信息资源管理技术PPT课件.ppt

第三章信息资源管理技术 3 1信息技术概述3 2信息开发技术3 3数据管理技术 63 1 可编辑 2 3 1信息技术概述 3 1 1信息技术的内涵3 1 2信息技术的体系结构3 1 3信息技术的发展 可编辑 3 3 1信息技术概述 3 1 1信息技术的内涵信息技术目前还没有一个通用的定义 学术界 管理部门和产业界等都根据自己的需要与理解给出了自己的定义 目前比较有代表性的定义主要有以下几种 信息技术是借助于以微电子学为基础的计算机技术和电信技术的结合而形成的手段 对声音的 图像的 文字的 数字的和各种传感信号的信息进行获取 加工处理 存储 传播和使用的能动技术 可编辑 4 3 1 1信息技术的内涵 信息技术是指在计算机和通信技术支持下 用于获取 加工 存储 变换 显示和传输文字 数值 图像 视频和声频以及声音信息 包括提供设备和提供信息服务两大方面的方法与设备的总称 信息技术是人类在生产斗争和科学实验中认识自然和改造自然过程中所累积起来的获取信息 传递信息 存储信息 处理信息以及使信息标准化的经验 知识 技能和体现这些经验 知识 技能的劳动资料有目的的结合过程 可编辑 5 3 1 1信息技术的内涵 信息技术是在信息加工和处理过程中使用的科学 技术与工艺原理和管理技巧 信息技术是管理 开发和利用信息资源的有关方法 手段与操作程序的总称 信息技术是能够延长或扩展人的信息能力的技术 可编辑 6 3 1 1信息技术的内涵 人的信息器官主要包括 感觉器官 传导神经网络 思维器官 效应器官 感觉器官的主要功能是获取信息 传导神经的主要功能是传递信息 思维器官的主要功能是处理信息 效应器官的主要功能是利用信息 可编辑 7 人的信息器官及其功能系统 可编辑 8 3 1 2信息技术的体系结构 信息技术的体系结构由四个层次组成 即基础技术层 支撑技术层 主体技术层和应用技术层 信息技术的基础技术主要是指新材料技术和新能量技术 包括新能源技术 新的能量转换和控制技术等 信息技术的支撑技术主要是指机械技术 电子技术 微电子技术 激光技术和生物技术等等 可编辑 9 3 1 2信息技术的体系结构 信息技术的主体技术是感测技术 通信技术 计算机技术和控制技术 信息技术的应用技术是针对种种实用目的由主体技术繁衍出来的形形色色的具体技术群类 通常我们把信息技术的主体技术和应用技术称为实用信息技术 而支撑技术和基础技术一般不称为信息技术 只有在某些必要的场合 才把它们称为广义的信息技术 可编辑 10 3 1 2信息技术的体系结构 信息技术的体系结构中不同层次的划分并不是绝对的 信息技术的发展关键在于主体技术的发展 主体技术的发展依赖于其它各层次中技术的发展 可编辑 11 信息技术及其功能系统 可编辑 12 3 1 3信息技术的发展 信息技术的发展取决于以下两方面的进展 对人类信息器官功能机制的认识支撑技术和基础技术的革新对于人的信息器官功能的机制的认识和理解决定了信息技术的功能深度 信息技术的支撑技术和基础技术的发展水平决定了信息技术的性能水平 第三章信息资源管理技术 3 1信息技术概述3 2信息开发技术3 3数据管理技术 63 13 可编辑 14 3 2信息开发技术 3 2 1信息获取技术3 2 2信息处理技术3 2 3信息传递技术 可编辑 15 3 2信息开发技术 3 2 1信息获取技术信息获取的基本技术称为感测技术 包含感知和测量两个方面 感知是对某种事物运动状态是否存在的判断或感受 如判断某台机器是否有某种故障 测量则是对某事物究竟处于哪种具体的运动状态的判断 如判断某台机器究竟出了什么样的具体故障 可编辑 16 3 2 1信息获取技术 可编辑 17 3 2 1信息获取技术 模式识别技术是一种将感测技术与计算机智能技术相结合的高级感测技术 模式识别的任务是要识别所感知的信息属于哪一类模式 模式识别的方法是将待识别的信息与基准模式进行比较 按照匹配度最大的原则 最大相似度或最小差异度 判断它的类属 可编辑 18 3 2 1信息获取技术 遥感技术是一种将感测技术与通信技术相结合的高级感测技术 利用遥感技术 不直接与目标物接触就可感知它的性质和状态 遥感借助于专门的光学和电子学探测仪 把遥远物体所辐射或反射的电磁信号接收记录下来 再经过加工处理识别 以获取能揭示所探测物体的性质和变化规律的信息 可编辑 19 3 2 1信息获取技术 根据探测电磁辐射方式的不同 遥感可分为 主动遥感被动遥感根据电磁辐射波长范围地不同 遥感可分为 紫外 可见光 红外 微波及多波段遥感 可编辑 20 3 2 1信息获取技术 遥测技术是也一种将感测技术与通信技术相结合的高级感测技术 遥测技术已被广泛地应用于石油 电力 交通 气象 医疗 城市公用事业 原子能利用 军事 航空航天等许多领域 可编辑 21 3 2 2信息处理技术 信息处理技术是信息主体技术中的核心部分 信息处理主要包括信息加工和信息再生 信息加工的目的是形成反映事物更本质的运动规律的信息 信息再生的目的则是在加工信息的基础上产生决策者的行动策略信息 可编辑 22 3 2 2信息处理技术 多媒体技术是指能够同时对两个以上不同类型的信息媒体进行处理的技术 这些信息媒体包括文字 声音 图形 图像 动画 视频等 多媒体技术的关键技术主要包括以下几个方面 视频和音频数据压缩和解压缩技术多媒体专用芯片技术 可编辑 23 3 2 2信息处理技术 多媒体存储技术多媒体同步技术多媒体通信技术多媒体输入 输出技术多媒体软件技术 可编辑 24 3 2 2信息处理技术 人工智能指构造智能机器或智能系统 使之能够模拟 延伸 扩展人类智能的技术 人工智能的目标是研究以计算机为基础的智能机器 能够理解外部环境 提出概念 建立方法 进行演绎 归纳 推理 作出决策 并能够自学习 自适应 使计算机逐步向人的智能靠近 可编辑 25 3 2 2信息处理技术 人工智能技术的研究途径 功能模拟结构模拟结构模拟 人工智能技术发展的最初 人们试图通过硬件的途径 功能模拟 在计算机硬件系统基础上通过编制软件来实现智能的功能 可编辑 26 3 2 2信息处理技术 人工智能技术的核心内容主要包括以下三个方面 知识获取技术知识表示技术问题求解技术 可编辑 27 3 2 2信息处理技术 专家系统是具有大量专门知识 并能运用这些知识解决特定领域中实际问题的计算机程序系统 专家系统的核心是知识库和推理机 知识库用来存储专家系统所需要的所有知识 推理机利用一定的推理方法依据知识库中的知识来解决实际问题 可编辑 28 专家系统结构图 可编辑 29 3 2 2信息处理技术 人工神经网络 ArtificialNeuralNetwork ANN 是对人类大脑系统的一阶特性的一种描述 ANN是一个数学模型 可以用电子线路来实现 也可以用计算机程序来模拟 是人工智能 ArtificialIntelligence AI 研究的一种方法 可编辑 30 3 2 2信息处理技术 常用的人工神经网络技术包括第一次发展高潮中出现的Perceptron网络 Adaline网络及第二次发展高潮中出现的后传播 BP 网络 自组织系统Kohonen网络 一般回归神经网络 GRNN 模糊神经网络等等 以BP网络应用最为广泛 目前在人工神经网络的应用中主要采用软件模拟的方法 可编辑 31 3 2 2信息处理技术 数据挖掘 DataMining DM 是由计算机自动从已有的数据 数据库或数据仓库 中抽取隐含的 以前未知的 具有潜在应用价值的信息 知识 的过程 数据挖掘的典型应用领域包括零售 市场营销 金融 信用保险 过程控制 质量监督 化工 医药 工程与科学数据分析 司法 军事等等 可编辑 32 3 2 2信息处理技术 数据挖掘和传统数据分析工具的主要区别在于它们探索数据关系时所使用的方法不同 传统数据分析工具使用基于验证的方法 即用户首先对特定的数据关系作出假设 然后使用分析工具去确认或否定这些假设 数据挖掘使用基于发现的方法 运用模式匹配和其它算法决定数据之间的重要联系 可编辑 33 3 2 2信息处理技术 数据挖掘主要对数据进行以下分析 分类分析关联规则分析顺序分析聚簇分析数据总结 可编辑 34 3 2 2信息处理技术 用户的挖掘活动有三类 模式发现 预测建模和分析评价 模式发现是寻找隐藏在数据集中的模式的过程 预测建模则利用所发现的模式预测未来 分析评价是利用所得到的模式发现异常现象的过程 数据挖掘方法总体上可以分为两大类 基于数据保持类方法和基于模式提取类方法 可编辑 35 3 2 3信息传递技术 信息传递技术是指一切能够使信息跨越时间或空间而流动的技术 主要包括时间传递技术和空间传递技术两大类 广义的通信就是运用特定的方法通过某种媒介或传输线路将信息从一处传递到另一处的过程 可编辑 36 3 2 3信息传递技术 信息存储技术主要包括纸和印刷技术 照相技术 半导体存储技术 磁存储技术 光存储技术等 通信是由信息发送者 信源 信息接收者 信宿 和信息的载体与传播媒介 信道 三大部分组成的系统 无线电通信技术已经获得了广泛的应用 目前被人们大量应用的主要是微波通信技术和短波通信技术 可编辑 37 3 2 3信息传递技术 卫星通信利用通信卫星来转发或发射微波 在两个或多个地球站之间进行通信 卫星通信系统一般由通信卫星 地球站以及相关测控跟踪系统组成 通信卫星主要使用地球静止卫星 与地球自转同步的卫星 三个静止卫星组成的系统即可覆盖全球绝大部分地区的通信 可编辑 38 3 2 3信息传递技术 光纤通信是正在发展中的新一代通信技术 是利用激光作为信息载波 光导纤维作为载体的通信 光纤通信系统由发送 传输和接收三部分组成 数据通信是把经过编码处理的信息 通过一条或多条通信链路 按照一定的要求在电信传输系统上进行传送的过程 可编辑 39 3 2 3信息传递技术 计算机通信技术是计算机和通信技术的结合体 它包括两方面的内容 一是将计算机应用于通信中 解决复杂 庞大 快速的信息交换问题 二是将通信技术应用于计算机 使分散在异地的计算机及其终端相互连接 成为计算机网 使计算机及其终端可以共享信息资源 可编辑 40 3 2 3信息传递技术 将通信技术应用于计算机网络可实现远程资源共享的目的 计算机网络结构形式主要有两种 集中式计算机网络分布式计算机网络 可编辑 41 3 2 3信息传递技术 综合业务数字网 ISDN 是20世纪80年代兴起的新一代通信网 通信网一般由用户终端设备 交换设备和传输设备组成 交换设备间的传输设备称为中继线 用户终端设备到交换设备之间的传输设备称为用户线 可编辑 42 3 2 3信息传递技术 ISDN可以分为 窄带综合业务数字网 NISDN 宽带综合业务数字网 BISDN NIDN实现了中继线的数字化 而没有实现用户线的数字化 BISDN是ISDN发展的高级阶段 进入90年代 以视像数据为基础的多媒体信息的传输业务需求要求提供宽带业务 第三章信息资源管理技术 3 1信息技术概述3 2信息开发技术3 3数据管理技术 63 43 可编辑 44 3 3数据管理技术 3 3 1数据的组织层次3 3 2数据管理技术的发展3 3 3数据库技术与数据库管理系统3 3 4数据仓库与数据挖掘概述 可编辑 45 3 3数据管理技术 3 3 1数据的组织层次在信息处理中 信息载体上反映信息内容且可被接收者 人或机器 识别的物理符号称为数据 数据的意义并不限于数字 文字 声音 图像 充电信号 电流的大小 磁场的强弱变化等均是数据的不同形式 可编辑 46 3 3 1数据的组织层次 数据是信息的具体表现形式 数据的效用在于它反映信息的内容并可为接收者识别 信息是数据的含义 它更加抽象 概念化 任何信息只有 表现出来 才能被人感知和理解 信息一经表现出来就会以具体的物理符号形式出现 因此就有了数据 可编辑 47 3 3 1数据的组织层次 数据项 item 是最基本的不可分的数据单位 也是可使用的数据的最小单位 通常由一个或多个数字位或字节组成 记录 record 是数据项的集合 是存取数据的基本单位 文件 File 是相同记录的有序集合 记录作为文件的组成被收集和保存在文件之中 数据库是按一定方式组织起来的逻辑相关的文件集合 可编辑 48 3 3 2数据管理技术的发展 数据管理技术的发展大致经历了人工管理 文件系统 数据库系统三个阶段 人工数据管理的特点 数据不在计算机中长期保存没有软件系统对数据进行管理一组数据对应于一个应用程序 即数据是面向应用的 无数据共享 可编辑 49 3 3 2数据管理技术的发展 文件系统数据管理的特点 数据需要长期保存 反复处理 数据按一定的规则组织成文件后 需对文件进行反复的查询 修改 插入 删除等操作 文件的逻辑结构与其存贮结构不再强求一致 应用程序与数据之间有了存取方法进行转换与联系 即程序与数据之间有了一定的独立性 数据仍然是面向应用的 可编辑 50 3 3 2数据管理技术的发展 数据库系统的特点 在数据库中 不仅可以描述数据元素本身 而且能够描述各数据元素间数据集合间的关系 因而可以描述复杂的信息结构 这样便有助于将整个组织的数据结构化 形成一个有机整体 使数据面向整体系统而不是面向某个应用 具有最小的数据冗余 节省存贮空间 减少重复 可编辑 51 3 3 2数据管理技术的发展 具有较好的数据共享性 允许多用户并发地使用数据库中的数据 可将数据按调用需求组织成若干组合 以最好的方式去满足多用户的需要 数据有较好的数据独立性 数据库系统提供了 映像 功能 从而当数据的存放方式或逻辑结构发生一些变化时 无需改动应用程序 数据库对数据进行统一的管理和控制 数据库为用户提供了存贮 检索 更新数据的手段 同时还提供了为保证数据共享而进行数据的安全性 完整性和并发控制功能 这些功能均由数据库管理系统来实现 可编辑 52 3 3 2数据管理技术的发展 分布式数据库系统 DistributedDataBaseSystem DDBS 有两个重要组成部分 分布式数据库 DistributedDataBase DDB 和分布式数据库管理系统 DistributedDataBaseManagementSystem DDBMS DDB是一个物理上分布在计算机网络的不同场地 Site 但逻辑上又属于同一个系统的数据集合 DDBMS是DDBS中的一组软件 它负责管理分布式环境下逻辑集成数据的存取 一致性和完备性 可编辑 53 3 3 2数据管理技术的发展 传统的数据模型和系统往往不能满足CAD CAM GIS和多媒体数据库这些复杂数据库应用的要求 例如 对象的结构更为复杂 事务持续时间更长 需要存储图像或大文本项数据类型 面向对象的方法为处理这些应用需求提供了很大的灵活性 使人们摆脱了传统DBS对数据类型和查询语言的限制 能让设计者定义并应用复杂对象的结构 可编辑 54 3 3 2数据管理技术的发展 数据仓库 DataWarehouse DW 是信息领域中近年来迅速发展起来的数据库新技术 数据仓库的建立能充分利用已有的数据资源 把数据转换为信息 从中挖掘出知识 最终为企业创造效益 可编辑 55 3 3 3数据库技术与数据库管理系统 对客观世界的认识 描述是一个逐步的过程 可以有层次之分 它们分成三个层次 现实世界信息世界数据世界 可编辑 56 3 3 3数据库技术与数据库管理系统 信息模型的主要要素是实体 Entity 任何客观存在的事物均可以是实体 这个事物可以是人 也可以是物 可以指实际的东西 也可以指概念性的东西 如工作过程 操作步骤等 实体分为两个层次 个体和实体集 总体 个体是指能相互区分的 特定的单个实体 实体集 总体 是同类个体的集合 可编辑 57 3 3 3数据库技术与数据库管理系统 属性由属性名和属性值来描述 属性名表示实体的性质的类型 属性描述特定实体 个体 的具体性质 属性又可分为原子属性和可分属性 原子属性是不可分割的 可编辑 58 3 3 3数据库技术与数据库管理系统 两个实体集之间的联系是信息模型中最基本的联系 可将这种联系分为以下几种方式 一对一联系一对多联系多对多联系 可编辑 59 3 3 3数据库技术与数据库管理系统 利用信息模型来描述现实世界实际是对现实世界进行抽象 找出其实体集 实体的属性 实体集内部和外部的联系 这也是信息系统中数据库设计的第一步 P S Chen于1979年提出了建立信息模型的一种方法 实体 联系方法 Entity RelationshipApproach 简称E R方法 应用此法建立的信息模型也就称之为E R模型 可编辑 60 3 3 3数据库技术与数据库管理系统 E R法是一种信息结构的图示法 它主要描述实体集之间的联系 因此 模型就是一种图示模型 有时又称E R图 信息模型是建立数据库的数据模型的基础 数据模型是面向数据库中数据的逻辑结构 按照著名的数据库专家E F codd的解释 一个数据模型实质上是一组向用户提供的规则 这组规则规定了数据是如何组织的 其结构怎样以及相应地允许进行哪些操作 可编辑 61 3 3 3数据库技术与数据库管理系统 一个数据库的数据模型至少应包含以下三个组成部分 一组规定的用以构造数据库的基本数据结构类型 一组数据操作或推导规则 完整性约束规则 数据模型有层次数据模型 网状数据模型 关系数据模型等 当前的主流数据库管理系统主要采用的是关系数据模型 这样的数据库管理系统也称之为关系型数据库系统 可编辑 62 3 3 4数据仓库与数据挖掘概述 数据仓库和数据挖掘技术从一开始就是面向应用的 数据仓库就是一个面向主题的 集成的 不可更新的 随时间不断变化的数据集合 它用以支持企业或组织的决策分析处理 可编辑 63 3 3 4数据仓库与数据挖掘概述 数据仓库的特点主要包括 数据仓库是面向主题的数据仓库是集成的数据仓库是稳定的数据仓库是随时间变化的 可编辑 64 3 3 4数据仓库与数据挖掘概述 由数据库发展到数据仓库的主要原因如下 数据太多 信息贫乏异构环境数据的转换和共享利用数据进行事务处理转变为利用数据支持决策数据库用于事务处理 若要达到辅助决策 则需要更多的数据 例如 如何利用历史数据的分析来进行预测 对大量数据的综合得到宏观信息等需要大量的数据 可编辑 65 3 3 4数据仓库与数据挖掘概述 一个数据仓库的基本体系结构中应有以下几个基本组成部分 数据源 指为数据仓库提供最底层数据的数据库系统及外部数据 监视器 负责感知数据源发生的变化 并按数据仓库的需求提取数据 集成器 将从运作数据库中提取的数据经过转换 计算 综合等操作