第五章信息处理与数据库技术.ppt
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1、第五章 信息处理与数据库技术,问题的提出: 什么是信息?信息有什么特征? 在没有计算机的情况下,我们是如何来管理自己的资料信息的?财务是如何管理单位帐目的?,第五章 信息处理与数据库技术,学习目的和要求: 1.了解信息系统的有关概念和信息处理的一般方法和过程 2.理解信息系统开发、管理过程中与数据库技术的关系 3.知道数据库技术在计算机应用方面的重要地位 3.理解计算机在数据存储中数据逻辑结构和实际数据物理存储结构的联系 4.熟悉数据库技术应用的广泛性和重要性 5.知道数据库技术发展的趋势,5.1 信息系统概述,信息的定义:信息是经过加工后的数据,或者说是数据加工后的结果。它对接受者有用,对决
2、策或行为的发生有实现的或潜在的价值。 1、信息是客观世界中各种事物的特征反映。客观世界中的任何事物都在不停的运动和变化,呈现出不同的特征,经数据加工后的信息反映了事物的有关属性和状态,如时间、地点、程度等等。,2、信息是可以通信的。这里的通信是广义上的信息传播,可以是人类发明的各种通信形式,也可以是大自然本身所固有的信息传播形式,像春天万物复苏的信息就是大自然本身的造化。 3、信息形成知识和知识发现。这是对我们人类而言的。所谓知识反映客观世界中事物的各种信息进入我们大脑,对神经细胞作用后所留下的痕迹,是对客观世界事物规律性的认识和总结。,信息的属性 事实性。事实性是信息的核心价值,是信息的第一
3、属性。不符合事实性的信息不仅没有价值,还会产生误导。 时效性。信息的实时接收与其效用的大小是直接关联的,过时的信息没有价值的。 传输性。信息可以通过各种方式进行传输和扩散。信息的传输可以加快资源的传输。 共享性。信息可以共享,但不存在交换。我们平时说的交换信息实际上是信息共享。 不完全性。这是由于客观事物的复杂性和人们认识的局限性所决定的。所以,在收集数据时不要求全,而是要抓主要的,舍去次要的这样才能正确地使用信息。 层次性。这也是由于人们认识的不同而导致对信息价值判断、需求不同而不同。特别是在管理信息系统中更为明显,可以分为战略信息、战术信息和作业信息等。,信息的度量 信息量一个与接收主体有
4、关的量。 根据申农(Shannon)对信息量的定义: 这里xi 表示x的第i个状态,p(xi)代表出现第i个状态的概率。 H(xi)表示为消除对事件x的不确定性程度所需的信息量,单位是bit,信息系统的定义:信息系统(Information System,简记为IS)。一般指的是人造系统。所谓信息系统是人们为了进行有效的管理建构的完成数据收集、传输、储存、加工、维护和使用的人机系统,主要是由人和计算机网络系统组成。 几种常见的信息系统 事务处理信息系统 管理信息系统(简称MIS) 决策支持系统 数据挖掘系统 信息处理与数据库技术,5.2 数据库概论,数据模型,层次模型,网络模型,关系模型,数据
5、库的三级结构,概 念 视 图,存 贮 视 图,用户视图,用户视图,用户视图,用户级,概念级,内部级,数据库体系结构,内层:直接与硬件交互的数据库管理软 件, 它决定了数据存储在存储设备的实际位置。 概念层:定义数据的逻辑视图。在这层中定义了数据模型和模式图表,数据库管理系统的主要功能都在这一层。管理系统将来自数据内部的视图转化为用户的外部视图,起一个中介作用,使用户不直接与内层打交道。 外层:直接与用户交互的接口。本层将来自概念层的数据转化为用户所熟悉的格式和视图。,Database architecture,数据库管理系统,数据库管理系统(DBMS),硬件 软件 数据 用户 最终用户 应用程
6、序 规程,数据库管理系统(DBMS),数据库建库的要求,良好的共享性。 数据冗余最少 数据的一致性要求 实施统一的管理控制 数据独立 减少应用程序开发与维护的代价 统一安全、保密和完整性要求。 良好的用户界面和容易操作性,数据库系统的组成,应用程序 1,应用程序 m,应用程序 2,集成数据库管理软件,DBMS (数据库管理系统),OS,D,B,应用程序员,系统维护员,DBA 数据库管理员,用户,用户,用户,用户,应用程序子 模 快,模 式,DBMS,OS,D B,存贮模式,系统缓冲区,存取数据库的过程,3,2,7,8,6,5,4,应用程序A 状态 工作区,5.3 信息系统开发的一般方法与步骤,
7、三个世界的抽象模型,现 实 世 界,信 息世 界,计算机 世 界,物质系统,信息系统,数据库系统,ER图及其作用,教 师,学 生,课 程,S#,Name,age,TS,TC,SC,Teacher,Student,Course,T#,TN,TD,TG,S#,SN,SD,SA,C#,CN,PC,实体表示,属性表示,联系表示,实体与其属性的连接,教师号 姓名 系列 教研室 学号 姓名 系别 年龄 课程号 课程名 预修课号,Student,Teacher,TS,S#,SN,SD,SA,T#,TN,TD,TG,SC,TS,Course,S#,CN,PC,联系与实体集间的联连,统一建模语言(UML),信息
8、系统开发步骤,1可行性分析 2信息系统规划阶段 3信息系统分析阶段 4信息系统设计阶段 5信息系统开发实施阶段 6信息系统测试阶段 7信息系统安装调试阶段 8信息系统试运行阶段 9信息系统运行维护阶段 10信息系统更新阶段,信息系统开展的方法与步骤,系统的方法 :系统方法的要点归结起来就是应用系统的思想、数学方法和计算机技术的有机的结合。系统的思想就是把研究对象作为一个整体,既考虑信息系统的一般特性,也考虑种类信息的个性,并应用定量分析的方法,即数学的方法来研究系统的结构,建立起数学模型和运行模型,应用计算机技术进行模拟,以实现系统的最优化,实现对现实世界较精确的描述。在数学与计算机技术的结合
9、上往往最终都归结到数据库的研制开发上。 系统的开发中要按“三维结构”即时间维、逻辑维和知识维组成的立体结构进行:,时间维又划为7个阶段来进行 规划阶段:对系统进行定义、确定系统目标,制定开发规划和策略。 制定方案提出具体实施方案。 研制阶段:实现系统的研制方案。 试运行阶段:将研制结果投入试运行。 安装调试阶段:将整个系统安装好,拟定运行维护规范和运行计划。 运行阶段:按预期目标运行系统。 更新阶段:改进旧系统,使之成为新系统。,逻辑维是指系统开发过程中每个阶段所经历的步骤。分为7个步骤: 问题确定:通过收信数据、弄清问题的症结,确定这个阶段应该解决的问题。 确定目标及评价标准,即确定解决问题
10、应该达到的目标以及对阶段成果进行验证的标准。 系统综合:研究达到目标的各种方案和策略。 系统分析:通过建模,推断可供选择的各种方案的可能结果。 最优化:对各种方案的可能结果进行比较分析,求出最优的系统方案。 系统决策:在系统最优方案中进行选择,做出最后决策。 计划实施:将决策方案付诸实施。,知识维是指完成各阶段、各步骤所需的知识。这里涉及的是多学科知识的应用,包括工程知识、数学知识、社会科学、行为科学、控制论、计算机技术、通信技术、法律等。 信息系统在进行了充分的可行性研究调查之后,开发步骤也就是按照霍尔提出的方法在“三维空间”中展开,当然这是一个要经历多次反复的复杂的过程。,信息系统开发中要
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