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資料庫科學嗎

發布時間: 2022-05-01 12:17:03

資料庫是什麼

資料庫
data base

為滿足某一部門中多個用戶多種應用的需要,按照一定的數據模型在計算機系統中組織、存儲和使用的互相聯系的數據集合。
帶有資料庫的計算機系統,除具備一般的硬體、軟體外,必須有用以存儲大量數據的直接存取存儲設備、管理並控制資料庫的軟體——資料庫管理系統(DBMS)、管理資料庫的人員——資料庫管理員 (DBA)。這樣的數據、硬體、軟體和管理人員的總體構成資料庫系統。資料庫僅是資料庫系統的一個組成部分。
資料庫系統的功能和特徵 資料庫系統由文卷系統發展而來。與文卷系統相比,這種系統具有數據、體系和控制三個方面的主要特徵。
數據特徵 在文卷系統中雖然程序與數據之間可用存取方法進行轉換,但文卷還是與應用程序對應的,即數據仍面向應用。每一應用各自建立自己的一組文卷。不同的應用若涉及相同的數據,則這些數據分別納入各自的文卷之中。文卷的各種記錄之間沒有建立聯系,因而數據冗餘度大。增加新的應用,必須同時增加新的文卷。因此,文卷系統中的文卷是無結構的、不易擴充的信息集合。資料庫則不僅描述數據本身,而且描述數據之間的聯系。它的數據結構反映了某一部門的整體信息結構,數據冗餘度小、易於擴充新的應用,因而是面向數據總體結構的信息集合,可為多個用戶共享。
體系特徵 一切數據都有邏輯和物理兩個側面。在資料庫系統中,數據邏輯結構的描述稱為邏輯模式。邏輯模式又分為描述全局邏輯結構的全局模式(簡稱模式)和描述某些應用所涉及的局部邏輯結構的子模式。數據物理結構的描述稱為存儲模式。這兩種模式總稱為資料庫模式。
資料庫系統中,用戶根據子模式編製程序。子模式與模式模式與存儲模式之間有軟體進行映射。因此,程序與數據之間具有兩級獨立性:物理獨立性和邏輯獨立性。數據的存儲模式改變,而模式可以不改變,因而不必改寫應用程序,這稱為物理獨立性。模式改變時,子模式可能不改變,也就不必改寫應用程序,這稱為邏輯獨立性。由於資料庫系統具備比較高的程序與數據的獨立性,可以使程序員在編制應用程序時集中精力考慮演算法邏輯,不必過問物理細節,而且可以大大減少應用程序維護的工作量。
控制特徵 資料庫數據數量龐大,結構復雜,又為多個用戶所共享。因此,必須由資料庫管理系統在定義、建立、運行以及維護時進行統一管理和控制,以保證資料庫數據的安全性、完整性和並發操作的一致性。此外,還必須有資料庫管理員專門負責對資料庫的管理、控制監督和改進。
由於資料庫系統具有上述特徵,它的出現使信息系統的研製從圍繞加工數據的程序為中心,轉變到圍繞共享的資料庫來進行。這便於數據的集中管理,有利於應用程序的研製和維護。數據減少了冗餘度和提高了相容性,從而提高了作出決策的相容性。因此,大型復雜的信息系統大多以資料庫為核心,資料庫系統在計算機應用中起著越來越重要的作用。
研究課題 資料庫研究的課題,主要涉及三個領域。
資料庫管理系統軟體的研製 DBMS是資料庫系統的基礎。研製DBMS的基本目標,是擴大功能,提高性能和可用性,從而提高用戶的生產率。70年代以來,研製的重點是探索關系資料庫管理系統的設計,內容包括關系數據語言、查詢優化、並發控制和系統性能等。另一類課題是對DBMS標准化的研究,即研究一個統一的DBMS體系結構的規范。
資料庫設計 這是在計算機系統具有的資料庫管理系統的基礎上,按照應用要求以及計算機系統所提供的數據模型和功能,設計一個結構良好、使用方便、效率較高的,以資料庫為核心的應用信息系統。這一領域主要的研究課題,是資料庫設計方法學和設計工具的探索。例如,運用軟體工程的方法和工具指導資料庫設計;研究資料庫設計各個階段中完備的方法和工具;以關系資料庫的規范化理論為指南進行資料庫邏輯設計等。
資料庫理論 主要研究關系資料庫理論。關系資料庫理論研究的意義,一方面在於它為資料庫學科奠定了理論基礎;另一方面它為資料庫設計提供了判別標准,從而成為資料庫設計的有力指南。研究的主要內容是關系的規范化理論。關系規范化理論已應用於資料庫設計的各個階段。
發展 資料庫技術是計算機科學中發展最快的領域之一,新的領域越來越多。
分布式資料庫系統 隨著70年代後期分布計算機系統的發展,相應地研究成功分布式資料庫系統。分布式資料庫系統是一個在邏輯上完整,而在物理上分散在若乾颱互相連接的結點機上的資料庫系統。它既具有分布性又具有資料庫的綜合性。這是資料庫系統發展的一個重要方向。分布式資料庫系統結構復雜,其中最復雜的是分布式資料庫管理系統。
資料庫機器 新的計算機系統的體系結構。它把由中央處理器包辦的資料庫操作分散給一些局部的部件來執行,或轉移到一個與主計算機相連的專用計算機去執行,以提高並行性。資料庫機器的發展,包括智能控制器和存儲器,專用處理機和資料庫計算機。
資料庫語義模型 資料庫的數據模型基本上屬於語法模型,語義體現很不完備,不能明顯地含有現實世界的意義。因此,用戶只能按照DBMS所提供的數據操縱語言訪問資料庫。語義模型能准確地描述現實世界中某個部門的信息集合及其意義,使用戶能基於對現實世界的認識或用類似於自然語言的形式來訪問資料庫。這方面的研究已發展為數據語義學。
資料庫智能檢索 資料庫技術和人工智慧相結合,根據資料庫中的事實和知識進行推理,演繹出正確答案,這就是資料庫的智能檢索。這涉及到自然語言用戶介面、邏輯演繹功能和資料庫語義模型等問題,如70年代末所開始的知識庫管理系統和演繹資料庫的研究。
辦公室自動化系統中的資料庫 研究在辦公室自動化系統中資料庫技術的應用,其中主要研究對各種非格式化數據如圖像、聲音、正文的處理,以及面向端點用戶的高級語言介面。

資料庫系統
database systems
由資料庫及其管理軟體組成的系統。資料庫系統是為適應數據處理的需要而發展起來的一種較為理想的數據處理的核心機構。計算機的高速處理能力和大容量存儲器提供了實現數據管理自動化的條件。
資料庫系統一般由4個部分組成:①資料庫,即存儲在磁帶、磁碟、光碟或其他外存介質上、按一定結構組織在一起的相關數據的集合。②資料庫管理系統(DBMS)。它是一組能完成描述、管理、維護資料庫的程序系統。它按照一種公用的和可控制的方法完成插入新數據、修改和檢索原有數據的操作。③資料庫管理員(DBA)。④用戶和應用程序。對資料庫系統的基本要求是:①能夠保證數據的獨立性。數據和程序相互獨立有利於加快軟體開發速度,節省開發費用。②冗餘數據少,數據共享程度高。③系統的用戶介面簡單,用戶容易掌握,使用方便。④能夠確保系統運行可靠,出現故障時能迅速排除;能夠保護數據不受非受權者訪問或破壞;能夠防止錯誤數據的產生,一旦產生也能及時發現。⑤有重新組織數據的能力,能改變數據的存儲結構或數據存儲位置,以適應用戶操作特性的變化,改善由於頻繁插入、刪除操作造成的數據組織零亂和時空性能變壞的狀況。⑥具有可修改性和可擴充性。⑦能夠充分描述數據間的內在聯系。

資料庫計算機
database computer

實現資料庫的存儲、管理和控制的一種專用計算機系統。它能十分快速而有效地完成各種資料庫操作,並能適應大型資料庫的管理。
由於微處理機技術和簡約指令集計算機(RISC)技術的飛速發展,使高檔微機和各種工作站(見計算機工作站)的價格越來越低,而處理能力和存儲容量卻越來越高。可以說,通用處理機在這方面的發展在較大程度上降低了人們對資料庫機的進一步研究的積極性,使得資料庫機的發展在一定程度上處於停頓狀態。面對這種嚴峻形勢,它的進一步發展必須解決成本太高和使用太專等問題,以爭得用戶。資料庫機的未來發展概括起來大概有以下幾方面:①充分利用大規模集成電路技術、並行處理和其他先進硬體技術,提高資料庫機的性能/價格比。②研究新的資料庫機體系結構和相應的並行操作演算法和軟體,提高整機系統的性能,使它能適應一些特殊應用中對海量資料庫進行管理的需求。③將它與人工智慧技術結合,做出有一定智能的資料庫機,使這種機器不但能對數據進行管理和控制,而且能支持對知識的加工和運用,從而在知識處理領域發揮作用。④充分利用分布資料庫技術,發展面向通用硬體和軟體的能在網路環境下使用的資料庫機,提高資料庫機的通用性。

⑵ 什麼是資料庫資料庫有什麼用

資料庫(Database)是按照數據結構來組織、 存儲和管理數據的倉庫。在1990年以後,數據管理不再是存儲和管理數據,而是轉變成用戶所需要的各種數據管理的方法。

資料庫具有能存在一起、能與多個用戶共享、具有盡可能小的冗餘度、與應用程序彼此獨立的作用。資料庫系統在各個方面都得到了廣泛的應用。

在信息化社會,充分有效的管理和利用各類信息資源,是進行科學研究和決策管理的重要前提。資料庫技術是管理信息系統、辦公自動化系統、決策支持系統等各類信息系統的核心組成部分,是進行科學研究和決策管理的重要手段。

(2)資料庫科學嗎擴展閱讀:

資料庫可以視為電子化的文件櫃——存儲電子文件的處所,用戶可以對文件中的數據運行新增、截取、更新、刪除等操作。

發明人是雷明頓蘭德公司。

資料庫管理系統(DBMS)是為管理資料庫而設計的電腦軟體系統,具有存儲、截取、安全保障、備份等基礎功能。資料庫管理系統可以依據它所支持的資料庫模型來作分類。

資料庫的類型有關系資料庫和非關系型資料庫兩種。資料庫模型有對象模型、層次模型(輕量級數據訪問協議)、網狀模型(大型數據儲存)、關系模型、面向對象模型、半結構化模型、平面模型。

⑶ 數據、資料庫、資料庫系統的區別

數據的四個基本概念

數據

數據是資料庫中存儲的基本對象,描述事物的符號記錄稱為數據。數據的含義稱為數據的語義,數據與其語義是不可分的。

資料庫(DB)

是長期儲存在計算機內、有組織的、可共享的大量數據的集合

資料庫管理系統(DBMS)

DBMS是一個大型復雜的基礎軟體系統,位於用戶與操作系統之間的一層數據管理軟體。DBMS能夠科學地組織和存儲數據、高效地獲取和維護數據。

DBMS具有數據定義(提供資料庫定義語言DDL),數據組織、存儲和管理(提供數據操作語言DML),資料庫的事務管理和運行管理(安全性等),資料庫的建立和維護等功能。

資料庫系統(DBS)

資料庫系統由資料庫、資料庫管理系統(及其應用開發工具)、應用程序、資料庫管理員四部分構成。

資料庫、資料庫系統、資料庫管理系統三者的區別

范圍最大的是資料庫系統DBS(database system),在概念上包含其他兩者。資料庫系統中,最外層的是資料庫應用系統DBAS(datebase application system),中間是資料庫管理系統DBMS(database management system),最里層才是資料庫DB(database)。資料庫系統是為了適應數據處理的需要而發展起來的一種較為理想的數據處理系統,也是一個為了實際可運行的存儲、維護和應用系統提供數據的軟體系統,是存儲介質 、處理對象和管理系統的集合體。

資料庫中的信息是通過資料庫管理系統來進行組織、存儲、管理、開發,資料庫是按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫。

而資料庫管理系統是前端與用戶交互的應用系統和資料庫之間的媒介,是一種操縱和管理資料庫的大型軟體,用於建立、使用和維護資料庫。

大白話個人理解

最煩用概念來解釋概念,按我個人的理解,可以把數據理解成一堆堆的貨物,資料庫就好比是一個大倉庫,想法設法要把各種量級的數據要給放進去,放好。而資料庫管理系統則要想辦法管理好這個倉庫,怎麼維護好讓數據別丟失,怎麼又快又省地增刪改查數據。而資料庫應用系統,就是提供給用戶的訪問介面,學過Web的東西可以結合MVC來理解這一點。

資料庫就好比Model,負責底層;數據管理系統好比Controller,負責交互;View好比視圖,封裝好讓用戶來用。而整個「MVC「合起來並稱資料庫系統,很多時候也簡稱資料庫,是廣義上的資料庫。

⑷ 資料庫技術是學什麼的

資料庫技術是現代信息科學與技術的重要組成部分,是計算機數據處理與信息管理系統的核心。資料庫技術研究和解決了計算機信息處理過程中大量數據有效地組織和存儲的問題,在資料庫系統中減少數據存儲冗餘、實現數據共享、保障數據安全以及高效地檢索數據和處理數據。

隨著計算機技術與網路通信技術的發展,資料庫技術已成為信息社會中對大量數據進行組織與管理的重要技術手段及軟體技術,是網路信息化管理系統的基礎。本章主要介紹資料庫技術的應用與發展、關系模型的基本概念、關系資料庫的設計理論及資料庫設計方法等內容,是學習和掌握現代資料庫技術的基礎。

1.1 資料庫技術的發展與應用
從20世紀60年代末期開始到現在,資料庫技術已經發展了30多年。在這30多年的歷程中,人們在資料庫技術的理論研究和系統開發上都取得了輝煌的成就,而且已經開始對新一代資料庫系統的深入研究。資料庫系統已經成為現代計算機系統的重要組成部分。

1.1.1 資料庫技術與信息技術
信息技術(Information Technology,IT)是當今使用頻率最高的名詞之一,它隨著計算機技術在工業、農業以及日常生活中的廣泛應用,已經被越來越多的個人和企業作為自己趕超世界潮流的標志之一。而資料庫技術則是信息技術中一個重要的支撐。沒有資料庫技術,人們在浩瀚的信息世界中將顯得手足無措。

資料庫技術是計算機科學技術的一個重要分支。從20世紀50年代中期開始,計算機應用從科學研究部門擴展到企業管理及政府行政部門,人們對數據處理的要求也越來越高。1968年,世界上誕生了第一個商品化的信息管理系統IMS(Information Management System),從此,資料庫技術得到了迅猛發展。在互聯網日益被人們接受的今天,Internet又使資料庫技術、知識、技能的重要性得到了充分的放大。現在資料庫已經成為信息管理、辦公自動化、計算機輔助設計等應用的主要軟體工具之一,幫助人們處理各種各樣的信息數據。

1.1.2 資料庫技術的應用及特點
資料庫最初是在大公司或大機構中用作大規模事務處理的基礎。後來隨著個人計算機的普及,資料庫技術被移植到PC機(Personal Computer,個人計算機)上,供單用戶個人資料庫應用。接著,由於PC機在工作組內連成網,資料庫技術就移植到工作組級。現在,資料庫正在Internet和內聯網中廣泛使用。

20世紀60年代中期,資料庫技術是用來解決文件處理系統問題的。當時的資料庫處理技術還很脆弱,常常發生應用不能提交的情況。20世紀70年代關系模型的誕生為資料庫專家提供了構造和處理資料庫的標准方法,推動了關系資料庫的發展和應用。1979年,Ashton-Tate公司引入了微機產品dBase Ⅱ,並稱之為關系資料庫管理系統,從此資料庫技術移植到了個人計算機上。20世紀80年代中期到後期,終端用戶開始使用區域網技術將獨立的計算機連接成網路,終端之間共享資料庫,形成了一種新型的多用戶數據處理,稱為客戶機/伺服器資料庫結構。現在,資料庫技術正在被用來同Internet技術相結合,以便在機構內聯網、部門區域網甚至WWW上發布資料庫數據。

1.1.3 資料庫技術發展歷史
數據模型是資料庫技術的核心和基礎,因此,對資料庫系統發展階段的劃分應該以數據模型的發展演變作為主要依據和標志。按照數據模型的發展演變過程,資料庫技術從開始到現在短短的30年中,主要經歷了三個發展階段:第一代是網狀和層次資料庫系統,第二代是關系資料庫系統,第三代是以面向對象數據模型為主要特徵的資料庫系統。資料庫技術與網路通信技術、人工智慧技術、面向對象程序設計技術、並行計算技術等相互滲透、有機結合,成為當代資料庫技術發展的重要特徵。

⑸ 什麼是資料庫具體的概念是什麼

資料庫是依照某種數據模型組織起來並存放二級存儲器中的數據集合。這種數據集合具有如下特點:盡可能不重復,以最優方式為某個特定組織的多種應用服務,其數據結構獨立於使用它的應用程序,對數據的增、刪、改和檢索由統一軟體進行管理和控制。從發展的歷史看,資料庫是數據管理的高級階段,它是由文件管理系統發展起來的。

資料庫的基本結構分三個層次,反映了觀察資料庫的三種不同角度。

(1)物理數據層。它是資料庫的最內層,是物理存貯設備上實際存儲的數據的集合。這些數據是原始數據,是用戶加工的對象,由內部模式描述的指令操作處理的位串、字元和字組成。

(2)概念數據層。它是資料庫的中間一層,是資料庫的整體邏輯表示。指出了每個數據的邏輯定義及數據間的邏輯聯系,是存貯記錄的集合。它所涉及的是資料庫所有對象的邏輯關系,而不是它們的物理情況,是資料庫管理員概念下的資料庫。

(3)邏輯數據層。它是用戶所看到和使用的資料庫,表示了一個或一些特定用戶使用的數據集合,即邏輯記錄的集合。

資料庫不同層次之間的聯系是通過映射進行轉換的。資料庫具有以下主要特點:

(1)實現數據共享。數據共享包含所有用戶可同時存取資料庫中的數據,也包括用戶可以用各種方式通過介面使用資料庫,並提供數據共享。

(2)減少數據的冗餘度。同文件系統相比,由於資料庫實現了數據共享,從而避免了用戶各自建立應用文件。減少了大量重復數據,減少了數據冗餘,維護了數據的一致性。

(3)數據的獨立性。數據的獨立性包括資料庫中資料庫的邏輯結構和應用程序相互獨立,也包括數據物理結構的變化不影響數據的邏輯結構。

(4)數據實現集中控制。文件管理方式中,數據處於一種分散的狀態,不同的用戶或同一用戶在不同處理中其文件之間毫無關系。利用資料庫可對數據進行集中控制和管理,並通過數據模型表示各種數據的組織以及數據間的聯系。

(5)數據一致性和可維護性,以確保數據的安全性和可靠性。主要包括:①安全性控制:以防止數據丟失、錯誤更新和越權使用;②完整性控制:保證數據的正確性、有效性和相容性;③並發控制:使在同一時間周期內,允許對數據實現多路存取,又能防止用戶之間的不正常交互作用;④故障的發現和恢復:由資料庫管理系統提供一套方法,可及時發現故障和修復故障,從而防止數據被破壞

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