基于WEB的化合物核磁譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，化學(xué)家開始意識(shí)到，多年來(lái)所積累的大量信息，只有通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)才能讓科學(xué)界更容易獲得和處理，換言之，這些信息必須通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存在，才能為科學(xué)界所用。在有機(jī)化學(xué)分析領(lǐng)域，碳-13核磁譜圖一直發(fā)揮著重要的作用。本文所完成的基于Web的碳-13核磁譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，是中科院知識(shí)創(chuàng)新項(xiàng)目“科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)”和上海市政府重大項(xiàng)目“一網(wǎng)兩庫(kù)”工作的一個(gè)組成部分。其主要目的是方便化學(xué)工作者能及時(shí)有效的利用

2、Internet，①通過(guò)化合物信息找到所需的碳-13核磁譜圖；②通過(guò)譜圖的信息找到相關(guān)或者相似的化合物。該系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)唯一提供化合物碳-13核磁譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)Web檢索，同時(shí)提供結(jié)構(gòu)和譜圖的圖形輸出，并給出其對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。 本文共分五個(gè)部分： 第一部分討論了論文所研究課題的背景，分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于碳-13核磁譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)的研究現(xiàn)狀，指出了目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)可圖形顯示化合物結(jié)構(gòu)和核磁譜圖，并反映它們之間關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù)，國(guó)外的免費(fèi)

3、核磁譜數(shù)據(jù)庫(kù)也都以靜態(tài)圖片形式給出，當(dāng)譜峰較多時(shí)，譜圖與化合物結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系就不十分直觀，影響了用戶利用譜圖和化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和辨別。闡述了建立碳-13核磁譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)的意義，并對(duì)用戶需求進(jìn)行了分析。 第二部分討論了如何建立一個(gè)基于SQL Server的碳-13核磁譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)，在這個(gè)部分里，我們介紹了基于Web的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，B/S模式的選擇，并詳細(xì)分析了核磁譜圖的化學(xué)位移，譜線強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)碳原子序號(hào)等基本數(shù)據(jù)，同時(shí)從數(shù)據(jù)庫(kù)的概念設(shè)

4、計(jì)，邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，物理設(shè)計(jì)三個(gè)方面，結(jié)合微軟的MS-SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)給出了碳-13數(shù)據(jù)庫(kù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程。最后，論文給出了碳-13核磁譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)在MS-SQL Server 2000中的數(shù)據(jù)表創(chuàng)建，數(shù)據(jù)裝載，索引創(chuàng)建等詳細(xì)的實(shí)施過(guò)程。 第三部分分析了界面設(shè)計(jì)方面基本的用戶需求，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的易用性、一致性和提供的功能是系統(tǒng)流程首要滿足的條件。核磁譜數(shù)據(jù)庫(kù)在實(shí)施Web檢索時(shí)，讓用戶設(shè)定查詢參數(shù)表，盡量將各種決定

5、權(quán)交給用戶，并將復(fù)雜的處理和分析放在后臺(tái)，讓用戶將主要精力集中在譜圖數(shù)據(jù)的分析和利用上。當(dāng)?shù)玫搅擞脩魜?lái)源的核磁譜數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)應(yīng)該提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示和檢索選項(xiàng)入口，使用戶可以選擇和調(diào)整各項(xiàng)檢索參數(shù)，這包括譜峰的選擇和核磁譜的屬性限定。查詢得到的結(jié)果首先是化合物名稱，讓用戶決定只查看其認(rèn)為真正匹配的結(jié)果或其感興趣的化合物基本性質(zhì)數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的核磁譜。同時(shí)應(yīng)該提供多個(gè)核磁譜的輸出和比較，讓用戶可以對(duì)任意核磁譜的任何譜峰進(jìn)行對(duì)比和分析。本部分還討

6、論了針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的Web檢索的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，分析了基本的檢索流程，比較了幾種流行的Web數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)，并根據(jù)檢索流程，給出了利用ASP和ADO實(shí)現(xiàn)檢索的具體過(guò)程。在譜圖的模糊檢索中，對(duì)比了ASP程序和SQL語(yǔ)句兩種不同的實(shí)現(xiàn)方法，詳細(xì)分析了其在系統(tǒng)負(fù)荷方面的優(yōu)劣，并做出選擇。第四部分討論了譜圖Web輸出的實(shí)現(xiàn)，分析了在譜圖輸出方面的用戶需求，并比較了靜態(tài)的圖像輸出和動(dòng)態(tài)圖形輸出的特點(diǎn)，指出Web數(shù)據(jù)庫(kù)圖形化顯示基本上可歸納為三種方案：一是將

7、服務(wù)器端數(shù)據(jù)先生成圖片，再在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，這種方式由于進(jìn)行傳輸?shù)膱D片體積大，占用空間多，效率很低；二是利用VC，VB，DELPHI等開發(fā)ActiveX控件實(shí)現(xiàn)，此種方式需將控件程序下載到本地機(jī)上，在很大程度上受到機(jī)器和平臺(tái)的影響；三是利用Java Applet實(shí)現(xiàn)，由于Java的平臺(tái)無(wú)關(guān)性、可移植性、安全性、簡(jiǎn)潔性，因此這是解決Web數(shù)據(jù)圖形化的最實(shí)用方案。通過(guò)比較和選擇，我們給出了利用Java Applet輸出譜圖，并實(shí)現(xiàn)譜峰強(qiáng)度歸一化