数据库基本概念在专利检索中的运用陈卫明

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1、1 数据库基本概念在专利检索中 的运用 陈卫明 许瑛 姚文 闫小苏 2007.7.23 2 目录 1、数据、信息和数据处理 2、数据库系统概述 3、关系型数据库的三种操作 4、布尔逻辑运算（集合运算） 5、三种字段类型 3 1、 数据、信息和数据处理 1.1、 三个世界 按照数据库理论 ， 有现实世界 、 信息世界 、 计 算机世界等三个世界 。 现实世界的 “ 客观事物 ” （ 事实 、 事件 ） 在信 息世界中抽象为 “ 实体 ” ， 并定义了各种 “ 属 性 ” 来描述 “ 实体 ” 。 “ 实体 ” 在计算机世界被描述成一条 “ 记录 ” 。 客观事物 -实体 -记录 4 1、数据、信

2、息和数据处理 1.2、 数据 （ data） 是一些符号 ， 用来描 述客观事物的特征 。 这些符号可以是数字形式 、 文字形式 （ 以及图形 、 图像和声音等 ） 。 例如 学生成绩 、 飞机班次 、 测量温度 、 （ CPRS中的 ） 发明人姓名 、 发明名称 、 文摘 、 优先权项 、 文献号 、 申请号 、 分 类号 、 申请日 、 公开日等 。 5 1、数据、信息和数据处理 1.3、 信息 （ information） 信息是经过加工 （ 记载 、 分类 、 组织 、 关联 、 解释 、 提炼 、 消化理解 ） 而具有使用价值的数 据 。 （ 信息 =数据 +数据处理 ） 有的信息由

3、一个数据构成 ， 比如分类号；有的 信息由几个数据构成 ， 比如优先权项 、 CPRS中 的一条记录 。 数据和信息在形式上往往并无区别 ， 尤其是那 些由一个数据构成的信息 。 例如分类号 。 6 一、数据、信息和数据处理 1.4、 数据和信息的关系 （ 信息是数据的内涵 、 二者是形与质的关系 。 ） （ 数据是信息的载体 ， 信息的表现形式仍是数据 。 ） （ 信息是经过加工而具有使用价值的数据 ， 信息 =数据 +数据处理 。 ） 数据只是把客观事物记录下来 ， 并没有特定目的；而 信息是有针对性的 （ 某一问题 、 某一论点 、 某一特定 目的 ） 来收集 、 处理数据 ， 用来作为

4、决策或参考的依 据 。 所以两者的差别在于是否存在某一 特定目的 。 7 1、数据、信息和数据处理 1.5、 数据处理 数据处理是指对各种类型的数据进行加工 （ 收集 、 存储 、 分类 、 计算 、 检索 、 传输 ） 的过程 。 数据处理的目的使之成为信息 。 数据处理通常也称为信息处理 。 8 2、数据库系统概述 2.1、 数据库 （ Datebase， DB） 长期存放在外部存储设备 （ 外存储器 、 外存介质 ） 上 、 可以以各种方式进行组 织 、 可以共享的数据 （ 包括这些数据之 间的联系 ） 集合 。 （ 这些数据与应用程序 例如 VB相互独 立 ） 9 2、数据库系统概述

5、2.2、 数据库系统 （ Database System， DBS） 数据库不能独立存在 ， 是数据库系统的一部 分 。 在实际应用中 ， 人们所面对的其实是数据库 系统 。 数据库系统具有管理和控制数据库的能力 （ 输入 、 输出 、 组织数据 ） 。 10 2、数据库系统概述 数据库系统包括： 硬件 （ 计算机 ） 数据库 （ DB） 数据库管理系统 （ DBMS， 常用的数据库管理系 统有 FoxPro、 Oracle、 SYBASE、 INFORMIX等 ， 用来建立 、 管理 、 控制数据库 ） 数据库管理员 用户和应用程序 11 2、数据库系统概述 2.3、 信息世界的术语 实体

6、（ Entity） 对应于现实世界中的 “ 客观事物 ” 。 实体 可以指代具体事物 ， 如一个学生 ， 一本 书 （ 一件专利文献 ） ；也可以指代抽象 事件 ， 如一场足球比赛 。 12 2、数据库系统概述 属性 （ attribute） 属性用来描述实体的特性。 如学生实体可以用若干属性（学号、姓名、年 龄、性别、出生日期、班级）来描述。 属性的具体值称为属性值，如 CN2745142Y （ 授权 公告号）、马林（申请 专利权 人）、 2004年 9月 16日 2004.9.16（申请日）是属性 值。 13 2、数据库系统概述 2.4、 计算机世界的术语 记录 （ record） 、 元

7、组 对应于信息世界的 “ 实体 ” ， 二维表中的一行 。 字段 （ field） 对应于信息世界的 “ 属性 ” ， 二维表中的一列 。 每个字 段有字段名 （ 标头 ） ， 例如 “ 发明人 ” 、 “ 申请号 ” 等等 。 字段值 （ value） 、 数据项 对应于信息世界的 “ 属性值 ” ， 二维表中的一格 。 关系 （ relation） 、 数据库文件 14 2、数据库系统概述 一个关系就是一个二维表 ， 每个关系有 一个关系名 。 一个关系可以存储为一个 数据库文件 。 例如某专利文献数据库可以有专利号的 表 ， 发明名称的表 ， 专利权人的表等 。 下面是一个模拟数据库 ，

8、 该表是由一个 以上的表 （ 关系 ） 通过 “ 关联 ” 而成 。 15 PN(字段名 ) TI PA IC PD 5000000 (5000000) car G&M B60j31/0 0 10/25/1998 （ 一行表示 一条记录 ） （ 5000001） computer IBM G06f3/00 01/02/2000 模拟数据库（不是真的） （一列表示一 个属性） 2、数据库系统概述 16 2、数据库系统概述 2.5、 关系的三种类型 一对一的关系 （ 例如一个学生只有一个学号； 再例如一件专利只有一个申请号 ） 一对多的关系 （ 例如某班主任老师可以有多个 学生 ， 再例如一个发明

9、人可以有多件专利 ） 多对多的关系 （ 例如一个学生可以选修多门课 ， 一门课可以供多名学生选修；再例如一个分类 号之下可以有多件专利文献 ， 一件专利也可以 有多个分类号 ） 17 2、数据库系统概述 2.6、 数据库的三种类型 数据模型是数据库结构的组织形式 ， 目前数据 库系统中常用的数据模型有三种： 层次模型 （ Hierarchical Model） ：用树形结 构表示数据及其联系的数据模型 ， 树形结构只 能表示一对多联系 ： 18 班主任 （ 微 机 871班 ） 王小艳 李峰 张勇 2、数据库系统概述 19 2、数据库系统概述 网状模型 （ Network Model） ：用网

10、络结 构表示数据及其联系的数据模型 。 网状模型可以直接表示多对多联系 ， 但 其中的结点间连线或指针更加复杂 ， 因 而数据结构更加复杂： 20 dl001（ 刑法 ） 王小艳 李峰 张勇 dl002（ 声乐 ） dl003（ 绘画 ） 2、数据库系统概述 21 2、数据库系统概述 关系模型 （ Relational Model） ：用关 系表示的数据模型 。 关系是指由行与列构成的二维表 ， 关系 不但可以表示实体间一对多的联系 ， 通 过关系间的连接 ， 也可以表示多对多的 联系 （ 见连接 ） ： 22 学号 姓名 年龄 性别 班级 870101 王小艳 18 女 微机 871 870

11、102 李峰 18 男 微机 871 870103 张勇 19 男 微机 871 微机 871班学生表（ A） 2、数据库系统概述 23 学号 课程编号 870101（ 王 ） dl001（ 刑 ） 870101（ 王 ） dl002（ 声 ） 870102（ 李 ） dl001（ 刑 ） 870102（ 李 ） Dl002（ 声 ） 870103（ 张 ） Dl002（ 声 ） 870103（ 张 ） dl003（ 画 ） 选修表（ B） 2、数据库系统概述 24 课程编号 课程名 授课教师 授课地点 dl001 刑法 周火 主楼 102教室 dl002 声乐 刘琴 主楼 102教室 dl0

12、03 绘画 任安 主楼 504教室 课程表（ C） 2、数据库系统概述 25 3、关系型数据库的三种操作 3.1、 选择：从关系中找出满足给定条件的记 录 （ 元组 ） ， 即在二维表中选行 。 （ 例 （ 例如： 对表 A中李峰的选择 ） 3.2、 投影：从关系中找出若干字段 （ 属性 ） 组成新的关系 ， 即在二维表中选列 。 （ 例如： 对表 B课程编号的投影 ） 3.3、 连接：将两个关系按某种条件提取部分 （ 或全部 ） 记录及部分 （ 或全部 ） 字段组合成 新的关系 。 （ 例如：表 B、 表 C按照课程编号 关键字 连接 ） 26 课程编 号 课程 名 授课教师 授课地点 学号

13、 dl001 刑法 周火 主楼 102教室 870101 、 870102 dl002 声乐 刘琴 主楼 102教室 870101 、 870102 、 870103 dl003 绘画 任安 主楼 504教室 870103 连接而成的新表（ D） 3、关系型数据库的三种操作 27 4、布尔逻辑运算（集合运算） 4.1、并（或、 or）（ AB ） A集合和 B集合所有元组合并 ， 再删去重复的元组 ，这种运算称为 “ 并 ” （或）；所组成新的 C集合，称为 A、 B的并集 4.2、 差 （ 非 、 not） （ A-B） A集合中删去 （ A集合中 ） 与 B集合相同 （ 重复 ） 的元组

14、， 这种运算 称为 “ 差 ” （ 非 ） ；所组成新的 C集合称为 A、 B的差集 4.3、 交 （ 与 、 and） （ AB ） 既属于 A集合又属于 B集合的元组 ， 这种运算称为 “ 交 ” （ 与 ） ； 所组成新的 C集合 ， 称为 A、 B的交集 28 交（ ，与， and） 属于集合 A且属于集合 B 的元素组成的集合 C，叫 做 A， B的交集 （属于 A 又属于 B的元素组成的集 合， A and B=C） 例： A-汽车， B- 发动机， C-即有 汽车 也有 发动机 的记录集 caps中两词间空格， “ and”， “ +” 集合 B 集合 A 集合 C 29 并（

15、，或 ， or） 属于集合 A或属于集合 B 的元素组成的集合 C，叫 做 A， B的并集 （ A， B所 有元素合并，删除重复 元素组成的集合， A or B=C） 。 例： A-汽车， B-发动机， C-仅 有 汽车 的记录集，仅有 发动机 的记录集，即有 汽车 也有 发动机 的 记录集 。 caps中用 “ or”， “ ， ” 集合 A 集合 B 集合 C 30 差（ -，非， NOT，与非， ANDNOT） 属于集合 A而不属于集合 B的元素组成的集合 C， 叫做 A， B的差集 （在 A 中排除属于 B的元素后组 成的集合， A not B=C） 例： A-汽车， B-发动机， C

16、-从所有含 汽车 的 记录集中去掉含 发动 机 的记录集 caps中用 “ without”， “ not”， “ #” 集合 A 集合 B 集合 C 31 4、布尔逻辑运算（集合运算） 4.4、 差并 （ ornot、 或非 ） 从总集合排除 B，再与 A集合合并。 三种情况 4.4.1、 A集合的所有元素都是 B集合的元素时 ， 还要考虑 A集合与 B集合哪个更大： 4.4.1.1、 如果 A集合更大 ， 或非结果 =总集合； 4.4.1.2、 如果 B集合更大 ， 总集合被挖去部分 B只填入了局部 ， 有 “ 空区 ” ） 32 4、布尔逻辑运算（集合运算） 4.4.2、 A集合的所有元

17、素都不是 B集合的 元素 ， 或非结果 =总集合 not B 4.4.3、 A集合的部分元素是 B集合的元素 ， 总集合被挖去部分 B只填入局部 ， 有 “ 空区 ” ） 33 总 B A 或非（ 4.1.1.1、 A所有元素都是 B的元 素，且 AB） 34 总 或非（ 4.1.1.1、 A所有元素都是 B的元 素，且 AB） 35 或非（ 4.1.1.2、 A所有元素都是 B的元 素，且 AB） 总 B A 36 总 或非（ 4.1.1.2、 A所有元素都是 B的元 素，且 A”； 必须输入完整的年月日（ YYMMDDYYMMDD）， 例如： 850101020831；可用 YYYY和 Y

18、Y；年月 日格式；连续输入时可用 “ +” 79 5、三种字段类型 情形 3： USPTO的 “ patent search”（ ISD授权日 PD公 开日 /APD申请日 /PRIR优先权日） ,输入值间不能用 or， “ 日 ” 可用 “ $”,时间区间用 “ -”。授权专利数据库 日期型输入值有多种输入格式： 20030403、 4-30-2003 （月日年）、 4/30/2003（月日年）、 20030327- 20030403（时间区间） 情形 4：欧洲局的 “ espacenet”只有公开日检索框 ， 不 能使用范围检索 ， 而且只能是 YYYYMMDD 情形 5： EPOQUE(OPD、 ORDPD)， 年月日中间用 “ -”， 范围检索更为精确 80 算符 意义 举例 = 等于 PD=1987-10-20 小于 PD 大于 PD1993-12 = 小于等于 ORD= 大于等于 ORD=1994-10-30 : 范围 PD=1994-01:1994-08 5、三种字段类型 81 结束语 主要参考目录： 数据库原理与应用 李春葆著 清华大学出版社 数据库的基本概念 许瑛 讲稿 谢谢大家！