管理信息系统_第3章_1,2_

1、第三章 管理信息系统的技术基础主 讲：张 波管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统信息技术的科学体系和发展现状信息技术的基础知识计算机技术发展历程通信技术的内涵数据库技术的内涵了解数据仓库和数据挖掘管理信息系统管理信息系统1. 信息技术的内涵 “描述性定义”“功能性定义” 理论方法论观点信息技术是有关信息的搜集、加工、存储、检索、传递及利用的理论和方法的总称。 技术基础能动论观点信息技术是借助于以微电子学为基础的计算机技术和电信技术的结合而形成的手段，对声音的、图像的、文字的、数字的和各种传感信号的信息进行获取、加工处理、存储、传播和使用的能动技术。 信息功能论观点信息技术是关于信息

2、的产生、识别、提取、变换、存储、传递、处理、检索、分析、决策、控制和利用的技术。管理信息系统管理信息系统 技术综合论观点信息技术是指一个信息系统在采集、输入、描述、存储、处理、输出和传递信息中所使用的相关技术的总和。 技术拓展论观点信息技术是能够延长或扩展人的信息能力的技术。广义上来看，信息技术就是能够扩展人类信息器官的各种技术的总称，是涉及信息的生产、获取、检测、识别、变换、传递、处理、存储、显示、控制、利用和反馈等信息活动的所有技术的集合。管理信息系统管理信息系统2. 信息技术体系核心：通信技术+计算机技术接口：感测技术+控制技术 基础技术与方法最底层(新材料、新能源、学科技术理论) 支撑

3、技术第二层(机械、电子、激光、生物) 主体技术第三层(感测、通信、信息处理和控制) 应用技术最上层(庞大的应用技术群)应用技术主体技术支撑技术基础技术与方法管理信息系统管理信息系统计算机技术：1. 计算机技术的发展算盘管理信息系统管理信息系统 法国科学家布莱斯法国科学家布莱斯帕斯卡帕斯卡(Blaise Pascal：16231662年年)是被公认为是制造出机械是被公认为是制造出机械加法器加法器的第一人。的第一人。 管理信息系统管理信息系统 德国著名数学家戈特弗里德德国著名数学家戈特弗里德威威廉廉莱布尼茨莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz：1646阿阿1716年年)将将

4、帕斯卡的帕斯卡的“加法器加法器”扩大为乘除扩大为乘除运算运算 管理信息系统管理信息系统机械计算器 法国人法国人 德德-科马科马 发发明了机械计算器，明了机械计算器，可进行加、减、乘、可进行加、减、乘、除四则运算。除四则运算。管理信息系统管理信息系统英国剑桥大学著名科学家查英国剑桥大学著名科学家查理斯理斯巴贝奇巴贝奇(Charles Babbage：17921871年年)在在1822年研制出第一台差年研制出第一台差分机。分机。1833年，又研制出年，又研制出分析机。奠定了现代计算机分析机。奠定了现代计算机的基础。的基础。Babbage(17921871年)管理信息系统管理信息系统 英国数学家布尔

5、英国数学家布尔(G.Boole：18151864年年) 第一部著作第一部著作逻辑的数学分析逻辑的数学分析 1854年，已经担任柯克大学教授的布年，已经担任柯克大学教授的布尔再次出版尔再次出版思维规律的研究思维规律的研究逻逻辑与概率的数学理论基础辑与概率的数学理论基础 凭借这两部著作，布尔建立了一门新凭借这两部著作，布尔建立了一门新的数学学科的数学学科布尔代数布尔代数管理信息系统管理信息系统 1946年年2月，美国宾夕法月，美国宾夕法尼亚大学成功研制出了尼亚大学成功研制出了ENIAC，这是世界上第一，这是世界上第一台数字电子计算机。台数字电子计算机。管理信息系统管理信息系统第一台数字电子计算机（

6、第一台数字电子计算机（ENIAC）管理信息系统管理信息系统第一台存储程序计算机（第一台存储程序计算机（EDSAC）管理信息系统管理信息系统第一代计算机：真空电子管计算机管理信息系统管理信息系统第二代计算机：晶体管计算机管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统第三代计算机：集成电路计算机管理信息系统管理信息系统第四代计算机：大规模集成电路计算机管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统 Intel芯片历史Intel 管理信息系统管理信息系统Intel 管理信息系统管理信息系统Intel 管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统

7、管理信息系统管理信息系统第五代计算机：智能计算机第六代计算机：生物计算机管理信息系统管理信息系统2. 计算机系统的组成硬件系统：组成计算机的物理设备的总称软件系统：各种程序、数据及相关文档的总称，灵魂操作人员：人是计算机系统的重要组成部分，也是管理信息系统的重要组成部分，无论是系统建设还是维护都离不开人的参与。管理信息系统管理信息系统1. 硬件系统 冯-诺依曼计算机结构的基本思想两个极为重要的思想：存储程序和二进制 计算机硬件系统的组成 五部分运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备运算器+控制器=CPU 计算机硬件系统的逻辑结构管理信息系统管理信息系统输入设备存储器输出设备控制器运算器程序

8、数据指令数据计算结果计算结果输出信息控制信号计算数据反馈信号中间结果操作指令地址指令控制信号请求信号请求信号3-1 冯-诺依曼计算机的逻辑结构管理信息系统管理信息系统2. 软件系统 软件的概念：软件是一些程序的集合，而程序是用来支持计算机工作和扩充计算机功能，以及为具体应用而设计的。狭义的软件定义为程序，广义的软件包括程序、文档和使用说明书。 软件的分类系统软件操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、网络通信程序应用软件通用软件、专用软件管理信息系统管理信息系统3. 程序设计语言与开发工具编译程序运行源程序目标程序运行结果编译程序外部数据3-3 程序的运作流程管理信息系统管理信息系统 程序设计

9、语言的分类：a) 机器语言b) 汇编语言c) 高级语言d) 第四代语言e) 面向对象的程序设计语言f)标记语言g) 开发工具管理信息系统管理信息系统4.操作人员构成 基础理论研究人员 计算机总体设计人员 硬件系统研究设计人员 软件系统开发人员 测试人员 普通操作人员或终端用户管理信息系统管理信息系统通信技术：1. 通信技术的发展 有线电报的发明 电话的发明 无线电报的发明 通信卫星的发展2. 基本概念 数据与信息 信号 信道 带宽管理信息系统管理信息系统 数据率 误码率 延迟3. 数据通信技术 数据通信过程：信源、传输介质、信宿 数据通信系统：中央处理装置、终端、通信线路及相关设备 数据通信方

10、式：单工、半双工、全双工 数据传输方式：并行传输、串行传输 数据同步方式：异步传输、同步传输 通信交换技术：电路交换、报文交换、分组交换 有线通信：明线、双绞、平衡、同轴、波导管、光纤 无线通信：一代(模拟信号)、二代(数字)、三代(3G)管理信息系统管理信息系统 单工 半双工 全双工管理信息系统管理信息系统 并行传输、串行传输管理信息系统管理信息系统 异步传输、同步传输管理信息系统管理信息系统 电路交换、报文交换、分组交换管理信息系统管理信息系统 双绞、平衡、同轴、波导管、光纤Thanks !第一讲 结束管理信息系统管理信息系统 第二讲管理信息系统管理信息系统计算机网络技术：1. 计算机网络

11、内涵 计算机网络的概念是指通过数据通信系统把地理上分散的自主计算机系统连接起来，以达到数据通信和资源共享为目的的一种计算机系统。 网络拓扑结构是采用拓扑学方法抽象出来的网络结构，是指网络的链路和节点在地理上所形成的几何结构。管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统2. 计算机网络的类型（地理作用范围）局域网、城域网、广域网、因特网局域网：0.110Km 传输速率较快管理信息系统管理信息系统城域网：以城市为范围的LAN 传输速率较快管理信息系统管理信息系统广域网：几十公里到几千公里 传输速率较慢管理信息系统管理信息系统因特网：管理信息系统管

12、理信息系统3. 计算机网络原理1.开放系统互联(OSI)七层模型 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层管理信息系统管理信息系统2. 局域网络技术 网络体系结构客户机/服务器结构(C/S)管理信息系统管理信息系统分布式处理：管理信息系统管理信息系统Intranet：企业内部的internet网络管理信息系统管理信息系统Extranet：Intranet的部分功能的延伸和扩展管理信息系统管理信息系统 典型的局域网（不是具体的网络，是技术规范）以太网：10100mbps令牌环网：能计算终端间传输的最大等待时间管理信息系统管理信息系统3. TCP/IP传输控制协议(TCP)确保所

13、有相关数据的准确传输；网际协议(IP)则制定了所有在网络层上通信的标准。概念层次概念层次主要协议主要协议应用层简单邮件传输协议(SMTP)域名服务系统(DNS)文件传输协议(FTP)虚拟终端协议(Telnet)传输层传输控制协议(TCP)面向连接用户数据报协议(UDP)无连接网际层网际协议(IP)网络接口层以太网协议(Ethernet)令牌环协议(TokenRing) 管理信息系统管理信息系统数据库技术概述1. 数据库技术的基本概念 数据库：是指按照一定方式组织起来的相互关联的和可共享的数据集合。 数据库管理系统(DBMS) 数据库系统 数据库技术2. 数据库技术的发展状况 人工管理 文件系统

14、 数据库系统管理信息系统管理信息系统人工管理阶段人工管理阶段文件系统阶段文件系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段特征比较数据处理方式批处理联机实时处理、批处理分布处理、联机实时处理、批处理数据的管理者人文件系统数据库管理系统数据面向的对象某一应用程序某一应用程序现实世界的实体数据的共享程度无共享，冗余度大共享性差，冗余度大共享性高，冗余度小数据的独立性不独立独立性差高度的物理独立性和一定的逻辑独立性数据的结构化无结构记录内有结构，系统整体无结构整体结构化，用数据模型描述(根本区别)数据控制能力应用程序自身控制应用程序自身控制由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力50年代中期

15、以前50年代后期60年代中期60年代后期管理信息系统管理信息系统3. 数据描述和数据模型1.数据描述例如：一张单据 人 计算机现实世界信息世界机器世界现实世界：对原始数据进行综合工作管理信息系统管理信息系统信息世界：现实世界在人脑中的反映，用文字和符号表示出来。 实体：表示在数据库中描述的现实世界中的对象或概念，是客观存在并可用来相互区别的事物。 属性：即实体所具备的某一特性，表示进一步描述实体的某方面的特性。 联系：表示两个或多个实体之间的联系。一对一一对多多对多管理信息系统管理信息系统信息在机器世界：以数据的形式存储 字段：实体属性的命名 记录：字段的有续集合，一条记录来描述一个实体 文件

16、：同一类型的记录集合称为文件 主键：能唯一标识文件中各条记录的字段或字段集合管理信息系统管理信息系统2. 数据模型 概念模型E-R图管理信息系统管理信息系统 数据模型层次模型网状模型关系模型面向对象模型管理信息系统管理信息系统编号系名系主任名组号组名主任名姓名年龄职称专长课程号课程名学时数任课教员系教研组课程教员 层次模型管理信息系统管理信息系统 网状模型ABCDACBACB管理信息系统管理信息系统 关系模型学号姓名性别年龄班级19201赵女201.92119205钱男211.92219304孙男211.92329304李女191.924学生情况表管理信息系统管理信息系统 面向对象模型管理信息

17、系统管理信息系统3. 数据库的模式体系结构 内模式：用于描述数据库的物理存储结构。 概念模式：用于为所有用户描述整个数据库的结构。 外模式：位于外层或视图上，每个模式都可以描述某个特定的用户所使用的那一部分数据库，同时还可以对该用户组隐藏数据库的其他部分。管理信息系统管理信息系统实例：管理信息系统管理信息系统关系型数据库设计1. 数据库设计的目标和设计方法任务目标：数据库设计的任务是在DBMS的支持下，按照应用的要求，为某一部门或组织设计一个结构合理、使用方便、效率较高的数据库及其应用系统。设计的核心与关键： 逻辑数据库设计：数据库全局逻辑结构和每个用户的局部逻辑结构 物理数据库设计：存储结构

18、及其他细节管理信息系统管理信息系统2. 关系型数据库设计的理论基础I.数据依赖是通过一个关系中属性间值的相等与否体现出来的数据间的相互关系II.相关概念 函数依赖若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等， 而在Y上的属性值不等， 则称 “X函数确定Y” 或 “Y函数依赖于X”，记作XY 管理信息系统管理信息系统例: Student(Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept)假设不允许重名，则有:Sno Ssex， Sno Sage , Sno Sdept， Sno Sname, Sname Ssex， Sname SageSname Sd

19、ept但Ssex Sage 若XY，并且YX, 则记为XY。（相互依赖） 若Y不函数依赖于X, 则记为XY。（不依赖）管理信息系统管理信息系统 平凡函数依赖与非平凡函数依赖在关系模式R(U)中，对于U的子集X和Y，如果XY，但Y 不为 X的子集，则称XY是非平凡的函数依赖；若XY，但Y 为 X的子集, 则称XY是平凡的函数依赖。例：在关系SC(Sno, Cno, Grade)中，非平凡函数依赖： (Sno, Cno) Grade平凡函数依赖： (Sno, Cno) Sno (Sno, Cno) C管理信息系统管理信息系统 完全依赖与部分依赖部分函数依赖： 若xy 并且，存在X的真子集x1，使得x1y,则 y部分依赖于 x。完全函数依赖：若xy并且，对于x的任何一个真子集x1，都不存在x1y 则称y完全依赖于x。管理信息系统管理信息系统III. 规范化理论 第一范式(1NF) 元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项教师代码姓名工资基本工资附加工资1001张500.0060.001002李799.0070.001003王400.0050.00教师代码姓名基本工资附加工资1001张500.