第2章.层次建模的概念
数据库概论第章习题参考答案
第1章绪论习题参考答案1、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。
（参见P3、4、5页）参考答案：描述事物的符号记录称为数据；数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合；数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件; 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。
2．使用数据库系统有什么好处?（参见P12页）参考答案：数据库系统使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的阶段，这样既便于数据的集中管理，又有利于应用程序的研制和维护，提高了数据的利用率和相容性，提高了决策的可靠性。
3．试述文件系统与数据库系统的区别和联系。
（8、9、10页）参考答案：1）数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。
在文件系统中，相互独立的文件的记录内部是有结构的，管其记录内部已有了某些结构，但记录之间没有联系。
数据库系统实现整体数据的结构化，是数据库的主要特征之一。
2）在文件系统中，数据的最小存取单位是记录，粒度不能细到数据项。
而在数据库系统中，存取数据的方式也很灵活，可以存取数据库中的某一个数据项、一组数据项一个记录或或一组记录。
3）文件系统中的文件是为某一特定应用服务的，文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的，因此要想对现有的数据再增加一些新的应用会很困难，系统不容易扩充。
而在数据库系统中数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化。
5．试述数据库系统的特点。
（9、10、11页）参考答案：数据结构化；数据的共享性高、冗余度低、易扩充；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。
6．数据库管理系统的主要功能有哪些? （4页）参考答案：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能。
7．试述数据模型的概念（13页）、数据模型的作用、数据模型的三个要素。
第2章 三维建模基础知识
第2章三维建模基础知识学习三维建模，应首先了解三维建模的基础知识，包括相关概念、三维建模的种类、原理、图形交换标准等。
本章涉及三维建模的背景知识很多，应重点理解三维建模的基本概念和相关知识，这些知识是所有三维建模软件共用的基础。
本章学习目标了解图形及图形对象；了解视图变换与物体变换；了解常用的人机交互手段；了解三维建模的种类（线框造型、曲面造型、实体造型等）；理解曲面造型原理和曲面造型功能；了解图形交换标准；了解三维建模系统的组成；了解常用CAD/CAM/CAE分类；了解常用CAD/CAM/CAE软件。
2.1基本概念三维建模是计算机绘图的一种方式。
本节主要介绍三维建模相关的一些基本概念。
2.1.1什么是维“二维”、“三维”的“维”，究竟是什么意思？简单地说，“维”就是用来描述物体的自由度数，点是零维的物体，线是一维物体，面是二维物体，体是三维物体。
可以这样理解形体的“维”：想象一个蚂蚁沿着曲线爬行，无论曲线是直线、平面曲线还是空间曲线，蚂蚁都只能前进或者后退，即曲线的自由度是一维的。
如果蚂蚁在一个面上爬行，则无论面是平面还是曲面，蚂蚁可以有前后、左右两个方向可以选择，即曲面的自由度是二维的。
如果一只蜜蜂在封闭的体空间内飞行，则它可以选择上下、左右、前后三个方向飞，即体的自由度是三维的。
那么，“二维绘图”、“三维建模”中的“维”，与图形对象的“维”是一回事吗？答案是否定的。
二维绘图和三维建模中“维”的概念是指绘制图形所在的空间的维数，而非图形对象的维数。
比如二维绘图只能在二维空间制图，图形对象只能是零维的点、一维的直线、一维的平面曲线等，二维图形对象只有区域填充，没有空间曲线、曲面、体等图形对象。
而三维建模在三维空间建立模型，图形对象可以是任何维度的图形对象，包括点、线、面、体。
什么是图形？计算机图形学中研究的图形是从客观世界物体中抽象出来的带有灰度或色彩及形状的图或形，由点、线、面、体等几何要素和明暗、灰度、色彩等非几何要素构成，与数学中研究的图形有所区别。
【《数据库与信息系统》复习题及答案】第2章关系数据库基本知识
答案：A 解析： 在数据库设计中，概念设计用 E-R 图来描述信息结构，与具体的数据库管理系统和 计算机系统无关。数据流图和数据字典是系统分析阶段的工具，结构数据模型是逻辑设计阶 段的结果。
6.数据库概念设计的 E-R 图中，用属性描述实体的特征，属性在 E-R 图中一般用________ 表示。 A. 椭圆形 B. 矩形 C. 四边形 D. 菱形 答案：A 解析： E-R 图主要包括实体、实体属性和实体间的关系，一般用椭圆形表示实体的属性， 用矩形表示实体，用菱形表示实体之间的联系。
13.在数据库中，产生数据不一致的根本原因是________。 A. 数据冗余 B. 数据存储量太大 C. 没有严格保护数据 D. 未对数据进行完整性的控制 答案：A
解析： 数据冗余是造成数据不一致的根本原因，如果完全没有冗余，就没有重复数据，就 不会出现不一致。数据不一致与存储量无关。没有严格保护数据造成数据安全问题，不会产 生数据不一致。未对数据进行完整性的控制会造成数据不一致，但不是根本原因。
7.E-R 图中的一个实体可以与________实体建立联系。 A. 0 个或多个 B. 0 个 C. 1 个 D. 多个 答案：A 解析： 在 E-R 图中，一个实体可能不与任何实体建立联系，也可能与多个实体有联系，因 为现实世界的事物可能存在多种联系。如：学生和课程之间有选修关系，学生和班级之间有 属于关系。
16.在一个关系模式中，侯选关键字和主关键字分别可以有________。 A. 多个、1 个 B. 0 个、多个 C. 1 个、多个 D. 多个、多个 答案：A 解析：候选关键字是能唯一区分数据记录的属性或属性组，一个表至少有 1 个候选关键字， 也就是说最坏的情况就是全部属性一起做候选关键字（即全码）；但主关键字只能有 1 个， 选择其中 1 个候选关键字来做。
大象THINKINGINUML建模基础PPT精品文档
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2.1 建模
建模（Modeling），是指通过对客观事物 建立一种抽象的方法用以表征事物并获得对 事物本身的理解，同时把这种理解概念化， 将这些逻辑概念组织起来，构成一种对所观 察到对象的内部结构和工作原理的便于理解 的表达。
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模型要能够真实反映客观事物就需要一个论 证过程，使得模型建立过程是严谨的，并且 结果是可追溯和验证的。
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2.3抽象层次
自顶向下 or 自底向上 ? 自顶向下的方法适用于让人们从头开始认识
一个事物。 自底向上的方法适用于在实践中改进和提高
认识。 软件开发中，这两种方法兼而有之。什么时
候选择什么样的抽象层次？
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2.3抽象层次
在软件开发过程中，主体上应当采用自顶向 下的方法，用少量的概念覆盖系统需求，再 逐步降低抽象层次，直到代码编写。同时应 当辅以自底向上的方法，通过总结在较低抽 象层次的实践经验来改进较高层次的概念以 提升软件质量。
建模，首先并且重要的是选择抽象角度，之 后就顺理成章了。
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软件建模
具体来说，做需求的时候，首要目标不是 要弄清业务是如何一步一步完成的，而是要 弄清楚有多少业务的参与者?每个参与者的 目标是什么?
参与者的目标就是你的抽象角度。与分析个 复杂业务流程相比，单独分析参与者的一个 个目的要简单得多。实际上，这就是用例! 这也就是为什么用例会成为业务建模的方法 的原因之一。
对于一种软件建模方法来说，为现实世界建 立模型也要是严谨的，可追溯和可验证的， 除了描述清楚需求，还要能很容易将这个模 型转化为计算机也能够理解的模型。
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建模要解决的两个问题
第2章 信息系统建模
第2章 信息系统建模 UML采用一组图形符号来描述软件模型，这些图 形符号具有简单、直观、规范的特点。因而UML的特 点是：开发人员学习和掌握起来比较简单；所描述的 软件模型可以直观地理解和阅读；由于具有规范性， 所以能够保证模型的准确、一致。 2. UML的基本内容 作为一种对客观系统的建模语言，UML提供了描 述事物实体、性质、结构、功能、行为、状态、关系 的建模元素，并通过一组图来描述由建模元素所构成 的多种模型。UML的建模元素包括基本建模元素、关 系元素和图三大类，见图2.10。
测试
建立测试模型
细化 迭代1 迭代2
…
…
…
…
…
迭代n -1 迭代n
图2.9 信息系统建模过程
第2章 信息系统建模 2.1.4 信息系统建模语言 信息系统建模语言是描述信息系统模型的规则符号集。 信息系统建模语言与信息系统开发方法和开发过程有关，不 同的开发过程规定了不同的开发步骤和开发工作，不同的开 发方法规定了不同的建模语言。像结构化方法就采用数据流
第2章 信息系统建模
模型分析
需求理解
现实系统
建立模型
模型
图2.1 建模过程
第2章 信息系统建模 2. 信息系统模型 信息系统属于智能性系统，在信息系统中蕴藏着大量的 信息、知识、方法和技术。信息系统无论是在开发过程中， 还是在开发成功之后，都不具备其它简单物质系统的形态外 显性。信息系统这种深刻的包藏性，给信息系统的开发带来 了极大的困难，使得在整个信息系统开发过程中，人们对它 难以把握和描述。为了工程化、有效地开发信息系统，人们 除了寻求有效的开发方法，严密地组织工程过程之外，还需 要在开发的各个阶段，以某种有效的形式把信息系统描述和 表现出来，这样开发人员才能够有针对性地进行交流和讨论。 我们把通过确定的形式，对信息系统本质特性的描述称为信 息系统建模，而所描述的结果称为信息系统模型。
第二章uml建模语言介绍
第二章uml 建模语言介绍1.uml （unified modeling language,统一建模语言）Uml 是一种通用的、标准的、可视化的建模语言，能让系统构造者用标准的、易于理解的方式建立起项目中所有的静态结构和动态行为，便于不同的人之间有效地共享和交流工作结果。
2.uml 的特点● 统一了面向对象方法的基本概念● 强大的建模能力● 提出了很多新的概念● 独立于开发过程● 易于掌握使用3.uml 建模语言 的描述方式以标准的图形表示为主。
Uml 模型图由元素、关系和图构成。
4.uml 中常用的十种图：1) 用例图2) 静态图：类图、对象图、包图3) 行为图：状态图、活动图4) 交互图：序列图、合作图5) 实现图：构件图、部署图5.模型元素：基元素和构造型元素1) 基元素:类、对象、节点、包、构件、注释、关联、依赖和泛化等2) 构造型元素6.用例图1) 用例：是系统中的一个功能单元，是从用户的角度对系统行为的一个描述，是从用户角度来描述系统需求。
2) 用例图：是由参与者、用例以及它们之间的关系构成的用于描述系统功能的模型图。
3) 用例图表示方法：用例图表示方法很直观，由用例、参与者和关联线共同组成用例图 用例由一个椭圆形表示，用例的名字可以放在椭圆形里面，也可以放在椭圆形下面。
参与者由直立人形图标，参与者的名字放在参与者图标的下方。
参与者和用例之间用实线连接，表示两者之间有通信关系。
系统的边界用一个矩形表示，系统的名字写在矩形里面。
用例属于系统内部，装入矩形内。
参与者是系统外部实体，放在矩形外面。
7.类图1) 类图：由系统中使用的类以及它们之间的关系组成，描述系统中类的静态结构，不仅定义系统中的类，表示类之间的联系，如关联、依赖、聚合等，也包括类的内部结构（类的属性和操作）2) 类图的表示方法：类在类图上使用包含三个区域的矩形来描述，最上面的区域是类名，中间区域是类的属性，最下面的区域是类的操作。
《机械CAD、CAM技术(第4版)》王隆太第2章
2）链式存储结构--用任意的存储单元存放线性表中各个数据元素，用
指针指示各元素的前驱和后继。 链表结点结构：数据域和指针域。 指针域：有单向指针和双向指针，可构成单向链表和双向链表。
a)单向循环链表 b)双向循环链表
例2.2 编写创建单向字符链表的C语言程序。
例2.3 编写单向字符链表的插入运算C语言程序。
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位运算符 ：<< >> ~ | ^ &
种
赋值运算符：= 及其扩展
运 算
条件运算符：?: 逗号运算符：, 指针运算符：* &
符
求字节数 ：sizeof
强制类型转换：(类型）
分量运算符：. ->
下标运算符：[]
其它 ：( ) -
基本类型
整型 数值类型
浮点型 字符类型char
短整型short 整型int 长整型long 单精度型float
ABCDE FGH I J
线性表存储结构：有顺序存储和链式存储两种结构
1）顺序存储－相邻的存储单元存储逻辑上的顺序数据元素。 如线性表（a1, a2, …, ai , …, an）顺序存储结构为：
特点：
•有序性，存储顺序与逻辑顺序一致； •均匀性，每个数据元素所占存储单元长度相同。
地址计算：设首址为b，则数据元素ai存储地址为
数据库管理系统特点： • 数据的存储独立于应用程序，数据结构的改变不会影响应用程序； • 应用程序的开发，可不考虑数据的存储管理； • 实现数据的共享，减少了数据的冗余； • 有DBMS对数据进行统一管理和控制，保证了数据的完整性和保密性。
数据库与数据管理系统的关系
数据库常用数据模型
层次模型：是一种树结构，可表示“一对多”关系； 网状模型：各节点可有多个父节点，可表示“多对多”关系； 关系模型：是一种二维数表结构，每张二维数表可看作是一种关系， 关系与关系之间可通过关键码实现联系。
2-概念模型与数据模型
3. 文件（File） 文件（ ）
对应于实体集的数据称为文件。 对应于实体集的数据称为文件。 如所有学生的记录组成了一个学生文件。 如所有学生的记录组成了一个学生文件。
2.1.3 三个世界之间的关系
记录↓ 项↓ 实体内部联系 机器世界 信息世界 型 → 实体↓ 学生 学生 1 学生 2 ↓属性 姓 名 年龄 性别 籍贯 男 男 男 女 湖南 湖北 山西 四川 ← 型 ← 值1 ← 值2 ← 值3 ← 值4
1. 字段（Field） 字段（ ）
对应于属性的数据称为字段，也称为数据项。 对应于属性的数据称为字段，也称为数据项。字段的命 名往往和属性名相同。 名往往和属性名相同。 如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。 如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。
2. 记录（Record） 记录（ ）
对应于每个实体的数据称为记录。 对应于每个实体的数据称为记录。 如一个学生（ 计算机） 如一个学生 （ 990001， 张立 ， 20， 男 ， 计算机 ） ， 张立， ， 为一个记录。 为一个记录。
学 号
实 体 之 间 的 联 系
实体值 1 →
990927 胡 伟 22 990652 张春明 24 991091 程会军 23 990676 王 翌 22 ↑特征
实体值 3 → 实体值 4 →
学生 3 学生 4 ↑事物
现实世界
在计算机世界中，信息模型被抽象为数据模型， 在计算机世界中，信息模型被抽象为数据模型，实体型内 部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系， 部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系，实体型之 间的联系抽象为记录与记录之间的联系。 间的联系抽象为记录与记录之间的联系。 现实世界是设计数据库的出发点， 现实世界是设计数据库的出发点，也是使用数据库的最终 归宿。 归宿。 实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽象。 实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽象。 而数据模型是实现数据库系统的根据。 而数据模型是实现数据库系统的根据。 通过以上的介绍， 通过以上的介绍，我们可总结出三个世界中各术语的对应 关系如下表所示。 关系如下表所示。 现实世界 信息世界 计算机世界 事物总体 实体集 文件 事物个体 实体 记录 特征 属性 字段 事物间联系 实体模型 数据模型
数学建模课教案数学建模的基本步骤与方法
数学建模课教案数学建模的基本步骤与方法一、教学内容本节课选自教材《数学建模导论》的第二章，详细内容为数学建模的基本步骤与方法。
主要包括数学建模的概述、建模步骤、常用建模方法及案例分析。
二、教学目标1. 理解数学建模的基本概念，掌握建模的基本步骤；2. 掌握常用的数学建模方法，并能运用所学方法解决实际问题；3. 培养学生的团队协作能力和创新意识。
三、教学难点与重点重点：数学建模的基本步骤、常用建模方法；难点：如何运用建模方法解决实际问题，以及模型的优化与改进。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、黑板、粉笔；2. 学具：教材、笔记本、计算器。
五、教学过程1. 导入：通过实际案例引入数学建模的概念，激发学生的兴趣；2. 知识讲解：（1）数学建模的定义与意义；（2）数学建模的基本步骤：问题分析、模型假设、模型建立、模型求解、模型检验与改进；（3）常用建模方法：线性规划、非线性规划、差分方程、微分方程等；3. 例题讲解：（1）选取一个实际案例，引导学生运用所学方法建立模型；（2）分析模型的优缺点，并进行优化与改进；4. 随堂练习：让学生分组讨论，针对给定的问题，建立数学模型并求解；六、板书设计1. 数学建模的定义与意义；2. 数学建模的基本步骤；3. 常用建模方法；4. 案例分析。
七、作业设计（1）某公司生产两种产品，已知生产一种产品A的利润为3万元，生产一种产品B的利润为4万元。
问：如何分配生产两种产品的数量，才能使公司获得最大利润？（2）已知某城市的人口增长率，预测10年后该城市的人口数量。
2. 答案：待学生完成后，由教师批改并给出答案。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学效果，学生的掌握程度，以及教学过程中的不足之处；2. 拓展延伸：（1）引导学生关注现实生活中的数学建模问题，培养学生的观察能力；（2）鼓励学生参加数学建模竞赛，提高学生的实践能力。
重点和难点解析：1. 教学过程中的例题讲解与随堂练习；2. 作业设计中的问题难度与实际应用；3. 课后反思及拓展延伸的深度与广度。
高教社2024Cinema 4D 2023中文版案例教程教学课件第2章 Cinema 4D建模技术
2.2 样条曲线建模
样条曲线是指通过绘制的点生成 曲线，然后通过这些点来控制曲 线。样条曲线结合其他命令可以 生成三维模型，是一种基本的建 模方法。在Cinema 4D的工具栏 中长按“矩形”按钮 ，可以打开 样条曲线菜单，里面集中了常用 的样条曲线命令。此外，在菜单 栏中执行“创建-样条”命令， 也可以在展开菜单中选择相应的 样条曲线命令进行创建。
2.5 变形器建模
2.5.7 倒角
倒角变形器可以让模型边缘形成倒角效果，常用于多边形建模。
2.5 变形器建模
2.5.8 课堂案例：夏日冰淇淋
本案例使用锥化、扭曲、晶格、体积网格、体积生成等创建夏日冰淇淋模型。
2.6 多边形建模
Cinema 4D为了满足用户更高级的需求，提供更为高级和复杂的建模方式： 多边形建模。利用前面章节学习的建模工具结合多边形建模几乎可以编辑制作任 何所需模型，用户可以创造出室内模型、产品模型、生物类模型、CG模型及其他 类复杂模型。
2.7 知识与技能梳理
Cinema 4D 提供了种类丰富的建模方法，尤其是多边形建模极大提高了模型的 可调性，通过对模型的点、边、多边形进行编辑，可以将简单的基础模型逐步 调整为复杂精细的模型。需要注意的是，多边形建模虽然能完成大部分模型制 作，但并非所有模型都适合采用多边形建模法，实际建模时需要考虑模型对象 特点，结合参数化建模、样条曲线建模、生成器建模、曲面建模、变形器建模， 选择合适的建模方式。
重要命令：Cinema 4D 的“父子集层级”、“点”、“边”、“多边形”。 核心技术：Cinema 4D 的参数化建模、样条曲线建模、生成器建模、曲面建模、 变形器建模、多边形建模方法。 实际运用：Cinema 4D 的建模流程、复杂模型对象的创建、生成器和变形器的 应用。
第二章层次建模的概念
第2章层次建模的概念在详细地讨论Verilog语言之前，我们首先需要理解数字电路设计中基本的层次建模概念。
只有掌握了正确的设计方法学，才能使用V erilog HDL进行高效的设计。
在本章中，我们对典型的设计方法学进行讨论，并说明如何在Verilog设计中体现这些概念。
数字电路的仿真由多个部分组成，下面我们对这些组成部分及其相互之间的关系进行讨论。
学习目标●理解数字电路设计中的自底向上和自顶向下设计方法。
●解释Verilog中模块和模块实例之间的区别。
●学习从4种不同的抽象角度来描述同一个模块。
●解释数字电路仿真中的各个组成部分，定义激励块和功能块，说明两种使用激励进行仿真的方法。
2．1 设计方法学数字电路设计中有两种基本的设计方法：自底向上和自顶向下设计方法。
在自顶向下设计方法中，我们首先定义顶层功能块，进而分析需要哪些构成顶层模块的必要的子模块；然后进一步对各个子模块进行分解，直到达到无法进一步分解的底层功能块。
图2.1显示了这种方法的设计过程。
图2．1 自顶向下设计方法学在自底向上设计方法中，我们首先对现有的功能块进行分析，然后使用这些模块来搭建规模大一些的功能块，如此继续直至顶层模块。
图2.2显示了这种方法的设计过程。
在典型的设计中，这两种方法是混合使用的。
设计人员首先根据电路的体系结构定义顶层模块。
逻辑设计者确定如何根据功能将整个设计划分为子模块；与此同时，电路设计者对底层功能块电路进行优化设计，并进一步使用这些底层模块来搭建其高层模块。
两者的工作按相反的方向独立地进行，直至在某一中间点会合。
这时，电路设计者已经使用开关级原语创建了一个底层功能块库，而逻辑设计者也通过使用自顶向下的方法将整个设计分解为由库单元构成的结构描述。
图2．2 自底向上设计方法学为了说明层次建模的概念，下面我们以下降沿触发的四位脉动进位计数器为例进行说明。
2．2 四位脉动进位计数器图2.3中的脉动进位计数器是由下降沿触发的T 触发器组成的。
人教版八年级信息技术教案第2章三维建模基础活动1认识三维建模技术
人教版八年级信息技术教案第2章三维建模基础活动1认识三维建模技术人教版八年级信息技术教案备课序号：第节主备教师执行教学教学内容活动1认识三维建模技术备课组长上课时间课型2022年3月14日—18日新授课了解建模和三维建模的意义知识与技能教学目标情感态度价值观过程与方法了解三维建模技术知道正向建模和逆向建模的不同初步体会三维建模的作用本节课主要以讲授法为主，通过教师讲解学生观看视频、图片了解三维建模技术拓展孩子们的知识面。
激发对三维设计的兴趣。
提高学生生活实践应用能力和信息素养，使学生乐于使用信息技术解决生活中的问题。
培养学生的计算机思维和自主探究能力。
德育渗透教法与学法教学重点教学难点教学准备激发对三维设计的兴趣。
进步学生生活实践应用能力和信息素养，使学生乐于使用信息技术解决生活中的问题。
培养学生的计算机思维和自主探究能力。
本节课主要以讲授法为主，通过教师讲解学生观看视频、图片了解三维建模技术知道正向建模和逆向建模的不同初步体会三维建模的作用多媒体机房、图片、课件教学进程一、复导入同学们上节课我们研究了三维设计的相关技术，知道了三维打印技术、三维动画技术、虚拟现实技术、三维显示技术。
在三维设计时，需要构建出物体的三位形象，也就是三维建模。
今天我们就来认识三维建模技术二、讲授新课三维建模是三维设计的基础，利用三维建模技术，既可以把自然界中存在的任何事物用三维模型表示，也可以把人们头脑中的虚拟形象制作成三维模型。
学生观看课本P21，三维模型图片，了解三维建模技术。
1、三维建模教师提问：什么是三维建模。
学生通过阅读书本P22了解三维建模。
总结：三维建模就是将人脑中构思的虚拟物体转化为真实物体，这个过程统称为三维建模过程。
（本书所说的三维建模，是指利用计算机技术，在虚拟的三维空间中构建出具有三维数据的数字化形体，简称为三维模型）2、三维建模技术个性思考教师布置任务：请同学们阅读课本P23，了解什么是三维建模技术。
数据库原理及应用第2章课后习题答案
习题21、试述概念模型的作用。
概念层数据模型，也称为概念模型或信息模型，它是从数据的应用语义角度来抽取模型，并按照用户的观点来对数据和信息进行建模，这类模型主要用于数据库设计阶段，它与具体的数据库管理系统无关。
概念模型一方面应该具有较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识，另一方面它还应该简单、清晰、易于用户理解，它是用户和设计人员交流的工具。
2、解释“三个世界”之间的联系。
从客观世界、信息世界到数据世界是一个认识的过程，也是抽象和映射的过程。
在计算机数据库中存储的数据，是经过两级抽象而来的，并且反映的是现实世界的有关信息。
现实世界的复杂事物经过两级抽象的结果就是数据模型。
而抽象的过程是先将现实世界抽象为信息世界的实体模型，然后再将实体模型经过二级抽象得到数据库系统支持的数据模型。
3、定义并解释下列术语。
1）实体客观存在并可相互区别的事物称为实体（Entity）。
实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。
2）实体型具有相同特征的实体称为实体型（Entity Type）。
3）实体集同属于一个实体型的实体的集合称为实体集（Entity Set）。
4）属性属性（Attribute）就是描述实体的特性或性质的数据。
5）码能够唯一标识一个实体的属性或属性集称为码（Key）。
如果码是由几个属性构成的，则其中不能有多余的属性。
即必须是几个属性全部给出才能唯一标识一个实体。
码是区别实体集中不同实体的关键属性，也称为关键字或键。
6）实体-联系图：采用图形的形式描述实体-联系模型称为实体-联系图。
4、学校中有若干个系，每个系有若干个班级和教研室，每个教研室有若干个教员，其中教授和副教授各带若干研究生，每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课程由若干学生选修。
试用E-R图画出此学校的概念模型。
给出主要实体（系、班级、教研室、学生、教员、课程）的E-R图5、某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，每种零件可用在不同的产品上。
第2章 Verilog语法的基本语法
例[2.1.4]： module trist1(out,in,enable); output out; input in, enable; mytri tri_inst(out,in,enable); // 调 用 由 mytri 模 块 定 义 的 实 例 元 件 tri_inst endmodule module mytri(out,in,enable); output out; input in, enable; assign out = enable? in : 'bz; endmodule
Verilog HDL的构造性语句可以精确地建立信号的模 型。这是因为在Verilog HDL中，提供了延迟和输出强 度的原语来建立精确程度很高的信号模型。信号值可以 有不同的的强度，可以通过设定宽范围的模糊值来降低 不确定条件的影响。 Verilog HDL作为一种高级的硬件描述编程语言，有 着类似C语言的风格。其中有许多语句如：if语句、 case语句等和C语言中的对应语句十分相似。如果读者 已经掌握C语言编程的基础，那么学习 Verilog HDL并 不困难，我们只要对Verilog HDL某些语句的特殊方面 着重理解，并加强上机练习就能很好地掌握它，利用它 的强大功能来设计复杂的数字逻辑电路。下面我们将从 Verilog HDL中的基本组成单元“ 模块”开始对 verilog的基本结构和语法逐一加以介绍。
3）.用“always”块 如：always @(posedge clk or posedge clr) begin if(clr) q <= 0; else if(en) q <= d; end 采用“assign”语句是描述组合逻辑最常用的方法之一。 而“always”块既可用于描述组合逻辑也可描述时序逻辑。 上面的例子用“always”块生成了一个带有异步清除端的D 触发器。“always”块可用很多种描述手段来表达逻辑， 例如上例中就用了if...else语句来表达逻辑关系。如按 一定的风格来编写“always”块，可以通过综合工具把源 代码自动综合成用门级结构表示的组合语言结构实现设计模块 的外部性能的模型。
大学数据库-第2章习题解答
第2章习题解答〖2.1〗定义并解释术语：实体实体型实体集属性码实体联系图（E-R图）数据模型答：①实体：现实世界中存在的可以相互区分的事物或概念称为实体。
②实体型：现实世界中，对具有相同性质、服从相同规则的一类事物（或概念，即实体）的抽象称为实体型。
③实体集：具有相同特征或能用同样特征描述的实体的集合称为实体集。
④属性：属性为实体的某一方面特征的抽象表示。
⑤码：也称为关键字，能够唯一标识一个实体。
⑥实体联系图（E-R图）：实体联系方法（E-R图法）是用来描述现实世界中概念模型的一种著名方法，提供了表示实体集、属性和联系的方法。
⑦数据模型：一组严格定义的概念集合。
这些概念精确地描述了系统的数据结构、数据操作和数据完整性约束条件。
〖2.2〗试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。
答：①数据模型是一组严格定义的概念集合，这些概念精确地描述了系统的数据结构、数据操作和数据完整性约束条件。
数据模型是通过概念模型数据化处理得到的。
②数据库是根据数据模型建立的，因而数据模型是数据库系统的基础。
③数据模型的三要素是数据结构、数据操作和完整性约束条件。
数据结构是所研究的对象类型的集合；数据操作是指对数据库中各种数据对象允许执行的操作集合；数据约束条件是一组数据完整性规则的集合。
〖2.3〗试述信息模型的作用。
答：信息模型是对信息世界的管理对象、属性及联系等信息的描述形式。
信息模型不依赖于计算机及DBMS，它是现实世界的真实而全面的反映。
信息模型数据化处理后可得到数据模型。
〖2.4〗试给出三个实际部门的E-R图，要求实体型之间具有一对一、一对多、多对多各种不同的联系。
答：见图。
题2.4 E-R图图中：部门和负责人间的联系是一对一的联系；一个学生可以借阅多本书，一本书只能一个人借，学生和借阅间的联系为一对多的联系；一个学生可以参加多个社会团体，一个社会团体有多个学生参加，学生和社会团体间的联系为多对多的联系。
第2章 软件建模概述
长春理工大学计算机科学技术学院 陈纯毅
第2章 软件建模 UML与软件建模 软件建模方法有很多种，至今为止最广泛使用的是 UML。 UML能够用来为系统进行面向对象建模，但是并没 有指定应用UML的过程，它仅仅是一种语言，它是独 立于任何过程的。如果想要成功的应用UML一个好的 过程是必要的。合理的过程能够有效的测度工作进度， 控制和改善工作效率。 RUP是一个很好的软件过程，它的核心就是解决可 操作性的问题，可以帮助开发人会完成使用UML全程 建模的问题。
长春理工大学计算机科学技术学院 陈纯毅
第2章 软件建模 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 不要低估对软件规模的需求 性能仅仅是很多设计因素之一 管理接口 走近路需要更长的时间 别商赖任何人 证明你的设计在实践中可行 应用已知的模式 研究每个模型的长处和弱点 在现有任务中应用多个模型 教育你的听众 带工具的傻瓜还是傻瓜 理解完整的过程
软件建模与开发过程
第2章 软件建模概商
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第2章 软件建模
建模的定义 建模是捕捉系统本质的过程，是对现实的简 化。 就是把复杂的系统变成小的系统，采用“各 个击破”的原则逐一解决。 把问题从问题领域转移到解决领域 。
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第2章 软件建模
长春理工大学计算机科学技术学院 陈纯毅
第2章 软件建模 怎样成为优秀的软件模型设计者 1. 人远比技术重要 2. 理解你要实现的东西 3. 谦虚是必须的商格 4. 需求就是需求 5. 需求商实很少改变，改变的是你对需求的理解 6. 经常阅读 7. 降低软件模块间的耦合度 8. 提高软件的内聚性 9. 考虑软件的移植性 10. 接受变化
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2.4 模块实例
例2.1 模块调用
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2.4 模块实例（续） 模块实例（
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2.4 模块实例（续） 模块实例（
例2.2 非法模块嵌套定义
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2.5 逻辑仿真的构成
设计完成之后，还必须对设计的正确性进行测试。我们可以对设计模块施 加激励，通过检查其输出来检验功能的正确性。我们称完成测试功能的块 为激励块。 将激励块和设计块分开设计是一种良好的设计风格。 激励块一般均称为测试台（test bench）。可以使用不同的测试台对设计块 进测试，以全面验证设计的正确性。 激励块的设计有两种模式：有反馈的和无反馈的
EDA技术与 技术与Verilog HDL语言 技术与 语言
第二章 层次建模的概念
本章学习目标
理解数字电路设计中的自底向上和自顶向下设计方法。 理解数字电路设计中的自底向上和自顶向下设计方法。 解释Verilog中模块和模块实例之间的区别。 中模块和模块实例之间的区别。 解释 中模块和模块实例之间的区别 学习从4种不同的抽象角度来描述同一个模块。 学习从 种不同的抽象角度来描述同一个模块。 种不同的抽象角度来描述同一个模块 解释数字电路仿真中的各个组成部分，定义激励块和功能块，说明两种使 解释数字电路仿真中的各个组成部分，定义激励块和功能块， 用激励进行仿真的方法。 用激励进行仿真的方法。
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2.5 逻辑仿真的构成（续） 逻辑仿真的构成（
无反馈的模式 这种模式是在激励块中调用（实例引用）并直接驱动设计块。如下图所示， 顶层块为激励块，由它控制clk和reset信号，检查并显示输出信号q。
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2.5 逻辑仿真的构成（续） 逻辑仿真的构成（
有反馈的模式 这种模式是在一个虚拟的顶层模块中调用（实例引用）激励块和设计块。 激励块和设计块之间通过接口进行交互，如下图所示。激励块驱动信号 d_clk和d_reset，这两个信号则连接到设计块的clk和reset输入端口。激励 块同时检查和显示信号c_q，这个信号连接到设计块的输出端口q。顶层模 块的作用只是调用（实例引用）设计块和激励块。
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2.3 模块（续） 模块（
Verilog允许设计者在一个模块中混合使用多个抽象层次。在数字电路设计 中，术语寄存器传输级（RTL）描述在很多情况下是指能够被逻辑综合工 具接受的行为级和数据流级的混合描述。 假设一个设计中包含4个模块，Verilog允许设计者使用4种不同的抽象层次 对各个模块进行描述。在经过综合工具综合之后，综合结果一般都是门级 结构的描述。 一般来说，抽象的层次越高，那么设计的灵活性和工艺无关性就越强；随 着抽象层次的降低，灵活性和工艺无关性逐渐变差，微小的调整可能会导 致对设计的多处修改。
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2.3 模块
Verilog使用模块（module）的概念来代表一个基本的功能块。一个模块可 以是一个元件，也可以是低层次模块的组合。常用的设计方法是使用元件 构建在设计中多个地方使用的功能块，以便进行代码重用。模块通过接口 （输入和输出）被高层的模块调用，但隐藏了内部的实现细节。这样就使 得设计者可以方便地对某个模块进行修改，而不影响设计的其他部分。 在Verilog中，模块声明由关键字module开始，关键字endmodule则必须出 Verilog module endmodule 现在模块定义的结尾。每个模块必须具有一个模块名，由它惟一地标识这 个模块。模块的端口列表则描述这个模块的输入和输出端口。
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2.3 模块（续） 模块（
一个模块的示例
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2.3 模块（续） 模块（
Verilog HDL的四种描述方式 的四种描述方式 行为或算法级：Verilog所支持的最高抽象层次。设计者只注重其实现的算 行为或算法级 法，而不关心其具体的硬件实现细节。在这个层次上进行的设计与C语言编 程非常类似。 数据流级：通过说明数据的流程对模块进行描述。设计者关心的是数据如 数据流级 何在各个寄存器之间流动，以及如何处理这些数据。 门级：从组成电路的逻辑门及其相互之间的互连关系的角度来设计模块。 门级 这个层次的设计类似于使用门级逻辑简图来完成设计。 开关级：Verilog所支持的最低抽象层次。通过使用开关、存储节点及其互 开关级 连关系来设计模块。在这个层次进行设计需要了解开关级的实现细节。
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例2.6 激励模块Fra bibliotekPage 18
2.6 自顶向下的设计实例（续） 自顶向下的设计实例（
激励信号和波形输出
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2.7 小结
用于数字电路设计的两种方法：自顶向下方法和自底向上方法。在当今的 数字电路设计中，这两种方法经常组合使用。随着设计复杂性的增加，使 用这些结构化的方法来进行设计管理变得越来越重要。 模块是Verilog中的基本功能单元。模块通过调用（实例引用）来使用，模 块的每个实例都被惟一标识，以区别于同一模块的其他实例。每个实例都 拥有其模板模块的不同副本。读者需要将模块和模块实例区别开来。 仿真有两个不同的组成部分：设计块和激励块，激励块用于测试设计块。 激励块通常是顶层模块。对设计块施加激励有两种不同的模式。 以脉动进位计数器为例，一步步地解释了为各个部分创建仿真的过程。
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2.6 自顶向下的设计实例
例2.3 脉动进位计数器顶层模块
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2.6自顶向下的设计实例（续） 自顶向下的设计实例（ 自顶向下的设计实例
触发器T_FF 例2.4 触发器
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2.6自顶向下的设计实例（续） 自顶向下的设计实例（ 自顶向下的设计实例
带异步复位的D触发器 例2.5 带异步复位的 触发器 D_FF
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2.2 设计示例：四位脉动进位计数器 设计示例：
脉动进位计数器是由下降沿触发的T触发器组成的。每个T触发器可以由下降沿触发 的D触发器和反相器构成
使用自顶向下的方法进行设计，首先需要说明脉动进位计数器的功能。在使用T触 发器搭建起顶层模块之后，进一步使用D触发器和反相门来实现T触发器。将较大的 功能块分解为较小的功能块，直到无法继续分解。 在自底向上的设计方法恰好与此相反：我们不断地使用较小的功能块来搭建大一些 的模块。首先使用与门和或门搭建D触发器，或者使用晶体管搭建一个自定义的D触 发器，使自底向上和自顶向下的方法在D触发器这个层次上会合。
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2.1 设计方法学
两种基本的设计方法： 两种基本的设计方法：自底向上和自顶向下设计方法 自底向上设计方法： 自底向上设计方法： 首先定义顶层功能块，进而分析需要 哪些必要的子模块；然后进一步对各 个子模块进行分解，直到达到无法进 一步分解的底层功能块 自顶向下设计方法： 自顶向下设计方法： 首先对现有的功能块进行分析，然后 使用这些模块来搭建规模大一些的功 能块，如此继续直至顶层模块