情報通信システム 12 http www 10 plala or jp katofmly chiba-u 2017年

情報通信システム（12） http: //www 10. plala. or. jp/katofmly/chiba-u/ 2017年 7月25日　火曜日　午後4時10分～ 5時40分 NTT-TX Corp. 加藤洋一

千葉大学 12 - 2 Web＋データベース • 本日は、情報システムの最近の主流である、Web＋データベースで成り立っているシステムを概観してみましょう。 – インターネット上での飛行機の予約、購入、オークション、など全て Web＋データベース（DB）で出来ています。 – 将来仕事でこのようなシステムに携わる人も何人かはいるでしょう。要求 SQL クライアント結果 IPネットワーク DBサーバーデータの管理 Webブラウザーで表示文書形式は「HTML」プロトコルはHTTPヘッダー要求の解釈と処理、コンテント（通常はHTML） HTMLの生成 Webサーバークライアント SQL: データベースからデータを取り出したり格納したりするための標準的なコマンド

千葉大学 12 - 3 リレーショナルデータベース • データベースは、2次元のテーブルでデータを管理します。列(Column) テーブル定義行(Row) パーツ名マザーボードA型定価 19, 800 卸価格 11, 000 CPU 840型メモリー 512 MB 24, 800 7, 900 14, 000 3, 900

千葉大学 12 - 4 リレーショナルデータベース • データベースとはテーブル（表）の集まりです。学科一覧表学科名電子機械画像情報都市環境定員 45 40 20 現在人員 41 39 18 教員一覧表教員名所属学科役職千葉太郎電子機械教授弥生花子都市環境準教授松戸次郎都市環境講師

千葉大学 12 - 5 主キー • 行を特定するためのカラム（項目） – 何とかIDのように、ユニークな番号を行ごとに振る方法が一般的 – 学籍番号、職員番号、など • 行を特定するためのカラムが複数のカラムの組み合わせという場合もある

千葉大学 12 - 6 検索の高速化 • 検索の高速化には、「INDEX」と呼ばれるデータを用意する。 – INDEXの代表的なものはBTREE（バイナリーツリー） INDEX Apple Banana Blueberry Grape Kiwi Mango Orange Pineapple Watermelon 検索条件 = Mango リストの中央のデータと比較 Kiwi＜Mango Orange ＞Mango リストの半分が検索対象さらに半分 Kiwi Mango Orange Pineapple Watermelon Kiwi Mango Orange ：元のデータ数がN個とすると、log 2 N回の比較で見つかる

千葉大学 12 - 7 データベースの設計のポイント • データベースシステム（RDBMS）が扱える形にする – RDMBSは「2次元」のテーブルである。つまり、ひとつのセルに複数のデータは入らない • 同じデータはできる限り一箇所に格納する – データ登録や更新がひとつのデータについて一回ですむようにする

千葉大学 12 - 8 ひとつのセルにはひとつのデータ学籍番号氏名受講する講義講師 78 T 1613 加藤洋一回路理論電磁気回路理論（小郷）電磁気（大川） 78 T 1615 金丸裕二回路理論計算機回路理論（小郷）計算機（倉田）学籍番号氏名受講する講義講師 78 T 1613 加藤洋一回路理論小郷 78 T 1613 加藤洋一電磁気大川 78 T 1615 金丸裕二回路理論小郷 78 T 1615 金丸裕二計算機倉田

千葉大学 12 - 9 データはできる限り一箇所に格納（更新を簡単化）学籍番号氏名受講する講義講師 78 T 1613 加藤洋一回路理論小郷 78 T 1613 加藤洋一電磁気大川 78 T 1615 金丸裕二回路理論小郷 78 T 1615 金丸裕二計算機倉田そのためにはテーブルを分割する学籍番号氏名 78 T 1613 加藤洋一学籍番号受講する講義 78 T 1615 金丸裕二 78 T 1613 回路理論講義名講師 78 T 1613 電磁気回路理論小郷 78 T 1615 回路理論電磁気大川 78 T 1615 計算機倉田

千葉大学 12 - 10 リレーショナルデータベースシステム(RDBMS) • リレーショナルデータベースシステムは、SQLという言語で操作します。 • 本講義では、フリーのSQLベースデータベースシステムでは最も充実していると考えられているPostgre. SQLを題材にデータベースシステムについて学習します。 • 今回は、Windows版のPostgre. SQLを使用します。 • http: //www. enterprisedb. com/products/pgdownload. do#windo ws Postgre. SQLのホームページ Postgre. SQLの日本のユーザーグループ www. postgresql. org www. postgresql. jp

千葉大学 12 - 11 SQL：データベースの作成 • データベースの作成はcreatedbコマンド – 削除はdropdb • テーブルの作成は、create tableコマンド – 削除はdrop table コマンド部品番号部品名 CPU 000001 Pentium 840 : メーカー名販売価格仕入れ価格 Intel 29800 13000 : : create table parts ( pid varchar(10) name varchar(50) maker varchar(20) price int buy int ); テーブル名 not null, null カラムの定義

千葉大学 12 - 12 テーブルに行を追加する • Insert into コマンドを使います – Insert into ‘テーブル名’ (カラム名のリスト) values (値のリスト); – テーブル定義の順に値を入れるときは、 (カラム名のリスト) を省略できる insert into parts values('CPU 000001', 'Pentium 840', 'Intel', 49800, 25600); insert into parts values('CPU 000002', 'Pentium 830', 'Intel', 39800, 21100); insert into parts values('CPU 000003', 'Pentium 820', 'Intel', 29800, 15600); insert into parts values('CPU 000004', 'Athlon 3000', 'AMD', 19800, 9600); insert into parts values('CPU 000005', 'Athlon 3500', 'AMD', 29800, 14600);

千葉大学 12 - 13 データベースからデータを取り出す • Selectコマンドを使う – Select ‘項目’ from ‘テーブル名’where ‘検索条件 ’; (SQLは最後にセミコロンをつける) – 項目は、カラム名、式などが入る • 全ての項目のときは、*を使う – Select * from parts; • カラム名の指定 – Select pid, price from parts; • 式 – Select name, buy*100/price from parts; – 実際にやってみましょう。

千葉大学 12 - 14 データベースからデータを取り出す • 検索条件はwhere句で指定する – 簡単な形 • Select * from parts where price > 10000; • Select * from parts where maker = ‘Intel’; • Select * from parts where price > 20000 and maker = ‘Intel’; – 文字列の前方一致と後方一致（ワイルドカード） • Select * from parts where name like ‘HD%’; • Select * from parts where name like ‘%840’; • Select * from parts where name like ‘%33%; • 実際にやってみましょう

千葉大学 12 - 15 更新と削除 • 更新 – Update ‘表名’ set ‘カラム名’=‘式’… where …; – Where句で指定した行の特定のカラムの内容を変更する。 • 削除 – Delete from ‘表名’ where …; – Where句で指定した行を削除する。 • やってみましょう

千葉大学 12 - 16 テーブルの積とJOIN • テーブルの積 – ２つのテーブルの行の全ての組み合わせ（２つのテーブルの行の積に相当する行が生じる） – Select * from table_a, table_b; • JOIN – ２つのテーブルの一致するカラムを指定する。 – Select * from table_a, table_b where table_a. id = table_b. id; – 実際にやってみます。

千葉大学 12 - 17 PythonからPostgre. SQLにアクセスする • PythonからPostgre. SQLにアクセスすることができます。 – 今回は、psycopg 2というフリーのパッケージを使います。他にもいくつか方法があります。 import psycopg 2 conn = psycopg 2. connect('dbname=partsdb user=postgres password=postgres') cur = conn. cursor() a = cur. execute (‘select * from parts; ’) b = cur. fetchall() print b cur. close() conn. close()

千葉大学 12 - 18 HTML • HTMLは、Webページの書式の規定です。 – 基本的にテキストファイルです。 – 「タグ」と呼ばれるコマンドで書式などを指定します。 <html> <head> <META HTTP-EQUIV="Content-Type" CONTENT="text/html; charset=x-sjis"> <title>Hello World</TITLE> </head> <body> <center> Hello World </center> </body> </html>

千葉大学 12 - 19 HTML • 簡単な表です。 <table width=300> <tr> <td bg. Color="#00 cc 66"> test 11 </td> <td bg. Color="#00 cc 66"> test 12 </td> <td bg. Color="#00 cc 66"> test 13 </td> </tr> <td bg. Color="#c 0 c 0 c 0"> test 20 </td> <td bg. Color="#c 0 c 0 c 0"> test 21 </td> <td bg. Color="#c 0 c 0 c 0"> test 22 </td> </tr> <td bg. Color="#c 0 c 0 c 0"> test 1 </td> </tr> </table>

千葉大学 12 - 20 FORM • フォームとは、ユーザーの入力エリアのことです。 – テキスト、選択、などいくつかの形式があります。 – 入力エリアの情報は、以下のようにしてサーバーに伝えられます • URLの一部として（…/ ? Min=1000&Max=5000） • HTTPのコンテント領域に格納される <form name="form 1" method="post" action="/cgi-bin/parts 2. py"> Minimum Price <input type="text" name="min" value="0" width=100> Maxmum Price <input type="text" name="max" value="1000000" width=100> <input type="submit" name="submit" value="Select"> </form>

千葉大学 12 - 21 CGI • CGIとは、Webサーバー上で何らかのプログラムを実行し、その結果をHTMLとして受け取る仕組みです。 – CGIを作成するには様々な言語が使われています。なぜかpではじまるものが多いです（perl, php, python）。 – 実際に、サンプルプログラムを動かして見ます。

千葉大学 12 - 22 サンプルのメモ • 以下のパッケージをインストールします – Apache（HTTPサーバー） • http: //www. apache. org • ごく普通にインストールしてください。 – Postgre. SQL（RDBMSサーバー） • http: //www. postgresql. org • ごく普通にインストールします。指定したパスワードを忘れないように。 – psycopg 2（PythonからPostgre. SQLを使うためのもの） • http: //initd. org/psycopg/ • ごく普通にインストールします。

千葉大学 12 - 23 サンプルのメモ • Apacheの設定 – ApacheからPythonを使うため、以下の設定をします。 • C: Program FilesApache GroupApache 2confhttpd. confをメモ帳やWord. Pad などのテキストエディタで開く（管理者権限が必要） • #Add. Handler cgi-script. cgiという行を探す。 • その次の行に以下を追加する。 • Add. Handler cgi-script. py • (‘#’はありません) • タスクトレーのApacheのアイコンをクリックし、’restart’ を選ぶ。

千葉大学 12 - 24 サンプルのメモ • Postgre. SQLへの初期データの登録 – 教材ファイルをダウンロードし、readme. txtを見てください（ http: //www 10. plala. or. jp/katofmly/chibau/sample_db. zip） – Createdbコマンドでデータベースを生成。Sql. txt に必要なコマンドのサンプルがあります。 – Psqlコマンドで、SQL文を直接実行します。 Sql. txtにコマンドのサンプルがあります。 – WebとCGIの統合はreadme. txtを見てください。

千葉大学 12 - 25 来週のテーマは「ディープラーニング」 • 皆さんと一緒に、Webを漁って、「ディープラーニング」について調べます。 – 講師は、この分野は専門ではありません。。。 • Webにアクセスできる環境を各自用意してきてください（スマホ、ノートブックなど）。 • 余裕のある人は、下調べしてきてください。 – これはどういうもの？ – ニューラルネットとの関係？そもそもニューラルネットとは？ – 応用、将来性？