第三章 系统模型与模型化
21. 给定描述系统基本结构的有向图，如图3-16a 、b 所示。要求：
（1）写出系统要素集合S 及S 上的二元关系集合Rb 。 （2）建立邻接矩阵A 、可达矩阵M 及缩减矩阵M ’。
解：ａ）(1) 51234{S ,,,,}S S S S S =
55551212334234{(S ,),(,),(,),(,),(,),(,),(,S )}b R S S S S S S S S S S S S =
（2）010010
01000
0010000000111
0A ???????????????
?
= 1
1001011000
01100001001111A I ??
??????+=??
??????
2
31111101110()()0
0110000100
1110A I A I M ??
????
??+==+=??
??????
具有强连接要素用一个要素来代替得'M M =
b) (1) {1,2,3,4,5,6}S =
{(1,3),(1,5),(2,4),(4,2),(4,6),(5,2),(5,1)}b R =
2
S 3
4
S
a)
b)
图3-16 题21图
(2)
001010
000100
000000
010001
110000
000000
A
??
??
??
??
=??
??
??
??
??
101010
010100
001000
010101
110010
000001
A I
??
??
??
??
+=??
??
??
??
??2
111010
010101
001000
()
010101
111110
000001
A I
??
??
??
??
+=??
??
??
??
??
34
111111
11111
001000
()()
00000
010101
010101
1
1
A I A I M
??
??
??
??
+==+=
??
??
??
??
??
1111
0101
'
0010
0001
M
??
??
??
=
??
??
??
22. 请依据图3-17
1
P
9
解：V表示行要素直接影响列要素，A表示列要素直接影响行要素，X表示行列两要素相互影响。
根据要素间二元关系的传递性，逻辑推断要素间递推二元关系：
768
P P P
→→；548
P P P
→→；724
P P P
→→
写出可达矩阵
123456789110000001120101000113101000011400010001151001110116000001011711110111180000000119000000001P P P P P P P P P P P P P M P P P P P ????????????????=
????????????????
23. 已知下面的系统可达矩阵，分别用规范方法与实用方法建立其递阶结构模型。
(1)1234567
110
001012010000030
01011040101000500001006001011070
000101?????????
?????????????
解：（1）实用方法：
①求出缩减矩阵
123457"11
10001132
0100001'3
001010240101002500001017
0000112M ??
??????=??
??
????
????
个数“
2534712
1000005010000'()30110004100100701001010
10011M L ??
??????=??
????
??
????
S1、S5属于第一层，S3、S4、S7属于第二层，S1属于于第三层。
②根据'()M L 绘制多级递阶有向图。
第五章 系统评价方法
9. 某工程有4个备选方案，5个评价指标。已经专家组确定的各评价指标j X 的权重j W 和各方案关于各
3D模型管理系统技术设计书 2014年9月21日
目录 1.项目背景 (1) 2.建设目标 (1) 3.建设内容 (1) 3.1.模型库建设 (1) 3.2.三维模型管理系统建设 (2) 4.总体设计 (2) 5.数据库设计 (4) 5.1.数据库逻辑结构 (4) 5.2.FTP服务 (8) 6.功能设计 (9) 6.1.模型上传 (9) 6.2.模型文件下载 (9) 6.3.查询 (10) 6.4.统计 (10) 6.5.模型文件浏览 (10) 6.6.删除 (11)
1.项目背景 三维GIS形象真实的描述了城市三维地理空间内容，三维城市模型是三维GIS中非常重要的内容。三维模型不仅给人一种直观的感受，而且广泛应用于城市规划的方方面面。与二维GIS数据相比，三维模型的生产过程、数据内容和数据规模有很大不同，生产过程复杂很多，数据内容更加丰富，数据量成倍增加。 在城市规划中三维模型以文件形式存放，包含Max格式导出的X格式文件、skyline入库打包文件、Jpg格式效果图（含总平图）、CAD格式的总平图。随着现代城市的高速发展，城市建筑更新不断加快，规划管理中的三维模型成倍增加，若仍旧采用文件方式进行管理，将面临如下困难：数据的安全性和共享性得不到保障，历史数据难以有效管理，缺乏对数据的高效查询与检索，缺乏对数据的更新维护机制。建立城市三维模型管理系统，建立三维模型文件的目录索引，对三维模型进行有效的组织和管理，对城乡规划信息化和城乡规划管理具有实际意义。 2.建设目标 基于FTP服务建立三维模型文件库，同时建立与之匹配的关系库，存储模型文件的索引、类别信息，在此基础上建立支持三维模型上传、下载、查询、浏览、统计、历史数据管理的城市三维模型管理系统。 3.建设内容 3.1.模型库建设 （1）基于FTP服务建立三维模型文件库，按照模型的类型和名称对模型中包含的各个部分进行组织存储。每一个模型以唯一的文件标识作为文件夹名称进
第2章数据库系统的数据模型 第二章数据库系统的数据模型 本章主要内容 数据库是个具有一定数据结构的数据集合，这个结构是根据现实世界中事物之间的联系来确定的。在数据库系统中不仅要存储和管理数据本身，还要保存和处理数据之间的联系，这种数据之间联系与就是实体之间的联系。研究如何表示和处理这种联系是数据库系统的一个核心问题，用以表示实体以及实体之间联系的数据库的数据结构称为数据模型。本章将着重介绍一下概念模型、层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等数据库系统的数据模型的基本概念和设计方法，为后面的数据库设计打下基础。 2.1 数据模型概述 数据模型(Data Model)是对现实世界数据特征的抽象，是用来描述数据的一组概念和定义。 为了把现实世界的具体事物抽象、组织为某一DBMS现实世界支持的数据模型，通常首先把现实世界中的客观对象抽象 认识抽象为概念模型，然后把概念模型转换为某一DBMS支持的数 据模型，这一过程如图2,1所示。概念数据模型:信息世界 数据模型按不同的应用层次可划分为两类: 转换 (1)概念数据模型(又称概念模型) 是一种面向客观世界、面向用户的模型，独立于计算逻辑数据模型:DBMS支持的数据模型机系统的数据模型，完全不涉及信息在计算机中的表示，
只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。概念模型是按用户的观点对数据建模，是用户和数据设计人员之间进行交流的工具，主要是用于数据库设计。例如E,R模型、扩充E,R模型属于这一类模型。 (2)逻辑数据模型(又称数据模型) 是一种直接面向数据库系统的模型，主要用于DBMS的实现。例如层次模型、网状模型、关系模型均属于这一类模型。这类模型有严格的形式化定义，以便于在计算机系统中实现。 2.1.1 数据模型的基本组成 数据模型是现实世界中的事物及其间联系的一种抽象表示，是一种形式化描述数据、数据间联系以及有关语义约束规则的方法。通常一个数据库的数据模型由数据结构、数据操作和数据的约束条件三个部分组成。 (1)数据结构 是指对实体类型和实现间联系的表达实现。它是数据模型最基本的组织部分，规定了数据模型的静态特性。在数据库系统中通常按照数据结构的类型来命名数据模型，例如，采用层次型数据结构、网状型数据结构、关系型数据结构的数据模型分别称为层次模型、网状模型和关系模型。 (2)数据操作 是指对数据库进行的检索和更新(包括插入、删除和修改)两类操作。它规定了数据模型的动态操作。 (3)数据的约束条件 数据的约束条件是一组完整性规则的集合，它定义了给定数据模型中数据及其联系应具 1 有的制约和依赖规则。以确保数据库中数据的正确性、有效性和相容性。
3 系统的数学模型 3.1 概述 3.1.1 数学模型 在进行控制系统分析和设计时，通常首先需要建立系统的数学模型。所谓系统的数学模型，是用数学方程式来描述机械系统、电气系统、,, 以及生物系统、社会系统的动态特性，是一组能精确，或者至少是相当好地表示系统动态特性的微分方程式、差分方程式或其它数学方程表示式。 数学模型可以有多种形式，采取何种形式来建立数学模型取决于具体的系统及条件，如，一个单输入单输出简单系统的响应分析，可能采用传递函数形式比较简单方便，而如要进行最优控制，则采用状态空间表达式可能更为有利。 对于同一系统的描述，数学模型也可能具有不同的复杂程度。如以一个液压控制阀为例，如果是考虑它在一个复杂系统中的动作，可以用一个二阶微分方程式（基于牛顿第二运动定理）来做为其数学模型，而如果是为了设计这个控制阀并预测其性能，则需要考虑阀的泄漏，尺寸精度影响等更多因素，所建立的数学模型可能是一个6-7 阶的微分方程组。 另一方面，严格地说，任何实际中的电、机械系统、液压系统、气动系统等其变量间的关系都不是绝对性线的，有些甚至是严重非线性的。然而，由于至今非线性系统的求解依然存在着数学难关，比较常用的做法是用一个“等效”的或“近似”的线性系统代替实际上的非线性系统来分析和求解。这意味着，我们既要掌握在建立数学模型时的线性化方法，又要了解所取的“线性”数学模型有效的范围和条件。 3.1.2 数学模型表示形式 控制系统的数学模型通常采用以下几种表示形式： 1．传递函数模型 一个连续的SISO 系统，一般可用一个常定系数线性常微分方程来描述
若系统的输入为u(t)，输出的y(t)，其微分方程可表示为: a n 叩 …3^ 5) dt n dt n de 对该式进行Lap lace 变换，可得系统的传递函数模型 丫(s)二 b m S m b m 」s m — b o U(s) a n S n - a n j S n A ^ …宀a 。 离散时间动态系统一般以差分方程描述，对一个离散 SISO 系统，设采 样周期为T ,系统输入为u(i)，输出为y(i)，可描述为： g n y(i n) g n 4y(i n -1) g °y(i)= f m u(i m) f m 」u(i m -1) f o u(i) 对该方程进行Z 变换，可得离散SISO 系统的传递函数模型 m -1 m 4 Z n 4 n 洱 ? g o 对于多输入多输出系统，系统的传递函数模型为传递函数矩阵。 2.状态空间模型 状态方程是现代控制理论中最常用的数学模型表示形式， 它可以方便地 表示SISO 或MIMO S 统。 对于一个连续LTI 系统，其状态方程可描述为： ■ x(t)二 Ax(t) Bu(t) y(t)二Cx(t) Du(t) (3.1-5 ) 其中，第一个方程称为状态方程，第二个称为输出方程。 x(t) 状态变量 u(t) ------ 输入变量，或控制变量 y(t) ------ 输出变量 讥沪b m 」b o u(t) (3.1-1 ) (3.1-2) m - f n g n Z g (3.1-4)
课程名称系统工程计划学时 2 授课章节第三章系统模型和模型化（1） 教学目的和要求： 在本讲中，使学生了解系统模型和模型化的概念，建模的基本步骤和方法。 教学基本内容： 1.系统模型的概念 2.系统模型的分类 3.系统模型化的基本步骤 4.系统模型化的基本方法 教学重点和难点： 系统模型化的概念 系统模型化的基本方法 授课方式、方法和手段： 多媒体教学为主，结合板书，同时加以作业和答疑 作业与思考题： 1.系统模型的概念 2.系统模型化的基本步骤 1
第三章系统模型与模型化 第一节系统模型与模型化概述 一、系统模型的定义 系统模型是一个系统某一方面本质属性的描述，它以某种确定的形式提供关于该系统的知识。 模型的特征： （1）是现实世界部分的抽象或模仿； （2）反映了系统本质或特征的主要因素构成； （3）集中体现了主要因素之间的关系。 模型化就是为了描述系统的构成和行为，对实体系统的各种因素进行适当筛选后，用一定方式（数学、图像等）表达系统实体的方法。 二、模型化的本质、作用及地位（见下图） 1.本质：利用模型与原型之间某方面的相似关系，在研究过程中用模型 来代替原型，通过对于模型的研究得到关于原型的一些信息。 2.作用：①模型本身是人们对客体系统一定程度研究结果的表达。这种表达是简洁的、形式化的。②模型提供了脱离具体内容的逻辑演绎和计算的基础，这会导致对科学规律、理论、原理的发现。③利用模型可以进行“思想”试验。 3.地位：模型的本质决定了它的作用的局限性。它不能代替以客观系统内容的研究，只有在和对客体系统相配合时，模型的作用才能充分发挥。 三、系统模型的分类 2
数据库系统与数据模型简介 胡经国 本文作者的话 本文是根据有关文献和资料编写的《漫话云计算》系列文稿之一。以此作为云计算学习笔录，供云计算业外读者进一步学习和研究参考。希望能够得到大家的指教和喜欢！ 下面是正文 一、数据库系统及其组成 1、数据库系统的概念 数据库系统（Database System）是用于组织和存取大量数据的管理系统，方便多用户使用计算机软硬件资源组成的系统。它与文件系统的重要区别是数据的充分共享、交叉访问以及应用（程序）的高度独立性。 2、数据库系统的组成 数据库系统由计算机系统、数据库、数据库管理系统、应用程序和用户组成。 ⑴、计算机系统 计算机系统是指用于数据库管理的计算机硬件资源和基本软件资源。其中，硬件资源包括CPU、大容量内存（用于存放操作系统、数据库、数据库管理系统、应用程序等）、直接存取的外部存储设备（硬盘）；软件资源包括操作系统、应用程序。 ⑵、数据库 什么是数据库？数据库是提供数据的基地。它能保存数据，并让用户从它那里访问有用的数据。数据库是数据处理的新技术，也是一项先进的软件工程。 数据库中的业务数据，是以一定的组织方式存储在一起的、相互有关的数据整体。数据库中保存的数据是相关数据，是一种相对稳定的中间数据。为了便于管理和处理这些数据，将这些数据存入数据库时，必须具有一定的数据结构和文件组织形式（顺序文件、索引文件）。 “相关数据”、“一定的组织形式”和“共享”是关系型数据库的三个基本要素。 ⑶、数据库管理系统
数据库管理系统（Database Management System，DBMS）包括面向用户的接口功能和面向系统的维护功能两大方面。前者为用户存取数据提供必要的手段，包括处理能力。后者为数据库管理者提供数据库的维护工具，具体包括数据库定义、数据装入、数据库操作、控制、监督、维护、恢复、通信等。 数据库管理系统通常由以下三部分组成：数据库描述语言（DLL）、数据库操作（DML）或查询程序、数据库管理例行程序。 总之，信息的集合是数据库，而数据库管理系统的软件则可用于完成信息的存储和检索。 ⑷、应用程序和用户 数据库管理员（DBA）是系统工作人员，负责对整个数据库系统进行维护。 应用程序员是后台专业用户，对数据库进行检索、插入、删除或更新。 非程序员是终端用户，通过联机终端设备，由基本命令组成的询问语言对数据库进行检索、插入、删除或更新等操作。例如，话务员、管理员、质检员。 二、数据模型 1、数据模型基本概念 数据模型是数据库系统的核心，是对客观事物及其联系的数据的描述，即实体模型的数据化。数据模型是表示实体与实体之间联系的模型。 2、数据模型类型 当前，流行的数据模型有：关系、层次、网状三种数据模型。 ⑴、关系数据模型 关系数据模型是新的DBMS，将数据简单地表示为一个或多个表格的内容。它是由表格形式体现的，这种“表”在数学上称为关系。表中的每一行称为记录，每个记录由若干字段组成：一个记录描述一个事物，它的各个字段是该事物各种性质的描述。在关系数据库中，这些字段称为属性。 ⑵、层次数据模型 层次数据模型，也称为树状模型，是一个以记录类型为结点的有根的定向树。 层次数据模型的特点为：有而且仅有一个实体，向上不与任何实体联系，称为根；有若干实体，向下不与任何实体联系，称为叶；其余的实体，向下可以与任何实体联系，但向上只与唯一的一个实体联系（一对多联系），称为中间节点。根节点在最高层，即第一层。同一层上的节点之间没有联系。具有这些特点的数据结构，称为层次结构。例如大学行政组织结构。典型例子是IBM的IMS。
数据模型与数据库系统结构 1.数据 为了了解世界，研究世界和交流信息，我们需要描述各种事物，用自然语言来描述虽然很直接，但是过于烦琐，不便于形式化，更不利于计算机去表达，为此，我们常常只抽取那些感兴趣的事物特征或属性来描述它。 例如：XX今天下课回到寝室，跟室友说，啊，兄弟们，我单身了！！~~~~准备请大家吃顿饭庆祝一下~~~~ 大家好奇的问 他叫小雪，21岁，是医护系的，护理专业和我是老乡，遵义人。 我们可以从胡锋的描述中获取到以下一条记录，小雪今年21岁遵义人是医护系护理专业的学生，那这种描述事物的符号记录我们称为数据。 数据有一定的格式，例如姓名在中国而言一般是4个汉字的字符（某些少数民族），性别呢是一个汉字字符，等等，那这些我们称为数据的语法，而数据的含义是数据的语义。我们通过解释、推论，归纳，分析和综合等等方法，从数据中获得有意义的内容称为信息。因此，数据是信息存在的一种形式，只有通过解释或处理才能成为有用的信息。 一般来说，数据库中的数据具有以下两个特征 1）数据的静态特征 包括数据的基本结构，数据间的联系和对数据取值范围的约束 学生管理的例子
在学生基本信息中包括：学号，姓名，性别，出生日期，专业，家庭地址。 这些都是学生所具有的基本特征，是学生数据的基本结构。 学生选课信息中包括：学号，课程号，考试成绩等信息，其中选课信息和学生基本信息中的学号是有一定关联的，即选课信息中的学号所能选取的值必须在学生基本信息中的学号取值范围之内，只有这样，学生选课信息中所描述的学生选课情况才是有意义的。 说白一点，也就是这个学生要存在，他才会有选课信息。这个就是数据之间的联系。 最后，我们再来看看什么是数据取值范围的约束 例如，人的性别一项取值只能是男或女，课程的学分一般是大于0的整数值，而我们的考试成绩一般在0~100分范围内等，这些都是对某个列的数据取值范围进行的限制，目的是在数据库中存储正确的，有意义的数据，这就是对数据取值范围的约束 2）数据的动态特征 数据的动态特征是指对数据可以进行的操作以及操作规则。 对数据库数据的操作主要是有查询数据和更改数据，更改数据一般又包括对数据的插入，删除和修改 通常我们将数据的静态特征和动态特征的描述称为数据模型三要素。即描述数据时要包括数据的基本结构，数据的约束条件和定义在数据
《系统辨识》 实验手册 哈尔滨工业大学控制与仿真中心 2018年5月
目录 实验1 白噪声和M序列的产生---------------------------------------------------------- 2 实验2 脉冲响应法的实现---------------------------------------------------------------- 5 实验3 递推最小二乘法的实现---------------------------------------------------------- 9 附录实验报告模板---------------------------------------------------------------------- 13
实验1 白噪声、M 序列的产生 一、实验目的 1、熟悉并掌握产生均匀分布随机序列方法以及进而产生高斯白噪声方法 2、熟悉并掌握M 序列生成原理及仿真生成方法 二、实验原理 1、混合同余法 混合同余法是加同余法和乘同余法的混合形式，其迭代式如下： 11 1(*)mod /n n n n x a x b M R x M +++=+?? =? 式中a 为乘子，0x 为种子，b 为常数，M 为模。混合同余法是一种递归算法，即先提供一个种子0x ，逐次递归即得到一个不超过模M 的整数数列。 2、正态分布随机数产生方法 由独立同分布中心极限定理有：设随机变量12,,....,,...n X X X 相互独立，服从同一分布，且具有数学期望和方差： 2(),()0,(1,2,...)k k E X D X k μσ==>= 则随机变量之和1 n k i X =∑的标准化变量 : () n n n k k k X E X X n Y μ --= = ∑∑∑近似服从(0,1)N 分布。 如果n X 服从[0, 1]均匀分布，则上式中0.5μ=，2 1 12 σ= 。即 0.5n k X n Y -= ∑近似服从(0,1)N 分布。
3D模型管理系统技 术设计书
3D模型管理系统技术设计书 9月21日
目录 1.项目背景................................................................. 错误!未定义书签。 2.建设目标................................................................. 错误!未定义书签。 3.建设内容................................................................. 错误!未定义书签。 3.1.模型库建设.............................................................. 错误!未定义书签。 3.2.三维模型管理系统建设 .......................................... 错误!未定义书签。 4.总体设计................................................................. 错误!未定义书签。 5.数据库设计............................................................. 错误!未定义书签。 5.1.数据库逻辑结构 ...................................................... 错误!未定义书签。 5.2.FTP服务................................................................... 错误!未定义书签。 6.功能设计................................................................. 错误!未定义书签。 6.1.模型上传.................................................................. 错误!未定义书签。 6.2.模型文件下载 .......................................................... 错误!未定义书签。 6.3.查询.......................................................................... 错误!未定义书签。 6.4.统计.......................................................................... 错误!未定义书签。 6.5.模型文件浏览 .......................................................... 错误!未定义书签。 6.6.删除.......................................................................... 错误!未定义书签。
NBA选秀系统数据库模型 一、需求分析 （1）、可行性需求分析 需求分析是指准确了解和分析用户的需求，这是最困难、最费时、最复杂的一步，但也是最重要的一步。需求分析是整个设计过程的基础，它决定了以后各步设计的速度和质量。进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。 NBA作为世界上水平最高的篮球俱乐部联盟，深受广大篮球爱好者的追捧，而一年一度的NBA 选秀活动，更成为球迷关注的焦点。作为专门的NBA选秀数据库，一定会满足大众的信息需求。（2）具体的系统信息 选秀系统信息包括三个方面，其具体功能如下： A．新秀球员信息：包括球员姓名、年龄、籍贯、身高、顺位以及司职位置；新秀球员信息功能包括对球员信息的录入、删除和查询，以及被那个球队选中、选秀信息等。 B．NBA球队信息：包括球队名称、所在城市、上赛季战绩、球队主教练；NBA球队信息功能还包括对球队信息的录入、删除和查询，以及所选新秀、选秀信息等。 C．选秀信息：选秀信息包括新秀姓名、签约球队、入队时间、合同时间、合同金额、有无保障；选秀信息功能还包括各项数据的录入、删除和查询。 （3）具体的软件信息 在开发过程中，按照软件工程的步骤，从设计到开发采用了面向对象的思想和技术，采用了SQL SERVER 2008数据库服务器，运用c/s技术，使得本系统可以方便的和其他子系统进行数据交换。同时，注意从软件的图形应用界面上优化软件质量，使得本系统具有很强的可操作性。 二、概念结构设计 概念结构设计是指对用户的需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型，是整个数据库设计的关键。 根据各种信息的内容以及它们之间的关系，该数据库系统的E-R图如下：
库 存 管 理 系 统 ----系统设计 一 功能设计 总原则： 首先要保证系统总目标的实现，其次注意模块的独立性要强。各模块的接口应简单明了。 系统结构图：功能模块的划分，数据录入、库存分析、查询系统 各功能模块的描述：输入，输出，功能。 二 数据库设计 1. 数据模型抽象层次 2. E-R 方法的基本思想 在设计过程中引入一个中间步骤，即先设计一个企业模式（该模式纯粹是现实世界的反映，与存储结构、存取方式无关），再将企业模式转换为某个DBMS 上可以实现的数据模型。多数是关系数据模型。 3. 库存管理系统采用这种方法，先设计出概念数据模型，即E-R 模型。 3.1库存管理系统局部E-R 视图 (1) 物料与入库单之间 (2) 物料与领料单之间 (3) 物料与退料单之间 (4) 物料与仓库之间 3.2库存管理系统集成E-R 视图 （1） （2） （3） （4）
4. ER 模型到关系模式的转换 功能要求： 入库单登录 领料单登录 退料单登录 物资短缺/超储分析 物资积压分析 相关数据库表 入库台帐 领料台帐 退料台帐 库存总帐 4.1 实体集的转换 一个实体型转换为一个关系，实体的属性就是关系的属性，实体的关键字就是关系的关键字。 4.2 联系的转换 (1)M ：N 联系 一个联系转换为一个关系，相关实体的关键字与联系的属性组合成关系的属性，相关实体的关键字 组合成关系的关键字。 (2)1：N 联系 N 端实体的关键字构成关系的关键字，可以与N 端合并。 (3)1：1联系 任一端实体的关键字构成关系的关键字，可以与任一端合并 5.参考数据库结构 (1)入库台帐（入库单编号，仓库号，进货日期，供货单位，入库数量，材料编号，进货单价，检验员，记账员，备注） input 列名 数据类型 长度 可否为空 注释 rk_id varchar 10 否 入库单编号 ck_id varchar 10 否 仓库号 in_date date 否 进库日期 cl_from varchar 10 否 供货单位 物 料 入库单 领料单 退货单 仓库 领料 退货 存取 入库 1 1 1 N N N N M
第四讲：学生管理系统CDM模型 教学目的：要求学生在理解概念数据模型（CDM: Conceptual Data Model）基本概念的基础上，能够根据“学生管理系统”的具体要求，建立符合功能要 求的概念数据模型，能够根据相关课程中学习的规范化理论的要求对模 型进行合理的简化，并且使得模型能够适用实际开发系统的需求，同时 应用好反规范化的思想。模型中实体之间的联系应该科学合理，学生能 应用Power Designer软件分析设计工具快速解决设计中的问题。 教学重点和难点：实体的抽象、实体的规范化与非规范化、实体间联系的定义教学方式和手段：课堂讲授；课堂演示，师生互动。 教学内容： 一、学生管理系统分析 1、功能要求 学生管理、成绩管理、选课管理、职工管理、活动管理、教材管理、宿舍管理、图书管理、仪器设备使用管理、院系管理 2、可能包含的实体 学生、课程、学校、院系、职工、活动、教材、宿舍、图书、仪器设备等。 3、分析后可能产生的实体 学生简历、学生家庭情况、学生奖励处分情况等等。 二、分析后建立的初步模型 1、标定联系和非标定联系的区别 2、多对多联系的分解 3、字典数据的建立（一般方法） 4、新实体的发现（设备卡片、图书卡片、简历等）
5、规范化实体的建立 6、反规范化的应用（字典名称、代码的问题） 7、递归联系的建立（院系） 8、属性分析（为每个实体添加属性） 9、数据类型定义 三、模型设计中的规范化与反规范化问题 规范化理论是研究实体中实体属性之间关系的科学。非规范化关系存在的问题： ①插入异常 ②修改异常 ③删除异常 例：有如下概念数据模型生成的物理数据模型（MS SQL Server2000），在数据库中存放一些记录，看看这三种异常的情况。
第一章数据库系统概论 本章目的在于使读者对数据库系统的基本知识能有一个较为全面的了解，为今后的学习和工作打下基础。本章重点介绍了有关数据库结构和数据库系统组织的基本知识和基本概念，以及常见的三种类型的数据库系统的特点。重点介绍关系数据库的有关知识。 1.1 数据管理技术发展史 随着生产力的不断发展，社会的不断进步，人类对信息的依赖程度也在不断地增加。数据作为表达信息的一种量化符号，正在成为人们处理信息时重要的操作对象。所谓数据处理就是对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列工作全部过程的概述。数据处理的目的就是使我们能够从浩瀚的信息数据海洋中，提取出有用的数据信息，作为我们工作、生活等各方面的决策依据。数据管理则是指对数据的组织、编码、分类、存储、检索和维护，它是数据处理的一个重要容中心。数据处理工作由来以久，早在1880年美国进行人口普查统计时，就已采用穿孔卡片来存储人口普查数据，并采用机械设备来完成对这些普查数据所进行的处理工作。电子计算机的出现以及其后其硬件、软件的迅速发展，加之数据库理论和技术的发展，为数据管理进入一个革命性阶段提供有力的支持。根据数据和应用程序相互依赖关系、数据共享以及数据的操作方式，数据管理的发展可以分为三个具有代表性的阶段，即人工管理阶段、文件管理阶段和数据库管理阶段。 【1】人工管理阶段 这一阶段发生于六十年代以前，由于当时计算机硬件和软件发展才刚刚起步，数据管理中全部工作，都必须要由应用程序员自己设计程序完成去完成。由于需要与计算机硬件以及各外部存储设备和输入输出设备直接打交道，程序员们常常需要编制大量重复的数据管理基本程序。数据的逻辑组织与它的物理组织基本上是相同的，因此当数据的逻辑组织、物理组织或存储设备发生变化时，进行数据管理工作的许多应用程序就必须要进行重新编制。这样就给数据管理的维护工作带来许多困难。并且由于一组数据常常只对应于一种应用程序，因此很难实现多个不同应用程序间的数据资源共享。存在着大量重复数据，信息资源浪费严重。 【2】文件管理阶段 这一阶段发生于六十年代，由于当时计算机硬件的发展，以及系统软件尤其是文件系统的出现和发展，人们开始利用文件系统来帮助完成数据管理工作，具体讲就是：数据以多种组织结构（如顺序文件组织、索引文件文件组织和直接存取文件组织等）的文件形式保存在外部存储设备上，用户通过文件系统而无需直接与外部设备打交道，以此来完成数据的修改、插入、删除、检索等管理操作；使用这种管理方式，不仅减轻进行数据管理的应用程序工作量，更重要地是，当数据的物理组织或存储设备发生变化时，数据的逻辑组
第三章系统模型与模型化 1、模型是实现系统的理想化抽象或简洁表示，描绘了现实系统的某些 主要特点，是为了客观地研究系统而发展起来的。 模型的三个特点：（1）它是现实世界部分的抽象或模仿 （2）它是由那些与分析的问题有关的因素构成的 （3）它表明了有关因素间的互相关系 2、模型的作用与地位 P36 作用：（1）模型本身是人们对客体系统一定程度研究结果的表达。这种表达是简洁的、形式化的。 （2）模型提供了脱离具体内容的逻辑演绎和计算的基础，这会导致对科学规律、理论、原理的发现。 （3）利用模型可以进行“思想”试验。 3、模型的分类P36 4、构造模型的一般原则 书P37：（1）建立方框图（2）考虑信息相关性（3）考虑准确性（4）考虑集结性 课件：1.现实性 2.简洁性 3.适应性 4.强壮性 5、建模的基本步骤P38 （1）明确建模的目的和要求，以便使模型满足实际要求，不致产生太大偏差。 （2）对系统进行一般语言描述。 （3）弄清系统中的主要因素（变量）及其相互关系（结构关系和函数关系），以便使模型准确地表示现实系统。 （4）确定模型的结构 （5）估计模型的参数 （6）实验研究 （7）必要修改 课件：1.形成问题 2.选定变量 3.变量关系的确定 4.确定模型的数学结构及参数辨识 5.模型真实性检验 6、模型的简化方法 P40
（1）减少变量，减去次要变量 （2）改变变量性质 （3）合并变量（集结） （4）改变函数关系 （5）改变约束条件 7、系统结构模型化------计算题P41-54 结构模型是定性表示系统构成要素以及它们之间存在着的本质上相互依 赖，相互制约和关联情况的模型。 邻接矩阵（A）是表示系统要素间基本二元关系或直接联系情况 的方阵。 邻接矩阵A的元素a ij可以定义如下： a ij= 1 S i R S j R表示S i与S j有关系 0 S i R S j R表示S i与S j没关系 可达矩阵R是指用矩阵形式来描述有向连接图各节点之间，经过 一定长度的通路后可以到达的程度。 ：它主要用于变量不多（2-3个）而欣喜也不充分的条件下分析变量之间 的定性关系。 具体作用有两方面：1.平衡点分析 2.稳定性分析 拟合法：数据建模两种方法------拟合法和经验法。 拟合法：偏重“理论”导向。经验法：以“数据”为导向。最小二乘法：根据偏差的平方和为最小的条件来选择常数的方法，叫做最小二乘法。 机理法：机理法是在研究系统运行机理的基础上提出建设，然后建构模型。 书后题：P81-23 第五章系统评价方法计算题 1、系统评价原理P112 系统评价问题是由评价对象（What）、评价主体（Who）、评价目的 （Why）、评价时期（When）、评价地点（Where）及评价方法 （How）等要素（5W1H）构成的问题复合体。
3.1 ANSYS软件介绍及转向节有限元模型建立 3.1.1 ANSYS的发展 ANSYS公司是由美国匹兹堡大学力学系教授、有限元法权威、著名专家John Swanson 博士于1970年创建而发展起来的，其总部位于美国宾夕法尼亚匹兹堡市，目前是世界CAE行业最大的公司之一。 经过30多年的发展，如今ANSYS软件更加趋于完善，功能更加强大，使用也更加方便。 3.1.2 ANSYS功能简介 软件主要包括3个部分，前处理模块、分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。 3.1.3 前处理模块PREP7 双击“实用”菜单中的Preprocessor，进入ANSYS的前处理模块。这个模块主要有两部分内容；实体建模和网络划分。 （1）实体建模。 ANSYS程序提供了两种实体建模方法：自顶向下与自底向上。 自顶向下进行建模时，用户定义一个模型的最高级图元，如球、棱柱，称为基元，程序则自动定义相关的面、线及关键点。用户利用这些高级图元直接构造几何模型，如二维的圆和矩形以及三维的块、球、锥和柱。无论实用自顶向下还是自底向上方法建模，用户均能使用布尔运算来组合数据集，从而雕塑出来一个实体模型。在创建复杂实体模型。ANSYS程序提供了完整的布尔运算，诸如相加、相减、相交、分割、粘结和重叠。在创建复杂实体模型时，对线、面、体、基元的布尔运算操作能减少相当可观的建模工作量。ANSYS程序提供了拖拉、
3D模型管理系统 技术设计书 2014年9月21日
目录
1.项目背景 三维GIS形象真实的描述了城市三维地理空间内容，三维城市模型是三维GIS中非常重要的内容。三维模型不仅给人一种直观的感受，而且广泛应用于城市规划的方方面面。与二维GIS数据相比，三维模型的生产过程、数据内容和数据规模有很大不同，生产过程复杂很多，数据内容更加丰富，数据量成倍增加。 在城市规划中三维模型以文件形式存放，包含Max格式导出的X格式文件、skyline入库打包文件、Jpg格式效果图（含总平图）、CAD格式的总平图。随着现代城市的高速发展，城市建筑更新不断加快，规划管理中的三维模型成倍增加，若仍旧采用文件方式进行管理，将面临如下困难：数据的安全性和共享性得不到保障，历史数据难以有效管理，缺乏对数据的高效查询与检索，缺乏对数据的更新维护机制。建立城市三维模型管理系统，建立三维模型文件的目录索引，对三维模型进行有效的组织和管理，对城乡规划信息化和城乡规划管理具有实际意义。 2.建设目标 基于FTP服务建立三维模型文件库，同时建立与之匹配的关系库，存储模型文件的索引、类别信息，在此基础上建立支持三维模型上传、下载、查询、浏览、统计、历史数据管理的城市三维模型管理系统。 3.建设内容 3.1.模型库建设 （1）基于FTP服务建立三维模型文件库，按照模型的类型和名称对模型中包含的各个部分进行组织存储。每一个模型以唯一的文件标识作为文件夹名称进行组织，该目录下存储当前模型不同时期的模型，规定以上传时间近的版本为成果库，其余文件作为历史数据。 （2）建立与文件库对应的关系库，存储文件库中模型文件的存储路径、模型类别、文件标识信息，以支持模型文件的查询、统计。 3.2.三维模型管理系统建设 基于模型库，通过ftp服务实现城市三维模型文件（包含Max格式导出的X 格式文件、skyline入库打包文件、Jpg格式效果图（含总平图）、CAD格式的
实验：软件开发过程模型 1、实验目的： 学习各种软件开发过程模型。 2、实验内容： 在网上搜索资料，总结一份软件开发过程模型的报告，并论述：假如你身为项目经理，你选择哪一种软件开发过程？为什么？ 瀑布模型： 优点：通过设置里程碑，明确每阶段的任务与目标，可为每阶段制定开发计划，进行成本预算，组织开发力量，通过阶段评审，将开发过程纳入正确轨道，严格的计划性保证软件产品的按时交付。 缺点：缺乏灵活性，不能适应用户需求的改变；开始阶段的小错误被逐级放大，可能导致软件产品报废。 原型模型： 优点：开发者与用户充分交流，可以澄清模糊需求，需求定义比其他模型好得多；开发过程与用户培训过程同步；为用户需求的改变提供了充分的余地；开发风险低，产品柔性好；开发费用低，时间短；系统易维护，对用户更友好 缺点：产品原型在一定程度上限制了开发人员的创新；原型过快收敛于需求集合，而忽略了一些基本点；资源规划和管理较为困难，随时更新文档也带来麻烦；只注意原型是否满意，忽略了原型环境与用户环境的差异 螺旋模型： 优点：①螺旋模型是将瀑布模型与快速原型模型结合起来。②强调了其他模型所忽视的风险分析。③每一次螺旋包括4个步骤：制定计划、风险分析、实施工程、客户评估。 缺点：①强调风险分析，但要求许多客户接受并相信这种分析，是不容易的。 敏捷开发模型： 优点：①短周期开发。②增量开发。③由程序员和测试人员编写的自动化测试来监控开发进度。④通过口头沟通、测试和源代码来交流系统的结构和意图。⑤编写代码之前先写测试代码。也叫做测试先行。 缺点：①团队的组建较难，人员素质要求较高。②对测试员要求完全掌握各种脚本语言编程，会单元测试。
1.根据系统状态随时间变化是连续性还是间断性的，可将系统划分为（_连续系统_）、 （__离散系统__）。 2.系统仿真中的三个基本概念是系统、（__模型_）、仿真。 3.拟对某系统进行研究，首先要对系统作出明确的描述，即确定系统各个要素：实体、 属性、活动、（ __状态_）、（_事件___）。 ?阶段性知识测试 5.系统仿真有三个基本的活动，即系统建模、仿真建模和（__仿真实验__），联系这 三个活动的是系统仿真的三要素，即系统、模型和计算机（硬件和软件）。 6.系统仿真的一般步骤是：（1）调研系统，明确问题、（2）（___设立目标，收集数据 __）、（3）建立仿真模型、（4）编制程序、（5）运行模型，计算结果、（6）（_统计分析，进行决策__） ?阶段性知识测试 7.仿真软件发展经历了四个阶段（1）高级程序语言阶段；（2）仿真程序包、初级仿 真语言阶段；（3）商业化仿真语言阶段；(4) （_一体化建模与仿真环境_）阶段。 8.常用的仿真软件有Arena、Automod、MATLAB、Promodel、（__WITNESS______）、 （______FLEXSIM___）。 9.求解简单系统问题的“原始”方法是（___解析解决____），借助（___实验__）可 大大提高该方法的效率和精度。 ?阶段性知识测试 10.排队系统可简化表示为A/B/C/D/E。其中A为到达模式；B为（服务模式）、C为服 务台数量、D为系统容量；E为排队规则。 11.常见的排队规则有：先到先服务、后到后服务、优先级服务、最短处理时间优先服 务、随机服务等。请以连线方式将下列排队规则名称的中英文对照起来。 先进先出 FIFO 后进先出 LIFO 随机服务 SIRO 最短处理时间优先 SPT 优先级服务 PR ?阶段性知识测试 12.模型中，习惯称实体为成分。成分可分为主动成分和被动成分。请问排队系统中的 随机到达的顾客属于（主动）成分（主动/被动）。 13.事件是改变系统状态的瞬间变化的事情。一般指活动的开始和结束。事件可分为必 然事件（主要）、条件事件（次要）、系统事件。其中（______）一般不出现在将来事件表中（FEL）。 14.活动是具有指定长度的持续时间，其开始时间是确定。排队系统主要活动有 （_______）和服务活动。 ?阶段性知识测试 15.仿真时钟表示仿真时间的变量。Witness仿真系统中仿真钟用系统变量（TIME）表 示。 仿真策略，也称仿真算法。离散事件系统适用的仿真策略有（_事件调度法_）、活动扫描法、进程交互法、三阶段法等。 16.建立输入数据模型需要4个步骤：（1）从现实系统收集数据；（2）（_确定输入数据 模型的概率分布___）；（3）选择参数（参数估计）；（4）拟合优良度检验。 ?阶段性知识测试
一需求规格说明 1．系统说明 1．1需求描述： ?系统需求 在工业生产领域如汽车装配等行业，因为装配过程繁琐，订单的审批流程复杂，造成生产效率低，管理难的局面。订单管理系统实现了工业生产领域的订单审批流程自动化。该系统实现了订单录入，订单审批，订单更改功能，以及为了实现这些功能而必须的审批流程设置，组织结构管理（包括在RTX上实现即时提醒）的功能。在系统中，系统管理员设置好角色与权限，并设置好审批流程后，由不同的角色登陆系统对订单进行管理。如订单录入人录入订单后，选择某个审批流程。审批流程中的审批人会收到提醒后进行订单的审批，如果通过，则发给下一审批人；如不通过，则退回订单录入人进行更改。订单的录入人也可以先停止订单审批流程，自发的进行订单的更改。 1．2资源 主要资源： 其他资源： 1．3活动列表 对现实系统的业务描述 2．某系统人机界面描述 ●用户（系统外部）和系统之间的界面
普通用户操作系统功能界面 ● 业务人员（系统内部）与系统之间的界面 谨对拥有口令的业务人员开放。允许业务人员查看相关信息。 3．信息资源列表 ? 标准配置计算机信息 为需要此类信息的用户提供相关的信息资源。 ? 自定义配置计算机信息 为需要此类信息的用户提供相关的信息资源。 ? 定单信息 要购买产品的用户输入相关信息，提交系统。 ? 购物信息 为用户选购的产品作出记录并估计价格，为用户提供参考。 ? 付款信息 用户输入相关信息，销售人员验证相关信息。 二 需求分析过程 1．某系统应用中的参与者 2．系统中的用例及用例文档 如：1.客户-----------------Customer 2.销售人员-----------Salesperson 3.仓库-----------------Warehouse 图1 参与者（某系统） Customer 客户 Salesperson 销售人员 Warehouse 仓库
第三章 系统模型与模型化 21. 给定描述系统基本结构的有向图，如图3-16a 、b 所示。要求： （1）写出系统要素集合S 及S 上的二元关系集合Rb 。 （2）建立邻接矩阵A 、可达矩阵M 及缩减矩阵M ’。 解：ａ）(1) 51234{S ,,,,}S S S S S = 55551212334234{(S ,),(,),(,),(,),(,),(,),(,S )}b R S S S S S S S S S S S S = （2）010010 01000 0010000000111 0A ??????????????? ? = 1 1001011000 01100001001111A I ?? ??????+=?? ?????? 2 31111101110()()0 0110000100 1110A I A I M ?? ???? ??+==+=?? ?????? 具有强连接要素用一个要素来代替得'M M = b) (1) {1,2,3,4,5,6}S = {(1,3),(1,5),(2,4),(4,2),(4,6),(5,2),(5,1)}b R = 2 S 3 4 S a) b) 图3-16 题21图
(2) 001010 000100 000000 010001 110000 000000 A ?? ?? ?? ?? =?? ?? ?? ?? ?? 101010 010100 001000 010101 110010 000001 A I ?? ?? ?? ?? +=?? ?? ?? ?? ??2 111010 010101 001000 () 010101 111110 000001 A I ?? ?? ?? ?? +=?? ?? ?? ?? ?? 34 111111 11111 001000 ()() 00000 010101 010101 1 1 A I A I M ?? ?? ?? ?? +==+= ?? ?? ?? ?? ?? 1111 0101 ' 0010 0001 M ?? ?? ?? = ?? ?? ?? 22. 请依据图3-17 1 P 9 解：V表示行要素直接影响列要素，A表示列要素直接影响行要素，X表示行列两要素相互影响。 根据要素间二元关系的传递性，逻辑推断要素间递推二元关系： 768 P P P →→；548 P P P →→；724 P P P →→ 写出可达矩阵