數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互系統(tǒng).ppt

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1/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1.2演繹數(shù)據(jù)庫二、人機(jī)交互系統(tǒng)2.1人機(jī)交互系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求2.2人機(jī)交互系統(tǒng)的功能,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互系統(tǒng),本章內(nèi)容,2/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由四部分組成：1、數(shù)據(jù)庫（DB）2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）3、數(shù)據(jù)庫管理員4、用戶和應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成,3/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）,數(shù)據(jù)庫（DB）,,應(yīng)用程序,,,,用戶,,,數(shù)據(jù)庫管理員,數(shù)據(jù)庫操作,數(shù)據(jù)庫操作,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),4/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫三級(jí)模式結(jié)構(gòu),內(nèi)模式,概念模式,外模式1,外模式n,,,,,,用戶視圖,管理員視圖,物理存儲(chǔ),應(yīng)用程序1,應(yīng)用程序n,,…...,…...,,,,,,,,,,DB,DB,DB,DBMS,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),5/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)模型是計(jì)算機(jī)世界對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象、表示和處理的工具，是數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型的要素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性數(shù)據(jù)操作：描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性數(shù)據(jù)的約束條件：完整性規(guī)則及其定義機(jī)制,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,7/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)模型示例（關(guān)系模型）,儲(chǔ)戶關(guān)系,帳戶關(guān)系,數(shù)據(jù)模型,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),8/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)模型,層次數(shù)據(jù)模型示例,張明亮,S55-503,,劉凌,N12-103,陳東華,N23-106,李林,S45-305,曹文,N20-206,,,,,,12,80000,21,20000,12,80000,36,10000,65,50000,21,20000,,,,,,,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),11/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)定義：模式、映射、約束、規(guī)則、用戶及其權(quán)限等數(shù)據(jù)操縱：插入、查詢、刪除、修改數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理：事務(wù)管理、安全性檢查、完整性約束等數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理：組織、存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)，提高時(shí)空效率數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)：創(chuàng)建、備份、恢復(fù)、重構(gòu)、性能監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通信接口：格式轉(zhuǎn)換等,數(shù)據(jù)庫語言,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)庫語言處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1、數(shù)據(jù)描述語言（DDL）及其編譯程序用于描述數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2、數(shù)據(jù)操作語言（DML）及其編譯程序操作語言供用戶存儲(chǔ)、檢索、修改數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。,,12/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu),1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,數(shù)據(jù)字典,數(shù)據(jù)庫文件集合,應(yīng)用界面,簡單用戶,應(yīng)用程序員,復(fù)雜用戶,DBA等,應(yīng)用程序,查詢,數(shù)據(jù)庫模式,,,DDL編譯執(zhí)行,安全性檢查,查詢預(yù)處理,查詢優(yōu)化處理,完整性約束,DML預(yù)編譯,數(shù)據(jù)操作算法,記錄管理,應(yīng)用程序目標(biāo)代碼,存取方法并發(fā)控制緩沖處理系統(tǒng)恢復(fù)記錄存儲(chǔ),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,14/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā),1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可分為六個(gè)階段：（1）系統(tǒng)需求分析（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（4）物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（5）數(shù)據(jù)庫實(shí)施（6）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù),15/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā),1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,（1）系統(tǒng)需求分析,通過對(duì)用戶的信息需求和處理需求的調(diào)查分析，得到系統(tǒng)所必須的需求信息。,確定設(shè)計(jì)范圍確定計(jì)算機(jī)能夠處理的范圍和內(nèi)容。數(shù)據(jù)收集和分析獲得數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)所必須的數(shù)據(jù)信息。寫出需求說明書對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)需求分析建立文檔資料，包括：系統(tǒng)目標(biāo)、功能、性能、運(yùn)行環(huán)境，及功能結(jié)構(gòu)圖、數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典等。,16/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā),1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于DBMS的概念模型。,概念結(jié)構(gòu)：獨(dú)立于數(shù)據(jù)模型，獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)，獨(dú)立于DBMS，是現(xiàn)實(shí)世界與機(jī)器世界的中介是現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)真實(shí)模型，充分反映現(xiàn)實(shí)世界（實(shí)體與聯(lián)系）易于理解，便于與用戶交互容易調(diào)整易于向各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換,,17/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā),,（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),描述方法：E-R方法（Entity—Relationship實(shí)體—聯(lián)系），由實(shí)體、聯(lián)系、屬性三個(gè)成份組成。,,姓名,,性別,,年齡,,,,,工作,,工種,,工具,,使用,,,,,,職工,n,1,1,n,用E-R圖進(jìn)行用戶視圖設(shè)計(jì),18/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā),,（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),步驟：,數(shù)據(jù)抽象,單用戶視圖設(shè)計(jì),多用戶視圖集成,視圖分析與修改,概念結(jié)構(gòu)模型,,,,,19/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā),,（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將分E-R圖畫到一起，消除沖突，形成一致的視圖：屬性沖突：屬性域沖突（類型、取值范圍不同）；屬性值度量單位不同。解決辦法：討論、協(xié)商等行政手段,命名沖突：同名異義（不同意義的對(duì)象在不同局部應(yīng)用中具有相同的名字）；異名同義（一義多名）。解決辦法：討論、協(xié)商等行政手段,結(jié)構(gòu)沖突：同一對(duì)象在不同局部視圖中具有不同級(jí)別的抽象：解決辦法是遵循兩個(gè)準(zhǔn)則將屬性變?yōu)閷?shí)體或?qū)?shí)體變?yōu)閷傩?。同一?shí)體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同，或者屬性的排列次序不完全相同（常見）：解決辦法是使該實(shí)體的屬性取各局部視圖中屬性的并集，再適當(dāng)設(shè)計(jì)屬性的次序?qū)嶓w之間的聯(lián)系在不同局部視圖中呈現(xiàn)不同的類型：解決辦法是根據(jù)應(yīng)用的語義對(duì)實(shí)體聯(lián)系的類型進(jìn)行綜合或調(diào)整,20/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā),（3）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),1：1聯(lián)系：在兩個(gè)實(shí)體各自的關(guān)系模式中各增加一個(gè)對(duì)方實(shí)體編碼屬性項(xiàng)。例如：教研室（教研室編號(hào)、主任編號(hào)、教研室名...）主任（主任編號(hào)、教研室編號(hào)、姓名...）,將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為與某一DBMS相應(yīng)的具體數(shù)據(jù)模型,實(shí)體及其屬性的轉(zhuǎn)換：一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性，實(shí)體的鍵就是關(guān)系的鍵例：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，出生日期，系，年級(jí)）,轉(zhuǎn)換原則,1：n的聯(lián)系：在n方實(shí)體的關(guān)系模式中增加對(duì)方實(shí)體的編碼屬性項(xiàng)。例如：教研室（教研室編號(hào)、主任編號(hào)、教研室名...）教員（教員號(hào)、教研室編號(hào)、姓名、年齡...）,21/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā),（3）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)換原則,m：n的聯(lián)系：除兩個(gè)實(shí)體建立關(guān)系模式外，把“聯(lián)系”也建立關(guān)系例：學(xué)生（學(xué)生號(hào)、學(xué)生名…….）——E課程（課程號(hào)、課程名…...）——E選課（學(xué)生號(hào)、課程號(hào)、成績）——R,多元聯(lián)系的轉(zhuǎn)換：與該多元聯(lián)系相連的各實(shí)體的鍵以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，關(guān)系的鍵為各實(shí)體鍵的組例：講授（課程號(hào)，教師號(hào)，書號(hào)）,同一實(shí)體集的實(shí)體間聯(lián)系：按上述1:1，1:n，m:n分別處理，只不過相關(guān)的實(shí)體相同而已,具有相同鍵的關(guān)系模式可合并：將其中一個(gè)關(guān)系模式的全部屬性加入到另一個(gè)關(guān)系模式中，然后去掉其中的同義屬性，并適當(dāng)調(diào)整屬性的次序,22/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā),（4）物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)記錄包括：數(shù)據(jù)項(xiàng)、指針和記錄開銷。訪問路徑建立數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)項(xiàng)組合的索引。記錄實(shí)際存儲(chǔ)對(duì)記錄的聚類和劃分，以及物理塊大小的選擇。,23/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā),（5）數(shù)據(jù)庫實(shí)施,建立數(shù)據(jù)庫可利用具體DBMS提供的可視化工具也可直接使用SQL命令按照邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)階段的方案配置和定義數(shù)據(jù)庫、表（含存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）、視圖、索引、約束、用戶、觸發(fā)器等整理并裝載數(shù)據(jù)（也可在下一步完成）應(yīng)用程序開發(fā)、試運(yùn)行,（6）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)——DBA負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù),關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化設(shè)計(jì)和開發(fā)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化設(shè)計(jì)1、數(shù)據(jù)依賴最常用的是函數(shù)依賴：X的每一個(gè)具體值都有Y唯一的具體值與之對(duì)應(yīng)，則稱Y函數(shù)依賴于X，或者X函數(shù)決定Y，表示為：X→Y2、規(guī)范化設(shè)計(jì)方法一個(gè)關(guān)系模式滿足某一個(gè)指定的約束，稱此為特定范式的關(guān)系模式。,范式滿足一定約束要求的關(guān)系模式的集合，R∈nNF1NF?2NF?3NF?BCNF?4NF?5NF,表達(dá)式條件查詢,,一、數(shù)據(jù)庫查詢（一）數(shù)據(jù)庫列查詢1、查詢指定的列2、查詢?nèi)苛?、指定條件的查詢（二）條件查詢1、比較大小的查詢2、指定范圍的查詢3、指定集合的查詢4、字符匹配的查詢5、設(shè)計(jì)控制的查詢6、多重條件的查詢（三）組合查詢多條件的任意組合查詢。,表達(dá)式條件查詢,,二、數(shù)據(jù)項(xiàng)表達(dá)式計(jì)算的查詢?cè)跀?shù)據(jù)庫中有一種特殊的查詢?nèi)蝿?wù)，需要得到某些數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算（表達(dá)式計(jì)算）后的結(jié)果。這些數(shù)據(jù)項(xiàng)表達(dá)式計(jì)算的特點(diǎn)是：（1）表達(dá)式的形式是任意變化的。（2）表達(dá)式的計(jì)算是臨時(shí)進(jìn)行的。這種對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)表達(dá)式計(jì)算的查詢不是查詢語句所能夠完成的，必須專門編制程序來完成這種特殊的查詢。編制這種查詢程序需要利用編譯技術(shù)，完成對(duì)表達(dá)式的識(shí)別和解釋執(zhí)行。,24/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,演繹數(shù)據(jù)庫基本概念,演繹功能+關(guān)系數(shù)據(jù)庫=>演繹數(shù)據(jù)庫演繹推理：假言推理（形式邏輯）P，P→Q┣QP、Q為事實(shí)，P→Q為規(guī)則。,從已知的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中一事實(shí)（實(shí)數(shù)據(jù)）推出一些新數(shù)據(jù)，這些新數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫中所沒有的。這些在數(shù)據(jù)庫中不出現(xiàn)的，而由演繹推理推出的新數(shù)據(jù)稱為虛數(shù)據(jù)。,25/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,演繹數(shù)據(jù)庫基本概念,謂詞邏輯的合法表達(dá)式稱為合式公式，它由原子公式、連接詞和量詞組成。,原子公式：由謂詞、括號(hào)和括號(hào)中的項(xiàng)組成,辦公地點(diǎn)（劉凌、401）,辦公地點(diǎn)（陳東華、402）,辦公地點(diǎn)（張明亮、318）,,26/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,演繹數(shù)據(jù)庫基本概念,連接詞：用來組合原子公式以形成較復(fù)雜的合式公式。,∧——合?。篜∧Q，當(dāng)P、Q皆為真時(shí)，才為真，否則為假；類似“AND”∨——析?。篜∨Q，當(dāng)P、Q中皆為假時(shí)，則為假，否則為真；類似“OR”——蘊(yùn)涵：P=>Q,只有P為真，Q為假時(shí)，蘊(yùn)涵式為假，否則為真；類似“ifPthenQ”~——否定。,量詞：?、?,例子：“張某送給屋里的每個(gè)人一件禮物”,（?y）{[IN(y,ROOM)∧HUMAN(y)]=>(?x)[GIVE(ZHANG,x,y)∧PRESENT(x)]},27/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,演繹數(shù)據(jù)庫實(shí)例,表3.6父子關(guān)系數(shù)據(jù)庫F（f，s）,祖孫規(guī)則：F（X，Z）∧F（Z，Y）→G（X，Y）,兩種邏輯規(guī)則,祖先規(guī)則：（1）F（X，Y）→A（X，Y）（2）A（X，Z）∧F（Z，Y）→A（X，Y）,,二、演繹數(shù)據(jù)庫實(shí)例（續(xù)）,建立如下兩種邏輯規(guī)則：1．祖孫規(guī)則F（X，Z）∧F（Z，Y）→G（X，Y）該規(guī)則表示X是Z的父親，Z是Y的父親，則X是Y的祖父。用父子關(guān)系數(shù)據(jù)庫F通過以上規(guī)則就得祖孫關(guān)系G。表3.6的數(shù)據(jù)庫得出的祖孫關(guān)系為：李學(xué)—李山，李平—李同，劉定—?jiǎng)⑺?,二、演繹數(shù)據(jù)庫實(shí)例（續(xù)）,2．祖先規(guī)則（1）F（X，Y）→A（X，Y）（2）A（X，Z）∧F（Z，Y）→A（X，Y）其中：（1）表示X是Y的父親，則X是Y的祖先，（2）表示X是Z的祖先，Z是Y的父親，則X是Y的祖先。父子關(guān)系F通過以上規(guī)則得到祖先關(guān)系A(chǔ)。,,28/三,,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,演繹數(shù)據(jù)庫的程序設(shè)計(jì),祖先-子孫推理算法流程,主程序,k：=1,,檢索數(shù)據(jù)庫F（fk，sk）,,輸出：sk（某晚輩）fk（祖先）,,調(diào)用過程A（a，fk）,,k：=k+1,k>n?,,,,,,結(jié)束,Y,N,A（a，z）,i：=1,檢索數(shù)據(jù)庫是否存在F（fi，si=z）?,輸出：fi（祖先）,調(diào)用A（a，fi）,i：=i+1,i>n?,退出,,,,,,,,,,,,,,Y,Y,N,N,過程,29/三,,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,演繹數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu),演繹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由三部分組成：⒈傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)演繹數(shù)據(jù)庫擴(kuò)充了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的作用。⒉具有演繹推理的機(jī)構(gòu)通過演繹推理能力，在實(shí)數(shù)據(jù)中推出虛數(shù)據(jù)。⒊數(shù)據(jù)庫和演繹推理之間的接口演繹推理機(jī)構(gòu)是邏輯的，而數(shù)據(jù)庫是非邏輯的，兩者需要有一個(gè)接口，以實(shí)現(xiàn)其物理上的連接。,30/三,,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,演繹數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu),演繹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu),,演繹數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)方法,在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的基礎(chǔ)上增加一個(gè)規(guī)則（RULE）處理層，實(shí)現(xiàn)演繹數(shù)據(jù)庫。演繹推理用PROLOG程序或者C程序來完成。接口部分的功能是將推理中的邏輯表示轉(zhuǎn)換成給定的DBMS中的數(shù)據(jù)操縱語言中的語句。查詢演繹數(shù)據(jù)庫時(shí)，查詢對(duì)象可能是實(shí)關(guān)系，或者是虛關(guān)系。當(dāng)是虛關(guān)系時(shí)，則由演繹推理機(jī)構(gòu)將其轉(zhuǎn)換成實(shí)關(guān)系，然后再由接口部分將其轉(zhuǎn)換成DBMS中的語句，最后通過DBMS操縱數(shù)據(jù)庫得到結(jié)果。,31/三,,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,演繹數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu),DBMS+RULE型演繹數(shù)據(jù)庫,32/三,,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,演繹數(shù)據(jù)庫、智能數(shù)據(jù)庫和知識(shí)庫的關(guān)系,演繹數(shù)據(jù)庫演繹推理加入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能中。智能數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中加入歸納推理，類比推理等或然性推理，或加入自然語言理解，語音識(shí)別等人工智能中更多的技術(shù)。知識(shí)庫對(duì)知識(shí)的存儲(chǔ)和管理，不同于數(shù)據(jù)庫。,演繹數(shù)據(jù)庫、智能數(shù)據(jù)庫和知識(shí)庫的關(guān)系（續(xù)）,,1、演繹數(shù)據(jù)庫和智能數(shù)據(jù)庫均以數(shù)據(jù)庫為主體兩者均是在數(shù)據(jù)庫上增加人工智能技術(shù)。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)只是知識(shí)庫中的事實(shí)。數(shù)據(jù)庫用于事務(wù)處理。2、知識(shí)庫包括大量規(guī)則知識(shí)或其它形式的知識(shí)知識(shí)庫一般用于專家系統(tǒng)或知識(shí)庫系統(tǒng)中進(jìn)行知識(shí)推理。,33/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,二、人機(jī)交互系統(tǒng),2.1人機(jī)交互系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求,（1）為決策者提供進(jìn)一步理解決策問題的過程：DSS通過交互向決策者展示問題的各個(gè)側(cè)面并通過交互使問題逐步深化，使決策者對(duì)問題的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)逐步深入、細(xì)化、清晰，使決策問題得以求解，人機(jī)交互是一個(gè)啟發(fā)用戶思維的過程。,（2）為決策者提供一種“身臨其境”的感受，便于其通過DSS提供的信息進(jìn)行決策。,（3）為DSS提供適應(yīng)新的決策問題及環(huán)境的手段通過交互，決策者可以構(gòu)造新的決策問題，增加新的模型及與模型有關(guān)的概念、數(shù)據(jù)和知識(shí)，以適應(yīng)新的環(huán)境變化的要求。,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展過程,60年代，計(jì)算機(jī)語言的出現(xiàn)，如FORTRAN、COBOL、ALGOL、BASIC。70年代，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，如CAD、CAM、繪圖、電子印刷。80年代，窗口系統(tǒng)的應(yīng)用，如Windows、X-Window系統(tǒng)等。90年代，多媒體技術(shù)的發(fā)展。,人機(jī)系統(tǒng)模型,1.人的優(yōu)點(diǎn)人有創(chuàng)造性。有學(xué)習(xí)能力、有感情、有思想，具有創(chuàng)造和適應(yīng)新情況的能力。2.計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)運(yùn)算速度快，可達(dá)每秒萬億次。計(jì)算精度高，不會(huì)疲勞，抗惡劣環(huán)境比人強(qiáng)。3.人機(jī)分工發(fā)揮人機(jī)各自的特點(diǎn)，進(jìn)行人機(jī)分工和交互。,34/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,二、人機(jī)交互系統(tǒng),2.2人機(jī)交互系統(tǒng)的功能,人機(jī)系統(tǒng)模型圖,二、人機(jī)交互方式與設(shè)計(jì),人機(jī)交互方式有多種形式菜單填表命令語言屏幕顯示窗口報(bào)表輸出,復(fù)雜報(bào)表的示意圖,三、多媒體表現(xiàn)與多媒體查詢,（一）多媒體數(shù)據(jù)特征復(fù)合性多樣性數(shù)據(jù)形式的多樣性格式化數(shù)據(jù)（數(shù)值、文字）非格式化數(shù)據(jù)（圖象、聲音）數(shù)據(jù)操縱的多樣性正文：瀏覽、歸檔圖象：放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、特征提取數(shù)據(jù)量大關(guān)系復(fù)雜（二）多媒體信息系統(tǒng),多媒體查詢,基于內(nèi)容的檢索1.靜止圖象檢索根據(jù)特征檢索檢索特征包括：顏色、紋理、形狀相似性檢索基于樣本圖象的相似性檢索瀏覽檢索2.視頻檢索鏡頭分割鏡頭分析與描述鏡頭的高層組織,多媒體內(nèi)容檢索的應(yīng)用,1.圖象數(shù)據(jù)庫檢索大容量圖象數(shù)據(jù)庫的檢索，如醫(yī)療圖象、地球遙感、面孔圖象等圖象數(shù)據(jù)庫的檢索。2.新聞節(jié)目的組織根據(jù)不同的主題將新聞報(bào)道進(jìn)行組織和劃分，便利新聞資料的制作和檢索。3.體育節(jié)目的編輯根據(jù)需要檢索足球射門、慢動(dòng)作重放、比分改變、球場換人等鏡頭。,35/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機(jī)交互,二、人機(jī)交互系統(tǒng),2.2人機(jī)交互系統(tǒng)的功能,（1）具有對(duì)DSS的控制功能，允許決策者控制DSS的運(yùn)行、控制數(shù)據(jù)庫和模型庫（2）向決策者提供多種式樣的交互方式（3）產(chǎn)生輸入/輸出（4）具有反饋、幫助、提示功能（5）具有適應(yīng)性，界面應(yīng)能定制和擴(kuò)充,