数据库基本概念在专利检索中的运用陈卫明.ppt
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1、1,数据库基本概念在专利检索中的运用,陈卫明 许瑛 姚文 闫小苏2007.7.23,2,目录,1、数据、信息和数据处理 2、数据库系统概述 3、关系型数据库的三种操作 4、布尔逻辑运算(集合运算)5、三种字段类型,3,1、数据、信息和数据处理,1.1、三个世界按照数据库理论,有现实世界、信息世界、计算机世界等三个世界。现实世界的“客观事物”(事实、事件)在信息世界中抽象为“实体”,并定义了各种“属性”来描述“实体”。“实体”在计算机世界被描述成一条“记录”。客观事物-实体-记录,4,1、数据、信息和数据处理,1.2、数据(data)是一些符号,用来描述客观事物的特征。这些符号可以是数字形式、文
2、字形式(以及图形、图像和声音等)。例如学生成绩、飞机班次、测量温度、(CPRS中的)发明人姓名、发明名称、文摘、优先权项、文献号、申请号、分类号、申请日、公开日等。,5,1、数据、信息和数据处理,1.3、信息(information)信息是经过加工(记载、分类、组织、关联、解释、提炼、消化理解)而具有使用价值的数据。(信息=数据+数据处理)有的信息由一个数据构成,比如分类号;有的信息由几个数据构成,比如优先权项、CPRS中的一条记录。数据和信息在形式上往往并无区别,尤其是那些由一个数据构成的信息。例如分类号。,6,一、数据、信息和数据处理,1.4、数据和信息的关系(信息是数据的内涵、二者是形与
3、质的关系。)(数据是信息的载体,信息的表现形式仍是数据。)(信息是经过加工而具有使用价值的数据,信息=数据+数据处理。)数据只是把客观事物记录下来,并没有特定目的;而信息是有针对性的(某一问题、某一论点、某一特定目的)来收集、处理数据,用来作为决策或参考的依据。所以两者的差别在于是否存在某一特定目的。,7,1、数据、信息和数据处理,1.5、数据处理数据处理是指对各种类型的数据进行加工(收集、存储、分类、计算、检索、传输)的过程。数据处理的目的使之成为信息。数据处理通常也称为信息处理。,8,2、数据库系统概述,2.1、数据库(Datebase,DB)长期存放在外部存储设备(外存储器、外存介质)上
4、、可以以各种方式进行组织、可以共享的数据(包括这些数据之间的联系)集合。(这些数据与应用程序例如VB相互独立),9,2、数据库系统概述,2.2、数据库系统(Database System,DBS)数据库不能独立存在,是数据库系统的一部分。在实际应用中,人们所面对的其实是数据库系统。数据库系统具有管理和控制数据库的能力(输入、输出、组织数据)。,10,2、数据库系统概述,数据库系统包括:硬件(计算机)数据库(DB)数据库管理系统(DBMS,常用的数据库管理系统有FoxPro、Oracle、SYBASE、INFORMIX等,用来建立、管理、控制数据库)数据库管理员用户和应用程序,11,2、数据库系
5、统概述,2.3、信息世界的术语实体(Entity)对应于现实世界中的“客观事物”。实体可以指代具体事物,如一个学生,一本书(一件专利文献);也可以指代抽象事件,如一场足球比赛。,12,2、数据库系统概述,属性(attribute)属性用来描述实体的特性。如学生实体可以用若干属性(学号、姓名、年龄、性别、出生日期、班级)来描述。属性的具体值称为属性值,如CN2745142Y(授权公告号)、马林(申请专利权人)、2004年9月16日2004.9.16(申请日)是属性值。,13,2、数据库系统概述,2.4、计算机世界的术语记录(record)、元组对应于信息世界的“实体”,二维表中的一行。字段(fi
6、eld)对应于信息世界的“属性”,二维表中的一列。每个字段有字段名(标头),例如“发明人”、“申请号”等等。字段值(value)、数据项对应于信息世界的“属性值”,二维表中的一格。关系(relation)、数据库文件,14,2、数据库系统概述,一个关系就是一个二维表,每个关系有一个关系名。一个关系可以存储为一个数据库文件。例如某专利文献数据库可以有专利号的表,发明名称的表,专利权人的表等。下面是一个模拟数据库,该表是由一个以上的表(关系)通过“关联”而成。,15,模拟数据库(不是真的),(一列表示一个属性),2、数据库系统概述,16,2、数据库系统概述,2.5、关系的三种类型一对一的关系(例如
7、一个学生只有一个学号;再例如一件专利只有一个申请号)一对多的关系(例如某班主任老师可以有多个学生,再例如一个发明人可以有多件专利)多对多的关系(例如一个学生可以选修多门课,一门课可以供多名学生选修;再例如一个分类号之下可以有多件专利文献,一件专利也可以有多个分类号),17,2、数据库系统概述,2.6、数据库的三种类型数据模型是数据库结构的组织形式,目前数据库系统中常用的数据模型有三种:层次模型(Hierarchical Model):用树形结构表示数据及其联系的数据模型,树形结构只能表示一对多联系:,18,2、数据库系统概述,19,2、数据库系统概述,网状模型(Network Model):用
8、网络结构表示数据及其联系的数据模型。网状模型可以直接表示多对多联系,但其中的结点间连线或指针更加复杂,因而数据结构更加复杂:,20,2、数据库系统概述,21,2、数据库系统概述,关系模型(Relational Model):用关系表示的数据模型。关系是指由行与列构成的二维表,关系不但可以表示实体间一对多的联系,通过关系间的连接,也可以表示多对多的联系(见连接):,22,微机871班学生表(A),2、数据库系统概述,23,选修表(B),2、数据库系统概述,24,课程表(C),2、数据库系统概述,25,3、关系型数据库的三种操作,3.1、选择:从关系中找出满足给定条件的记录(元组),即在二维表中选
9、行。(例(例如:对表A中李峰的选择)3.2、投影:从关系中找出若干字段(属性)组成新的关系,即在二维表中选列。(例如:对表B课程编号的投影)3.3、连接:将两个关系按某种条件提取部分(或全部)记录及部分(或全部)字段组合成新的关系。(例如:表B、表C按照课程编号关键字连接),26,连接而成的新表(D),3、关系型数据库的三种操作,27,4、布尔逻辑运算(集合运算),4.1、并(或、or)(AB)A集合和B集合所有元组合并,再删去重复的元组,这种运算称为“并”(或);所组成新的C集合,称为A、B的并集4.2、差(非、not)(A-B)A集合中删去(A集合中)与B集合相同(重复)的元组,这种运算称
10、为“差”(非);所组成新的C集合称为A、B的差集4.3、交(与、and)(AB)既属于A集合又属于B集合的元组,这种运算称为“交”(与);所组成新的C集合,称为A、B的交集,28,交(,与,and),属于集合A且属于集合B的元素组成的集合C,叫做A,B的交集(属于A又属于B的元素组成的集合,A and B=C)例:A-汽车,B-发动机,C-即有汽车也有发动机的记录集caps中两词间空格,“and”,“+”,集合B,集合A,集合C,29,并(,或,or),属于集合A或属于集合B的元素组成的集合C,叫做A,B的并集(A,B所有元素合并,删除重复元素组成的集合,A or B=C)。例:A-汽车,B-
11、发动机,C-仅有汽车的记录集,仅有发动机的记录集,即有汽车也有发动机的记录集。caps中用“or”,“,”,集合A,集合B,集合C,30,差(-,非,NOT,与非,ANDNOT),属于集合A而不属于集合B的元素组成的集合C,叫做A,B的差集(在A中排除属于B的元素后组成的集合,A not B=C)例:A-汽车,B-发动机,C-从所有含汽车的记录集中去掉含发动机的记录集caps中用“without”,“not”,“#”,集合A,集合B,集合C,31,4、布尔逻辑运算(集合运算),4.4、差并(ornot、或非)从总集合排除B,再与A集合合并。三种情况4.4.1、A集合的所有元素都是B集合的元素时
12、,还要考虑A集合与B集合哪个更大:4.4.1.1、如果A集合更大,或非结果=总集合;4.4.1.2、如果B集合更大,总集合被挖去部分B只填入了局部,有“空区”),32,4、布尔逻辑运算(集合运算),4.4.2、A集合的所有元素都不是B集合的元素,或非结果=总集合 not B4.4.3、A集合的部分元素是B集合的元素,总集合被挖去部分B只填入局部,有“空区”),33,或非(4.1.1.1、A所有元素都是B的元素,且AB),34,总,、A所有元素都是B的元素,且AB),35,、A所有元素都是B的元素,且AB),36,、A所有元素都是B的元素,且AB),37,或非(4.1.2、A所有元素都不是B的元
13、素),38,或非(4.1.2、A所有元素都不是B的元素),39,或非(4.1.3、A部分元素是B的元素),40,或非(4.1.3、A部分元素是B的元素),41,4、布尔逻辑运算(集合运算),4.5、举例在检索时,可能会对这样的情形感到困惑:为什么当我们将两个检索结果进行集合运算时(或、与、非),却常常会得到我们所意想不到的结果(比如3+2=3)?这是因为集合运算所强调的是(集合中的)元素的种类。,42,(3+2=3),A,B,+,C,或的讨论1(1):B集中所有元素都属于A集,43,(3+2=3),+,或的讨论1(2):B集中所有元素都属于A集,44,(3+2=3),A,C,或的讨论1(3):
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