1、高級數據庫技術與應用期末試題（2013）1.數據庫技術發(fā)展階段如何劃分，簡述當前數據庫技術熱點和發(fā)展趨勢。 （1）數據庫技術發(fā)展階段數據庫技術的發(fā)展，已經成為先進信息技術的重要組成部分，是現代計算機信息系統(tǒng)和計算機應用系統(tǒng)的基礎和核心。數據庫技術最初產生于20世紀60年代中期數根據數據模型的發(fā)展，可以劃分為三個階段：第一代的網狀、層次數據庫系統(tǒng)；第二代的關系數據庫系統(tǒng)；第三代的以面向對象模型為主要特征的數據庫系統(tǒng)。第一代數據庫的代表是1969年IBM公司研制的層次模型的數據庫管理系統(tǒng)IMS和70年代美國數據庫系統(tǒng)語言協(xié)商CODASYL下屬數據庫任務組DBTG提議的網狀模型。層次數據庫的數據模型

2、是有根的定向有序樹，網狀模型對應的是有向圖。這兩種數據庫奠定了現代數據庫發(fā)展的基礎。這兩種數據庫具有如下共同點：1.支持三級模式（外模式、模式、內模式）。保證數據庫系統(tǒng)具有數據與程序的物理獨立性和一定的邏輯獨立性；2.用存取路徑來表示數據之間的聯系；3.有獨立的數據定義語言；4.導航式的數據操縱語言。第二代數據庫的主要特征是支持關系數據模型（數據結構、關系操作、數據完整性）。關系模型具有以下特點：1.關系模型的概念單一，實體和實體之間的連系用關系來表示；2.以關系數學為基礎；3.數據的物理存儲和存取路徑對用戶不透明；4.關系數據庫語言是非過程化的。 第三代數據庫產生于80年代，隨著科學技術的不

3、斷進步，各個行業(yè)領域對數據庫技術提出了更多的需求，關系型數據庫已經不能完全滿足需求，于是產生了第三代數據庫。主要有以下特征：1.支持數據管理、對象管理和知識管理；2.保持和繼承了第二代數據庫系統(tǒng)的技術；3.對其它系統(tǒng)開放，支持數據庫語言標準，支持標準網絡協(xié)議，有良好的可移植性、可連接性、可擴展性和互操作性等。第三代數據庫支持多種數據模型（比如關系模型和面向對象的模型），并和諸多新技術相結合（比如分布處理技術、并行計算技術、人工智能技術、多媒體技術、模糊技術），廣泛應用于多個領域（商業(yè)管理、GIS、計劃統(tǒng)計等），由此也衍生出多種新的數據庫技術。分布式數據庫允許用戶開發(fā)的應用程序把多個物理分開的、

4、通過網絡互聯的數據庫當作一個完整的數據庫看待。并行數據庫通過cluster 技術把一個大的事務分散到cluster中的多個節(jié)點去執(zhí)行，提高了數據庫的吞吐和容錯性。多媒體數據庫提供了一系列用來存儲圖像、音頻和視頻對象類型，更好地對多媒體數據進行存儲、管理、查詢。模糊數據庫是存儲、組織、管理和操縱模糊數據庫的數據庫，可以用于模糊知識處理。一、搖籃和萌芽階段：首先使用DataBase一詞的是美國系統(tǒng)發(fā)展公司在為美國海軍基地在60年代研制數據中引用。（2）數據庫技術的熱點以及發(fā)展的主要趨勢：a.下一代數據庫技術的發(fā)展主流針對關系數據庫技術現有的局限性，理論界如今主要有三種觀點 :面向對象的數據庫技術將

5、成為下一代數據庫技術發(fā)展的主流 部分學者認為現有的關系型數據庫無法描述現實世界的實體，而面向對象的數據模型由于吸收了已經成熟的面向對象程序設計方法學的核心概念和基本思想，使得它符合人類認識世界的一般方法，更適合描述現實世界。甚至有人預言，數據庫的未來將是面向對象的時代。面向對象的關系數據庫技術 關系數據庫幾乎是當前數據庫系統(tǒng)的標準，關系語言與常規(guī)語言一起幾乎可完成任意的數據庫操作，但其簡潔的建模能力、有限的數據類型、程序設計中數據結構的制約等卻成為關系型數據庫發(fā)揮作用的瓶頸。面向對象方法起源于程序設計語言，它本身就是以現實世界的實體對象為基本元素來描述復雜的客觀世界，但功能不如數據庫靈活。因此

6、部分學者認為將面向對象的建模能力和關系數據庫的功能進行有機結合而進行研究是數據庫技術的一個發(fā)展方向。面向對象數據庫技術 面向對象數據庫的優(yōu)點是能夠表示復雜的數據模型，但由于沒有統(tǒng)一的數據模式和形式化理論，因此缺少嚴格的數據邏輯基礎。而演繹數據庫雖有堅強的數學邏輯基礎，但只能處理平面數據類型。因此，部分學者將兩者結合，提出了一種新的數據庫技術演繹面向對象數據庫，并指出這一技術有可能成為下一代數據庫技術發(fā)展的主流。b.數據庫技術發(fā)展的新方向非結構化數據庫是部分研究者針對關系數據庫模型過于簡單，不便表達復雜的嵌套需要以及支持數據類型有限等局限，從數據模型入手而提出的全面基于因特網應用的新型數據庫理論

7、。支持重復字段、子字段以及變長字段并實現了對變長數據和重復字段進行處理和數據項的變長存儲管理，在處理連續(xù)信息（包括全文信息）和非結構信息 （重復數據和變長數據）中有著傳統(tǒng)關系型數據庫所無法比擬的優(yōu)勢。但研究者認為此種數據庫技術并不會完全取代如今流行的關系數據庫，而是它們的有益的補充。c.數據庫技術發(fā)展的又一趨勢有學者指出 ：數據庫與學科技術的結合將會建立一系列新數據庫，如分布式數據庫、并行數據庫、知識庫、多媒體數據庫等，這將是數據庫技術重要的發(fā)展方向。其中，許多研究者都對多媒體數據庫作為研究的重點，并認為多媒體技術和可視化技術引入多媒體數據庫將是未來數據庫技術發(fā)展的熱點和難點。d.未來數據庫技

8、術及市場發(fā)展的兩大方向數據倉庫電子商務部分學者在對各個數據庫廠商的發(fā)展方向和應用需求的不斷擴展的現狀進行分析的基礎上，提出數據庫技術及市場在向數據倉庫和電子商務兩個方向不斷發(fā)展的觀點。他們指出 ：從上一年開始，許多行業(yè)如電信、金融、稅務等逐步認識到數據倉庫技術對于企業(yè)宏觀發(fā)展所帶來的巨大經濟效益，紛紛建立起數據倉庫系統(tǒng)。在中國提供大型數據倉庫解決方案的廠商主要有Oracle、IBM、Sybase、CA及Informix等廠商，已經建設成功并已收回投資的項目主要有招商銀行系統(tǒng)和國信證券系統(tǒng)等。當前，國內外學者對數據倉庫的研究正在繼續(xù)深入。與此同時，一些學者將數據庫技術及市場發(fā)展的視角瞄準電子商務

9、領域，他們認為 ：如今的信息系統(tǒng)逐漸要求按照以客戶為中心的方式建立應用框架,因此勢必要求數據庫應用更加廣泛地接觸客戶，而Internet給了我們一個非常便捷的連接途徑，通過Internet我們可以實現所謂的One One Marketing和One One business，進而實現E business。因此，電子商務將成為未來數據庫技術發(fā)展的另一方向。e.面向專門應用領域的數據庫技術許多研究者從實踐的角度對數據庫技術進行研究，提出了適合應用領域的數據庫技術如工程數據庫、統(tǒng)計數據庫、科學數據庫、空間數據庫、地理數據庫等。這類數據庫在原理上也沒有多大的變化，但是它們卻與一定的應用相結合，從而加強

10、了系統(tǒng)對有關應用的支撐能力，尤其表如今數據模型、語言、查詢方面。部分研究者認為，隨著研究工作的繼續(xù)深和數據庫技術在實踐工作中的應用，數據庫技術將會更多朝著專門應用領域發(fā)展。2.簡述關系數據庫三級模式兩級映射體系結構及其意義。（1）關系數據庫三級模式兩級映射體系結構為了有效地組織、管理數據，提高數據庫的邏輯獨立性和物理獨立性，人們?yōu)閿祿煸O計了一個嚴謹的體系結構，數據庫領域公認的標準結構是三級模式結構，它包括外模式、模式和內模式。內模式/模式確定它的物理獨立性，模式/外模式確定它的邏輯獨立性，也就是二級映射體系結構。1. 模式 模式又稱概念模式或邏輯模式，對應于概念級。它是由數據庫設計者綜合所有

11、用戶的數據，按照統(tǒng)一的觀點構造的全局邏輯結構，是對數據庫中全部數據的邏輯結構和特征的總體描述，是所有用戶的公共數據視圖(全局視圖)。它是由數據庫管理系統(tǒng)提供的數據模式描述語言(Data Description Language，DDL)來描述、定義的，體現、反映了數據庫系統(tǒng)的整體觀。 2外模式 外模式又稱子模式，對應于用戶級。它是某個或某幾個用戶所看到的數據庫的數據視圖，是與某一應用有關的數據的邏輯表示。外模式是從模式導出的一個子集，包含模式中允許特定用戶使用的那部分數據。用戶可以通過外模式描述語言來描述、定義對應于用戶的數據記錄(外模式)，也可以利用數據操縱語言(Data Manipulat

12、ion Lang uage，DML)對這些數據記錄進行。外模反映了數據庫的用戶觀。 3內模式 內模式又稱存儲模式，對應于物理級，它是數據庫中全體數據的內部表示或底層描述，是數據庫最低一級的邏輯描述，它描述了數據在存儲介質上的存儲方式翱物理結構，對應著實際存儲在外存儲介質上的數據庫。內模式由內模式描述語言來描述、定義，它是數據庫的存儲觀。 4. 兩級映射：模式/內模式映像、外模式/模式映像。正因為這兩級映射保證了數據庫中的數據具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。（1）模式/內模式的映像：該映像存在于概念級和內部級之間，實現了概念模式到內模式之間的相互轉換。（2）外模式/模式的映像：該映像存在于外部

13、級和概念級之間，實現了外模式到概念模式之間的相互轉換。（2）關系數據庫三級模式兩級映射意義數據按外模式的描述提供給用戶，按內模式的描述存儲在磁盤上，而概念模式提供了連接這兩級模式的相對穩(wěn)定的中間觀點，并使得這兩級的任意一級的改變都不另一級的牽制 在一個數據庫系統(tǒng)中，只有唯一的數據庫， 因而作為定義 、描述數據庫存儲結構的內模式和定義、描述數據庫邏輯結構的模式，也是惟一的，但建立在數據庫系統(tǒng)之上的應用則是非常廣泛、多樣的，所以對應的外模式不是惟一的，也不可能是惟一的。三級模式間的映射 數據庫的三級模式是數據庫在三個級別 (層次)上的抽象，使用戶能夠邏輯地、抽象地處理數據而不必關心數據在計算機中的

14、物理表示和存儲。實際上 ，對于一個數據庫系統(tǒng)而言一有物理級數據庫是客觀存在的，它是進行數據庫操作的基礎，概念級數據庫中不過是物理數據庫的一種邏輯的、抽象的描述(即模式)，用戶級數據庫則是用戶與數據庫的接口，它是概念級數據庫的一個子集(外模式)。 用戶應用程序根據外模式進行數據操作，通過外模式一模式映射，定義和建立某個外模式與模式間的對應關系，將外模式與模式聯系起來，當模式發(fā)生改變時，只要改變其映射，就可以使外模式保持不變，對應的應用程序也可保持不變；另一方面，通過模式一內模式映射，定義建立數據的邏輯結構(模式)與存儲結構(內模式)間的對應關系，當數據的存儲結構發(fā)生變化時，只需改變模式一內模式映

15、射，就能保持模式不變，因此應用程序也可以保持不變。 數據的獨立性是由DBMS的兩級映像功能來保證的。數據的獨立性包括數據的物理獨立性和數據的邏輯獨立性。（1）數據的物理獨立性：是指當數據庫的內模式發(fā)生改變時，數據的邏輯結構不變。由于應用程序處理的只是數據的邏輯結構，這樣物理獨立性可以保證，當數據的物理結構改變了，應用程序不用改變。但是為了保證應用程序可以正確執(zhí)行，我們需要修改概念模式/內模式之間的映射。（2）數據的邏輯獨立性：是指用戶的應用程序與數據庫的邏輯結構是相互獨立 。數據的邏輯結構發(fā)生改變后，用戶程序也可以不修改。但是為了保證應用程序的正常執(zhí)行我們要修改外模式/概念模式之間的映射。3.

16、關系數據庫有那些優(yōu)勢和不足，簡述對象關系數據模型及其與關系數據數據模型的聯系與區(qū)別。(1) 關系數據庫的優(yōu)勢: a靈活性和建庫的簡單性：從軟件開發(fā)的前景來看，用戶與關系數據庫編程之間的接口是靈活與友好的。目前在多數RDDMS產品中使用標準查詢語言SQL，允許用戶幾乎毫無差別地從一個產品到另一個產品存取信息。與關系數據庫接口的應用軟件具有相似的程序訪問機制，提供大量標準的數據存取方法。b結構簡單：從數據建模的前景看，關系數據庫具有相當簡單的結構（元組），可為用戶或程序提供多個復雜的視圖。數據庫設計和規(guī)范化過程也簡單易行和易于理解。由于關系數據庫的強有力的、多方面的功能，已經有效地支持許多數據庫納

17、應用。(2) 關系數據庫的不足:a. 數據類型表達能力差：從下一代應用軟件的發(fā)展角度來看，關系數據庫的根本缺陷在于缺乏直接構造與這些應用有關的信息的類型表達能力，缺乏這種能力將產生以下有害的影響，例如：大多數RDBMS產品所采用的簡單類型在重構復雜數據的過程中將會出現性能問題；數據庫設計過程中的額外復雜性；RDBMS產品和編程語言在數據類型方面的不協(xié)調。大多數現代的RDBMS產品已成熟地用于商務和財政方面，而這些領域不要求很高和很復雜的數據模型。雖然這些產品多多少少克服了一些以上所述的缺點，但從理論上看關系數據模型不直接支持復雜的數據類型，這是由于第一范式的要求，所有的數據必須轉換為簡單的類型

18、，如整數、實數、雙精度數和字符串。對于工程應用來說，這種不能支持復雜數據類型的典型結果就是需要額外地分解數據結構工作，這些被分解的結構不能直接表示應用數據，且從基本成分重構時也非常繁瑣和費時間。b復雜查詢功能差：關系數據庫系統(tǒng)的某些優(yōu)點也同時是它的不足之處。雖然SQL語言為數據查詢提供了很好的定義方法，但當用于復雜信息的查詢時可能是非常繁瑣的。此外，在工程應用時規(guī)范化的過程通常會產生大量的簡單表。在這種環(huán)境下由存取信息產生的查詢必須處理大量的表和復雜的碼聯系以及連接運算。 除非這些查詢以固定的例行程序方式提供，否則用戶就必須對SQL非常熟悉，以便適當地瀏覽數據庫，查出所需的信息。然而，一旦查詢

19、方式按固定例行程序方式進行，用戶最終就進行應用軟件的常規(guī)維護。但應用或人機接口軟件的變化又可能要求經常修改例行的查詢，數據庫結構的變化也可能導致例行查詢程序以及應用或人機接口軟件的失效。由于這些原因，關系數據庫系統(tǒng)的維護開銷可能是很大的。 由于關系數據庫不能提供足夠的構造能力及性能方面的原因，在進行較復雜的數據庫設計過程中，不可能將許多工程問題直接分解成一些簡單的部分。由于缺乏直接指針存取方法，所以查詢有關的信息需要花費時間。c支持長事務能力差；由于RDBMS記錄鎖機制的顆粒度限制，對于支持多種記錄類型的大段數據的登記和檢查來說，簡單的記錄級的鎖機制是不夠的，但基于鍵值關系的較復雜的鎖機制來說

20、卻很難推廣也難以實現。 d環(huán)境應變能力差：在要求系統(tǒng)頻繁改變的環(huán)境下，關系系統(tǒng)的成本高且修改困難。在工程應用中支持模式演變（schema evolution）的功能是很重要的，而RDBMS不容易支持這種功能。另外，關系數據庫和編程語言所提供的數據類型的不一致，使得從一個環(huán)境轉換到另一個環(huán)境時需要多至30的附加代碼(3)對象關系數據模型與關系數據模型的聯系與區(qū)別:a.關系數據模型具有較高的抽象層次，因此數據結構相當簡潔，只有一個核心概念即關系表，非常適合于一些常規(guī)的數據事務處理例如銀行業(yè)務、票務辦理、酒店預訂、工資和人事管理系統(tǒng)等。隨著計算機技術的發(fā)展，數據庫進入到一個更為廣闊的應用領域，例如多

21、媒體數據、網絡數據和移動對象數據管理。此時傳統(tǒng)關系數據庫的局限性就日漸顯露。b.關系模型不支持復雜數據類型，而復雜數據類型正是新型數據庫應用中基本對象。復雜數據的處理需要高級程序設計語言的參與，關系數據模型的限制使得像C+或Java等編寫的程序難以有效訪問數據庫數據c.由于提供了更好的程序組織形式和提高了程序的可靠性，面向對象方法和思想已為人們廣泛接受，從20世紀90年代開始，人們就沿著兩條途徑探討基于對象的數據庫系統(tǒng)：將面向對象的思想和方法引入關系數據庫，對其進行基于對象的擴展，這就是對象關系數據庫，其著眼點是將復雜類型數據引入到數據管理過程當中。將面向對象程序語言例如C+持久化，建立全新的

22、數據庫系統(tǒng)，這就是面向對象數據庫系統(tǒng)，其著眼點是將應用操作引入到數據管理過程當中。d.對象關系數據庫作為關系數據庫的面向對象擴展，其本質上還是基于關系數據模型；其特征是通過引入復雜數據類型突破了1NF限制，同時通過引入“繼承”和“引用”等技術增添了面向對象過程部分功能；其數據操縱語句是SQL（SQL3和SQL 2003）。e.對象關系數據庫系統(tǒng)采用對象關系數據模型，而對象關系數據模型是經典關系數據模型的擴充。傳統(tǒng)關系模型中數據類型主要有整數、實數、字符串、時間型等簡單（原子）數據類型，對現實中較為復雜的實體缺少必要模擬和表現能力。因此，對象關系數據模型就以數據類型擴充為主線而實現關系數據模型的

23、面向對象擴充。3.時態(tài)數據庫分為哪幾種類型，簡述各類時態(tài)數據庫的基本特征。傳統(tǒng)數據庫例如關系數據庫描述數據進入數據庫時所反映現實世界當前狀態(tài)。當這種狀態(tài)發(fā)生改變時需要通過合適的更新（插入、刪除和修改）再反映到數據庫當中，這種更新通常發(fā)生后，原先的狀態(tài)就“自然”消失。對于許多應用系統(tǒng)來說，只保存當前狀態(tài)是不夠的。例如銀行系統(tǒng)、人事系統(tǒng)和醫(yī)療系統(tǒng)等等，它們都需要著力維護相關的歷史數據信息。需要顯式表示和管理與時間相關的數據就是時態(tài)信息。時態(tài)數據的形式特征是其由不顯含時間的數據和相應的時間標簽組成，而本質是需要將數據本身與特定的時間例如數據的生命周期等緊密結合，時間的處理和數據的管理相融相合，是數據

24、與其相關時間的整合體，因此，常規(guī)數據庫就不能有效進行時態(tài)數據的管理。時態(tài)數據庫分為以下幾種類型：快照數據庫快照數據庫（Snapshot Database）以在特定時刻瞬間快照建立模型?，F實世界是變化的，快照數據庫可以反映其某一個瞬間的情況?？煺諗祿鞜o法表示屬性與時間的關系，沒有維護狀態(tài)變遷的能力，只進行當前數據庫狀態(tài)的查詢和更新，不能進行以往歷史數據的查詢，而且隨著時間演進，其更改的歷史數據將會丟失。它也不能進行含有時間因素的推理。快照數據庫實際上是一種非時態(tài)數據庫，它反映數據的當前狀態(tài)，時間推移將導致數據庫狀態(tài)不斷改變，新狀態(tài)將覆蓋舊的狀態(tài)。 快照數據庫由靜態(tài)的二維關系表組成，分別是屬性維

25、和元組維。數據庫狀態(tài)變遷由事務實現，一旦事務提交，其狀態(tài)變遷就立即生效，原來數據庫狀態(tài)也就完全丟失。下圖表示了快照數據庫的特性?？煺諗祿熘袩o法表示屬性與時間的關系，沒有維護狀態(tài)變遷的能力，不能夠進行與時間相關的任何工作，快照數據庫狀態(tài)之間轉變的確切時刻是發(fā)生在Commit的時刻。這種數據庫稱為“快照數據庫”，意思是它只把握數據庫的當前的一個快照狀態(tài)，“快照”狀態(tài)是隨著時間在不斷改變的。這里所說的“快照”和關系數據庫中的“快照”的概念不同：關系數據庫中快照是為了處理的需要（比如年底結帳的需要）對某個時刻（12月31日23時59分59秒）數據庫中的數據進行獨立的數據備份。而這里使用的“快照”只是

26、指數據庫只保留一個數據庫狀態(tài)（通常是當前狀態(tài)）的性質。 從時態(tài)數據庫的觀點來看，快照數據庫不區(qū)分事務時間和有效時間?？煺諗祿熘械幕炯俣ㄊ牵捍鎯υ谙到y(tǒng)中的元組一定是現實世界中的有效事實?；貪L數據庫回滾數據庫(Rollback Database)支持事務時間，它按事務時間進行編址，保存過去每次事務提交，狀態(tài)演變之前的狀態(tài)?；貪L數據庫由三維的回滾關系組成，在屬性維和元組維的基礎上增加了事務時間維，因此可看作一個按時間編址的瞬象序列。每一個時間點都對應于一個二維快照數據庫。歷史數據庫快照數據庫考察特定時刻下現實世界的一個狀態(tài)，反應了某一個瞬間的情況。例如圖1是一個快照數據庫的例子。從表2可以知道P

27、eter的一些基本信息。但是，對于 “Peter5年前是否為講師？” 這樣的問題，除非對數據表的結構進行特殊處理，否則將難以得到所需結果。為了解決此類問題，就需引入歷史數據庫。表2 快照數據庫NoNameBirthdayTitle019504478Peter1969-6-6Lecturer019504479James1966-7-8Prof.019504480Bush1963-8-16Prof.歷史數據庫與快照數據庫的主要區(qū)別是支持有效時間。在數據庫中添加對有效時間的支持后，就可以把上表改造成新的表如表3所示。表3 添加有效時間的數據庫NoNameSalaryTitleVTsVTe019504

28、478Jhon3000Lecturer1991-071994-09019504478Jhon4500Assiant-Prof.1994-102000-05019504478Jhon8000Prof.2000-062003-08019504478Jhon8000President2003-082006-08019504479White5000Assiant-Prof.2002-062007-09019504479White6500Prof.2007-10NOW對于上述問題“Jhon 5年前是不是講師？”。假如現在是2003年，那么可知5年前，即1998年Jhon已經不是講師，而是副教授。 從這個

29、例子可以看到，加入了有效時間的歷史數據庫可以大大增加系統(tǒng)包含的信息量，方便人們對信息的處理。雙時態(tài)數據庫回滾數據庫和歷史數據庫各具優(yōu)點，因此，可以設計一種數據庫，使它既支持事務時間又支持有效時間，這就是雙時態(tài)數據庫（Bitemporal Database）。雙時態(tài)數據庫集成了前三種類型數據庫的基本功能特性，儲存了數據庫和現實世界兩者發(fā)展的歷史。 雙時態(tài)數據庫由時態(tài)關系組成，其時態(tài)關系是一個四維結構。其中兩維是屬性和元組，另外兩維是事務時間和有效時間，一個時態(tài)關系可以看成是一個歷史關系的序列。對時態(tài)關系的一個回滾操作則是選取了一個特定的歷史關系，可對該歷史關系進行查詢。而每一個事務則引起一個新的

30、歷史關系的建立。雙時態(tài)數據庫如圖2所示。圖2 雙時態(tài)數據庫雙時態(tài)關系的一種實現方法就是組合回滾數據庫和歷史數據庫成為新的數據庫。 圖3是一個元組的四個歷史數據庫中的有效時間片斷組合。我們只是在原來的三維結構的基礎之上加了第四維有效時間維，使得數據庫變?yōu)樗膫€維結構，元組維和屬性維與原來無異，故不在此給出。圖3 雙時態(tài)數據庫的兩個時間維只要在事務維中任意截取事務時間點就可以找到相應的元組的有效時間段，不同的事務時間點對應不同的有效時間段（一般是這樣的，當然也有有效時間段是一樣的不同事務時間點，如事務時間點T1 和T2 的有效時間段是一樣的）。 可以看出，在事務時間軸上，取不同的時間點，就產生不同的

31、歷史數據庫，我們可以對上圖中的對應于四個事務時間點T1，T2，T3，T4的歷史數據庫進行查詢操作。當然圖中所示的只是一個元組的四個歷史數據庫中的有效時間片斷組合，對于其他元組的情況可以類似的進行推理，而后，這些元組組合到一起即形成了四個不同的歷史數據庫。 所以，這四個歷史數據庫也可以成為是快照歷史數據庫，說是快照，是因為這四個數據庫是分別是四個事務時間的快照；說是歷史數據庫，是因為每個數據庫里面的紀錄是歷史數據庫屬性的，記載的是現實元組的真實變化的時間，而非數據庫狀態(tài)變化的時間，我們可以在這四個數據庫里面進行增加、改正、刪除及查詢的工作。 在雙時態(tài)數據庫中，我們可以在當前時間對以前的事務時間T

32、1時的該元組屬性或有效時間進行改動。例如，可以在T4時間對T1時的歷史快照數據庫進行修改，通過改變有效時間區(qū)間t1，t2和t3為t1和 t3?？墒沟迷赥1時的快照歷史數據庫中的元組屬性（時間屬性）得到了改變。但原先事務時間不能改動，只是增加了一個新的紀錄，該記錄的事務時間是T4，記錄內容是把原來的有效時間進行了改變。 由此可見，雙時態(tài)數據庫具有回滾數據庫和歷史數據庫的特性，在保存數據庫變遷歷史的同時，也保存了現實世界的真實的數據屬性，真正體現了對數據時態(tài)屬性的全面支持。當然，時態(tài)數據庫是以犧牲大容量的儲存空間為代價的，對雙時態(tài)數據庫的儲存進行優(yōu)化是時態(tài)數據庫研究的一個重要工作。5.試述數據、信

33、息和知識之間聯系與區(qū)別，知識分為哪幾種類型？（1） 數據、信息和知識之間聯系與區(qū)別：數據，知識和信息是三個相關的概念，平常使用中經常不加區(qū)別，但從語義范疇上考慮三者并不具有相同語義，特別表現在其表達的側重面有所不同，信息是加工后的數據，信息也是數據，知識是一種可以進行推理的信息，知識仍然是數據，a. 數據是對客觀事物記錄下來的、可以鑒別的符號，這些符號不僅指數字，而且包括字符、文字、圖形等等；數據經過處理仍然是數據。處理數據是為了便于更好地解釋，只有經過解釋，數據才有意義，才成為信息；可以說信息是經過加工以后、并對客觀世界產生影響的數據。b. 信息 (1nformation) 是對客觀世界各種

34、事物的特征的反映，是關于客觀事實的可通訊的知識。c. 所謂知識，就是反映各種事物的信息進入人們大腦，對神經細胞產生作用后留下的痕跡。知識是由信息形成的。d. 在管理過程中，同一數據，每個人的解釋可能不同，其對決策的影響可能不同。結果，決策者利用經過處理的數據做出決策，可能取得成功，也可能失敗，這里的關鍵在于對數據的解釋是否正確，即：是否正確地運用知識對數據做出解釋，以得到準確的信息。（2）知識的類型：世界經合組織（OECD）1996年年度報告（以知識為基礎的經濟）將知識分為四種類型：1.知道是什么的知識（Know-what）主要是敘述事實方面的知識。2.知道為什么的知識（Know-why）,主

35、要是自然原理和規(guī)律方面的知識。3.知道怎么做的知識（Know-how）,主要是指對某些事物的技能和能力。4.知道是誰的知識（Know-who）,涉及誰知道和誰知道如何做某些事的知識。一般分類n1事實性知識：用于描述領域內的有關概念、事實、事物的 屬性及狀態(tài)。如：中國航母在進行遠洋航行，太陽從東方 升起等。 n2過程性知識：與領域相關的、用于指出如何處理與問題相 關的信息以及求得問題的解。 例如，當信道暢通時，請 發(fā)綠色信號等。 n3控制性知識：又稱為深層知識及元知識，是關于如何運用 已有的知識進行問題求解的知識，也稱為關于知識的知識 按知識作用范圍 常識性知識：通用性知識，適用于所有領域；如一年有四個季節(jié)。 領域性知識：面向某個具體領域的知識，是專業(yè)性知識，如疾病診斷的知識。 按知識的確定性 確定性知識：指其邏輯值為真或假的知識，是精確性知識。例如，他是男性公民。 不確定性知識：不精確、不完