《信息系统技术》PPT课件.ppt

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1、第4章 信息系统技术,天津财经大学 赵乃真,信息系统设计与实践,2,本章主要内容,计算机硬件技术网络技术数据管理技术数据处理技术软件开发技术,3,4.1计算机技术的发展,现代信息系统的开发、应用都离不开现代信息技术（Information Technology，IT）的支持。信息技术的基础是计算机技术，几乎所有的现代信息技术都建立在计算机技术的基础之上。计算机技术也是造就现代信息系统的核心技术之一。,4,高性能计算机,1国际超级计算机地球模拟器 ASCI白色太平洋”超级计算机 2我国的超级计算机 曙光4000超级服务器 南开之星,5,计算机技术,1计算机群集技术 一组相互独立的计算机，利用高速

2、通信网络组成一个单一的计算机系统，并以单一系统的模式加以管理。2嵌入式计算机 嵌入式计算机（Embedded Computer），也称为嵌入式系统，是一种嵌入在特定机器和设备中用于控制、监测或协助其正常运转的计算机。3移动计算机 便于携带的或安装在移动设备上的计算设备,6,多媒体技术,多媒体是融合两种或者两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播媒体，使用的媒体包括文字、图形、图像、动画、声音和视频图像（video）等。,7,1超文本（hypertext）2超媒体（hypermedia）3虚拟现实建模语言（Virtual Reality Modeling Language，VRML）4视频编码

3、压缩标准 MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21 多媒体技术在信息系统中应用越来越广泛，例如，动态图像传输、多媒体通信、流媒体通信、虚拟现实技术的应用和可视化系统开发等，大大丰富了信息交互的内容。,8,机器人技术,机器人（ROBOT）不仅具备信息的采集、检测部件，而且还具有高度精确性的执行功能。因此，机器人可以在更多的方面，除了模仿人进行加工、制造和作业等一些简单操作外，还可以协助人们进行管理和研究工作。在信息系统的研究中，机器人技术也逐渐开始成为重要的应用和研究领域。例如，机器人代理技术已经成为软件开发技术的研究方向之一。,9,4.2网络技术,信息系统的结构无一不是建立在网络的环境之上，

4、网络是信息系统的基础，提供了信息高速流动的通道和信息共享的基础。现在绝大部分信息系统都是建立在Internet/Intranet/Extranet（因特网/企业网/外联网）结构之上的。,10,网络结构体系,计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构。,11,网络操作系统,IBM AIXHP-UX Sun Solaris Red Hat Windows Windows NT/2000基于“.NET”平台的Windows Server 2003,12,无线网络技术,1无线通信介质 2移动通信技术的发展 3无线通信的主要技术 4无线通信协议 5无线应用协议WAP 6无线网络,13,网络接入技术

5、,网络接入的含义是指如何将一个组织的局域网或个人计算机接入因特网等更大的网络。1有线接入（ADSL）,14,2无线接入微波卫星,15,网格技术,网格技术就是利用高速因特网把分布于不同地理位置的计算机、数据库、存储器和软件等资源连成整体，就像一台超级计算机一样为用户提供一体化信息服务。地区性的网格、企事业内部网格、局域网网格，甚至家庭网格和个人网格等等。网格最终将成为一种公共事业，由网格应用服务商提供各种信息服务，这种服务与电话、电力、水、煤气并列，被称为“第五公用设施”。,16,4.3数据管理技术,数据管理技术是指对数据的分配、组织、编码、存储、检索和维护的技术。信息系统首要的和基本的任务就是

6、要实现数据的高效管理。,17,数据管理技术的发展,1人工管理阶段 2文件系统阶段 3数据库系统阶段,18,数据库管理系统,数据库管理系统（Database Management System，DBMS）数据库管理系统是管理数据库的工具，用来对数据进行查询、维护和分析的特殊的通用软件，它提供用户和数据库之间的公共接口，便于各类用户的使用。绝大多数数据库系统在总体结构上都具有3级模式的结构特征。数据库的3级模式由外模式、模式和内模式组成。,19,新型数据库技术,分布式数据库（DDB distributed database）面向对象式数据库（OO database）数据仓库（Data Wareho

7、use，DW）数据集市（data market）全息数据库Internet数据库、网络数据库,20,数据仓库,数据仓库是面向主题（Subjectoriented）的、集成（Integrated）的、稳定（Nonvolatile）的、时变（Time Variant）的数据集合，用以支持管理决策的制订过程。（l）面向主题（2）数据集成（3）操作稳定,21,虚拟存储技术,虚拟存储（Storage Virtulization），可以理解为将大量不同的物理存储网络和装置，出于管理的目的，从逻辑上整合成一个虚拟设备的过程。,22,分布式数据库系统,分布式数据库系统是在逻辑上属于同一系统，但在物理上分散在计

8、算机网络连接的多个场地（节点）的一组数据集。分布式数据库系统通过复制使系统具有适当的数据冗余，从而增加了系统的可靠性和可用性。对用户来说，一个分布式数据库从逻辑上看，如同集中式数据库一样。,23,4.3.6 XML数据库,XML数据库本质上就是一个XML文档的集合，这些文档必须是持久的且可以操作。（1）以数据为中心的XML文档（2）以文档为中心的XML文档XML数据库的特点：跨平台 易表义,24,4.4数据处理技术,信息系统的功能不能仅仅满足于数据存储和查询，还要求充分地使用数据，让数据转化为可增值的信息。数据处理是数据管理的核心，其实质是将原始的数据转换为决策者使用的信息。在信息系统应用时，

9、不同层次的决策需要不同的处理方法和处理工具，同时处理的深度决定了应用的深度。,25,4.4.1 OLTP和OLAP,1联机事务处理OLTP 联机事务处理（On-Line Transaction Processing，OLTP）的功能是及时处理业务过程产生的数据。系统主要用于日常事务处理，为生产自动化和办公自动化服务。2OLAP联机分析处理 联机分析处理（Online Analytical Processing，OLAP）是针对特定问题的联机数据访问和分析，通过对信息进行快速、稳定、一致和交互式的存取，对数据进行多层次、多阶段的分析处理，从而获得高度归纳的分析结果，支持不同层次的决策需要。,26

10、,4.4.2数据挖掘,数据挖掘（Data Mining，DM）是从数据库或数据仓库中抽取隐含的、未知的和潜在有用的和最终可理解的信息（如知识规则、约束和规律等）的数据处理过程。,27,数据挖掘技术产生背景,（1）处理需求 数据泛滥和信息稀缺的矛盾现象；数据挖掘技术是复杂决策的基础，如人力资源管理、企业竞争战略决策、金融风险管理、客户关系管理等；数据挖掘是信息价值充分体现的技术，是MIS理论的前沿之一。（2）数据挖掘技术的技术背景,28,数据挖掘的过程,（1）数据清理：消除噪声或不一致的数据；（2）数据集成：将多种数据源组合在一起；（3）数据选择：从数据库中检索、分析与任务相关的数据；（4）数据

11、变换：将数据变化和统一成适合挖掘的形式；（5）数据挖掘：使用智能方法提取数据模式；（6）模式评估：根据度量，识别知识的模式；（7）知识表示：使用可视化和知识表示技术，提供挖掘的知识。,29,数据挖掘的主要算法,（1）决策树（Decision Trees）（2）分类（Classification）（3）神经网络（Neural Networks）（4）遗传算法（Genetic Algorithm）（5）关联规则分析（Association Analysis）（6）聚类（Clustering）,30,数据挖掘应用,（1）数据分析应用 估值、预测、相关性分组或关联规则（2）实际应用交叉销售风险管理 质

12、量管理客户关系管理,31,4.5软件开发技术,信息系统的开发一直面临着重大挑战：一方面，信息系统面对的是一个异构的分布式环境，它必须支持与已有系统的集成性和与其他系统的互操作性；另一方面，作为为客户、合作伙伴和企业内部提供信息服务的平台，信息系统还必须具有高可用性、安全性、可靠性和可伸缩性。,32,对象技术,1.基本概念：对象 封装 继承 多态 2.面向对象技术的应用 3.软件的复用技术,33,软件构件技术,软件构件（Software Component）是可复用的软件组成成分，可被用来构造其他软件，也称作软件部件。它可以是被封装的对象类、类树、一些功能模块、软件框架、软件构架（或体系结构）、

13、文档、分析件、设计模式等。,34,构件类型,（1）按开发过程构件：可分为分析件、设计件、程序件和数据件。（2）按功能可分为3层：基础层为基本数据类构件和系统支撑构件；中间层为各种通用的中间件；顶层为针对各种领域的专用构件或子系统构件。从粒度上看通常底层的粒度为较小，而顶层的粒度为较大。（3）按使用方式：可分为动态和静态2种。（4）按构件的结构：可分为原子构件及由多个构件聚集的组合构件。,35,利用软构件技术开发MIS,开发MIS系统的大部分工作都集中在构造软件阶段。这一阶段的工作特点是尽量使开发出的积木块具有较大的灵活性和变通性，为重用作好准备。每开发出一个积木块，都要把该积木块及其功能、调用

14、接口等信息放入软件构件集合。采用积木法的关键就是要借助对积木构件的重用组合技术，因此系统开发人员应该重视对软件构件集合的管理。,36,构件技术标准,1DCOM 2JavaBean 3CORBA 4J2EE 5EJB6OA群件技术,37,中间件技术,中间件（middleware）就是位于平台（包括硬件和操作系统）与应用系统之间，具有标准协议与接口的通用软件。,38,中间件的类型,（1）远程过程调用中间件（2）面向消息的中间件（3）对象请求代理中间件（4）事务处理监控中间件,39,4.5.5 代理技术,代理是指根据用户的指令，以离线的方式游走于网络之间，自动处理一些烦琐复杂的工作，完成人们交付的命

15、令。（1）智能代理技术（2）用户接口代理技术（3）移动代理技术（4）机器人代理技术,40,41,代理技术在信息系统中的应用,（1）信息服务（2）系统与网络管理（3）协同工作,42,虚拟现实技术,虚拟现实（Virtural Reality，VR）技术就是表示实际上不存在，但其对人的感觉和影响是确实存在的一些事件和实体。虚拟现实由6个要素构成：模拟（Simulation），互动（Interaction），人造性（Artificiality），身临其境（Immersion），远程展示（Telepresence），身体完全沉浸（Full Body Immersion），网络化的沟通（Networked

16、 Communications）。,43,虚拟现实技术的应用,飞机、船舶、车辆虚拟现实驾驶训练；虚拟现实建筑物的展示与参观；虚拟现实游戏；虚拟科学研究和产品设计。,44,可视化技术,可视化（Visualization）技术 1数据可视化 2科学计算可视化3信息可视化 4可视化MIS系统,45,4.6 3S技术,所谓“3S”是全球定位系统（Global Positioning System，GPS）、地理信息系统（Geographical Information System，GIS）和遥感系统（Remote Sensing，RS）的统称。,46,空间定位技术,全球定位系统也称为空间定位系统。空

17、间定位系统（GPS）技术是使用卫星信息实现全球范围定位的技术。,47,遥感技术,遥感系统（RS）技术主要是基于卫星，使用各种光学遥测系统对大气、地表和地下的信息进行测试的技术。,48,地理信息系统技术,地理信息系统（GIS）技术是将地理信息数字化存储和应用的技术。随着“数字地球”、“数字城市”等概念的提出和人们对它的认识的不断加深，地理信息系统从二维向多维、动态以及网络方向发展。这也反映了地理信息系统理论发展和诸多领域的迫切需要，如资源、环境、城市管理等。,49,4.6.4 3S集成技术,“3S”集成是指将上述3种对地观测新技术及其他相关技术有机地集成在一起。这里所说的集成，是指一种有机的结合，在线的连接，实时的处理和系统的整体性。GPS、RS、GIS集成的方式可以在不同技术水平上实现。“3S”集成包括空基3S集成与地基3S集成。,50,课后练习,1上网搜索计算机硬件和软件技术的发展趋势，写出分析报告，在班内交流。2上网搜索目前主要的软件复用技术，写出调查报告。3搜集有关可视化信息系统的开发技术和工具的文献，互相交流。,