在当前大数据时代下,随着计算机的应用领域越来越广泛,诸多领域都需要数据库技术的支持与应用,推动着数据库技术的发展。数据库是指长期保存在计算机的存储设备上,按照模型组织起来可以被共享应用的数据的集合。数据库技术是在特定信息集合环境下,利用专业软件对各种数据进行实时系统管理。数据库技术的主要作用就在于建立和维护数据库,并对大量数据进行组织和管理等处理。在信息时代的发展下,当前数据库技术的应用领域主要有多媒体数据库、移动数据库、空间数据库、信息检索系统、分布式信息检索和专家决策系统。
1、多媒体数据库
多媒体数据库是大数据时代下数据库技术与多媒体技术结合的产物,充分地发挥了多媒体技术和数据库技术的优势而构建出来的新型数据库。这类数据库主要存储声音、图像和视频等与多媒体相关的数据,根据多媒体数据信息进行个性化设计丰富界面,并且有效解决多媒体在数据库引入过程中面临的技术问题,有效避免数据库发生安全问题。
多媒体数据库有三个难题:
(1) 数据库的组织和存储是一个难点,媒体数据的数据量大,而且媒体种类和差异也大,从而影响数据库的组织和存储方法。
(2) 数据库技术与多媒体技术相结合的过程中会面临着很多不同类型的多媒体数据,如何确保这些多媒体数据之间的融合和兼容,已成为当下亟待解决的困难之一。
(3) 多媒体数据和人的交互问题突出,多媒体数据中融合的内容较多且类型复杂,多媒体数据库必须能够支持结构化数据和非结构化数据,才能更好地发挥多媒体技术与数据库技术结合的优势,贴合大数据时代的需求。
2.移动数据库
移动数据库概念
移动数据库是能支持移动式计算环境的数据库,移动数据库的特点是通过无线数字通信网络传播,移动数据库可以随时随地地获取和访问数据,在一些紧急情况下作用非常重要。利用这一特点,移动数据库技术可以在军事领域中发挥巨大作用。
移动数据库技术在军事领域中的具体应用有:
(1)指挥后勤装备物流:后勤装备物流指挥系统运用移动数据库技术,对多种运行数据进行采集和处理,科学地分配各种资源配置。具体应用场景为所的车队都有一台移动终端设备可以录入物资信息,行驶路程会被设备发送至总部,车队也能实时获得其他车队的位置信息,总部可以根据前方战况对车队下达即时的指令。
(2)移动代码指挥:利用移动数据库技术将代码作为战令,代码指挥具有强抗干扰能力,保密程度高等优点。目前有移动应急指挥视频安全布控系统,能提供现场图像、声音、位置等具体信息,可以在突发事件的预防、应对和处理中发挥重要作用。
(3)数字化士兵:美国的“陆地勇士”系统可以在战争中实现士兵与上下级的联系。
3. 空间数据库
(1).空间数据库概念
空间数据库是地理信息系统在计算机物理介质中储存的与应用相关的地理空间数据的总和。空间数据库的特点有数据量庞大,空间数据模型复杂,具有高可访问性等。
(2).空间数据库在农业领域的应用
空间数据库的研究始于20世纪70年代的地图制图与遥感图像处理领域,其目的是为了有效地利用卫星遥感资源迅速绘制出各种经济专题地图。如今,地理信息系统技术,遥感系统,全球定位系统技术已经广泛深入农业资源管理领域中。国内也建立了农业信息数据库,可以短时间内为农业科学化决策提供精确度高,实效好的信息。
4. 信息检索系统
信息检索系统是指根据特定的信息需求而建立起来的一种有关信息搜集、加工、存储和检索的程序化系统。
信息检索的发展经历了4个主要阶段:
(1) 手工阶段
信息载体基本上是以纸质为主,其工具本身是某类形式的印刷出版物,以手工进行查阅,从而得到所需的文献。
(2) 自动化阶段
在我国没有经历这一过程,就直接进入了计算机检索阶段,更确切地说是进入了计算机网络检索阶段。
(3) 计算机检索阶段
以计算机技术为主的现代信息技术的发展是计算机信息检索进步的基础。
职能
①存储职能。把有关信息的学科内容特征和外部特征著录下来,按一定次
排列组织起来,以便于查找各类信息资源。
②检索职能。提供一定的检索手段,使人们按照一定的检索方法,及时、准确、全面地查找出所需信息资源。
③报道职能。揭示某一时期、某一范围信息资源的发展状况。通过检索系统对信息资源的报道,了解学科的历史、现有水平和未来发展趋势。
结构
1.物理结构
信息检索系统的物理结构是信息检索所用的硬件资源(如计算机、网络)、系统软件(如Windows系列软件)及信息资源集合(数据库)的总和。
2.逻辑结构
信息检索系统的逻辑结构指系统所包括的功能模块或子系统及其相互关系。包括信息资源选择与采集子系统、信息标引子系统、词表管理子系统、数据库创建与维护子系统、提问处理子系统和用户检索接口子系统。
5.分布式信息检索
分布式信息检索是同时查询多个文档数据库的技术和方法。具体来说,检索系统在收到用户的查询时,首先会按照相关性对文档数据库进行选择,把查询送往选出的文档数据库,并从中得到返回的的检索结果,最后进行合并统一返回给用户。
分布式信息检索主要有三个重要的问题:如何来描述文档数据库(文档数据库的描述),针对给定的查询如何选择合适的文档数据库(文档数据库的选择),如何对返回的结果进行合并(查询结果的合并)。
6.专家系统
专家系统与数据库结合的紧密程度可以分为三种:
(1).弱耦合 基本功能是把一个标准数据文件 (SDF)转化成某种数据库文件格式,能够把数据按 此数据库文件格式写入数据库中.同时读取数据库中的数据,并转化成专家系统所要求的标准数据 库文件格式.
(2).松散耦合 松散耦合和弱耦合的区别在于它允许专家系统与数据库直接通信.而不用通过中间媒体一标准数据文件.松散耦合通常提供专家系统与数据库存取的一些特定命令,允许专家系统在推理之前从数据库中抽取数据.由于大多数专家系统知识库管理功能和数据 库管理系统都要驻留内存,因此只有比较小的数据库管理系统才有可能被装入专家系统中.从而建立专家系统与数据库管理系统的直接通道.
(3).紧耦合 松散耦合是具有一定限制的直接通信方式.紧耦合的设计目标是使专家系统在推理过程中的任一点都可以与数据库直接交互.即专家系统在任一时刻.任一位置上都可以从数据库读取数据或是把标准数据写入数据库中.紧耦合方式把知识库系统和数据库管理 系统集成起来,以数据库管理系统为主体,数据库管理系统不仅要管理数据库,而且也要管理知识库,把知识库也放到数据库管理系统中,交由数据库系统处理.
在层出不穷的新硬件、新应用驱动下,数据库系统的研究与开发已经进入新的时代,迫切需要新的数学理论、算法和新的工程架构实践,这为未来计划从事数据库研究的学者和数据库研发人员提供了巨大的机会。未来的数据库发展将偏重于应用领域,为新型的应用提供多种结构数据支持,使其更好地为人们服务。