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1、第16章 数据库研究和应用的新领域 z数据库的研究可以划分为三大类y关于数据模型的研究x经历了层次模型、网状模型、关系模型、语义模型、面向对象模型等的研究过程 y关于新技术的研究x主要是数据库技术与其他技术相结合而派生出来的新的研究领域 y关于数据库应用的研究x数据库的应用领域非常广泛1数据库研究和应用的新领域z并行数据库 z主动数据库 z知识库z多媒体数据库z模糊数据库z工程数据库 z空间数据库 2并行数据库z并行数据库是在并行计算机上具有并行处理能力的数据库系统，它是数据库技术与计算机并行处理技术相结合的产物。3并行数据库的可行性z由于数据库模型、特别是关系数据库模型本身就有极大的并行可能
2、性，因此将并行处理技术与数据库技术结合是完全可行的。在关系数据库中，数据库是元组的集合，数据库操作实际是对集合的操作，许多情况下可以将其分解为对一系列子集合的操作。由于这些子集合操作不具有数据相关性，因而具有潜在的并行处理可能。4并行数据库研究的主要内容z实现并行数据库操作的并行算法的研究，它要解决如何对数据库进行并行操作的问题；z并行数据库物理存储结构的研究，它要考虑如何划分多处理机、如何划分或共享磁盘及内存等，以保证能实现对数据库的并行操作；z并行查询优化的研究，查询优化是数据库领域的一个传统课题，但并行查询优化更加复杂，实现起来也困难得多。5主动数据库z传统的数据库是被动地提供服务的z数
3、据库能否主动提供服务？z什么是主动服务？6主动服务z主动数据库通常采用的方法是在传统数据库中嵌入ECA（Event Condition Active即事件-条件-动作）规则，即在某一事件发生时，触发数据库管理系统去检测当前数据库的状态，如果满足设定的条件，便执行规定的动作（程序）。7主动数据库研究的主要课题 z主动数据库的数据模型和知识模型，即研究如何扩充传统的数据模型，使之适应于主动数据库的要求； z执行模型，即研究ECA规则的处理和执行方式； z条件检测，这是主动数据库系统实现的关键技术之一，由于条件的复杂性，如何高效地对条件求值对提高系统效率有很大影响；z体系结构，目前主动数据库的体系结
4、构大多是在传统数据库管理系统的基础上，扩充事务管理部件和对象管理部件，以支持知识模型和执行模型，并增加事件侦测部件、条件检测部件和规则管理部件等。 8知识库z数据库还可以存储和管理“知识”，使数据库智能化，这就是所谓的知识库。知识库把人类具有的知识以一定形式存入计算机，实现方便而有效地使用和管理大量的知识。9知识库的研究方法z一方面是从人工智能出发研究知识库，z另一方面是从数据库出发研究知识库。z事实上，知识库就是人工智能与数据库技术相结合的产物，研究如何在数据库中加入推理规则或知识，以使数据库具有推理能力或知识10知识库管理系统的结构11多媒体数据库z传统的数据库也可以存储多媒体信息 z不能
5、认为存储了多媒体信息的数据库就是多媒体数据库 z多媒体数据库的一个重要特征是不仅能存储多媒体信息，而且能够高效的处理多媒体信息 12模糊数据库z模糊技术是一种利用模糊的、不准确的数据做出正确结论的技术，它也是人工智能的一种研究方法。 z传统的数据库系统描述和存储的是精确的和确定的客观事物，但不能描述和处理模糊的和不确定的数据。 z模糊技术与数据库技术相结合，就是希望利用数据库来描述、存储和处理模糊数据，从而提高模糊技术的应用水平。 13模糊数据库系统 z存储、管理和操作模糊数据的数据库。 y存储的是以各种形式表示的模糊数据； y数据之间的联系是模糊的； y对数据的约束（如完整性）是模糊的； y
6、数据的处理和操作是模糊的等。 14工程数据库z传统的数据库一般只是处理简单的对象和规范化的数据，这样的数据库不适合在工程领域的应用，比如存放工程图纸等。而在工程领域又非常需要数据库技术的支持，为此人们又开始研究工程数据库，它针对工程应用领域的需要，对工程对象进行存储和处理，并提供相应的管理功能及良好的设计环境。15工程数据库还应具备如下功能：z支持复杂多样的工程数据的存储和管理z支持复杂对象（如图形数据）的表示和处理z支持变长结构的数据实体的处理z支持多种工程应用程序z支持模式的动态修改和扩展z支持工程长事务和嵌套事务的处理和恢复等16空间数据库z空间数据是用于表示空间物体的位置、形状、大小和
7、分布特征等各方面信息的数据。z空间数据库则是存储空间物体信息的数据库，并能够对空间数据进行高效的查询和处理。z空间数据库是数据库技术在地理信息系统（GIS，Geographical Information System）领域的应用，并且空间数据库是地理信息系统的基础和核心。 17空间数据库的主要研究内容 z空间数据模型 z空间数据查询语言 y点-线查询，例如查询某一河流（线）上的桥梁（点） y点-面查询，例如查询某一城市（面）的学校（点） y线-面查询，例如查询某一高速公路（线）所经过的城镇（面） y点-点查询，例如查询两个地点之间的距离 y线-线查询，例如查询与某一高速公路相交的所有公路等 z空间数据库管理系统 18【本章小节】 z介绍了数据库研究和发展的一些新的和专门的领域。19
