數(shù)據(jù)庫與材料數(shù)據(jù)庫

1、數(shù)據(jù)庫材料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫材料數(shù)據(jù)庫l1.2 計算機數(shù)據(jù)處理技術經(jīng)歷了四個階段1、人工管理階段2、文件管理階段3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段4、高級數(shù)據(jù)庫階段第一節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結構數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結構l1.1 什么是工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？ 20世紀60年代 20世紀70年代 20世紀80年代 工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是用于存儲、管理和使用面向工程設計所需要的工程數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)模型。它將工程設計方法和數(shù)據(jù)庫技術相結合，人工智能及專家系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫技術相結合，達到智能化的CAD/CAM集成系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本知識l1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構成u數(shù)據(jù)庫u數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)u支持數(shù)據(jù)庫運行的軟、硬件環(huán)境u用戶用戶數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫

2、硬件/軟件平臺 應用程序數(shù)據(jù)集 1 應用程序數(shù)據(jù)集 2 應用程序數(shù)據(jù)集 n 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構成 應用程序文件 1 應用程序文件 2 應用程序文件 n 存取 方法 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構成應用程序 1應用程序 2應用程序 n數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) l數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是專門用于管理）是專門用于管理數(shù)據(jù)庫的計算機數(shù)據(jù)庫的計算機系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件。lDBMS能夠為數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)的定義、建立、能夠為數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)的定義、建立、維護、查詢和統(tǒng)計等操作功能，并完成對數(shù)維護、查詢和統(tǒng)計等操作功能，并完成對數(shù)據(jù)完整性、安全性進行控制的功能。據(jù)完整性、安全性進行控制的功能。l提供一個可

3、以方便地、有效地存取數(shù)據(jù)庫信提供一個可以方便地、有效地存取數(shù)據(jù)庫信息的環(huán)境息的環(huán)境.l分類：層次型、網(wǎng)絡型、關系型分類：層次型、網(wǎng)絡型、關系型l組成：數(shù)據(jù)描述和操縱語言、數(shù)據(jù)庫管理控組成：數(shù)據(jù)描述和操縱語言、數(shù)據(jù)庫管理控制程序和數(shù)據(jù)庫服務程序三部分制程序和數(shù)據(jù)庫服務程序三部分數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結構數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結構數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)存儲存儲管理程序管理程序查詢查詢處理程序處理程序事務事務管理程序管理程序模式更新模式更新更新更新查詢查詢數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的特點數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的特點 1.5工程數(shù)據(jù)庫的作用l可以減少研制產(chǎn)品的工作量、縮短研究周期、降低成本、提高效率和效益。材料科學與工程數(shù)據(jù)庫

4、材料科學與工程數(shù)據(jù)庫 l計算機材料性能數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點：l1、存儲信息量大，存取速度快l2、查詢方便l3、材料的性能對比，易于選材l4、使用靈活l5、功能強大l6、應用廣泛材料科學與工程數(shù)據(jù)庫材料科學與工程數(shù)據(jù)庫 與溫度相關的材料性能數(shù)據(jù)庫/srd/materials.htm美國國家標準研究所（NIST）的材料數(shù)據(jù)庫l北京科技大學等聯(lián)合材料腐蝕數(shù)據(jù)庫l武漢保護材料研究所磨損數(shù)據(jù)庫l航空航天部材料研究所航空材料數(shù)據(jù)庫l清華大學新材料數(shù)據(jù)庫 第二節(jié) 專家系統(tǒng)專家系統(tǒng) l2.2 專家系統(tǒng)的發(fā)展 1、20世紀60年代 專家系統(tǒng)產(chǎn)生DENDRAL2、20世紀70年代20 趨于成熟

5、3、20世紀80年代之后 走向?qū)嵱没蜕唐坊痩2.1 人工智能（Artificial Intelligence） 專家系統(tǒng)（Expert System） 專家系統(tǒng)是一種計算機程序，在某一特定領域內(nèi)，它能利用知識推理來解決人類專家才能解決的問題 2.3專家系統(tǒng)的工作原理 l知識庫l工作數(shù)據(jù)庫l推理機l知識獲取機制l解釋機制l人機接口專家系統(tǒng)的組成用 戶人 機 接 口綜合數(shù)據(jù)庫領域?qū)＜彝评頇C解釋程序知識獲得知 識 庫核心部分 知識庫、推理機 2.4專家系統(tǒng)的類型l解釋專家系統(tǒng)l預測專家系統(tǒng)l診斷專家系統(tǒng)l設計專家系統(tǒng)l規(guī)劃專家系統(tǒng)l監(jiān)視專家系統(tǒng)l控制專家系統(tǒng) 第三節(jié) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術人工神經(jīng)網(wǎng)絡技

6、術 l3.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡的組成u接受輸入信號的單元層稱為輸入層；u輸出信號的單元層稱為輸出層；u不直接與輸入輸出發(fā)生聯(lián)系的單元層稱為中間層或隱層。l3.1專家系統(tǒng)（Expert System）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(Artificial Neural Network) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(Artificial Neural Network) 是一種信息處理技術，力圖模擬人類處理問題方式去理解和利用信息。人工神經(jīng)網(wǎng)絡既可以解決決定性問題，又可以用于直接解決定量問題，具有較好的可靠性；擅長處理復雜的多元非線性問題；具有自學習能力，能從已有的數(shù)據(jù)中總結規(guī)律。 3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的組成 輸出層輸入層中間層3.3 神

7、經(jīng)元的組成人工神經(jīng)網(wǎng)絡的基本單元是神經(jīng)元，也稱為處理單元 aj1XX2XinXW1jW2jijWWnjjyi)()(1jjjjinijijjgySfXWS3.4人工神經(jīng)網(wǎng)絡采用的傳遞函數(shù) l（1）階躍函數(shù)l（2）分段線性函數(shù)l（3）S型函數(shù)。yiSjOaOyiaSjOyiaSjb111x1x2nxy1n2yyy1yyn2x1n2xxy1yyn2x1n2xx1xx23x4xy1y23yy4(a)(b)(c)(d)(e)3.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的結構形式 3.6 神經(jīng)網(wǎng)絡的學習方法l有指導的學習l沒有指導的學習3.7 誤差反傳神經(jīng)網(wǎng)絡構成和學習方法l誤差反向傳播（Back-propagation, BP)lBP神經(jīng)網(wǎng)絡的組成輸入模式順傳播輸出誤差逆?zhèn)鞑パh(huán)記憶訓練學