【導(dǎo)讀】■puter-aideddesign(CAD);■puter-aidedmanufacturing(CAM);■digitalpublishing;

　　

【正文】 （ CAM） CAM 數(shù)據(jù)庫(kù)中除了存儲(chǔ)與 CAD 系統(tǒng)類似的數(shù)據(jù)外，還包含與離散產(chǎn)品（如裝配線上的汽車）和連續(xù)產(chǎn)品（如化學(xué)化合物）相關(guān)的數(shù)據(jù)。 例如在化學(xué)制劑生產(chǎn)中， 可能會(huì)有監(jiān)視系統(tǒng)狀態(tài)信息（例如反應(yīng)堆容器的溫度、 流量和產(chǎn)量）的應(yīng)用程序。 還可能有控制各種各樣物理過(guò)程的應(yīng)用， 比如打開(kāi) 閥門(mén)、 給反應(yīng)堆容器加熱和增加冷卻系統(tǒng)的流量。 這些應(yīng)用通常是以層次的方式組織起來(lái)的， 高層的應(yīng)用監(jiān)視整個(gè)工廠，低層的應(yīng)用監(jiān)視單個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。 這些應(yīng)用必須實(shí)時(shí)地做出反應(yīng)，并且能夠調(diào)節(jié)過(guò)程以保證在固定的承受能力范圍內(nèi)保持較優(yōu)的性能。 這些應(yīng)用使用標(biāo)準(zhǔn)算法以定制規(guī)范相結(jié)合一對(duì)不同的情況做出反應(yīng)。 操作人員可以隨時(shí)基于系統(tǒng)必須保持的復(fù)雜歷史數(shù)據(jù)優(yōu)化性能，調(diào)整這些規(guī)則。 在這個(gè)例子中， 系統(tǒng)必須保持大量的分層次的數(shù)據(jù)，還必須保持這些數(shù)據(jù)之間的復(fù)雜關(guān)系。他還必須能夠快速定位需要查看得數(shù)據(jù)對(duì)變化做出反應(yīng)。 計(jì)算機(jī)輔助 軟件工程（ CASE） CASE 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)著與軟件開(kāi)發(fā)周期的各個(gè)階段相關(guān)的數(shù)據(jù)：規(guī)劃、需求收集和分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試、維護(hù)和文檔。 與 CAD 類似，設(shè)計(jì)可能非常大，并且一般的協(xié)作工程。 例如， 軟件配置管理工具允許項(xiàng)目設(shè)計(jì)、 代碼和文檔的并發(fā)共享。 此外，他還要追蹤這些組成部分之間的相互依賴的任務(wù)的進(jìn)度安排、成本估算和進(jìn)展監(jiān)控。 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信服務(wù)的傳遞。這些系統(tǒng)執(zhí)行諸如網(wǎng)絡(luò)路徑管理、 問(wèn)題管理和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等任務(wù)。 和前面曾經(jīng)討論過(guò)的化學(xué)制劑生產(chǎn)的例子相似， 這些系統(tǒng)還要處理復(fù)雜 的數(shù)據(jù)， 并且要求實(shí)時(shí)執(zhí)行和連續(xù)操作。 例如：一次電話呼叫可能涉及一系列的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備來(lái)將一個(gè)信息從發(fā)送者傳收到接收者； Node? Link? Node? Link? Node? Link? Node 其中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)（ Node）代表網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的一個(gè)端口， 每 一個(gè)鏈路（ Link）代表保留給那個(gè)連接的一段帶寬。然而，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能有多個(gè)不同的連接， 創(chuàng)建的任何數(shù)據(jù)庫(kù)都必須要處理一個(gè)復(fù)雜的關(guān)系圖。威力路由連接、診斷問(wèn)題和負(fù)載平衡，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)必須具有實(shí)時(shí)在這個(gè)復(fù)雜的圖中移動(dòng)的能力。 信息與計(jì)算科學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 辦公信息系統(tǒng)（ OIS）和多媒體系統(tǒng) OIS 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)著與計(jì)算機(jī)控制的商務(wù)信息相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括電子郵件、 文檔、 發(fā)票等。 威力對(duì)這個(gè)領(lǐng)域提供較好的支持，除了名稱、地址、時(shí)間和資金以外，還需要處理廣泛的數(shù)據(jù)類型。 目前，現(xiàn)代系統(tǒng)可以處理自由形式的文本、照片、表格、音頻和視頻序列。例如， 一個(gè)多媒體文檔可能包含文本、照片、電子數(shù)據(jù)表和語(yǔ)音解說(shuō)。文檔可能需要具有要求的特定結(jié)構(gòu)，這可能是石油標(biāo)記語(yǔ)言，如 SGML（標(biāo)準(zhǔn)化通用標(biāo)記語(yǔ)言）、 HTML（超文本標(biāo)記語(yǔ)言）或者 XML（可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言）等來(lái)描述，將在 29 章中討論。 文檔可能利用諸如基于 Inter 技術(shù)的電子郵件和公告板系統(tǒng)在許多用戶中共享。這樣的應(yīng)用也需要存儲(chǔ)比數(shù)字和文本串型元組結(jié)構(gòu)更豐富的數(shù)據(jù)。使用電子設(shè)備手寫(xiě)輸入的需求也在日益上升。盡管許多記錄可以使用手寫(xiě)分析技術(shù)描述成 ASCⅡ文本，但大多數(shù)這樣的數(shù)據(jù)還是很難描述的。 除了文字以外，手寫(xiě)數(shù)據(jù)還可能包含草圖、表格等。 在 DreamHouse 案例中，可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于多媒體處理的下列要求： ■ 圖像數(shù)據(jù)：客戶可能查詢一個(gè)出租房產(chǎn)的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)。 一些查詢可能只是簡(jiǎn)單地使用文本的描述來(lái)標(biāo)識(shí)想要房產(chǎn)的圖像。但在某些情形下，若能使用所希望的房產(chǎn)的某些圖像特征（ 例如凸窗、內(nèi)檐口或屋頂花園）進(jìn)行查詢更好。 ■ 視頻數(shù)據(jù)：客戶可能查詢一個(gè)視頻出租房產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。一些查詢可能只是簡(jiǎn)單的使用文本的描述來(lái)識(shí)別想要查詢的房產(chǎn)的視頻圖像。但也存在某些情形，用戶使用所希望房產(chǎn)的某些視頻特征（例如海景或群山環(huán)繞）來(lái)查詢會(huì)更好。 ■ 音頻數(shù)據(jù)：客戶可能查詢一個(gè)音頻出租房產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。一些查詢可能只是簡(jiǎn)單的使用文本的描述來(lái)識(shí)別想要的房產(chǎn)。 但也會(huì)存在某些情形，若能使用所希望的房產(chǎn)的某些音頻特征（例如附近交通噪聲）查詢可能會(huì)更好。 ■ 手寫(xiě)數(shù)據(jù)：工作人員可能在檢查出租房產(chǎn)的同時(shí)進(jìn)行記錄。一段時(shí)間后，他可能會(huì) 希望查詢這些數(shù)據(jù)，以獲得曾記錄過(guò)的位于 Nover Drive 的一些公寓信息。 數(shù)字出版 在未來(lái) 10 年里，出版業(yè)早商務(wù)實(shí)踐上可能會(huì)經(jīng)歷深遠(yuǎn)的變化。以電子形式存儲(chǔ)書(shū)籍、雜志、論文和文章，并且通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)將它們傳送給消費(fèi)者已經(jīng)成為可能。在辦公信息系統(tǒng)的支持下數(shù)字出版能夠處理包含文本、音頻、 圖像視頻數(shù)據(jù)和動(dòng)畫(huà)組成的多媒體文檔。在某些情況下，防盜網(wǎng)山的數(shù)據(jù)量大，可能已 PB 10 為單位，這是 DBMS 有史以來(lái)管理過(guò)的最大型的數(shù)據(jù)庫(kù)。 地理信息系統(tǒng)（ GIS） GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)著各種類型的空間和時(shí)間信息，例如用于土地管理和 水下資源開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)中的大部分時(shí)通過(guò)勘測(cè)和衛(wèi)星圖片獲得的，數(shù)據(jù)量很大?？梢允褂孟冗M(jìn)的模式識(shí)別技術(shù)根據(jù)外形、顏色材質(zhì)等標(biāo)識(shí)特征搜索。 例如， EOS(Earth Observing System,地球觀測(cè)系統(tǒng) )是一組由 NASA 在 20世紀(jì) 90 年代發(fā)射的衛(wèi)星，目的是為了收集信息，能夠支持科學(xué)家對(duì)地球的大氣、海洋和陸地的長(zhǎng)期發(fā)展 趨勢(shì)的研究。據(jù)估計(jì)，這些衛(wèi)星每年會(huì)返回 1/3 PB 以上的數(shù)據(jù)的信息。這些數(shù)據(jù)將與其他數(shù)據(jù)源綜合，存儲(chǔ)到 EOSDIS(EOS Data and Information System,EOS 數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng) )中。 EOSDIS 將同時(shí)為科學(xué)家和其他人員提供所需要的信息。例如， 學(xué)生將可以訪問(wèn) EOSDIS 看到世界氣候模式的模擬。數(shù)據(jù)庫(kù)的巨大規(guī)模，以及支持?jǐn)?shù)以千計(jì)的用戶所提出的大量信息查詢的能力，都給 DMBMS 帶來(lái)了許多挑戰(zhàn)。 交互和動(dòng)態(tài)的 Web 站點(diǎn) 考慮一個(gè)有在線目錄的銷售服裝的 Web 站點(diǎn)。站點(diǎn)保持著本站點(diǎn)的訪問(wèn)者偏愛(ài)信息的同居數(shù)據(jù)，并且允許訪問(wèn)者： ■ 瀏覽目錄中所有項(xiàng)目的縮略圖像， 并且可以選定其中一個(gè)得到完全大小的圖像以詳細(xì)信息 ■ 尋找符合用戶定義一組標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目。 ■ 得 到一個(gè)基于定制規(guī)格（例如，顏色、尺碼、質(zhì)地）的任意服裝款式的 3D 透視圖。 ■ 根據(jù)移動(dòng)、照明、背景、場(chǎng)合等調(diào)整地透視圖。 ■ 在工具條中列出的項(xiàng)目中的選擇附件進(jìn)行搭配。 ■ 選擇一個(gè)畫(huà)外音解說(shuō)，給出關(guān)于這種款式的更加詳細(xì)的信息。 ■ 查看到合適的折扣的流水帳單。 ■ 通過(guò)安全的在線交易技術(shù)完成購(gòu)買。 這種類型的應(yīng)用的要求與上面所述的一些高級(jí)應(yīng)用并沒(méi)有什么不同：需要處理多媒體內(nèi)容（文本、音頻、圖像、視頻數(shù)據(jù)以及動(dòng)畫(huà)），并且能夠根據(jù)用戶的喜愛(ài)和用戶的選擇交互式的修改顯示。除了處理復(fù)雜的 數(shù)據(jù)外，站點(diǎn)還因?yàn)橐峁?3D 透視圖而增加了復(fù)雜度。一些人爭(zhēng)論說(shuō)，在這種情況下數(shù)據(jù)庫(kù)不僅僅為訪信息與計(jì)算科學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 問(wèn)者提供信息，還要及參與出售、動(dòng)態(tài)提供定制信息并創(chuàng)造對(duì)訪問(wèn)者友好的氣氛（ King,1997） . 在第 28 章和 29 章將介紹， Web 現(xiàn)在為數(shù)據(jù)管理提供了一個(gè)新范例及 XML等很有前途的語(yǔ)言（尤其對(duì)電子商務(wù)市場(chǎng)）。 Forrester 研究組預(yù)言， B2B 模式的商務(wù)活動(dòng)將以每年 99%的速度增長(zhǎng)，并預(yù)期在 2020 年將達(dá)到 萬(wàn)億美元。此外在 2020年，電子商務(wù)將可達(dá)到 5%。隨著 Interent 的普及以及技術(shù)的更加復(fù)雜， Web 站點(diǎn)和企業(yè)對(duì)企業(yè)交易將處理更加復(fù)雜和相關(guān)連的數(shù)據(jù)。 其他一些高級(jí)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用包括： ■ 科學(xué)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用，存儲(chǔ)復(fù)雜的數(shù)據(jù)，用來(lái)描述一些復(fù)雜系統(tǒng)，例如早合成 化學(xué)化合物和基因素材的分子模型的系統(tǒng)。 ■ 專家系統(tǒng)，存儲(chǔ)人工智能（ AI）應(yīng)用的知識(shí)和規(guī)則。 ■ 其他有復(fù)雜和相關(guān)聯(lián)對(duì)象和過(guò)程數(shù)據(jù)的應(yīng)用 。