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第五讲 工艺数据库与知识库 1.数据库基础知识 1)数据：是一种物理符号序列，用来记录事物的情况。 数据用类型和值来表示。不同的数据类型记录的事物性质不一样。 2)数据处理：是对数据进行收集、整理、存储、检索、统计、维护和传输等一系列活动的总称。 数据处理目的是为了从大量的、繁杂的、不易理解的数据中抽取、获得对某些方面有价值、有意义的数据，为进一步的生产与社会活动提供决策的依据。 3)信息：经过加工的数据。 所有的信息都是数据，而只有经过提炼和抽象之后具有使用价值的数据才能成为信息。经过加工所得到的信息仍然以数据的形式出现，些时的数据是信息的载体，是人们认识信息的一种媒介。 4)数据库（DataBase）：是按照一定的规则相互关联数据的集合。它是用来反映各类实物的属性的数据。 5)数据库管理系统(DBMS——Data Base Management System)：是能够用来建立数据库，完成数据库的维护、管理等操作，并能够帮助用户方便地使用数据库的软件。 数据库系统是由计算机软、硬件资源组成的系统，它实现了有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问。 有效地组织数据，即对数据进行合理设计，以便计算机存取； 方便地将数据输入到计算机中； 根据用户的要求将数据从计算机中抽取出来。 数据库技术的应用范围是相当广泛的。如：学生的学籍数据库和图书馆的图书数据库，这其中都包含了一些相关的数据信息，可以很方便进行检索和充分、有效地使用这些数据资源。 6)数据库的分类： 按数据的组织与管理方式来分常见的数据模型有三种：关系模型、层次模型 和 网络模型，根据这三种数据模型建立的数据库分别为关系型数据库、层次型数据库和网络型数据库。 7)数据库的特点 数据结构化，适于表示相互间的多种联系； 数据独立性，可以独立于程序； 数据共享、减少冗余，提高信息的利用率； 2.知识库基础知识 1)知识库的定义： 知识库系统（Knowledge Base System） 将AI技术引进到传统数据库中，以改进和扩充数据库的性能和执行效率而形成的新型数据库系统。 AI（Artificial Intelligence）：AI是60年代开始发展起来的一门研究机器智能和智能机器的新兴的高科技学科。 2)人工智能 -- AI（Artificial Intelligence）其研究目标是： 近期目标 让计算机来模拟人类的各种高级思维活动。如：推理、分析、思考、决策、理解、规划、设计和学习等。 远期目标 研究人类智能的基本机理，探索如何用各种自动机和智能机去模拟人的某些思维和智能行为，从而揭示人类思维的奥秘。 3)知识库的特点 性能： 演绎（推理）能力的扩充 语义知识的引入 知识的获取 知识和数据的有效组织和管理。 效率： 数据库对用户查询的快速响应与查询优化。 从数据库专家的角度来看： J．D．Ullman：一个知识库系统是具有如下两种特征的逻辑程序设计系统： 有一个既作为查询语言又作为宿主语言的描述性语言； 支持数据库系统的主要功能。 D．H．Warren：一个知识库系统应该能够有效地处理中等规模的知识库的逻辑程序设计系统。 由3000个谓词，3万条规则和300万个事实组成，总存储容量达30MB 从AI专家的角度来看： 利用人类所认识的各种知识进行推理、联想、学习和问题求解的智能计算机信息系统。 4)知识 知识是一种用符号表示的信息，是知识库系统操纵和管理的对象。 首先，知识是一种信息，其次，它可以用一定的符号形式表示出来。其中信息是知识的内涵与实体，而符号则是信息的外延与形式。 例：（X2）′ = 2X (数学知识) 例：正方形的四条边长度相等 （完全知识） 例：明天可能下雨 （不完全知识） 5)知识库是知识的集合，包括： 概 念 事 实 规 则 知识库应包括概念、事实与规则三部分，缺一不可。由于概念一般包含在事实内，因此，实际上知识库中应包括事实与规则两个部分。 3.工艺数据库与知识库 工艺数据是指CAPP系统在工艺设计过程中所使用的和产生的数据； 工艺知识是指支持CAPP系统工艺决策所需的规则。 CAPP系统进行工艺设计时，一方面要利用系统中存储的工艺数据与知识等信息进行工艺决策，另一方面还要生成零件的工艺过程文件、NC程序、刀具清单、工序图等信息。即CAPP系统的工作过程实际上是工艺数据与知识的访问、调用、处理和生成新数据的过程。 为了满足CAPP系统的需求，必须建立工艺数据库与知识库来对数据和知识进行管理和维护。 工艺数据库与知识库是CAPP系统的重要支持系统。 工艺知识库 CAPP智能化的基础是建立丰