专用数据库技术——工程数据库

70 年代以来，数据库应用不仅在商用事务处理方面得到广泛的发展，而且逐渐向工程技术领域（如 CAD、地理地图、军事指挥等）渗透。工程数据库与商用数据库有着根本的不同。在工程技术领域，数据模型的构造是从小到大，从简单到复杂，随之数据装入是逐步增大的。可能一开始是某个阶段或某个层次，随着设计者的深入，不断地加入语义信息。动态地修改模式或子模式是经常的，也是必要的。这些工作不仅仅是数据库管理单元事情，而可能是设计师本身。一旦在设计试探中，发现模型错误，应能及时返回到某一设计阶段或层次，沿着另一条路继续设计下去。在这个过程中要充分考虑到工程领域的交互性和实时性。要设计的客体采用什么样的数据结构往往取决于设计人员的构思和设计目标，要求在设计之前（像商用数据库那样）提出一个合适的概念模式是不切实际的。工程领域既要处理复杂的数据结构客体，又要满足快速实时响应、人机交互显示要求。存储结构既要存储图形信息，又要表达复杂关系的客体。所以工程数据库技术研究引起了数据库专家的兴趣。

近十年来，国外已开发的工程数据库有 IPIP、MLDB、TORNADO 等，它们的数据模型是关系和网状混合模型、扩充关系模型、语义网络模型、扩充网状模型等。我国工程数据库的研究，改造商用数据库管理系统，或者商用数据库管理和文件管理向结合的方式处理工程环境的结构化或非结构化的信息，也开发自己的工程数据库系统。

工程数据库的研究成果集中应用于机械制造，这是目前最活跃的领域。有关飞机、汽车、船舰等产品的 CAD 系统，以及通用计算机集成制造系统， 都采用数据库技术来管理数据。这些数据库管理系统有的还不完全成熟；VLSI的设计中，由于大规模集成电路的设计要通过系统描述、功能设计、逻辑设计、线路设计和布图等几个阶段来完成；而且，在各个阶段还需进行模拟和测试，因此对于一个芯片的设计，数据量是十分巨大的。而且设计各个阶段要重复使用，对于这些设计数据组织和管理需要有数据库的支持；在其他方面，如土建施工图，市政信息管理方面也都采用数据库来组织和管理，它们要求数据库能够支持图形，这些也属于工程数据的范畴。

工程数据库除采用网状、关系模型外，有的系统兼顾网络模型和关系模型的优点，采用关系/网状模型。工程数据库支持动态模式，支持分布式处理，

因为一个大型项目的设计（如飞机、计算机等），都是很多设计人员共同合作才能完成的，它们在设计过程中需要使用公共数据，相互之间需要交换， 所以工程数据库的运行必须是分布式的。工程数据库采用结构实体，支持语义信息的嵌入此，还有版本管理的功能。所谓版本，是一个工程设计过程中， 由于设计方案的差异，在设计的各个阶段形成同一工程实体不同的设计版本；设计过程有时是一个反复试控的过程，所以要求数据库能保留尽可能多的设计版本。传统的数据库技术要多个数据库来管理多个设计版本，这样就会有大量数据冗余，也不便于比较。为此采用版本管理，解决以上问题。

工程数据库是工程设计与制造领域中实用价值较高的软件系统，是当代工程自动化的核心软件系统。工程数据库是高级数据库技术之一，也是多学科的总和。工程数据库技术的发展必将对工程技术自动化产生极大影响。