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数据库技术发展简史

数据库技术发展简史
数据库技术发展简史

数据库技术发展简史

数据库技术从诞生到现在,在不到半个世纪的时间里,形成了坚实的理论基础、成熟的商业产品和广泛的应用领域,吸引越来越多的研究者加入。数据库的诞生和发展给计算机信息管理带来了一场巨大的革命。三十多年来,国内外已经开发建设了成千上万个数据库,它已成为企业、部门乃至个人日常工作、生产和生活的基础设施。同时,随着应用的扩展与深入,数据库的数量和规模越来越大,数据库的研究领域也已经大大地拓广和深化了。

30年间数据库领域获得了三次计算机图灵奖(C.W. Bachman,E.F.Codd, J.Gray),更加充分地说明了数据库是一个充满活力和创新精神的领域。就让我们沿着历史的轨迹,追溯一下数据库的发展历程。

数据库发展简史

1. 数据管理的诞生

数据库的历史可以追溯到五十年前,那时的数据管理非常简单。通过大量的分类、比较和表格绘制的机器运行数百万穿孔卡片来进行数据的处理,其运行结果在纸上打印出来或者制成新的穿孔卡片。而数据管理就是对所有这些穿孔卡片进行物理的储存和处理。然而,1 9 5 1 年雷明顿兰德公司(Remington Rand Inc.)的一种叫做Univac I 的计算机推出了一种一秒钟可以输入数百条记录的磁带驱动器,从而引发了数据管理的革命。1956 年IBM生产出第一个磁盘驱动器——the Model305 RAMAC。此驱动器有50 个盘片,每个盘片直径是2 英尺,可以储存5MB的数据。使用磁盘最大的好处是可以随机地存取数据,而穿孔卡片和磁带只能顺序存取数据。数据库系统的萌芽出现于60 年代。当时计算机开始广泛地应用于数据管理,对数据的共享提出了越来越高的要求。传统的文件系统已经不能满足人们的需要。能够统一管理和共享数据的数据库管理

系统(DBMS)应运而生。数据模型是数据库系统的核心和基础,各种DBMS 软件都是基于某种数据模型的。所以通常也按照数据模型的特点将传统数据库系统分成网状数据库、层次数据库和关系数据库三类。

最早出现的是网状DBMS,是美国通用电气公司Bachman等人在1961年开发成功的IDS(Integrated DataStore)。1961年通用电气公司(General Electric Co.)的Charles Bachman 成功地开发出世界上第一个网状DBMS也是第一个数据库管理系统——集成数据存储(Integrated DataStore IDS),奠定了网状数据库的基础,并在当时得到了广泛的发行和应用。IDS 具有数据模式和日志的特征。但它只能在GE主机上运行,并且数据库只有一个文件,数据库所有的表必须通过手工编码来生成。之后,通用电气公司一个客户——BF Goodrich Chemical 公司最终不得不重写了整个系统。并将重写后的系统命名为集成数据管理系统(IDMS)。网状数据库模型对于层次和非层次结构的事物都能比较自然的模拟,在关系数据库出现之前网状DBMS要比层次DBMS用得普遍。在数据库发展史上,网状数据库占有重要地位。

层次型DBMS是紧随网络型数据库而出现的。最著名最典型的层次数据库系统是IBM 公司在1968 年开发的IMS(Information Management System),一种适合其主机的层次数据库。这是IBM公司研制的最早的大型数据库系统程序产品。从60 年代末产生起,如今已经发展到IMSV6,提供群集、N路数据共享、消息队列共享等先进特性的支持。这个具有3 0 年历史的数据库产品在如今的WWW应用连接、商务智能应用中扮演着新的角色。

1973 年Cullinane 公司(也就是后来的C u l l i n e t 软件公司),开始出售Goodrich 公司的IDMS 改进版本,并且逐渐成为当时世界上最大的软件公司。

2. 关系数据库的由来

网状数据库和层次数据库已经很好1951:Univac I 系统使用磁带和穿孔卡片作为数据存储管理成功地解决了数据的集中和共享问题,但是在数据独立性和抽象级别上仍有很大欠缺。用户在对这两种数据库进行存取时,仍然需要明确数据的存储结构,指出存取路径。而后来出现的关系数据库较好地解决了这些问题。

1970 年,IBM 的研究员E.F.Codd博士在刊物Communication of the ACM 上发表了一篇名为“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”的论文,提出了关系模型的概念,奠定了关系模型的理论基础。尽管之前在1968年Childs 已经提出了面向集合的模型,然而这篇论文被普遍认为是数据库系统历史上具有划时代意义的里程碑。Codd的心愿是为数据库建立一个优美的数据模型。后来Codd又陆续发表多篇文章,论述了范式理论和衡量关系系统的12条标准,用数学理论奠定了关系数据库的基础。关系模型有严格的数学基础,抽象级别比较高,而且简单清晰,便于理解和使用。但是当时也有人认为关系模型是理想化的数据模型,用来实现DBMS是不现实的,尤其担心关系数据库的性能难以接受,更有人视其为当时正在进行中的网状数据库规范化工作的严重威胁。为了促进对问题的理解,1974年ACM牵头组织了一次研讨会,会上开展了一场分别以Codd 和Bachman为首的支持和反对关系数据库两派之间的辩论。这次著名的辩论推动了关系数据库的发展,使其最终成为现代数据库产品的主流。

1970 年关系模型建立之后,IBM公司在San Jose实验室增加了更多的研究人员研究这个项目,这个项目就是著名的System R。目标是论证一个全功能关系DBMS的可行性。该项目结束于1979年,完成了第一个实现SQL的DBMS。然而IBM 对IMS 的承诺阻止了System R的投产,一直到1980 年System R 才

作为一个产品正式推向市场。IBM 产品化步伐缓慢的三个原因:IBM重视信誉、重视质量、尽量减少故障;IBM 的官僚体系庞大;IBM 内部已经有层次数据库产品,相关人员不积极,甚至反对。然而同时,1973年加州大学伯克利分校的Michael Stonebraker 和Eugene Wong利用System R已发布的信息开始开发自己的关系数据库系统Ingres。他们开发的Ingres项目最后由Oracle公司、Ingres 公司以及硅谷的其他厂商所商品化。后来,System R和Ingres 系统双双获得ACM 的1988 年“软件系统奖”。

1976 年霍尼韦尔公司(Honeywell)开发了第一个商用关系数据库系统——Multics Relational Dat a Store。关系型数据库系统以关系代数为坚实的理论基础,经过几十年的发展和实际应用,技术越来越成熟和完善。其代表产品有Oracle、IBM 公司的DB2、微软公司的MS SQLServer 以及Informix、ADABASD 等等。

3. 结构化查询语言(SQL)

1974 年,IBM 的Ray Boyce 和DonChamberlin 将Codd关系数据库的12条准则的数学定义以简单的关键字语法表现出来,里程碑式地提出了S Q L (Structured Query Language)语言。SQL语言的功能包括查询、操纵、定义和控制,是一个综合的、通用的关系数据库语言,同时又是一种高度非过程化的语言,只要求用户指出做什么而不需要指出怎么做。SQL集成实现了数据库生命周期中的全部操作。SQL提供了与关系数据库进行交互的方法,它可以与标准的编程语言一起工作。自产生之日起,SQL语言便成了检验关系数据库的试金石,而SQL语言标准的每一次变更都指导着关系数据库产品的发展方向。然而,直到二十世纪七十年代中期,关系理论才通过SQL在商业数据库Oracle和DB2中使用。

1986年,ANSI把SQL作为关系数据库语言的美国标准,同年公布了标准

1969:Edgar F. Codd发明了关系数据库。1976年IBM E.F.Codd发表了一篇里程碑的论文“R系统:数据库关系理论”,介绍了关系数据库理论和查询语言SQL。Oracle的创始人Ellison非常仔细地阅读了这篇文章,被其内容震惊,这是第一次有人用全面一致的方案管理数据信息。作者E.F.Codd十年前就发表了关系数据库理论,并在IBM 研究机构开发原型,这个项目就是R系统,存取数据表的语言就是SQL。Ellison看完后,敏锐意识到在这个研究基础上可以开发商用软件系统。而当时大多数人认为关系数据库不会有商业价值。Ellison认为这是他们的机会:他们决定开发通用商用数据库系统Oracle,这个名字来源于他们曾给中央情报局做过的项目名。几个月后,他们就开发了Oracle 1.0 。但这只不过是个玩具,除了完成简单关系查询不能做任何事情,他们花相当长的时间才使Oracle变得可用,维持公司运转主要靠承接一些数据库管理项目和做顾问咨询工作。而IBM却没有计划开发,为什么蓝色巨人放弃了这个价值上百亿的产品,原因有很多:IBM的研究人员大多是学术出身,他们最感兴趣的是理论,而非推向市场的产品,从学术上看,研究成果应公开,发表论文和演讲能使他们成名,为什么不呢?还有一个很主要的原因就是IBM 当时有一个销售得还不错的层次数据库产品IMS。直到1985年I B M 才发布了关系数据库D B 2 ,Ellision 那时已经成了千万富翁。Ellison曾将IBM 选择Microsoft 的MS-DOS作为IBM-PC机的操作系统比为:“世界企业经营历史上最严重的错误,价值超过了上千亿美元。”IBM 发表R系统论文,而且没有很快推出关系数据库产品的错误可能仅仅次之。Oracle 的市值在1996年就达到了280亿美元。

SQL文本。目前SQL标准有3个版本。基本SQL定义是ANSIX3135-89,“DatabaseLan guage —— SQ L w it h I nt e gri t yEnhancement”[ANS89],一般叫做SQL-89。SQL-89 定义了模式定义、数据操作和事务处理。S Q L - 8 9 和

随后的ANSIX3168-1989,“Database Language——Embedded SQL”构成了第一代SQL标准。ANSIX3135-1992[ANS92]描述了一种增强功能的SQL,现在叫做SQL-92标准。SQL-92 包括模式操作,动态创建和SQL语句动态执行、网络环境支持等增强特性。在完成SQL-92标准后,ANSI和ISO即开始合作开发SQL3标准。SQL3的主要特点在于抽象数据类型的支持,为新一代对象关系数据库提供了标准。

4. 面向对象数据库

随着信息技术和市场的发展,人们发现关系型数据库系统虽然技术很成熟,但其局限性也是显而易见的:它能很好地处理所谓的“表格型数据”,却对越来越多复杂类型的数据无能为力。九十年代以后,技术界一直在研究和寻求新型数据库系统。但什么是新型数据库系统的发展方向,产业界一度相当困惑。受当时技术风潮的影响,在相当一段时间内,人们把大量的精力花在研究“面向对象的数据库系统(O b j e c t - O r i e n t e dDatabase)”或简称“OO数据库系统”。值得一提的是,美国Stonebraker教授提出的面向对象的关系型数据库理论曾一度受到产业界的青睐。而Stonebraker本人也在当时被Informix花大价钱聘为技术总负责人。

然而,数年的发展表明,面向对象的关系型数据库系统产品的市场发展情况并不理想。理论上的完美性并没有带来市场的热烈反应。不成功的主要原因在于,这种数据库产品的主要设计思想是企图用新型数据库系统来取代现有的数据库系统。这对许多已经运用数据库系统并积累了大量工作数据的客户,尤其是大客户来说,无法承受新旧数据间的转换而带来的巨大工作量及巨额开支。另外,面向对象的关系型数据库系统使查询语言变得极其复杂,从而使得无论是数据库的开发商家还是应用客户都视其复杂的应用技术为畏途。

5. 数据管理的变革

二十世纪六十年代后期出现了一种新型数据库软件:决定支持系统(DSS),其目的是让管理者在决策过程中更有效地利用数据信息。于是在1970 年,第一个联机分析处理工具——Express 诞生了。其他决策支持系统紧随其后,许多是由公司的IT 部门开发出来的。

1 9 8 5 年,第一个商务智能系统(business intelligence)由Metaphor计算机系统有限公司为Procter & Gamble公司开发出来,主要用来连接销售信息和零售的扫描仪数据。同年,Pilot软件公司开始出售第一个商用客户/ 服务器执行信息系统——Command Center。同样在这年,加州大学伯克利分校Ingres 项目演变成Postgres,其目标是开发出一个面向对象的数据库。此后一年,Graphael 公司开发了第一个商用的对象数据库系统——Gbase。1988 年,IBM 公司的研究者BarryDevlin和Paul Murphy发明了一个新的术语——信息仓库,之后,IT 厂商开始构建实验性的数据仓库。1991年,W.H.Inmon出版了一本《如何构建数据仓库》的书,使得数据仓库真正开始应用,因此Inmon 也被尊称为“数据仓库之父”。

二十世纪九十年代,随着客户/ 服务器计算模式和企业软件包的广泛采用,数据管理的变革基本完成。数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户需要的各种数据管理的方式。Internet的异军突起以及XML语言的出现,给数据库系统的发展开辟了一片新天地。数据库未来发展趋势随着信息管理内容的不断扩展,出现了丰富多样的数据模型(层次模型,网状模型,关系模型,面向对象模型,半结构化模型等),新技术也层出不穷(数据流,Web数据管理,数据挖掘等)。目前每隔几年,国际上一些资深的数据库专家就会聚集一堂,探讨数据库研究现状,存在的问题和未来需要关注的新技术焦点。过去已有的几

个类似报告包括:1989 年Future Directions inDBMS Research-The Laguna BeachParticipants ,1990 年DatabaseS y s t e m s : A c h i e v e m e n t s a n dOpportunities ,1995 年的Database1991:W.H. Inmon 发表了《构建数据仓库》数据库发展大事记:

1951:Univac系统使用磁带和穿孔卡片作为数据存储。

1956:IBM公司在其Model 305 RAMAC中第一次引入了磁盘驱动器

1961:通用电气(GE)公司的CharlesBachman开发了第一个数据库管理系统——IDS

1969:E.F. Codd发明了关系数据库。

1973:John J.Cullinane领导Cullinane公司开发了IDMS ——一个针对IBM 主机的基于网络模型的数据库。

1976:Honeywell 公司推出了MulticsRelational Data Store ——第一个商用关系数据库产品。

1979:Oracle公司引入了第一个商用SQL 关系数据库管理系统。

1983:IBM 推出了DB2 数据库产品。

1985:为Procter & Gamble 系统设计的第一个商务智能系统产生。

1991:W.H.Inmon发表了《构建数据仓库》。

Research; Achievements and Opportunitiesinto the 21st Century,1996年Strategic Directions in DatabaseSystems-Breaking Out of the Box 和1998 年的The Asilomar Report onDatabase Research。

2003 年的聚会于5月初在Lowell Mass举行,共25位资深数据库学者参加,集中讨论了信息存储、组织、管理和访问等问题。信息的本质和来源在不断变化,Internet、Web、自然科学、电子商务是信息和信息处理的巨大源泉。而廉价的

微型传感器技术使得大部分物体可以实时汇报他们的位置和状态。这类信息能支持对移动对象的状态和位置的监视应用。传感信息的处理将会引发许多新环境下极有趣味的数据库问题。而在应用领域,Internet是目前主要的驱动力,特别是在支持“跨企业”的应用上。历史上,应用都是企业内部的,可以在一个行政领域内进行完善的指定和优化。但现在,大部分企业感兴趣的是如何与供应商、客户进行更密切的交流以便共享信息,以便提供更好的客户支持。这类应用需要安全和信息集成的有力工具。由此产生了数据库相关的新问题。另一个重要应用领域是自然科学,特别是物理科学、生物科学、保健科学和工程领域。这些领域产生了大量复杂的数据集,需要比现有的数据库产品更高级的数据库支持。这些领域同样也需要信息集成机制的支持。除此之外,还需要对数据分析器产生的数据管道的管理,需要对有序数据的存储和查询(如:时间序列、图像分析、网格计算和地理信息),需要世界范围内数据网格的集成。除了在信息管理领域的这些挑战外,在传统的DBMS 上,诸如数据模型、访问方法、查询处理代数、并发控制、恢复、查询语言和DBMS的用户界面等也面临着巨大的变化。这些问题过去已经得到充分的研究,但是技术的发展不断改变其应用规则。比如说,磁盘和RAM容量的不断变大,存储每个比特数据的花费不断降低。虽然访问次数和带宽也在不断提高,但是他们不像前者发展得那样快,不断变化的比率要求重新评估存储管理和查询处理代数。除此之外,处理器高速缓存的规模和层次的提高,要求DBMS 算法能够适应cache大小的变化。上述只是由于技术改变而对原有算法重新评价的两个例子。另一个推动数据库研究发展的动力是相关技术的成熟。如过去几十年里,数据挖掘技术已成为数据库系统重要的组成部分。Web搜索引导致了信息检索的商品化,并和传统的数据库查询技术集成。许多人工智能领域的研究成果也和数据库技术融合起来,这

些新组件使得我们处理语音、自然语言、进行不确定性推理和机器学习等。整体上,这些都要求一个与我们现在完全不同的信息管理架构,并重新考虑信息存储、组织、管理

和访问等方面的问题。

近40年中,数据库研究工作集中在

数据库管理系统开发的核心领域上,而

数据管理的研究范畴远比这宽的多。如

果忽视一些新的应用领域面临的数据管

理问题,就会使数据库研究局限于传统

的数据管理应用上而失去活力。

在众多新技术应用中,对数据库研

究最具影响力,推动数据库研究进入新

纪元的无疑将是I n t e r n e t 的发展。

Internet从深度和广度两方面对数据库技

术提出了挑战。从深度上讲,Internet环

境中,一些数据管理的基本假设不再成

立,需要重新考虑在新情况下对传统数

据库技术的改进。从广度上讲,新问题的

出现需要开拓思路,寻求创新性的技术

突破。

数据库发展

史上重要人物

埃德加·考特(EdgarF.Codd)

计算机界公认的关系数据库之父。

1970年他提出了关系模型的理论,1970年以后,E.F.Codd继续完善和发展关系理论;之后创办了一个研究所The Relational Institute和一个公司Codd & Associations;1990 年出版了专著The Relational Model for Database Management:Version 2。

E.F.Codd 以其对关系数据库的卓越贡献

获得了1983 年ACM图灵奖。

C.J.戴特(C.J.Date)

C.J.Date 是最早认识到Codd 在关

系模型方面所做的开创性贡献的学者之一,他是关系数据库技术领域中非常著

名的独立撰稿人、学者和顾问,他使得关系模型的概念普及化。他参与了IBM公司的SQL/DS和DB2两大产品的技术规

划和设计。30多年来,Date 一直活跃在数据库领域中,其著作有《数据库系统导论》,《对象关系数据库基础:第三次宣言》(1998)等。

吉姆·格雷(Jim Gray)

Jim Gray使关系模型的技术实用化,

他为RDBMS成熟并顺利进入市场起到了

关键性的作用。他在事务处理方面取得了突出的贡献,使他成为该技术领域公认的权威,他也成为图灵奖诞生32 年来第三位在数据库技术的发展中作出重大贡献而获此殊荣的学者。曾参与主持过IMS、System R、SQL/DS、DB2等项目的开发。他的研究成果反映在他发表的一系列论文和研究报告之中,最后结晶为一部厚厚的专著Transaction Processing: Concepts and Techniques。

Michael Stonebraker

Michael Stonebraker是Ingres

的创始人。他是加州大学伯克利分

校的教授,著名的数据库学者,他在1992 年提出对象关系数据库模型。

S t o n e b r a k e r 教授领导了称为Postgres 的后Ingres 项目。这个项

目的成果是非常巨大的,在现代数

吉姆·格雷

50 程序员2004.06

据库的许多方面都做出的大量的贡献。

Stonebraker 教授还做出了一件造福全人类的事情,那就是把Postgres 放在了BSD 版权的保护下。

Jeffrey D. Ullman

Jeffrey D. Ullman 是国际知名的

数据库专家。现为斯坦福大学的Stanford W. Ascherman计算机科学教授。1996 年获得Sigmod 贡献奖和1998 年Karl V. Karstrom 杰出教育家奖获

得者。出版了多本数据库专著。

数据库领域研

究组织和机构

ACM SIGMOD

国际计算机学会数据管理专业委员

会(ACM SIGMOD)是国际数据库领域最高级别的国际会议。其主要致力于数据库以及信息技术的研究,开发和应用。SIGMOD 每年召开一次,SIGMOD Record 是其发行的数据库期刊。

VLDB

国际超大型数据库会议(Int ernational Conference on Very Large Data Bases, VLDB)是一个专门从事超大规模数据

库管理理论、方法和应用研究的专业性学术机构,它涉及的内容也很丰富,包括研究及应用的诸多方面,基本上能够较全面地反映当前数据库研究的前沿方向、工业界的最新技术以及各国的研发水平。1975年,以美籍华裔科学家肖开美教授(Dave Hsiao)为首的一批数据库学者发起组织了第一届VLDB会议。此后每年召开一次,已成为是数据库领域中最主要、规模最大的国际学术会议。ICDE

数据工程国际学术会议(ICDE)是由

IEEE计算机数据工程技术学会(TCDE)主办的数据库领域的最高级别的国际性会议之一。会议产生出版季刊数据工程通报(英文Data Engineering Bulletin)。TCDE致力于研究数据在信息系统的设计、实现与管理中的作用,面向的主要问题包括数据库设计、数据处理、数据库存储与操纵语言、数据采集的策略与机制、数据库的安全性与完整性控制、数据库的工程应用以及分布式系统。

CCF DBS

中国计算机学会数据库专业委员会(CHINA COMPUTER FEDERATION DATABASE SOCIETY,简称CCF DBS)是中国计算机学会领导下的数据

库学术组织,于1999 年8 月24日在兰州大学召开的第十六届全国数据库学术会

议上正式成立。由数据库专业委员会主

办的全国数据库学术会议(NDBC)始于1977 年,至今已举办20 届。NDBC这一传统的数据库盛会已成为国内数据库领

域较为权威的会议。

商业公司及

数据库产品

1. IBM 的DB2

作为关系数据库领域的开拓者和领

航人,IBM在1997年完成了System R

系统的原型,1980年开始提供集成的数

据库服务器——System/38,随后是

SQL/DSforVSE和VM,其初始版本与SystemR研究原型密切相关。DB2 for MVSV1 在1983年推出。该版本的目标是提供这一新方案所承诺的简单性,数

据不相关性和用户生产率。1988年DB2

for MVS 提供了强大的在线事务处理(OLTP)支持,1989 年和1993 年分别以远程工作单元和分布式工作单元实现了分布式数据库支持。最近推出的DB2 Universal Database 6.1则是通用数据

库的典范,是第一个具备网上功能的多媒体关系数据库管理系统,支持包括Linux在内的一系列平台。

2. Oracle

O r a c l e 前身叫SDL,由Larry Ellison 和另两个编程人员在1977创办,他们开发了自己的拳头产品,在市场上大量销售,1979 年,Oracle公司引入了第一个商用SQL 关系数据库管理系统。Oracle公司是最早开发关系数据库的厂商之一,其产品支持最广泛的操作系统平台。目前Oracle关系数据库产品的市场占有率名列前茅。

3. Informix

Informix在1980年成立,目的是为

Unix等开放操作系统提供专业的关系型数据库产品。公司的名称Informix便是取自Information 和Unix的结合。

Informix第一个真正支持SQL语言

的关系数据库产品是I n f o r m i x S E

(StandardEngine)。InformixSE是在

当时的微机Unix 环境下主要的数据库

产品。它也是第一个被移植到Linux上

的商业数据库产品。

4. Sybase

Sybase公司成立于1984年,公司名

称“Sybase”取自“system”和“database”

相结合的含义。Sybase公司的创始人之

一Bob Epstein 是Ingres 大学版(与

System/R同时期的关系数据库模型产

品)的主要设计人员。公司的第一个关系

数据库产品是1987年5月推出的Sybase

SQLServer1.0。Sybase首先提出了Client/

Server 数据库体系结构的思想,并

率先在Sybase SQLServer 中实现。

5. SQL Server

1987 年,微软和IBM合作开发完成OS/2,IBM 在其销售的OS/2 ExtendedEdition 系统中绑定了OS/2Database Manager,而微软产品线中尚缺少数据库产品。为此,微软将目光投向Sybase,同Sybase 签订了合作协议,使用Sybase的技术开发基于OS/2平台的关系型数据库。1989年,微软发布了SQL Server 1.0 版。

6. PostgreSQL

PostgreSQL 是一种特性非常齐全的自由软件的对象——关系性数据库管理系统(ORDBMS),它的很多特性是当今许多商业数据库的前身。PostgreSQL 最早开始于BSD的Ingres项目。PostgreSQL 的特性覆盖了SQL-2/SQL-92和SQL-3。首先,它包括了可以说是目前世界上最丰富的数据类型的支持;其次,目前PostgreSQL 是唯一支持事务、子查询、多版本并行控制系统、数据完整性检查等特性的唯一的一种自由软件的数据库管理系统.

电子技术发展史概述-首次

电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始,电子器件出现了飞速的发展,而且随着微电子和半导体制造工艺的进步,集成度不断提高。CPLD/FPGA、ARM、DSP、A/D、D/A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊,嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限,使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在,人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识,而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象,在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间,在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要,我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造,而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪,指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期,由于生产发展的需要,在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在 1785 年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力,电荷的概念开始有了定量的意义。

1820 年,奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用,揭开了电学理论的新的一页。同年,安培确定了通有电流的线圈的作用与磁铁相似,这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在 1826 年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献,他在1831 年发现的电磁感应现象是以后电子技术的重要理论基础。在电磁现象的理论与使用问题的研究上,楞次发挥了巨大的作用,他在1833 年建立确定感应电流方向的定则(楞次定则)。其后,他致力于电机理论的研究,并阐明了电机可逆性的原理。楞次在 1844 年还与英国物理学家焦耳分别独立的确定了电流热效应定律(焦耳 - 楞次定律)。与楞次一道从事电磁现象研究工作的雅可比在 1834 年制造出世界上第一台电动机,从而证明了实际应用电能的可能性。电机工程得以飞跃的发展是与多里沃 - 多勃罗沃尔斯基的工作分不开的。这位杰出的俄罗斯工程师是三相系统的创始者,他发明和制造出三相异步电机和三相变压器,并首先采用了三相输电线。在法拉第的研究工作基础上,麦克斯韦在 1864 年至 1873 年提出了电磁波理论。他从理论上推测到电磁波的存在,为无线电技术的发展奠定了理论基础。1888 年,赫兹通过实验获得电磁波,证实了麦克斯韦的理论。但实际利用电磁波为人类服务的还应归功于马克尼和波波夫。大约在赫兹实验成功七年之后,他们彼此独立的分别在意大利和俄国进行通信试验,为无线电技术的发展开辟了道路。 人类在自然界斗争的过程中,不断总结和丰富着自己的知识。电子科学技术就是在生产斗争和科学实验中发展起来的。 1883 年美国发明

数据库技术的发展史

数据库技术的发展史 数据库技术的发展,已经成为先进信息技术的重要组成部分,是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。数据库技术最初产生于20世纪60年代中期,到今天近几十年的历史,其发展速度之快,使用X围之广是其它技术所远不及的。 先介绍一下数据模型的概念:数据模型是数据库系统的核心和基础。数据模型的发展经历了格式化数据模型(包括层状数据模型和网状数据模型)、关系数据模型两个阶段,正在走向面向对象的数据模型等非传统数据模型的阶段。 层状数据模型每个节点间是一对多的父子之间的联系,比如一个父亲三个儿子;中心下的几个部门,部门里的人。网状数据模型中允许任意两个节点间有多种联系,层次模型实际上是网状模型的一个特例;如同学生选课,一个学生可以选修多门课程,某一课程也可被多名学生选修。关系数据模型,职工,比如我(编号,XX,性别,所属部门,籍贯),我和马薇,X晖,陈曙光等就组成了一X关系模型的数据表。 根据数据模型的发展,数据库技术可以相应地划分为三个阶段:第一代的网状、层次数据库系统;第二代的关系数据库系统;第三代的以面向对象模型为主要特征的数据库系统。

第一代数据库的代表是1969年IBM公司研制的层次模型的数据库管理系统IMS和70年代美国数据库系统语言协商CODASYL下属数据库任务组DBTG提议的网状模型。层次数据库的数据模型是有根的定向有序树,网状模型对应的是有向图。这两种数据库奠定了现代数据库发展的基础。这两种数据库具有如下共同点: 1.支持三级模式(外模式、模式、内模式),模式之间具有转换(或成为映射)功能,保证了数据库系统具有数据与程序的物理独立性和一定的逻辑独立性; 2.用存取路径来表示数据之间的联系; 3.有独立的数据定义语言; 4.导航式的数据操纵语言。 网状数据库 最早出现的是网状DBMS。网状模型中以记录为数据的存储单位。记录包含若干数据项。网状数据库的数据项可以是多值的和复合的数据。每个记录有一个惟一地标识它的内部标识符,称为码(DatabaseKey,DBK),它在一个记录存入数据库时由DBMS自动赋予。DBK可以看作记录的逻辑地址,可作记录的替身,或用于寻找记录。网状数据库是导航式(Navigation)数据库,用户在操作数据库时不但说明要做什么,还要说明怎么做。例如在查找语句中不但要说明查找的对象,而且要规定存取路径。

电力电子技术的发展史

电力电子技术的发展史 电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括 Analog (模拟) 电子技术和 Digital (数字) 电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。 目录 电力电子技术 现代电力电子技术 高频开关电源的发展趋势 半导体器件基础 电路发展 1.电力电子技术发展 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 整流器时代 大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。 变频器时代 进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能

电子技术发展史概述-首次

电子技术发展史概述电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始,电子器件出现了飞速的发展,而且随着微电子和半导体制造工艺的进步,集成度不断提高。CPLD/FPGA、ARM、DSP、A/D、D/A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊,嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限,使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在,人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识,而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象,在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间,在《韩非子》和东汉王充着《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要,我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所着的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造,而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪,指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期,由于生产发展的需要,在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在1785年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力,电荷的概念开始有了定量的意义。1820年,奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用,揭开了电学理论的新的一页。同年,安培确定了通有电流的线圈的作用与磁铁相似,这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在1826年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献,他在1831年发现的电磁感应现

电子技术发展历程

电子技术发展历程 术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管,它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点,很快地被各国应用起来,在很大范围内取代了电子管。五十年代末期,世界上出现了第一块集成电路,它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上,使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路,从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。由于,电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性,所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。 世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功,取名ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator)。这台计算机使用了18800个电子管,占地170平方米,重达30吨,耗电140千瓦,价格40多万美元,是一个昂贵耗电的"庞然大物"。由于它采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息,从而就大大提高了运算速度。ENIAC每秒可进行5000次加法和减法运算,把计算一条弹道的时间短为30秒。它最初被专门用于弹道运算,后来经过多次改进而成为能进行各种科学计算的通用电子计算机。从1946年2月交付使用,到1955年10月最后切断电源,ENIAC服役长达9年。尽管ENIAC还有许多弱点,但是在人类计算工具发展史上,它仍然是一座不朽的里程碑。它的成功,开辟了提高运算速度的极其广阔的可能性。它的问世,表明电子计算机时代的到来。从此,电子计算机在解放人类智力的道路上,突飞猛进的发展。电子计算机在人类社会所起的作用,与第一次工业革命中蒸汽机相比,是有过之而无不及的。ENIAC问世以来的短短的四十多年中,电子计算机的发展异常迅速。迄今为止,它的发展大致已经了下列四代: 第一代(1946~1957年)是电子计算机,它的基本电子元件是电子管,内存储器采用水银延迟线,外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。由于当时电子技术的限制,运算速度只是每秒几千次~几万次基本运算,内存容量仅几千个字。程序语言处于最低阶段,主要使用二进制表示的机器语言编程,后阶段采用汇编语言进行程序设计。因此,第一代计算机体积大,耗电多,速度低,造价高,使用不便;主要局限于一些军事和科研部门进行科学计算。 第二代(1958~1970年)是晶体管计算机。1948年,美国贝尔实验室发明了晶体管,10年后晶体管取代了计算机中的电子管,诞生了晶体管计算机。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管,内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比,晶体管计算机体积小,耗电少,成本低,逻辑功能强,使用方便,可靠性高。 第三代(1963~1970年)是集成电路计算机。随着半导体技术的发展,1958年夏,美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片,集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路,磁芯存储器进一步发展,并开始采用性能更好的半导体存储器,运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路,第三代计算机各方面性能都有了极大提高:体积缩小,价格降低,功能增强,可靠性大大提高。 第四代(1971年~日前)是大规模集成电路计算机。随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现,电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路,甚至超大规模集成电路,集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器,运算速度可达每秒几百万次甚至上亿次基本运算。 (一)电子管(1883年到1904年电子管问世)

电子技术的发展与应用综述

电子技术的发展与应用综述 摘要:本文针对电子技术的基本概念,发展及在自动化专业中的典型应用、工艺、功能电路实现手段及未来发展前景等进行了综述。其中,着重介绍了电子技术自动化、温度控制系统等当前电子技术应用较为广泛的领域。同时,文章以微电子领域为主阐述了电子技术未来发展的方向。 关键词:电子技术;EDA;自动控制;变革 引言 人类历经过以火、陶瓷及金属农具生产为代表的年代;人类也走过以英国瓦特蒸汽机发明为代表的产业革命、以德国李比希为代表的化工技术革命以美国爱迪生发明为代表的电力革命;如今跨入了以高新科技综合创新为代表的信息革命时代。 而正是电子技术的出现和应用,使人类进入了高新技术时代.电子技术诞生的历史虽短,但深入的领域却是最广最深,而且成为人类探索宇宙宏观世界和微观世界的物质技术基础.随着新型电子材料的发现,电子器件发生了深刻变革。 二十一世纪,人类进入信息时代,信息社会中信息的生产、存储、传输和处理等过程一般均由电子电路来完成,因此电子技术在国民经济各方面占有至关重要的作用。尤其是近年来,随着计算机技术、通信技术和微电子技术等高新科技的迅猛发展,大量的生产实践和科学技术领域都存在着大量与电子技术有关的问题,目前,电子技术的应用极其广泛,涉及计算机产业、通讯、科学技术、工农业生产、医疗卫生等各个领域,如电视信号传播、无线电通信、光纤通信、军事雷达、医疗X射线透视等,所有这些方面均与电子科学与技术学科息息相关,密不可分。 电子技术是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。电子技术是其他高新技术发展的基础和龙头,它的发展带动了其他高新技术的发展。 1.电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。

电子技术发展历程

电子技术发展历程 Prepared on 22 November 2020

电子技术发展历程术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管,它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点,很快地被各国应用起来,在很大范围内取代了电子管。五十年代末期,世界上出现了第一块集成电路,它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上,使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路,从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。 由于,电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性,所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。 世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功,取名ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator)。这台计算机使用了18800个电子管,占地170平方米,重达30吨,耗电140千瓦,价格40多万美元,是一个昂贵耗电的"庞然大物"。由于它采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息,从而就大大提高了运算速度。ENIAC每秒可进行5000次加法和减法运算,把计算一条弹道的时间短为30秒。它最初被专门用于弹道运算,后来经过多次改进而成为能进行各种科学计算的通用电子计算机。从1946年2月交付使用,到1955年10月最后切断电源,ENIAC服役长达9年。尽管ENIAC还有许多弱点,但是在人类计算工具发展史上,它仍然是一座不朽的里程碑。它的成功,开辟了提高运算速度的极其广阔的可能性。

模拟电子技术的发展历史

模拟电子技术的发展历史 模拟电子技术是整个电子技术和电力技术的基础,在信号放大、功率放大、整流稳压、模拟量反馈、混频、调制解调电路等领域具有无法替代的作用。 (1)分立元件阶段 该阶段主要由1905年——1959年。在这几十年中,真空三极管问世,且用它构成的电子电路能够产生低频到微波范围的振荡,可以放大各种微弱的信号。从而使电子技术进入了实际应用阶段。时间推移至20世纪40年代末,出现了晶体三极管,由于晶体管具有体积小,轻重量,功耗低,工作可靠性高等一系列优点,使它在许多领域中取代了电子管。其实,三极管的出现在一定程度上是由在导体物理的发展来奠基的。因为构成晶体管的材料,大部分是硅——这种性能良好的半导体。所以,现在也有人将晶体管的发明称作电子技术发展的里程碑,是有历史依据的。自从晶体管出现,电子电路进入了晶体管电路阶段。 (2)集成电路阶段 该阶段从1959开始,即集成电路的问世开始,强烈地推动了整个电子技术的历程。所谓的集成电路,就是在一块小的基片上光刻出多个晶体管、电阻和电容器件,并将它们连接成完成一定功能的电子电路。有这样的技术基础,集成电路由起初的小规模集成电路(SSI)发展到中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)。形成了集成度逐渐提高,器件尺寸逐渐减小的格局。目前,单片集成度已经能够达到数千万个元、器件,从而可将器件、电路与系统融合于一体,构成一个集成电子系统。大规模和超大规模集成电路的出现,使电子技术装置发生了根本变化。电子设备的功能、速率、体积、功耗、可靠性诸方面都取得了惊人的成就。一场电子技术的革命已经在当今科技的大环境中掀起,电子技术发展至今,已经进入了“微电子学”时代。这是一个新纪元,也是新一代电子技术的起点!

电子技术发展简史

电子技术发展简史 现在,人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识,而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象,在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间,在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要,我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造,而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪,指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期,由于生产发展的需要,在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在 1785 年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力,电荷的概念开始有了定量的意义。 1820 年,奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用,揭开了电学理论的新的一页。同年,安培确定了通有电流的线圈的作用与磁铁相似,这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在 1826 年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献,他在 1831 年发现的电磁感应现象是以后电子技术的重要理论基础。在电磁现象的理论与使用问题的研究上,楞次发挥了巨大的作用,他在 1833 年建立确定感应电流方向的定则(楞次定则)。其后,他致力于电机理论的研究,并阐明了电机可逆性的原理。楞次在 1844 年还与英国物理学家焦耳分别独立的确定了电流热效应定律(焦耳 - 楞次定律)。与楞次一道从事电磁现象研究工作的雅可比在 1834 年制造出世界上第一台电动机,从而证明了实际应用电能的可能性。电机工程得以飞跃的发展是与多里沃 - 多勃罗沃尔斯基的工作分不开的。这位杰出的俄罗斯工程师是三相系统的创始者,他发明和制造出三相异步电机和三相变压器,并首先采用了三相输电线。在法拉第的研究工作基础上,麦克斯韦在1864 年至 1873 年提出了电磁波理论。他从理论上推测到电磁波的存在,为无线电技术的发展奠定了理论基础。 1888 年,赫兹通过实验获得电磁波,证实了麦克斯韦的理论。但实际利用电磁波为人类服务的还应归功于马克尼和波波夫。大约在赫兹实验成功七年之后,他们彼此独立的分别在意大利和俄国进行通信试验,为无线电技术的发展开辟了道路。

电子元器件发展史

电子元器件发展史 电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。第一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管,它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点,很快地被各国应用起来,在很大范围内取代了电子管。五十年代末期,世界上出现了第一块集成电路,它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上,使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超 大规模集成电路,从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。由于,电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术 发展的四个阶段的特性,所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。 在20世纪出现并得到飞速发展的电子元器件工业使整个世界和人们的工 作、生活习惯发生了翻天覆地的变化。电子元器件的发展历史实际上就是电子工业的发展历史。190年6 ,李·德福雷斯特发明了真空三极管,用来放大电话的声 音电流。此后,人们强烈地期待着能够诞生一种固体器件,用来作为质量轻、价廉和寿命长的放大器和电子开关。194年7 ,点接触型锗晶体管的诞生,在电子 器件的发展史上翻开了新的一页。但是,这种点接触型晶体管在构造上存在着接 触点不稳定的致命弱点。在点接触型晶体管开发成功的同时,结型晶体管论就已 经提出,但是直至人们能够制备超高纯度的单晶以及能够任意控制晶体的导电类型以后,结型晶体管材真正得以出现。195年0 ,具有使用价值的最早的锗合金 型晶体管诞生。195年4 ,结型硅晶体管诞生。此后,人们提出了场效应晶体管 的构想。随着无缺陷结晶和缺陷控制等材料技术、晶体外诞生长技术和扩散掺杂技术、耐压氧化膜的制备技术、腐蚀和光刻技术的出现和发展,各种性能优良的电子器件相继出现,电子元器件逐步从真空管时代进入晶体管时代和大规模、超大规模集成电路时代。主播形成作为高技术产业代表的半导体工业。 由于社会发展的需要,电子装置变的越来越复杂,这就要求了电子装

几种数据库类型说明及发展历史

几种数据库类型说明及发展历史 1.IBM 的DB2 作为关系数据库领域的开拓者和领航人,IBM在1977年完成了System R 系统的原型,1980年开始提供集成的数据库服务器—— System/38,随后是SQL/DSforVSE和VM,其初始版本与SystemR研究原型 密切相关。DB2 forMVSV1 在1983年推出。该版本的目标是提供这一新方案所承诺的简单性,数据不相关性和用户生产率。1988年DB2 for MVS 提供了强大的在线事务处理(OLTP)支持,1989 年和1993 年分别以远程 工作单元和分布式工作单元实现了分布式数据库支持。最近推出的DB2 Universal Database 6.1则是通用数据库的典范,是第一个具备网上功能的多媒体关系数据库管理系统,支持包括Linux在内的一系列平台。 2.Oracle Oracle 前身叫SDL,由Larry Ellison 和另两个编程人员在1977创办,他们开发了自己的拳头产品,在市场上大量销售,1979 年,Oracle公司引入了第一个商用SQL 关系数据库管理系统。Oracle公司是最早开发 关系数据库的厂商之一,其产品支持最广泛的操作系统平台。目前Oracle 关系数据库产品的市场占有率名列前茅。 https://www.doczj.com/doc/3e11287167.html,rmix Informix在1980年成立,目的是为Unix等开放操作系统提供专业的关系型数据库产品。公司的名称Informix便是取自Information 和Unix的结合。Informix第一个真正支持SQL语言的关系数据库产品是Informix SE (StandardEngine)。InformixSE是在当时的微机Unix环境下主要的数据库产品。它也是第一个被移植到Linux上的商业数据库产品。 4.Sybase Sybase公司成立于1984年,公司名称“Sybase”取自“system”和“database”相结合的含义。Sybase公司的创始人之一Bob Epstein 是Ingres 大学版(与System/R同时期的关系数据库模型产品)的主要设计人员。公司的第一个关系数据库产品是1987年5月推出的Sybase SQLServer1.0。Sybase首先提

数据库技术发展简史

数据库技术发展简史 数据库技术从诞生到现在,在不到半个世纪的时间里,形成了坚实的理论基础、成熟的商业产品和广泛的应用领域,吸引越来越多的研究者加入。数据库的诞生和发展给计算机信息管理带来了一场巨大的革命。三十多年来,国内外已经开发建设了成千上万个数据库,它已成为企业、部门乃至个人日常工作、生产和生活的基础设施。同时,随着应用的扩展与深入,数据库的数量和规模越来越大,数据库的研究领域也已经大大地拓广和深化了。 30年间数据库领域获得了三次计算机图灵奖(C.W. Bachman,E.F.Codd, J.Gray),更加充分地说明了数据库是一个充满活力和创新精神的领域。就让我们沿着历史的轨迹,追溯一下数据库的发展历程。 数据库发展简史 1. 数据管理的诞生 数据库的历史可以追溯到五十年前,那时的数据管理非常简单。通过大量的分类、比较和表格绘制的机器运行数百万穿孔卡片来进行数据的处理,其运行结果在纸上打印出来或者制成新的穿孔卡片。而数据管理就是对所有这些穿孔卡片进行物理的储存和处理。然而,1 9 5 1 年雷明顿兰德公司(Remington Rand Inc.)的一种叫做Univac I 的计算机推出了一种一秒钟可以输入数百条记录的磁带驱动器,从而引发了数据管理的革命。1956 年IBM生产出第一个磁盘驱动器——the Model305 RAMAC。此驱动器有50 个盘片,每个盘片直径是2 英尺,可以储存5MB的数据。使用磁盘最大的好处是可以随机地存取数据,而穿孔卡片和磁带只能顺序存取数据。数据库系统的萌芽出现于60 年代。当时计算机开始广泛地应用于数据管理,对数据的共享提出了越来越高的要求。传统的文件系统已经不能满足人们的需要。能够统一管理和共享数据的数据库管理

应用电子技术发展史

《应用电子技术导论》 第1篇应用电子技术发展史 主讲教师:王震宇 联系方式:wzy2000@https://www.doczj.com/doc/3e11287167.html, 教学单位:信息学院电子工程系 引子: 欲了解一门学科,最好的办法是先读读它 的历史。 发展史的主要内容 〓1.1经典理论的主要成果 〓1.2重要发明及其应用 〓1.3历史的启示 1.1重要的经典理论发现 1、早期的磁学研究 〓我国古代早就发现了磁现象。公元前 2637年,黄帝利用磁制成了罗盘针,罗 盘的发现是我国四大发明之一。据司马 迁记载,公元前9世纪,航海家已使用 指南针导航了。 〓1600年,(相差4227年)英国物理学家吉尔伯特经过自己实验得到了大量磁力现象,建立了重 要的理论体系。他还证明了诺曼发现的磁倾角

的存在。他曾预言在地球的北极,磁针将会变 成竖直的,后来被赫德森在1609年所证实。他 发现过两极装有铁帽的磁石,磁力大大增加, 并且发现磁石与铁块越靠近,吸引力越大,同 时证明了磁石越大对铁块的吸引也越大。他还 发现吸引是相互作用的。 〓吉尔伯特被世人称之为磁学之父。 2、早期的电学研究 〓1600年,德国科学家库里克制成了第一台产生静电的装臵。 〓1749年,(相差145年)美国科学家富兰克林,他在电的研究方面作了大量实验,他借用了数学上 正负数的概念,第一个科学地用正电、负电概念 表示电荷性质。并提出了电荷不能创生、也不能 消灭的思想,后人在此基础上发现了电荷守恒定律。他最先提出了避雷针的设想,由此而制造的 避雷针,避免了雷击灾难,破除了迷信。 富兰克林简介 〓他出身贫寒,10岁便辍学做工,12岁起 在印刷所当学徒、帮工.但他刻苦好学, 因而,他以仅读过两年小学的学历,被美 国的哈佛大学、耶鲁大学,英国的牛津大

数据库的发展历史分为哪几个阶段

1.3 习题 1. 数据库的发展历史分为哪几个阶段?各有什么特点? 答:从数据管理的角度看,数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。 人工管理阶段数据管理特点:数据不保存,没有对数据进行管理的软件系统,没有文件的概念,数据不具有独立性。 文件系统阶段数据管理特点:数据可以长期保存,由文件系统管理数据,文件的形式已经多样化,数据具有一定的独立性。 数据库系统阶段数据管理特点:采用复杂的结构化的数据模型,较高的数据独立性,最低的冗余度,数据控制功能。 2. 简述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。 答:数据是指描述事物的符号记录。人们通过数据来认识世界,交流信息。 数据库是存储在一起的相关数据的集合,这些数据是结构化的,无有害的或不必要的冗余,并为多种应用服务;数据的存储独立于使用它的程序;对数据库插入新数据,修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控制的方式进行。 数据库管理系统(DataBase Management System,简称DBMS)是专门用于管理数据库的计算机系统软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询和统计等操作功能,并完成对数据完整性、安全性进行控制的功能,它位于用户和操作系统之间,是一层数据管理软件。 数据库系统(DataBase System,简称DBS)是指在计算机系统中引入了数据库后的系统,由计算机硬件、数据库、数据库管理系统、应用程序和用户构成,即由计算机硬件、软件和使用人员构成。 3. 使用数据库系统有什么好处? 答:简化管理,提高效率,提供安全。 4. 试述数据库系统的三级模式结构和二级映象的特点。 答:从数据库管理系统的角度看,数据库系统通常采用三级模式结构:外模式、模式和内模式。数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别,它把数据的具体组织留给DBMS 管理,使用户能逻辑地、抽象地处理数据。 为了实现这三个层次上的联系和转换,数据库系统在这三级模式中提供了两层映象:外模式/模式的映象和模式/内模式的映象。 5. 什么是数据与程序的逻辑独立性?什么是数据与程序的物理独立性? 答:对于每一个外模式,数据库都有一个外模式/模式的映象,它定义并保证了外模式与数据模式之间的对应关系。当模式改变时,外模式/模式的映象要作相应的改变以保证外模式保持不变。应用程序是根据数据的外模式编写的,从而应用程序不必修改,保证了数据与程序的逻辑独立性,即数据的逻辑独立性。 数据库的内模式依赖于它的全局逻辑结构,即模式。它定义并保证了数据的逻辑模式与内模式之间的对应关系。当数据库的存储结构改变了,模式/内模式的映象也必须作相应的修

数据库发展史的启示

数据库发展史的启示 摘要:数据库技术从诞生到现在,在不到半个世纪的时间里,形成了坚实的理论基础、成熟的商业产品和广泛的应用领域,吸引越来越多的研究者加入。数据库的诞生和发展给计算机信息管理带来了一场巨大的革命。三十多年来,国内外已经开发建设了成千上万个数据库,它已成为企业、部门乃至个人日常工作、生产和生活的基础设施。同时,随着应用的扩展与深入,数据库的数量和规模越来越大,数据库的研究领域也已经大大地拓广和深化了。30年间数据库领域获得了三次计算机图灵奖(C.W. Bachman,E.F.Codd, J.Gray),更加充分地说明了数据库是一个充满活力和创新精神的领域。就让我们沿着历史的轨迹,试图从数据库50 多年发展历程中寻找对大数据管理的一些启示。 关键词:数据库发展大数据 数据库发展简史: 1、数据独立性 20 世纪60 年代数据库领域的主要成就是IDS 系统和DBTG 报告。其中,IDS 系统是由数据库领域的第一位图灵奖获得者美国科学家Charles W. Bachman 研制的,第一次将数据独立于应用系统存在。在此基础上形成的DBTG 报告,更进一步提出了数据库系统的三级模式结构。这个三级模式结构直到今天还是数据库应用开发的基本体系框架, 它让我们深刻理解了数据独立性的价值。所谓数据独立性是指数据库应用和数据库的逻辑结构和物理结构存在一定的分离。这样当应用发生变化时,无须变更数据库,反之亦然。这样做的好处是可以强化数据库系统的稳定性,为数据的独立存在提供了可能。数据独立性是通过支持三级模式结构来实施的,目前所有的关系数据库都支持三级模式结构。大数据从本质上讲是强调数据独立存在的。在一些应用中,大数据是伴随业务系统运行而产生的,例如电商企业的交易记录等。在其他一些场合下,甚至我们还不知道大数据有什么用,就已经开始大数据的采集和保存了。因此,是“先有数据后有应用”。这就要求我们在考虑大数据系统时,要更多地关注数据本身,深刻理解数据之间的关系,实现有效的数据存储、访问和利用。数据独立性对于大数据而言,已经不再是要不要的问题,而是必然的结果。因此,大数据时代要特别重视大数据本身,重视对数据治理的研究。数据治理是一个管理学的概念,是指要对数据的获取、处理、使用进行监管,具体包括数据质量、数据集成与清洗、数据隐私与安全等方面。 2、关系数据库 Edgar F. Codd 博士在20 世纪70 年代提供了关系数据模型及相关的论文,而且花了近10 年时间实现了System R 系统,证明了系统的性能可以通过优化技术来提升。关系数据库的优点有很多,最突出的是简单的数学模型和非过程化的SQL 语言。关系模型的好处是简洁,全部的概念就是“关系”,用户数据、系统数据都用关系表示。SQL 语言的好处包括非过程性、统一性、标准性、简单易用性等。非过程性对于数据库的推广和普及起到了很大的作用,特别是对于提高应用系统的生产效率功不可没;统一性是指SQL 包括了多种类型的数据操作,包括查询、修改、安

汽车电子技术发展史

汽车电子技术发展史-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

汽车电子技术发展史 的迅猛发展,各行各业都开始提倡机电一体化。汽车也不例外,如今的汽车技工如果还停留在以前的纯经验积累式修车,那也只能证明他从事汽车行业的时间很久了而已。如今的汽车上都是动辄数百个电子元件,数以捆计的汽车线路控制着汽车多个部门的协调工作,汽车电子技术已经全面覆盖汽车行业。如今的汽车先进的技术都于电子技术挂钩:电喷发动机,电动车窗,电动座椅,电控车身稳定系统,电子显示屏,电控悬架等等。而如今的汽车都配备了一个电脑ECU来调节整个汽车的运行,汽车电子技术已经成了汽车技术进步的最大源泉。国外专家预测未来3-5年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%以上,汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展,成为所谓的电子汽车。 当然汽车并不是以前跟电路豪无关系,归结起来,早期的汽车电路主要是能量的转换,如今的电子技术主要在于汽车整体的控制。 点火系统 回顾一下汽车上最早的电路非汽油机的点火系统莫属。要点燃汽缸里的汽油,就必须不停的产生火花,于是那时侯的科学家利用了电磁感应原理在汽车内用线圈制造了一个小型变压器使火花塞瞬间能产生极高的电压而点火。这项技术在现代的汽车上依然通用!起动系统 另外一项早期的汽车与电路相关的非起动机莫属,早期的汽车都是用手摇式起动(就像如今的部分拖拉机),但手摇式对于女性很不方便。于是就又了起动机的发明,据传,起动机的发明是由于一起事故的发生。一位英国绅士帮一位半路熄火的凯迪拉克姑娘起动汽车时,起动杆反打导致这位绅士死亡,而这位绅士正是当时通用老总的好朋友,于是一场技术攻坚战在老总的下令下开始展开,起动机通过电能转化为推动飞轮旋转的机

数据库的历史、发展与展望

王云 大家早,大家好。今天我看起来,相对很简单,刚刚lnhi给大家讲了这么多听起来大家很兴奋,将来这些很有挑战性的计划和蓝图。我今天和大家分享一些老故事。我和大家谈谈数据库历史发展和展望。 我准备两个图片在屏幕上。我一直在想数据库这是一个软件工程,怎么样可以有一个图片关联起来呢?所以我在IBM网站上找到了一个当年最早我们在主机上开发出关系型数据库的一个图片,我把它放在这里。 其实谈历史,就是谈一些小故事。我今天来的路上就在想,差不多十年前,在1998年的时候,我陪我的师傅一起来中国,也是在替DB2的数据库做一些宣传的工作。当时我有一个很简单的讲题,讲完之后,我的老板跟我说:你讲的我全都听明白了。我大吃一惊,为什么呢?我老板是一个老外。他说我用中文演讲,他都听明白了,所以我大吃一惊,他说你用的词句都是英文,串在一起就听明白了,这表示什么?表示我的演讲非常不成功。今天也有一些外宾在场,十年前演讲你英文讲他有中文翻译。今天我用中文讲,不知道台下的这位外宾是不是听得懂我的演讲。所以我今天的第一个目标,希望我讲的内容,外宾朋友们听不懂我讲的,那我就成功了。 讲到这个事情,我想到带着两个宝贝来和大家一起分享。在关系型数据库的历史发展来看,从1970年初,到1970年后半段,基本上是由研究单位推出的一个关系型数据库的模型。我带来了一本教科书,这本教科书是《数据库系统的简介》,这本书1975年出版。这本书我在来中国以前,我就在网路上搜寻了一下,现在亚马逊上正在卖这本书的第八版,这本书的作家是C·J·戴夫。当时我在念研究生的时候读了这本书,第一个反应就是对IBM非常佩服,没有想到我后来有机会加入到IBM工作,能够从事数据库的开发工作,也算是梦想成真了。如果大家有兴趣,我们中午的时候可以一起进行考古,到底1975年的时候数据库在学什么。 1975年Don Chamberlin创造了他的数据库的新语言“SQL”,我把这个故事介绍给大家有几个重点。第一,从70年代初期到70年代末期,由IBM研究实验室推出了IMS,开始有了关系数据库的模型。然后怎么样让这种模型使用者很容易的使用呢?所以提出了数据库的查询语言。Don Chamberlin提出大家都耳熟能详的SQL。不知道在座的朋友们,当时有没有这个概念。,语言发生的时候是以英文为主体的没有架构的语言。如果当时在中国发展很可能这个语言就不叫“SQL”而是叫“CQL”,就应该是中文作为查询的基本精神了。 除了我们有一个数据库的关系模型之外,有了一个强有力好用的语言,怎么样落实生根,真正提供给我们高效能,高共用性,大家可以共同分享的数据库系统,那就是系统2的应用模型。在IBM来讲有很多员工的共同努力,当有一个划时代新的技术的时候,是需要一个强有力的团队,而且这个团队要互相影响才能真正碰撞出火花来。 我讲这个故事的时候希望把时间拉回到以前,我们了解到当时是什么样的姻缘机会产生出这样一个跨时代的应用技术。 最早期在70年代到80年代是一个从研发单位起源出来的新的数据模型。如果当时没有IBM实验室提出关系型的数据库这一套系统理论和技术,那今天会是什么样呢?还在爬树。因为我们提供了关系型数据库的平台,大家现在开始找关系。我们中国人很会找关系的。假如说我们在车上看见一个很可爱的女生,我们会和她找关系,说“我弟弟的妹妹好象和你一个学校吧”。这是开玩笑了。但是如果当时没有IBM的关系型数据库技术,说不定今天还在爬树阶段。那到底好不好呢?也许很累,也许让XML数据库早诞生20年。 在80年代初期到90年代初期,这10年间,基本上是数据库系统从研究单位进入到市场正式开花结果。从90年到2000年关系型数据库被整个IT业界全盘接收。我详细讲这一段时间的发展了。但是大家如果有时间可以看看每个时间点有一个新的技术出来了,这个技术是属于什么方面。在我们最早提出关系型数据库的,它着重于两方面,一方面是怎么样让数据库可以在应用上更加方便容易开发新的应用,另一方面怎么把下阶层的信息,包括操作系统、I/O系统怎么结合在一起。我们每四五年推出一个新的技术,到底是把我们的扩展能力加强了,还是抓住了底层的能力。某种程度的往上爬,把我们数据库变得更能够帮助应用开发新的业务需求,一方面是做横向,以及纵深的提升。可以把我们的系统资源更快、更好的运用起来,基本上在这两个主体方向上发展,跟我们当年在做研究系统的时候两个精神是一模一样的。我们说数据库在过去二十多年的时间当中这么成功,刚才邓宏给大家看了一枚“金币”,我今天也带了一块“金砖”,我拿的这个纪念品是DB2在1983年在上线的时候给公司员工的一个纪念品。当时我很奇怪,为什么不是“2”呢?结果它是“1”。我希望再过25年之后,IBM会收购这个纪念品回去,换我一个真金的,现在这个是包金的。当然这只是开玩笑了。

数据库技术发展历程回顾

数据库技术发展历程回顾 地理科学学院地理信息科学专业2015级曾琳琳109092015147 数据库(Databases,简称DB)是指长期保存在计算机的存储设备上、并按照某种模型组织起来的、可以被各种用户或应用共享的数据的集合。数据库管理系统(Database Management Systems,简称DBMS)是指提供各种数据管理服务的计算机软件系统,这种服务包括数据对象定义、数据存储与备份、数据访问与更新、数据统计与分析、数据安全保护、数据库运行管理以及数据库建立和维护等。 自从计算机问世以后,就有了处理数据、管理数据的需求,由此,计算机技术新的研究分支数据库技术应运而生。随着计算机应用领域的不断拓展和多媒体技术的发展,数据库已是计算机科学技术中发展最快、应用最广泛的重要分支之一。目前,数据库技术已相当成熟,被广泛应用于各行各业中,成为现代信息技术的重要组成部分,是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。 数据库技术从理论研究到原型开发与技术攻关,再到实际产品研制和应用,形成了良性循环,成为计算机领域的成功典范,也吸引了学术界和工业界众多的科技人员,使得数据库研究日新月异,新技术、新系统层出不穷,科技队伍也不断壮大。 数据库技术产生于20世纪60年代中期,到今天为止仅仅40多年的历史,却已经历了3代演变。从20世纪70年代流行的层次、网状数据库系统到80年代的关系数据库,在很多领域都取得了巨大的成功;随着应用领域的不断扩展,关系数据库的限制和不足日益显现出来,面向对象技术的出现,使得面向对象数据库系统成为数据库系统领域研究和发展的新方向。数据库技术与网络技术、人工智能技术、面向对象技术、并行计算技术、多媒体技术等的相互融合,为数据库技术的应用开拓了更广阔的空间。 40年前,第一代的数据库第一次实现了数据管理与应用逻辑的分离,采用层次结构来描述数据,是层次型数据库(IMS)。第二代数据库奠基于上世纪70年代E.F Codd博士提出的关系型理论以及SQL语言的发明。实现了数据建模和数据操作处理的标准化,关系型数据库在其后的20多年的时间取得了长足的发展,得到了广泛的应用。技术的演进主要集中在性能、扩展性和安全性等方面的提升,其基本的理论框架和技术理念并没有大的变化。 当时计算机开始广泛地应用于数据管理,对数据的共享提出了越来越高的要求。传统的文件系统已经不能满足人们的需要。能够统一管理和共享数据的数据库管理系统(DBMS)应运而生。数据模型是数据库系统的核心和基础,各种DBMS软件都是基于某种数据模型

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