、面向对象语言、软件开发工具等。,6.2 信息获取与处理技术,（3）通用应用软件 通用应用软件是指提供某些通用信息处理功能的商品化软件，所提供的功能或处理往往可以选择、设置和调配，以便于用户可以灵活地配置软件以满足其特定的需求。,6.2 信息获取与处理技术,（4）专用应用软件 在许多应用场合中，用户对数据处理的功能需求具有很多特殊性，通用软件不能满足，在这种情况下，就要由专业人员采取管理信息系统开发的方法与技术，为用户单独开发具有特定功能的专用应用软件。,6.2 信息获取与处理技术,多媒体技术是集文字、图像和声音于一体的信息处理技术。,1.文本 文本文件中，如果只有文本信息，没有其他任何有关格式的信息，则称为非格式化文本文件或纯文本文件。而带有各种文本排版信息等格式信息的文本文件，称格式化文本文件。一般文本处理的主要内容包括：字和段落的格式。,6.2.3 多媒体技术,6.2 信息获取与处理技术,2.图形 图形一般指用计算机绘制的画面。图形的格式是一组描述点、线、面等几何图形的大小、形状及其位置、维数的指令集合。,6.2 信息获取与处理技术,3.图像 图像是指由输入设备捕捉的实际场景画面，或以数字形式存储的任意画面。图像有静态图像和动态图像两种类型。动态图像分为两种类型：当人工绘制的图形或计算机产生的图形以图像的形式表现出来时，称为“动画”；当图像是实时获取的自然景物时，称为“视频信号”。,计算机中的图像是一组数据的集合，根据不同的开发者和不同的使用场合，数据的结构和格式也不尽相同，这就形成了多种数据格式的图像文件。常用图像处理技术包括图像增强、图像恢复、图像识别、图像编码、点阵图转换为矢量图等技术。,6.2 信息获取与处理技术,4.音频 数字波形声音的主要技术参数有采样频率、采样精度和声道数。采样频率等于波形被等分的份数。采样精度即每次采样信息量。声道数是声音通道的个数，指一次采样的声音波形个数，一般分单声道和立体声道。音频数据处理软件可分为两大类，即声音处理软件与MIDI软件。,6.2 信息获取与处理技术,5.视频 视频是若干有联系的图像数据的连续播放。视频信号有模拟信号和数字信号之分。把模拟信号转换成数字信号的过程叫做“模数转换”过程。反之叫做“数模转换”过程。,视频编辑主要包括五个方面的内容：A/B ROOL(AB卷)；合成视频与S-VIDEO；视频合成；编辑决策表；进出标记、时间码标记。,6.2 信息获取与处理技术,示例：视频文件,6.2 信息获取与处理技术,示例：MPEG文件,6.2 信息获取与处理技术,6.动画 动画是运动的图画，实质是一幅幅静态图像的连续播放。动画的连续播放既指时间上的连续，也指图像内容上的连续，即播放的相邻两幅图像之间内容相差不大。动画的类型较多。按动画内容与画面数量之间的关系不同，有全动画与半动画。,6.2 信息获取与处理技术,1.人工智能的含义与发展 人工智能技术是用计算机模拟人处理信息的能力，使计算机能显示出人类智能行为的技术。,6.2.4 人工智能技术,6.2 信息获取与处理技术,（1）知识获取与表示技术（2）知识库技术（3）推理技术（4）搜索与数据挖掘技术（5）智能接口技术,2.人工智能的主要技术,知识表示是指在计算机中对知识的一种描述，是一种计算机可以接受的用于描述知识的数据结构。人们在对智能技术系统的研究及建立过程中提出了一些知识表示方法：符号表示法和连接机制表示法。,知识获取技术是为获取和存储知识库中的所有信息、数据、规则、案例和关系等元素而提供的一种方便有效的工具，它由一组程序组成。,6.2 信息获取与处理技术,（1）知识获取与表示技术（2）知识库技术（3）推理技术（4）搜索与数据挖掘技术（5）智能接口技术,2.人工智能的主要技术,6.2.4 人工智能技术,知识库技术是人工智能技术的重要组成部分。知识库管理系统具有知识的存储、编排、检索、增删、修改和扩充知识库的功能。建立知识库的目的就是为某特定专家系统保存相关的事实和信息。,6.2 信息获取与处理技术,（1）知识获取与表示技术（2）知识库技术（3）推理技术（4）搜索与数据挖掘技术（5）智能接口技术,2.人工智能的主要技术,6.2.4 人工智能技术,推理可分为经典推理和非经典推理，前者包括自然演绎推理、归纳演绎推理、与/或形演绎推理等，后者主要包括多值逻辑推理、模态逻辑推理、非单调推理等。推理方式有反向推理、正向推理和双向推理等。,推理技术主要是具有某种逻辑运算功能的程序系统，它可以从知识库中搜寻信息和关系，并以人类专家的方式提供答案、预测和建议，还能从已有的知识推导出新的知识。,6.2 信息获取与处理技术,（1）知识获取与表示技术（2）知识库技术（3）推理技术（4）搜索与数据挖掘技术（5）智能接口技术,2.人工智能的主要技术,6.2.4 人工智能技术,数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。,搜索是根据问题的实际情况不断寻找可利用的知识，从而构造一条代价较小的推理路线。搜索分为盲目搜索和启发式搜索。,6.2 信息获取与处理技术,（1）知识获取与表示技术（2）知识库技术（3）推理技术（4）搜索与数据挖掘技术（5）智能接口技术,2.人工智能的主要技术,6.2.4 人工智能技术,智能接口技术是研究如何使人们能够方便自然地与计算机交流。目前，智能接口技术已经取得了显著成果，文字识别、语音识别、语音合成、图像识别、机器翻译以及自然语言理解等技术已经开始实用化。,6.2 信息获取与处理技术,（1）神经计算机的工作原理 神经计算机是模拟人脑信息处理功能，通过并行分布处理和自动组织方式进行信息处理的系统。,3.神经计算机,（2）神经计算机与传统数字计算机的区别 神经计算机具有自学习、自组织和自适应能力，其工作方式接近于人类大脑的思维方式，故处理对象、运算方式等与传统数字式计算机有着本质的不同。,6.2 信息获取与处理技术,具有自适性，自组织功能;具有独特的存储信息的功能;体积小、效率高、可靠性高。,（3）神经计算机的优点,具有快速、准确的信息处理能力;具有惊人的自学习功能。它不需要任何程序就能获得学习知识;具有近似人脑的信息处理能力;,6.3 信息组织与存储技术,6.3.1 文件组织技术 1.文件的含义 文件是记录的集合。记录由数据项组成，是文件中可存取数据的基本单位。,6.3 信息组织与存储技术,6.3 信息组织与存储技术,2.文件组织的基本方法 文件组织基本上有三种方法：顺序法、索引法、直接法。,顺序法是最简单的存储和检索记录的方法。在顺序文件中，其物理顺序和逻辑顺序相一致，记录是顺序地按其进入的次序存放在存储介质上的。,带有索引的文件称为索引文件，它由索引和文件本身两部分组成。索引文件的索引一定是按关键字顺序存放的，而文件本身可按顺序也可不按顺序存放。,直接存取文件没有索引，而是通过一些寻址方法找到记录的关键字与存储地址间的相应关系，然后进行直接的存取。,6.3 信息组织与存储技术,3.文件组织的特点（1）数据共享性差，冗余度大；（2）数据不一致性；（3）数据独立性差；（4）数据结构化程度低。,6.3 信息组织与存储技术,1.数据库技术的含义与内容 数据库技术是指建立、维护、利用数据库的技术。数据库技术实质上是利用数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）对数据库进行管理。数据库管理系统由一组计算机程序（叫做内核程序，以区别于在其上开发的应用程序）构成，位于操作系统和应用程序(或用户)之间，每个程序都负责完成一部分数据库管理工作，通过这一组程序相互之间的协调工作，共同完成对数据库的全部管理工作。,6.3.2 数据库技术,DBMS具有以下功能：一是定义数据库的功能；二是管理数据库的功能；三是维护数据库的功能；四是数据通信的功能。,6.3 信息组织与存储技术,与文件系统相比，数据库系统具有很多优点：（1）信息完整、抽象、冗余少（2）表示数据之间的复杂联系（3）程序与数据独立（4）支持数据的不同视图和共享（5）限制非授权的存取,2.数据库系统的特点,数据库系统不仅存储现实世界的数据，而且也存储数据库的说明信息，这些说明信息称为元数据。数据库系统提供了数据的抽象概念表示，使得用户不必了解数据库文件的存储结构、存储位置、存取方法等烦琐的细节就可以存取数据库。,6.3 信息组织与存储技术,与文件系统相比，数据库系统具有很多优点：（1）信息完整、抽象、冗余少（2）表示数据之间的复杂联系（3）程序与数据独立（4）支持数据的不同视图和共享（5）限制非授权的存取,2.数据库系统的特点,数据库中的数据通常都具有比较复杂的联系。数据库系统提供了两种与数据间联系的机制：一是数据间联系的定义机制，二是通过数据间联系查询数据的机制。,6.3 信息组织与存储技术,与文件系统相比，数据库系统具有很多优点：（1）信息完整、抽象、冗余少（2）表示数据之间的复杂联系（3）程序与数据独立（4）支持数据的不同视图和共享（5）限制非授权的存取,2.数据库系统的特点,数据库系统把所有文件的元数据与应用程序隔离，由数据库管理系统对用户透明地统一存储和管理，从而克服了应用程序必须随文件结构的改变而改变的问题。,6.3 信息组织与存储技术,与文件系统相比，数据库系统具有很多优点：（1）信息完整、抽象、冗余少（2）表示数据之间的复杂联系（3）程序与数据独立（4）支持数据的不同视图和共享（5）限制非授权的存取,2.数据库系统的特点,不同的应用程序和不同的用户对同一个数据库可能有不同的理解。对同一个数据库的每一种理解为这个数据库的一个视图。数据库系统提供了定义、维护和操纵视图的机制，使得多个用户可以为他们的应用定义、维护和使用自己的视图。数据库系统允许多个用户或多个应用程序同时访问数据库中的相同数据，即允许数据共享。,6.3 信息组织与存储技术,与文件系统相比，数据库系统具有很多优点：（1）信息完整、抽象、冗余少（2）表示数据之间的复杂联系（3）程序与数据独立（4）支持数据的不同视图和共享（5）限制非授权的存取,2.数据库系统的特点,当一个数据库系统被多个用户共享时，每个用户对数据库的存取权是有限的。在一个数据库系统中，某些用户可能只被授予查看某些数据的权利，而另一些用户可能被授予更新某些数据的权利。,6.3 信息组织与存储技术,（1）关系模型的数据结构 一个关系模型的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。关系：一个关系对应于一张二维表。元组：表中的每一行称为一个元组(俗称记录)。属性：表中的每一列称为一个属性(俗称字段)。,3.关系数据库模型,主码：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。域：属性的取值范围。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)。,6.3 信息组织与存储技术,3.关系数据库模型,（2）关系模型的操纵与完整性约束 关系模型的操纵主要包括查询和更新（插入、修改、删除）数据。关系的完整性约束条件包括三大类：实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。,6.3 信息组织与存储技术,3.关系数据库模型,（3）关系模型的存储结构 关系模型中，实体及实体间的联系都用表来表示。在数据库的物理组织中，表以文件形式存储，每个文件通常对应一个表。,6.3 信息组织与存储技术,（1）全文数据库的含义与特点 全文数据库是一种存储文献全文或其主要部分并能提供全文检索的源数据库。全文数据库的主要特点是：包含信息的原始性；信息检索的彻底性；所用检索语言的自然性；数据相对的稳定性；检索结果的准确性；数据结构的非结构性。,4.全文数据库技术,6.3 信息组织与存储技术,（2）全文数据库的开发步骤与技术 数据准备。指对计划加载到全文数据库中的数据进行收集、整理、归类等预先处理的过程。文本预处理。包括：A、规范格式；B、批式标引。数据加载。数据准备好以后，便可以加载(拷入、输入)到数据库文件中去了。,数据检索。数据库建立起来之后，便可根据全文检索系统提供的检索功能对数据库进行检索。数据维护。全文数据库建立以后，需要经常对数据库的内容进行索引、更新、追加和清理，以保证数据库的实用性、有效性和时新性。,6.3 信息组织与存储技术,（3）全文数据库的标引技术 词典法（词表法）标引。按词索引，对中文而言，是预先建立切分词典，以该词典为依据，将文本字串与词典条目逐一比较，匹配成功则以字串为词索引项。单汉字（字表法）标引。字表法是对每个单字的出现位置进行索引，并依据单字的位置信息进行检索的文本检索方法。,6.3 信息组织与存储技术,1.超文本的概念与优越性 超文本将信息组织在一系列离散的信息节点中，通过链建立节点与节点之间的联系，形成一个由节点及链组成的网状信息结构。超文本其实就是一些和其他数据具有链接关系的数据。,6.3.3 超文本技术,6.3 信息组织与存储技术,超文本的优越性：超文本系统可将零散的信息，通过节点和链组织成互相关联的网状结构，使信息的利用更加符合人们的思维方式，易于引发用户兴趣；利用链路可进行文献内的顺序或非顺序的跳跃式随意性阅读；采用友好的交互式用户界面，用鼠标器点击屏幕上的图标便可阅读和检索信息，易于操作；,超文本对象交换国际标准MHEG及Web上的超文本传输协议HTTP，为超文本信息的网上传输和资源共享提供了条件；系统操作工具中拥有良好的导航工具，可通过网络多用户共享系统内数据库的信息；信息以结构化的形式存储在不同的层次，用户根据文献所处的层次确定其相关程度及重要性。,6.3 信息组织与存储技术,（1）节点 节点是围绕某一特殊的主题组织起来的自然数据信息单元，是一种可以激活的材料，节是超文本系统的基本信息单元。表现类节点 根据信息表现形式不同，节点可分为文本节点、图形节点、图像节点、声音节点、图形节点、动画节点、混合节点、正文索引节点、对象节点、规则节点等。组织类节点 组织类节点是组织节点的节点，包括各种媒体的目录节点和索引节点。,2.超文本系统的组成,推理类节点 推理类节点用于辅助链的推理与计算，它包括对象节点和规则节点。对象节点用于描述对象，规则节点用于保存规则。此外，按其状态不同，节点可划分为动态节点和静态节点。按其结构不同，节点可划分为原子节点、组合节点和包含节点。按其表现形式不同，节点可划分为基于框架的节点和基于窗口的节点两种。,6.3 信息组织与存储技术,两个节点之间的连接称为链。链定义了超文本的结构，提供了浏览、查调节点的能力，是超文本的灵魂。,基本结构链 它是构成超文本的主要键的形式，它具有固定、明确的特点，它必须将节点先连好，故是一种实链。基本结构链包括基本链、交叉索引链、节点内注释链。,（2）链,6.3 信息组织与存储技术,组织链和推理链 它是用于节点的组织和一般的机器推理与程序化的链。有五种类型的组织链和推理链：一是索引链；二是IS-a链；三是Has-a链；四是蕴含链；五是执行链。,导航链 导航链把有关的节点连成一个导航图，帮助浏览者在网络中确定方向并观察信息是如何连接的。导航链有四种：一是迁移链；二是放大链；三是扫动链；四是视图链。,6.3 信息组织与存储技术,（1）数据库层（2）超文本抽象机层（3）表现层,3.超文本系统的结构模型,6.3 信息组织与存储技术,（1）数据库层（2）超文本抽象机层（3）表现层,3.超文本系统的结构模型,这一层决定超文本系统节点和链的基本特点，记录节点与链的关系，并保存有关节点和链的结构信息，以及节点和链相关联的属性，如节点的主属性（如用户修改权限或版本号等），链的性质（如基本链或热区链等）。,6.3 信息组织与存储技术,（1）数据库层（2）超文本抽象机层（3）表现层,3.超文本系统的结构模型,表现层，即用户的接口层，是人机交互的窗口。这一层处理抽象机层中的信息表现，包括诸如什么命令对用户有效，如何显示节点和链，是否要包括总体图解及多媒体信息的表现组织等。,6.3 信息组织与存储技术,信息压缩技术是多媒体信息组织与存储的关键技术。在未压缩的情况下，数字化的声音和图像数据量非常大，计算机处理费时，存储空间大，因此，必须对多媒体信息进行实时压缩和解压缩。,6.3.4 信息压缩技术,（1）文本文件的数据量,1.多媒体信息的数据量,假设屏幕的显示分辨率为1024768，屏幕上的字符为1616点阵，每个字符用4个字节表示，则显示一屏字符所需要的存储空间为：（102416）（76816）4B=12288B（约合12.3KB）,（2）图像文件的数据量,假定一幅图像显示1024768分辨率的屏幕上，则满屏幕像点所占用的空间为：1024768log2256=768KB,6.3 信息组织与存储技术,假定采样频率取44100Hz，采样精度为16bit，双声道立体声模式，1分钟所需的数据量为：44100Hz2B（16bit采样精度）2（双声道）60s=10MBmin 按照一首乐曲或歌曲的长度为4min计算，对应的音频数据量约为40MB。,（3）音频文件的数据量,6.3 信息组织与存储技术,（4）视频文件的数据量,我国采用带宽为5MHz的PAL制视频信号，扫描速度每秒25帧，样本宽度24bit，采样频率最低10MHz，则一帧数字化图像所占用的最少存储空间为：10（采样频率）25（扫描速度）24（样本宽度）=9.6Mbit（合1.2MB）按照一秒钟显示25帧画面计算，每秒钟的数据量为：1.2MB25=30MB,6.3 信息组织与存储技术,（1）数据冗余度,（2）人类不敏感因素,2.信息压缩的前提条件,冗余是指信息所具有的各种性质中多余的无用空间。其多余的程度叫做“冗余度”。一般而言，图像和语音的数据冗余度很大。空间冗余 时间冗余 统计冗余 结构冗余 信息熵冗余 视觉冗余 知识冗余,6.3 信息组织与存储技术,（1）数据冗余度,（2）人类不敏感因素,2.信息压缩的前提条件,一般而言，人类对某些频率的音频信号不敏感，有无这些频率的音频，在听觉上影响不大，在数据压缩时，就可去掉这些不敏感的成分，以便减少数据量。另外，人眼存在所谓的“视觉掩盖效应”，即对亮度比较敏感，而对边缘的强烈变化并不敏感，如果对表现边缘的复杂数据进行适当压缩，也可减少数据量。,6.3 信息组织与存储技术,信息压缩的核心是计算方法，不同的计算方法，产生不同形式的压缩编码，以解决不同数据的存储与传送问题。数据压缩算法一般按照应用原则进行分类，即考虑解码后的数据与压缩之前的原始数据是否完全一致。,3.信息压缩算法,（1）无损压缩编码 无损压缩具有可恢复性和可逆性，不存在任何误差。可逆编码与被处理的信息熵有关，其压缩比一般不高，这主要是由于该编码方法必须保证数据“无损”，必要的数据量比较大的缘故。可逆编码一般用于要求严格、不允许丢失数据的场合。,（2）有损压缩编码 有损压缩编码在压缩时舍去部分数据，还原后的数据与原数据存在差异，有损压缩具有不可恢复性和不可逆性。预测编码 脉冲码调制编码 量化与向量量化编码 频段划分编码 变换编码 知识编码,6.3 信息组织与存储技术,（1）JPEG,JPEG格式的图像文件具有如下特点：JPEG格式图像文件的扩展名是“jpg”,适用性广泛，大多数图像类型都可以进行JPEG编码；,4.主要的信息压缩技术标准,对于使用计算机绘制的具有明显边界的图形，JPEG编码方式的处理效果不佳；,对于数字化照片和表达自然景观的色彩丰富的图片，JPEG编码方式具有非常好的处理效果；,使用JPEG格式的图像文件时，需要解压缩过程。,6.3 信息组织与存储技术,（2）MJPEG MJPEG(Motion JPEG)只单独的对某一帧进行压缩，而基本不考虑视频流中不同帧之间的变化。后来又出现了多层式JPEG（ML-JPEG）压缩技术。,（3）MPEG MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 MPEG-2BC MP3,MPEG-1标准诞生于1991年，主要用于对活动图像以及伴音信号进行压缩编码。,6.3 信息组织与存储技术,MPEG-2标准是在MPEG-1标准的基础上发展起来的，制定于1994年。该标准对MPEG-1标准进行了扩充，在功能和压缩效率上取得了显著的进步。,MPEG-4是为在国际互联网络上或移动通信设备（例如移动电话）上实时传输音视频讯号而制定的最新MPEG标准，于1998年11月公布。,MPEG-4采用Object Based方式解压缩，压缩倍数为450倍(静态图像可达800倍)，分辨率输入可从320 240到1280 1024。MPEG-4标准主要应用于视像电话、视像电子邮件和电子新闻等，其应用前景将非常广阔。,6.3 信息组织与存储技术,（3）MPEG MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 MPEG-2BC MP3,MPEG-2BC（后向兼容方式）是另一种多声道环绕声音频压缩技术。早在1992年初，该方面的讨论工作便已初步开展，并于1994年11月正式获得通过，即ISOIECl3818-3标准。MPEG-2BC主要是在MPEG-1和CCIRRec.775的基础上发展起来的。,6.3 信息组织与存储技术,（3）MPEG MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 MPEG-2BC MP3,MP3是MPEG Audio Layer-3的简称，是MPEG-l的衍生编码方案，1993年由德国夫朗和费研究院和法国汤姆生公司合作发展成功。其作用原理就是通过消去人耳无法听见的声音来达到减小数据量的效果。由于该格式文件采用MPEG数据压缩技术，以高压缩比而著称，因而被广泛应用在国际互联网和各个领域。,6.3 信息组织与存储技术,（4）DolbyAC-3,DolbyAC-3技术是由美国杜比实验室主要针对环绕声开发的一种音频压缩技术。在5.1声道的条件下，可将码率压缩至384kbps，压缩比约为10：1。DolbyAC-3最初是针对影院系统开发的，但目前已成为应用最为广泛的环绕声压缩技术之一。,6.3 信息组织与存储技术,光盘存储技术是一种通过光学的方法读写数据的信息存储技术。光盘可以方便地使用计算机接口而用作外存储。,6.3.5 光盘存储技术,1.光盘 光盘的盘体是一个涂有光反射镀膜的塑料圆片，利用激光显微光刻技术在光盘反射面的同心圆轨道上烧出刻痕形成的凹槽记录数据，通过轨道上的凹槽和彼此的间距来体现二进制编码。,6.3 信息组织与存储技术,只读型光盘是只能读，不能写的光盘。其存储的内容由厂商用专用设备利用激光一次性写入到光盘上，可供用户多次读出。,光盘有只读型光盘、一次写入多次读出型光盘、可擦写型光磁盘三种类型。,一次写入多次读出型光盘允许用户一次性将所有数据写入光盘，一旦写入，就不能删改，可无限次读出。可擦写型光磁盘既可读也可写，并且可以写百万次以上，尽管读写速度不如硬盘快，但其技术正处于不断改进之中。,6.3 信息组织与存储技术,（1）CD-ROM光驱 CD-ROM光驱主要有以下性能指标：数据传输率；数据缓冲区（高速缓存）；接口类型；纠错能力；平均读取时间（或平均查找时间）。,2.光驱,6.3 信息组织与存储技术,（2）DVD-ROM光驱 早期的单倍速（第一代）DVD光驱不支持CD-R，因此，许多DVD解压软件都明确表示不支持第一代DVD光驱。现在，越来越多的显卡具有DVD硬件加速的能力。将来，大批最新的3D芯片一般都具有硬件的运动补偿能