第14章 数据库更广泛的应用和研究领域

第14章数据库研究和应用的新领域

数据库的研究可以划分为三大类关于数据模型的研究经历了层次模型、网状模型、关系模型、语义模型、面向对象模型等的研究过程关于新技术的研究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关于数据库应用的研究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并行数据库

主动数据库

知识库模糊数据库多媒体数据库空间数据库

2并行数据库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。简单地说并行处理就是利用多个CPU和I/O资源来执行单个数据库操作。3并行数据库的可行性由于数据库模型、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；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；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并行数据库多个任务的并发执行单个任务的并行处理6单个任务的并行处理并行处理的思想就是将单个任务分解为多个更小的单元。不是通过一个进程完成所有工作，而是将任务并行化而使多个进程同时在更小的单元上运行。这可以极大地提高性能和最佳地利用系统。然而，并行处理的最关键部分是如何作出将单个任务分成更小的工作单元的正确决策。7Oracle的并行处理尽管现在每个主要的数据库供应商都声称可以提供并行处理能力，但每个供应商所提供的体系结构其实存在关键的差异，做的好的当属Oracle。8Oracle的并行处理根据可用资源、请求优先级和实际系统负载控制来平衡所有并行操作充分利用每种硬件投资――SMP、群集或MPP的优势——在任何时间保证最佳的吞吐量和连续的、优化的系统使用量可以自适应和动态调整SMP(SymmetricMultiProcessing),对称多处理系统MPP(MassivelyParallelProcessing)，大规模并行处理系统9主动数据库传统的数据库是被动地提供服务的数据库能否主动提供服务？什么是主动服务？10主动服务主动数据库通常采用的方法是在传统数据库中嵌入ECA（EventConditionActive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）。11主动数据库研究的主要课题

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；

执行模型，即研究ECA规则的处理和执行方式；

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；体系结构，目前主动数据库的体系结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。

12知识库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。13知识库的研究方法一方面是从人工智能出发研究知识库，另一方面是从数据库出发研究知识库。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14知识库管理系统的结构15模糊数据库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。

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。

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。

16模糊数据库系统

存储、管理和操作模糊数据的数据库。

存储的是以各种形式表示的模糊数据；

数据之间的联系是模糊的；

对数据的约束（如完整性）是模糊的；

数据的处理和操作是模糊的等。

17多媒体数据库传统的数据库也可以存储多媒体信息

不能认为存储了多媒体信息的数据库就是多媒体数据库

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

18空间数据库空间数据是用于表示空间物体的位置、形状、大小和分布特征等各方面信息的数据。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。空间数据库是数据库技术在地理信息系统（GIS，GeographicalInformationSystem）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。

19空间数据库的主要研究内容

空间数据模型

空间数据查询语言

点-线查询，例如查询某一河流（线）上的桥梁（点）

点-面查询，例如查询某一城市（面）的学校（点）

线-面查询，例如查询某一高速公路（线）所经过的城镇（面）

点-点查询，例如查询两个地点之间的距离

线-线查询，例如查询与某一高速公路相交的所有公路等

20空间数据库管理系统

——Oracle的Spatial模块

主要用于存储和处理空间数据，为空