数据库新技术概述(1).ppt

1,数据库系统与技术（1） 数据库新技术概述,汤 庸 博士 ,计算机科学系 协同软件研究开发中心,2,1.什么是数据库新技术？ 2.数据库新技术范畴 3.数据库新技术应用的实现途径 4.现代数据库应用的主要特征 5.数据库技术发展趋势 6.相关资源,目录,3,什么是数据库新技术？,4,数据库发展回顾,5,数据类型多样化：不仅是传统的数字、字符、文本等，还需要视频、音频、图形、图像、动画，HTML/XML、流数据等更复杂 数据结构新需求：结构化，半结构化、非结构化。 数据存储新需求：海量，多维性等 数据操作新要求：不仅包含通常意义下的插入、删除、修改、查询等，还需要互操作（例如视频快进操作等）、主动性操作、领域搜索浏览、时态查询等，还要能够进行自定义操作。 其他需求：领域需求,数据库应用新需求,6,1990年，美国的高级DBMS功能委员会会员，RDB的著名学者发表了第三代数据库系统宣言，提出了第三代数据库管理系统应具有的特征，包括三条基本原则和 13 个命题。 三个基本特征 支持数据管理、对象管理、知识管理 保持或继承第二代数据库系统的技术 对其他系统开放,第三代数据库宣言,7,第三数据库的概念并没有得到普遍认同 第1、2代有明确的数据模型，特别是第2代数据库有关系代数等相关理论支持 第三代数据库：面向对象？ 新一代数据库：采用新技术的数据库应用（笼统） 现代数据库技术 数据库新技术范畴？,第三代数据库 VS 新一代数据库,8,1.什么是数据库新技术 2.数据库新技术范畴 3.数据库新技术应用的实现途径 4.现代数据库应用的主要特征 5.数据库技术发展趋势 6.相关资源,目录,9,数据库新技术范畴,数据库新技术是一个不断发展的范畴（数据管理无处不在） 数据模型的改进 相关技术融合 面向应用领域,10,数据模型方面改进：相对于传统的数据库而言，在数据模型及其语言、事务处理与执行模型、数据库组织与物理存储等各层上都集成了新的技术、工具与机制的有： 面向对象数据模型 时态数据库系统 实时数据库系统 主动数据库系统,数据库新技术范畴,11,数据库与相关技术结合 与分布处理技术分布式数据库系统 与并行处理技术并行数据库系统 与人工智能技术知识库系统/主动数据库 与多媒体技术多媒体数据库 与模糊技术模糊数据库 与移动通信技术移动数据库 与Web技术Web数据库系统 与传感器网络传感器网络管理数据库 。,数据库新技术范畴,12,面向应用领域 CAD/CAM/CIM工程数据库 科学计算科学数据库 计划/统计统计数据库 GIS空间数据库 DSS数据仓库,数据库新技术范畴,13,数据库新技术范畴,14,目录,1.什么是数据库新技术 2.数据库新技术范畴 3.数据库新技术应用的实现途径 4.现代数据库应用的主要特征 5.数据库技术发展趋势 6.相关资源,15,继承关系数据库系统的技术 现代数据库系统是在传统数据库的基础上建立起来的，关系数据库是基础。 数据库技术和多学科的有机结合 传统的数据库技术和其他技术的有机结合、互相渗透、使得数据库技术新的内容层出不穷。数据库中的某些概念、技术内容、应用领域，甚至某些原理都有了重大的变化。,数据库新技术应用的实现途径,16,吸收和借鉴面向对象的方法和技术 面向对象的方法和技术对计算机各个领域都产生了深远的影响。该模型克服了传统模型的局限性，为新一代数据库系统的探索带来了希望，促进了数据库技术在新的技术基础之上继续发展。 面向应用领域开发 为了适应数据库应用多元化的要求，在传统数据库的基础之上，结合各个应用领域的特点，研究和开发适合各个应用领域的数据库新技术。如工程数据库、统计数据库、科学数据库、空间数据库、地理数据库等等。,数据库新技术应用的实现途径,17,目录,1.什么是数据库新技术 2.数据库新技术范畴 3.数据库新技术应用的实现途径 4.现代数据库应用的主要特征 5.数据库技术发展趋势 6.相关资源,18,多维性（支持时间、空间等属性） 智能化（知识表达与推理能力） 网络化（基于网络环境） 协同性（支持多系统融合）,现代数据库应用的主要特征,19,姓名 出生年月 职务 张兰 1964年1月 讲师 张兰 1964年1月 副教授 张兰 1964年1月 副处长,时间作为信息的维度,有效时间 1994-1998 1998-now 1999-now,时间作为数据,时间作为自然属性,20,时间数据时间作为一种数据类型 时态信息时间作为一个信息维度,时间作为信息的维度,元组,属性,时间,21,时间作为信息的维度,更复杂的时间维度（四维） 有效时间 事务时间,22,时态数据库技术 快照数据库 历史数据库 回滚数据库 双时态数据库 时间相关数据库技术 时空数据库 实时数据库 数据仓库 主动数据库 ，,时间作为信息的维度,23,知识处理是现代数据库应用的主要特征,摄氏39度数据、信息、知识？,24,知识处理是现代数据库应用的主要特征,数据是对事实的一种表达形式，包括数字、字符和图形。数据可以通过人工或自动化装置进行处理。 信息是对人有用的、能够影响人们行为的数据。信息通过对数据加工处理而产生。 知识是人类对客观规律的认识，是系统的有条理的信息。一般地，知识是数据经过一系列加工，如归纳、综合、比较、分类、联想等得到的上层信息。,25,知识库基本问题 知识表达 知识推理 知识获取,知识处理是现代数据库应用的主要特征,26,基于知识的数据库技术 知识数据库 主动数据库 决策支持系统 数据挖掘技术 信息检索 ，,知识处理是现代数据库应用的主要特征,27,网络化数据库技术基础 分布式数据库技术 Web数据库技术 XML数据库技术,网络是现代数据库应用的基本平台,28,网络是现代数据库应用的基本平台,分布式数据库基本特征 物理分布性数据库中数据不是存储在同一场地，而是存储在不同计算机设备当中。 逻辑整体性数据在物理上分散存储，但在逻辑上相互关联，构成整体，数据被所有用户（全局用户）共享，有一个DDBMS统一管理。 场地自治性各个场地数据由本地DBMS管理，具有自治处理能力，完成本场地的应用（局部应用）。 场地间协作性各个场地具有高度自治，但又相互协作构成一个整体。对用户来说，使用DDBS如同使用集中式数据库一样，可以在任何一个场地执行全局应用。,29,网络是现代数据库应用的基本平台,Web数据库基本特点 能够在多平台、多操作系统上应用; 能够通过网络实现数据库的远程存取和动态交互； 提供通用的图形用户接口界面; 实现基于WWW标准接口的网络数据库的开发，提高二次开发的简捷性, 使操作简单、维护方便。,30,网络数据库应用 移动数据库 Web信息检索 XML数据库 ，,网络是现代数据库应用的基本平台,31,现代数据库应用是一个综合系统，难以用单一的数据库技术，往往需要综合应用多种数据库技术，还需要应用其他相关技术。 协同性与综合应用 协同数据库 工作流数据库 信息交换与信息发布 信息检索 ，,现代数据库应用是一个综合系统,32,现代数据库应用是一个综合系统,33,发展趋势 万维网与数据库的进一步融合， 数据库与信息检索的融合， 当前若干研究热点 Web数据提取与信息检索 传感器网络数据管理 移动数据管理 海量数据管理 数据流管理技术 ，,6、数据库技术发展趋势,34,1.什么是数据库新技术 2.数据库新技术范畴 3.数据库新技术应用的实现途径 4.现代数据库应用的主要特征 5.数据库技术发展趋势 6.相关学术资源,目录,35,相关学术会议,相关学术会议 SIGMOD（Special Interest Group on Management of Data）/ PODS（ACM Symposium on Principles of Database Systems）由三个ACM专题组SIGACT (theoretical computer science)、SIGART (Artificial Intelligence)和SIGMOD在1982年共同组织发起的国际会议，是数据库理论的顶级国际学术会议。 /pods/,36,37,VLDB（International Conference on Very Large Data Bases），/,相关学术会议,38,SIGKDD- ACM Special Interest Group on Knowledge Discovery / Data Mining,/ SIGIR- ACM Special Interest Group on Information Retrieval,/ ICDE（International Conference on Data Engineering） NDBC（National Database conference of China）：,相关学术会议,39,ACM TODS：/tods/,相关学术期刊,40,IEEE TKDE：/tkde/,相关学术期刊,41,DKE（Data&Knowledge Engineering）：/locate/datak DB/M （Database Magazine） ：http:/www.dbm.nl 国内计算机期刊 Journal of Computer Science and Technology： 计算机学报：/ 软件学报： / 计算机研究与发展： /,相关学术期刊,42,汤庸、叶小平、汤娜等，高级数据库技术及应用，高等教育出版社，2008（“十一五”国家级规划教材） 汤庸，时态数据库导论，北京大学出版社，2004 刘云生，现代数据库技术，国防工业出版社，2001年 何新贵 唐常杰等，特种数据库技术，科学出版社，2000年 李昭原等，数据库技术新进展（第2版），清华大学出版社，2007 何守才等，数据库百科全书，上海交通大学出版社，2008 C Zaniolo，S Ceri，C Faloutsos，R Snodgrass，V.S. Subrahmanian，R Zicari. Advanced Database Systems，Morgan Kaufmann，1997 C.J.Da