數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互系統(tǒng).ppt
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1/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1.2演繹數(shù)據(jù)庫二、人機交互系統(tǒng)2.1人機交互系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求2.2人機交互系統(tǒng)的功能,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互系統(tǒng),本章內(nèi)容,2/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由四部分組成:1、數(shù)據(jù)庫(DB)2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)3、數(shù)據(jù)庫管理員4、用戶和應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成,3/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS),數(shù)據(jù)庫(DB),,應(yīng)用程序,,,,用戶,,,數(shù)據(jù)庫管理員,數(shù)據(jù)庫操作,數(shù)據(jù)庫操作,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),4/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu),內(nèi)模式,概念模式,外模式1,外模式n,,,,,,用戶視圖,管理員視圖,物理存儲,應(yīng)用程序1,應(yīng)用程序n,,…...,…...,,,,,,,,,,DB,DB,DB,DBMS,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),5/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)模型是計算機世界對現(xiàn)實世界進(jìn)行抽象、表示和處理的工具,是數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型的要素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性數(shù)據(jù)操作:描述系統(tǒng)的動態(tài)特性數(shù)據(jù)的約束條件:完整性規(guī)則及其定義機制,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,7/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)模型示例(關(guān)系模型),儲戶關(guān)系,帳戶關(guān)系,數(shù)據(jù)模型,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),8/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)模型,層次數(shù)據(jù)模型示例,張明亮,S55-503,,劉凌,N12-103,陳東華,N23-106,李林,S45-305,曹文,N20-206,,,,,,12,80000,21,20000,12,80000,36,10000,65,50000,21,20000,,,,,,,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),11/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能,1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)定義:模式、映射、約束、規(guī)則、用戶及其權(quán)限等數(shù)據(jù)操縱:插入、查詢、刪除、修改數(shù)據(jù)庫運行管理:事務(wù)管理、安全性檢查、完整性約束等數(shù)據(jù)組織、存儲和管理:組織、存儲和管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù),提高時空效率數(shù)據(jù)庫的建立和維護:創(chuàng)建、備份、恢復(fù)、重構(gòu)、性能監(jiān)控數(shù)據(jù)通信接口:格式轉(zhuǎn)換等,數(shù)據(jù)庫語言,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)庫語言處理系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1、數(shù)據(jù)描述語言(DDL)及其編譯程序用于描述數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2、數(shù)據(jù)操作語言(DML)及其編譯程序操作語言供用戶存儲、檢索、修改數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。,,12/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu),1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,數(shù)據(jù)字典,數(shù)據(jù)庫文件集合,應(yīng)用界面,簡單用戶,應(yīng)用程序員,復(fù)雜用戶,DBA等,應(yīng)用程序,查詢,數(shù)據(jù)庫模式,,,DDL編譯執(zhí)行,安全性檢查,查詢預(yù)處理,查詢優(yōu)化處理,完整性約束,DML預(yù)編譯,數(shù)據(jù)操作算法,記錄管理,應(yīng)用程序目標(biāo)代碼,存取方法并發(fā)控制緩沖處理系統(tǒng)恢復(fù)記錄存儲,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,14/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā),1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計可分為六個階段:(1)系統(tǒng)需求分析(2)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(3)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(4)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(5)數(shù)據(jù)庫實施(6)數(shù)據(jù)庫運行和維護,15/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā),1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,(1)系統(tǒng)需求分析,通過對用戶的信息需求和處理需求的調(diào)查分析,得到系統(tǒng)所必須的需求信息。,確定設(shè)計范圍確定計算機能夠處理的范圍和內(nèi)容。數(shù)據(jù)收集和分析獲得數(shù)據(jù)庫設(shè)計所必須的數(shù)據(jù)信息。寫出需求說明書對應(yīng)用系統(tǒng)需求分析建立文檔資料,包括:系統(tǒng)目標(biāo)、功能、性能、運行環(huán)境,及功能結(jié)構(gòu)圖、數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典等。,16/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā),1.1數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,(2)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計,對用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象,形成一個獨立于DBMS的概念模型。,概念結(jié)構(gòu):獨立于數(shù)據(jù)模型,獨立于數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu),獨立于DBMS,是現(xiàn)實世界與機器世界的中介是現(xiàn)實世界的一個真實模型,充分反映現(xiàn)實世界(實體與聯(lián)系)易于理解,便于與用戶交互容易調(diào)整易于向各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換,,17/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā),,(2)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計,描述方法:E-R方法(Entity—Relationship實體—聯(lián)系),由實體、聯(lián)系、屬性三個成份組成。,,姓名,,性別,,年齡,,,,,工作,,工種,,工具,,使用,,,,,,職工,n,1,1,n,用E-R圖進(jìn)行用戶視圖設(shè)計,18/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā),,(2)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計,步驟:,數(shù)據(jù)抽象,單用戶視圖設(shè)計,多用戶視圖集成,視圖分析與修改,概念結(jié)構(gòu)模型,,,,,19/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā),,(2)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計,將分E-R圖畫到一起,消除沖突,形成一致的視圖:屬性沖突:屬性域沖突(類型、取值范圍不同);屬性值度量單位不同。解決辦法:討論、協(xié)商等行政手段,命名沖突:同名異義(不同意義的對象在不同局部應(yīng)用中具有相同的名字);異名同義(一義多名)。解決辦法:討論、協(xié)商等行政手段,結(jié)構(gòu)沖突:同一對象在不同局部視圖中具有不同級別的抽象:解決辦法是遵循兩個準(zhǔn)則將屬性變?yōu)閷嶓w或?qū)嶓w變?yōu)閷傩?。同一實體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同,或者屬性的排列次序不完全相同(常見):解決辦法是使該實體的屬性取各局部視圖中屬性的并集,再適當(dāng)設(shè)計屬性的次序?qū)嶓w之間的聯(lián)系在不同局部視圖中呈現(xiàn)不同的類型:解決辦法是根據(jù)應(yīng)用的語義對實體聯(lián)系的類型進(jìn)行綜合或調(diào)整,20/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā),(3)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計,1:1聯(lián)系:在兩個實體各自的關(guān)系模式中各增加一個對方實體編碼屬性項。例如:教研室(教研室編號、主任編號、教研室名...)主任(主任編號、教研室編號、姓名...),將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為與某一DBMS相應(yīng)的具體數(shù)據(jù)模型,實體及其屬性的轉(zhuǎn)換:一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式,實體的屬性就是關(guān)系的屬性,實體的鍵就是關(guān)系的鍵例:學(xué)生(學(xué)號,姓名,出生日期,系,年級),轉(zhuǎn)換原則,1:n的聯(lián)系:在n方實體的關(guān)系模式中增加對方實體的編碼屬性項。例如:教研室(教研室編號、主任編號、教研室名...)教員(教員號、教研室編號、姓名、年齡...),21/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā),(3)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計,轉(zhuǎn)換原則,m:n的聯(lián)系:除兩個實體建立關(guān)系模式外,把“聯(lián)系”也建立關(guān)系例:學(xué)生(學(xué)生號、學(xué)生名…….)——E課程(課程號、課程名…...)——E選課(學(xué)生號、課程號、成績)——R,多元聯(lián)系的轉(zhuǎn)換:與該多元聯(lián)系相連的各實體的鍵以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性,關(guān)系的鍵為各實體鍵的組例:講授(課程號,教師號,書號),同一實體集的實體間聯(lián)系:按上述1:1,1:n,m:n分別處理,只不過相關(guān)的實體相同而已,具有相同鍵的關(guān)系模式可合并:將其中一個關(guān)系模式的全部屬性加入到另一個關(guān)系模式中,然后去掉其中的同義屬性,并適當(dāng)調(diào)整屬性的次序,22/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā),(4)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計,設(shè)計數(shù)據(jù)在物理設(shè)備上的存儲結(jié)構(gòu)存儲記錄包括:數(shù)據(jù)項、指針和記錄開銷。訪問路徑建立數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)項組合的索引。記錄實際存儲對記錄的聚類和劃分,以及物理塊大小的選擇。,23/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā),(5)數(shù)據(jù)庫實施,建立數(shù)據(jù)庫可利用具體DBMS提供的可視化工具也可直接使用SQL命令按照邏輯設(shè)計和物理設(shè)計階段的方案配置和定義數(shù)據(jù)庫、表(含存儲結(jié)構(gòu))、視圖、索引、約束、用戶、觸發(fā)器等整理并裝載數(shù)據(jù)(也可在下一步完成)應(yīng)用程序開發(fā)、試運行,(6)數(shù)據(jù)庫運行與維護——DBA負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù),關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化設(shè)計和開發(fā)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化設(shè)計1、數(shù)據(jù)依賴最常用的是函數(shù)依賴:X的每一個具體值都有Y唯一的具體值與之對應(yīng),則稱Y函數(shù)依賴于X,或者X函數(shù)決定Y,表示為:X→Y2、規(guī)范化設(shè)計方法一個關(guān)系模式滿足某一個指定的約束,稱此為特定范式的關(guān)系模式。,范式滿足一定約束要求的關(guān)系模式的集合,R∈nNF1NF?2NF?3NF?BCNF?4NF?5NF,表達(dá)式條件查詢,,一、數(shù)據(jù)庫查詢(一)數(shù)據(jù)庫列查詢1、查詢指定的列2、查詢?nèi)苛?、指定條件的查詢(二)條件查詢1、比較大小的查詢2、指定范圍的查詢3、指定集合的查詢4、字符匹配的查詢5、設(shè)計控制的查詢6、多重條件的查詢(三)組合查詢多條件的任意組合查詢。,表達(dá)式條件查詢,,二、數(shù)據(jù)項表達(dá)式計算的查詢在數(shù)據(jù)庫中有一種特殊的查詢?nèi)蝿?wù),需要得到某些數(shù)據(jù)項進(jìn)行數(shù)值計算(表達(dá)式計算)后的結(jié)果。這些數(shù)據(jù)項表達(dá)式計算的特點是:(1)表達(dá)式的形式是任意變化的。(2)表達(dá)式的計算是臨時進(jìn)行的。這種對數(shù)據(jù)項表達(dá)式計算的查詢不是查詢語句所能夠完成的,必須專門編制程序來完成這種特殊的查詢。編制這種查詢程序需要利用編譯技術(shù),完成對表達(dá)式的識別和解釋執(zhí)行。,24/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,演繹數(shù)據(jù)庫基本概念,演繹功能+關(guān)系數(shù)據(jù)庫=>演繹數(shù)據(jù)庫演繹推理:假言推理(形式邏輯)P,P→Q┣QP、Q為事實,P→Q為規(guī)則。,從已知的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中一事實(實數(shù)據(jù))推出一些新數(shù)據(jù),這些新數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫中所沒有的。這些在數(shù)據(jù)庫中不出現(xiàn)的,而由演繹推理推出的新數(shù)據(jù)稱為虛數(shù)據(jù)。,25/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,演繹數(shù)據(jù)庫基本概念,謂詞邏輯的合法表達(dá)式稱為合式公式,它由原子公式、連接詞和量詞組成。,原子公式:由謂詞、括號和括號中的項組成,辦公地點(劉凌、401),辦公地點(陳東華、402),辦公地點(張明亮、318),,26/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,演繹數(shù)據(jù)庫基本概念,連接詞:用來組合原子公式以形成較復(fù)雜的合式公式。,∧——合?。篜∧Q,當(dāng)P、Q皆為真時,才為真,否則為假;類似“AND”∨——析?。篜∨Q,當(dāng)P、Q中皆為假時,則為假,否則為真;類似“OR”——蘊涵:P=>Q,只有P為真,Q為假時,蘊涵式為假,否則為真;類似“ifPthenQ”~——否定。,量詞:?、?,例子:“張某送給屋里的每個人一件禮物”,(?y){[IN(y,ROOM)∧HUMAN(y)]=>(?x)[GIVE(ZHANG,x,y)∧PRESENT(x)]},27/三,一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,演繹數(shù)據(jù)庫實例,表3.6父子關(guān)系數(shù)據(jù)庫F(f,s),祖孫規(guī)則:F(X,Z)∧F(Z,Y)→G(X,Y),兩種邏輯規(guī)則,祖先規(guī)則:(1)F(X,Y)→A(X,Y)(2)A(X,Z)∧F(Z,Y)→A(X,Y),,二、演繹數(shù)據(jù)庫實例(續(xù)),建立如下兩種邏輯規(guī)則:1.祖孫規(guī)則F(X,Z)∧F(Z,Y)→G(X,Y)該規(guī)則表示X是Z的父親,Z是Y的父親,則X是Y的祖父。用父子關(guān)系數(shù)據(jù)庫F通過以上規(guī)則就得祖孫關(guān)系G。表3.6的數(shù)據(jù)庫得出的祖孫關(guān)系為:李學(xué)—李山,李平—李同,劉定—劉思,,二、演繹數(shù)據(jù)庫實例(續(xù)),2.祖先規(guī)則(1)F(X,Y)→A(X,Y)(2)A(X,Z)∧F(Z,Y)→A(X,Y)其中:(1)表示X是Y的父親,則X是Y的祖先,(2)表示X是Z的祖先,Z是Y的父親,則X是Y的祖先。父子關(guān)系F通過以上規(guī)則得到祖先關(guān)系A(chǔ)。,,28/三,,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,演繹數(shù)據(jù)庫的程序設(shè)計,祖先-子孫推理算法流程,主程序,k:=1,,檢索數(shù)據(jù)庫F(fk,sk),,輸出:sk(某晚輩)fk(祖先),,調(diào)用過程A(a,fk),,k:=k+1,k>n?,,,,,,結(jié)束,Y,N,A(a,z),i:=1,檢索數(shù)據(jù)庫是否存在F(fi,si=z)?,輸出:fi(祖先),調(diào)用A(a,fi),i:=i+1,i>n?,退出,,,,,,,,,,,,,,Y,Y,N,N,過程,29/三,,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,演繹數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu),演繹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由三部分組成:⒈傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)演繹數(shù)據(jù)庫擴充了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的作用。⒉具有演繹推理的機構(gòu)通過演繹推理能力,在實數(shù)據(jù)中推出虛數(shù)據(jù)。⒊數(shù)據(jù)庫和演繹推理之間的接口演繹推理機構(gòu)是邏輯的,而數(shù)據(jù)庫是非邏輯的,兩者需要有一個接口,以實現(xiàn)其物理上的連接。,30/三,,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,演繹數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu),演繹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu),,演繹數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)方法,在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的基礎(chǔ)上增加一個規(guī)則(RULE)處理層,實現(xiàn)演繹數(shù)據(jù)庫。演繹推理用PROLOG程序或者C程序來完成。接口部分的功能是將推理中的邏輯表示轉(zhuǎn)換成給定的DBMS中的數(shù)據(jù)操縱語言中的語句。查詢演繹數(shù)據(jù)庫時,查詢對象可能是實關(guān)系,或者是虛關(guān)系。當(dāng)是虛關(guān)系時,則由演繹推理機構(gòu)將其轉(zhuǎn)換成實關(guān)系,然后再由接口部分將其轉(zhuǎn)換成DBMS中的語句,最后通過DBMS操縱數(shù)據(jù)庫得到結(jié)果。,31/三,,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,演繹數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu),DBMS+RULE型演繹數(shù)據(jù)庫,32/三,,1.2演繹數(shù)據(jù)庫,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,演繹數(shù)據(jù)庫、智能數(shù)據(jù)庫和知識庫的關(guān)系,演繹數(shù)據(jù)庫演繹推理加入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能中。智能數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中加入歸納推理,類比推理等或然性推理,或加入自然語言理解,語音識別等人工智能中更多的技術(shù)。知識庫對知識的存儲和管理,不同于數(shù)據(jù)庫。,演繹數(shù)據(jù)庫、智能數(shù)據(jù)庫和知識庫的關(guān)系(續(xù)),,1、演繹數(shù)據(jù)庫和智能數(shù)據(jù)庫均以數(shù)據(jù)庫為主體兩者均是在數(shù)據(jù)庫上增加人工智能技術(shù)。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)只是知識庫中的事實。數(shù)據(jù)庫用于事務(wù)處理。2、知識庫包括大量規(guī)則知識或其它形式的知識知識庫一般用于專家系統(tǒng)或知識庫系統(tǒng)中進(jìn)行知識推理。,33/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,二、人機交互系統(tǒng),2.1人機交互系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求,(1)為決策者提供進(jìn)一步理解決策問題的過程:DSS通過交互向決策者展示問題的各個側(cè)面并通過交互使問題逐步深化,使決策者對問題的結(jié)構(gòu)認(rèn)識逐步深入、細(xì)化、清晰,使決策問題得以求解,人機交互是一個啟發(fā)用戶思維的過程。,(2)為決策者提供一種“身臨其境”的感受,便于其通過DSS提供的信息進(jìn)行決策。,(3)為DSS提供適應(yīng)新的決策問題及環(huán)境的手段通過交互,決策者可以構(gòu)造新的決策問題,增加新的模型及與模型有關(guān)的概念、數(shù)據(jù)和知識,以適應(yīng)新的環(huán)境變化的要求。,人機交互技術(shù)的發(fā)展過程,60年代,計算機語言的出現(xiàn),如FORTRAN、COBOL、ALGOL、BASIC。70年代,計算機圖形學(xué)的發(fā)展,如CAD、CAM、繪圖、電子印刷。80年代,窗口系統(tǒng)的應(yīng)用,如Windows、X-Window系統(tǒng)等。90年代,多媒體技術(shù)的發(fā)展。,人機系統(tǒng)模型,1.人的優(yōu)點人有創(chuàng)造性。有學(xué)習(xí)能力、有感情、有思想,具有創(chuàng)造和適應(yīng)新情況的能力。2.計算機的特點運算速度快,可達(dá)每秒萬億次。計算精度高,不會疲勞,抗惡劣環(huán)境比人強。3.人機分工發(fā)揮人機各自的特點,進(jìn)行人機分工和交互。,34/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,二、人機交互系統(tǒng),2.2人機交互系統(tǒng)的功能,人機系統(tǒng)模型圖,二、人機交互方式與設(shè)計,人機交互方式有多種形式菜單填表命令語言屏幕顯示窗口報表輸出,復(fù)雜報表的示意圖,三、多媒體表現(xiàn)與多媒體查詢,(一)多媒體數(shù)據(jù)特征復(fù)合性多樣性數(shù)據(jù)形式的多樣性格式化數(shù)據(jù)(數(shù)值、文字)非格式化數(shù)據(jù)(圖象、聲音)數(shù)據(jù)操縱的多樣性正文:瀏覽、歸檔圖象:放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、特征提取數(shù)據(jù)量大關(guān)系復(fù)雜(二)多媒體信息系統(tǒng),多媒體查詢,基于內(nèi)容的檢索1.靜止圖象檢索根據(jù)特征檢索檢索特征包括:顏色、紋理、形狀相似性檢索基于樣本圖象的相似性檢索瀏覽檢索2.視頻檢索鏡頭分割鏡頭分析與描述鏡頭的高層組織,多媒體內(nèi)容檢索的應(yīng)用,1.圖象數(shù)據(jù)庫檢索大容量圖象數(shù)據(jù)庫的檢索,如醫(yī)療圖象、地球遙感、面孔圖象等圖象數(shù)據(jù)庫的檢索。2.新聞節(jié)目的組織根據(jù)不同的主題將新聞報道進(jìn)行組織和劃分,便利新聞資料的制作和檢索。3.體育節(jié)目的編輯根據(jù)需要檢索足球射門、慢動作重放、比分改變、球場換人等鏡頭。,35/三,,第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與人機交互,二、人機交互系統(tǒng),2.2人機交互系統(tǒng)的功能,(1)具有對DSS的控制功能,允許決策者控制DSS的運行、控制數(shù)據(jù)庫和模型庫(2)向決策者提供多種式樣的交互方式(3)產(chǎn)生輸入/輸出(4)具有反饋、幫助、提示功能(5)具有適應(yīng)性,界面應(yīng)能定制和擴充,- 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- 數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng) 人機交互
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