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物理模型

 高中校本研究課題 2009-08-28

物理模型

  在管理信息系統(tǒng)中,物理模型:描述的是對(duì)象系統(tǒng)“如何做”、“如何實(shí)現(xiàn)”系統(tǒng)的物理過程。
  在數(shù)據(jù)倉庫中的含義
  總的來說,數(shù)據(jù)倉庫的結(jié)構(gòu)采用了三級(jí)數(shù)據(jù)模型的方式,即概念模型、邏輯模型、物理模型。
  物理模型:構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫的物理分布模型,主要包含數(shù)據(jù)倉庫的軟硬件配置,資源情況以及數(shù)據(jù)倉庫模式。
  在數(shù)據(jù)倉庫項(xiàng)目中,物理模型設(shè)計(jì)和業(yè)務(wù)模型設(shè)計(jì)象兩個(gè)輪子一樣有力地支撐著數(shù)據(jù)倉庫的實(shí)施,兩者并行不悖,缺一不可。實(shí)際上,這有意地?cái)U(kuò)大了物理模型和業(yè)務(wù)模型的內(nèi)涵和外延,因?yàn)?,在這里物理模型不僅僅是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),而且也包含了數(shù)據(jù)倉庫項(xiàng)目實(shí)施的方法論、資源以及軟硬件選型,而業(yè)務(wù)模型不僅僅是主題模型的確立,也包含了企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,行業(yè)模本等等更多的內(nèi)容。
  物理模型就像大廈的基礎(chǔ)架構(gòu),就是通用的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),無論是一座摩天大廈也好,還是茅草房也好,在架構(gòu)師的眼里,他只是一所建筑,地基—層層建筑—封頂,這樣的工序一樣也不能少,關(guān)系到住戶的安全,房屋的建筑質(zhì)量也必須得以保證,唯一的區(qū)別是建筑的材料,地基是采用鋼筋水泥還是石頭,墻壁采用木質(zhì)還是鋼筋水泥或是磚頭;當(dāng)然材料和建筑細(xì)節(jié)還是會(huì)有區(qū)別的,視用戶給出的成本而定;還有不可忽視的一點(diǎn)是,數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)從幾百GB到幾十TB不等,即使支撐這些數(shù)據(jù)的RDBMS無論有多么強(qiáng)大,仍不可避免地要考慮數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)。
  關(guān)于物理模型
  物理模型設(shè)計(jì)所做的工作是根據(jù)信息系統(tǒng)的容量,復(fù)雜度,項(xiàng)目資源以及數(shù)據(jù)倉庫項(xiàng)目自身的軟件生命周期確定數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的軟硬件配置,數(shù)據(jù)倉庫分層設(shè)計(jì)模式,數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),確定索引策略,確定數(shù)據(jù)存放位置,確定存儲(chǔ)分配等等。這部分應(yīng)該是由項(xiàng)目經(jīng)理和數(shù)據(jù)倉庫架構(gòu)師共同實(shí)施的。
  確定數(shù)據(jù)倉庫實(shí)現(xiàn)的物理模型,必須做到以下幾方面:
  ◆確定項(xiàng)目資源
  根據(jù)預(yù)算和業(yè)務(wù)需求,并參考以往的數(shù)據(jù)倉庫項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),對(duì)該項(xiàng)目的成本周期和資源進(jìn)行估算。
  關(guān)于項(xiàng)目周期的估算,主要基于ETL函數(shù)功能點(diǎn)以及加權(quán)后的復(fù)雜度進(jìn)行估算,通過以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和專家評(píng)估,然后再根據(jù)軟件生命周期的劃分,可以有效的得知項(xiàng)目的整體周期。
  關(guān)于人員的估算,主要取決于人員的工作經(jīng)驗(yàn),素養(yǎng),對(duì)新技術(shù)的掌握能力,還要考慮到人員流動(dòng)等方面的人員備份。
  ◆確定軟硬件配置
  數(shù)據(jù)倉庫項(xiàng)目與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)不同,尤其需要對(duì)數(shù)據(jù)容量進(jìn)行估算,這是因?yàn)閿?shù)據(jù)倉庫是歷史的穩(wěn)定的基于主題的集成的等等特性所決定的,它是對(duì)以往歷史數(shù)據(jù)的集成,如果項(xiàng)目初期不加以考慮,很快就會(huì)造成災(zāi)難性的后果。
  所以,首先要得到數(shù)據(jù)倉庫的預(yù)計(jì)容量,也要考量具體的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的性能,既要考慮實(shí)際的預(yù)算,也要視實(shí)際的需求而定。在發(fā)揮軟件作用的同時(shí),兼顧擴(kuò)展性。
  ◆數(shù)據(jù)倉庫存儲(chǔ)設(shè)計(jì)
  數(shù)據(jù)倉庫一般采用分層設(shè)計(jì),即ODS層,數(shù)據(jù)倉庫層,數(shù)據(jù)倉庫聚合層數(shù)據(jù)集市等等;數(shù)據(jù)倉庫的分層是靈活的,沒有固定的模式,一切視實(shí)際情況而定。
  物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科,而實(shí)際的物理現(xiàn)象和物理規(guī)律一般都是十分復(fù)雜的,涉及到許多因素。舍棄次要因素,抓住主要因素,從而突出客觀事物的本質(zhì)特征,這就叫構(gòu)建物理模型。構(gòu)建物理模型是一種研究問題的科學(xué)的思維方法。
  中學(xué)物理模型一般可分三類:物質(zhì)模型、狀態(tài)模型、過程模型。
  1、物質(zhì)模型。物質(zhì)可分為實(shí)體物質(zhì)和場物質(zhì)。
  實(shí)體物質(zhì)模型有力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)、輕質(zhì)彈簧、彈性小球等;電磁學(xué)中的點(diǎn)電荷、平行板電容器、密繞螺線管等;氣體性質(zhì)中的理想氣體;光學(xué)中的薄透鏡、均勻介質(zhì)等。
  場物質(zhì)模型有如云強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場等都是空間場物質(zhì)的模型。
  2、狀態(tài)模型。研究流體力學(xué)時(shí),流體的穩(wěn)恒流動(dòng)(狀態(tài));研究理想氣體時(shí),氣體的平衡態(tài);研究原子物理時(shí),原子所處的基態(tài)和激發(fā)態(tài)等都屬于狀態(tài)模型。
  3、過程模型。在研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),如勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、簡諧運(yùn)動(dòng)等;在研究理想氣體狀態(tài)變化時(shí),如等溫變化、等壓變化、等容變化、絕熱變化等;還有一些物理量的均勻變化的過程,如某勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小、均勻增加等;非均勻變化的過程,如汽車突然停止都屬于理想的過程模型。
  模型是對(duì)實(shí)際問題的抽象,每一個(gè)模型的建立都有一定的條件和使用范圍學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用模型解決問題時(shí),要弄清模型的使用條件,要根據(jù)實(shí)際情況加以運(yùn)用。比如一列火車的運(yùn)行,能否看成質(zhì)點(diǎn),就要根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的概念和要研究的火車運(yùn)動(dòng)情況而定,在研究火車過橋所需時(shí)間時(shí),火車的長度相對(duì)于橋長來說,一般不能忽略,所以不能看成質(zhì)點(diǎn);在研究火車從北京到上海所需的時(shí)間時(shí),火車的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于北京到上海的距離,可忽略不記,因此火車就可以看成為質(zhì)點(diǎn)。

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