數(shù)據(jù)的分析與建模

數(shù)據(jù)的分析與建模1數(shù)據(jù)的收集與分類1.數(shù)據(jù)的收集在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)收集最重要的方法是對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查與分析，如走訪有關(guān)人員，了解現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的運(yùn)作過(guò)程，收集各種原始憑證，并弄清數(shù)據(jù)的來(lái)龍去脈等。例如，在“中小學(xué)信息技術(shù)大賽”中，報(bào)名表和作品是重要的數(shù)據(jù)來(lái)源，因此，應(yīng)將這些數(shù)據(jù)資料收集起來(lái)。實(shí)踐（1）假如你是這次“中小學(xué)信患技術(shù)大賽”數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)者，根據(jù)我們的任務(wù)和目的，思考系統(tǒng)的需求是什么，需要收集什么樣的數(shù)據(jù)信息，把你認(rèn)為需要的信息列舉出來(lái)。（2）以小組為單位，每個(gè)小組用主辦單位的名義，設(shè)計(jì)一張參賽選手的報(bào)名表。2.數(shù)據(jù)的分類為了管理的方便，防止選手重名和作品重名帶來(lái)的混淆，我們?yōu)閰①愡x手設(shè)計(jì)了“選手編號(hào)”；為參賽作品設(shè)計(jì)了“作品編號(hào)”。另外，信息技術(shù)大賽中的作品很多都是多媒體作品，多媒體作品通常容量很大，在數(shù)據(jù)庫(kù)中如何管理它們呢？用數(shù)據(jù)庫(kù)管理多媒體信息，通常有兩種方法：一種是在數(shù)據(jù)庫(kù)中只記錄這些作品的屬性和引用位置，多媒體作品本身還是以文件的方式管理；另外一種是將多媒體數(shù)據(jù)也保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。在本書“中小學(xué)信息技術(shù)大賽”數(shù)據(jù)庫(kù)中，我們采取前一種方法，在數(shù)據(jù)庫(kù)中只記錄作品的屬性和引用位置，而作品本身還是以文件的方式保存。因此，在參賽作品的信息中，我們添加上“作品鏈接地址”的信息。經(jīng)過(guò)分析，最后，我們可以將構(gòu)建“中小學(xué)信息技術(shù)大賽”數(shù)據(jù)庫(kù)所需的基本數(shù)據(jù)分為三類。（1）有關(guān)參賽選手的信息，如：選手編號(hào)、姓名、性別、學(xué)段、電子郵箱。（2）有關(guān)參賽作品的信息，如：作品編號(hào)、作品名稱、作品類別、作品鏈接、作品大小。（3）有關(guān)參賽學(xué)校的信息，如：學(xué)校名稱、地址、聯(lián)系電話、電子郵箱。實(shí)踐為了系統(tǒng)地歸納同學(xué)們已經(jīng)學(xué)過(guò)的歷史知識(shí)，方便今后的復(fù)習(xí)和查找資料，我們準(zhǔn)備創(chuàng)建一個(gè)“歷史知識(shí)”數(shù)據(jù)庫(kù)。要求能夠按歷史人物查找與之相關(guān)的事件，以及事件發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和事件介紹；按事件名稱查找相關(guān)的人物和事件介紹；按時(shí)間、地點(diǎn)查找當(dāng)時(shí)相關(guān)的人物、事件等等。根據(jù)以上要求，請(qǐng)列舉出你需要哪些信息，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。2數(shù)據(jù)的抽象描述1.現(xiàn)實(shí)世界客觀存在的世界就是現(xiàn)實(shí)世界，它獨(dú)立于人們的思想之外?，F(xiàn)實(shí)世界存在著無(wú)數(shù)事物，每一個(gè)客觀存在的事物都可以看作是一個(gè)對(duì)象，而對(duì)象又有許多特征。比如，學(xué)生有姓名、年齡、愛好等特征。2.信息世界信息世界是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映，人的思維將現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)抽象化和概念化，并用文字符號(hào)表示出來(lái)，就形成了信息世界。下面是人們?cè)谘芯啃畔⑹澜邕^(guò)程中常常用到的術(shù)語(yǔ)：（1）實(shí)體。（2）屬性。（3）鍵。（4）聯(lián)系。實(shí)體集之間的聯(lián)系有三種：一對(duì)一聯(lián)系，一對(duì)多聯(lián)系，多對(duì)多聯(lián)系。3.機(jī)器世界機(jī)器世界又稱數(shù)據(jù)世界，信息世界中的信息經(jīng)過(guò)抽象和組織，以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，就稱為機(jī)器世界。與信息世界一樣，機(jī)器世界也有其用來(lái)描述數(shù)椐的習(xí)慣術(shù)語(yǔ)，這些術(shù)語(yǔ)與信息世界中的術(shù)語(yǔ)有著對(duì)應(yīng)的關(guān)系。（1）字段。（2）記錄。（3）文件。（4）關(guān)鍵字。4.三個(gè)世界的術(shù)語(yǔ)對(duì)照現(xiàn)實(shí)世界中，個(gè)體與個(gè)體之間總是存在著某些聯(lián)系。反映到信息世界中，是實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系，由此構(gòu)成概念模型。反映到機(jī)器世界中，是記錄與記錄之間的聯(lián)系。而概念模型在機(jī)器世界中的數(shù)據(jù)化表示，就是數(shù)據(jù)模型。關(guān)于三個(gè)世界之間的術(shù)語(yǔ)對(duì)應(yīng)關(guān)系，可由下圖表示。對(duì)象特征總體關(guān)鍵特征事物及其聯(lián)系實(shí)體屬性實(shí)體集鍵概念模型記錄字段文件關(guān)鍵字?jǐn)?shù)據(jù)模型現(xiàn)實(shí)世界信息世界機(jī)器世界3概念模型與E-R方法概念模型是從現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層抽象，是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具，也是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言，因此概念模型應(yīng)滿足以下三個(gè)方面的要求：（1）能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界，具有較強(qiáng)的表達(dá)能力，能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種要求。（2）簡(jiǎn)單、清晰，容易為人所理解。（3）要便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。E-R圖就是用特定的符號(hào)來(lái)描述E-R模型中實(shí)體集及實(shí)體集之間的聯(lián)系E-R圖包括三個(gè)圖素：（1）實(shí)體集。用矩形框表示，框內(nèi)標(biāo)注實(shí)體名稱。（2）屬性。用橢圓形表示，并用連線與實(shí)體連接起來(lái)。（3）實(shí)體之間的縣。用菱形框表示，框內(nèi)標(biāo)注聯(lián)系名稱，并用連線將菱形框分別與有夫?qū)嶓w相連，并在連線上注明聯(lián)系類型。下圖是E-R圖的基本圖素。實(shí)體名屬性名聯(lián)系名實(shí)體集屬性實(shí)體之間的聯(lián)系E-R圖的基本圖索建立實(shí)體—聯(lián)系模型（E-