6.5 Үшінші нормалды форма(3нф)

Қатынас 2НФ-да болса және оның кілттік емес атрибуттары кілтпен транзитивті функционалды байланыста болмаса, онда ол 3НФ-да деп саналады.

Қарастырылған мысал үшін 3НФ-дағы үш қатынас алуға болады: ОҚЫТУШЫЛАР, ҚЫЗМЕТІ және КАФЕДРА.

ОҚЫТУШЫЛАР

Таб_ номер	Фамилия	Қызметі	Кафедра
1 2 3 4	Ахметов Омаров Бакушев Мамекова	Доцент Доцент Профессор Ағаоқытушы	АЖ АЖ ЭЕМ ЕМ

ҚЫЗМЕТ

Қызметі	Жалақысы
Доцент Профессор Ағаоқытушы	45000 55000 35000

КАФЕДРА

Кафедра	Телефон
АЖ ЭЕМ ЕМ	1-15 2-43 2-75

Егер барлық қатынастары 3НФ-да болса, берілгендер қоры 3НФ-да деп есептеледі.

3НФ-ны алу алгоритмі:

Алгоритм үшін бастапқы мәліметтер – бір қатынасты, берілгендер қорын немесе оның бөлігін қамтитын атрибуттар тізімі. Кез келген жағдайда берілген атрибуттар тізімі бар қатынас болады деп саналады. Кері жағдайда функционалды байланыстар туралы кейбір теоремаларды пайдалануға болмайды және әртүрлі R және S қатынастарында орынды бір функционалды байланыс мысалы, А→В, тең R[А,В] және S[А,В] қатынастарына сәйкес келетініне кепілдік беруге болмайды.

Алгоритмнің келесі қасиеті бар:

1. оңай біріктірілетін құрылымы бар мағыналы қатынастар алуға кепілдік беретін бастапқы функционалды байланыстарының барлығын сақтайды;

2. шығынсыз сақтауды қамтамасыз етеді, яғни қосылу операциясы арқылы туынды қатынастар мәнінен бастапқы қатынастар мәндерін қайтып алу мүмкін;

3. әдетте 3НФ-ға келтіру нәтижесінде бастапқы қатынаспен салыстырғанда атрибуттар мәндерінің саны кем болады, яғни қайталану кемиді.

Алгоритм келесі қадамдардан тұрады:

1. қарастырылып отырған берілгендер қорының атрибуттары үшін функционалды байланыстар бастапқы жиынын алу;

2. функционалды байланыстар жиынының минималды тізбегін (қалған функционалды байланыстардан және 1-6 теоремалардан келіп шығатын барлық байланыстар алып тасталынған жиынын) алу. Жеке жағдайларда сол жағы бірдей байланыстардың барлығын бір байланысқа біріктіру қажет;

3. екінші қадамда алынған функционалды байланыстар үшін бастапқы қатынастың R₁₌R[X_i] проекциясын жасау керек, мұндағы X_i –f_i функционалды байланысының оң және сол жағындағы атрибуттарының бірігуі қажет;

4. егер бастапқы қатынастың бастапқы кілті ешқандай проекцияға толығымен енбесе,

онда кілт атрибуттарынан жеке қатынас жасау керек.

Алгоритмнің іс жүзінде орындалуы үшін маңызды 2 сұрақ бар:

• бірмәнді өзара сәйкестіктің бар екенін қалай ескерту керек;

• функционалды байланыстар жиынын бірінші рет анықтап жатқан кезде қарастыру варианттарының көлемін қалай қысқартуға болады.

Бірінші сұрақты шешу үшін(ұсынылған түсініктің көлемі бойынша) үлкен атрибутты бөліп алған жөн, сосын бірмәнді өзара сәйкестіктің барлық атрибуттары ұсынылады.

Екінші сұрақты шешу үшін дәлелденіп қойған байланыстардан және 1-6 теоремадан келіп шығатын байланыстар қарастырылмайды; функционалды байланыстар жоқ болуы туралы бірнеше заңдылықтар қолданылады. Соның ішінде:

Теорема: егер А→В және D-/→С, онда АВD-/→С

Ереже: сол жақта негіз-атрибуты бар функционалды байланыстар қарастырылмайды.

Біздің мысалымызда келесі функционалды байланыстар бар:

Таб_номер→ Фамилия

Таб_номер→Қызметі

Таб_номер →Кафедра}Таб_номер →Фамилия, Қызметі, Кафедра

Қызметі →Жалақысы

Кафедра→ Телефон

Функционалды байланыстар негізінде бұоынғыдан да күштірек Бойс-Кодд формасын (БКНФ) орнатуға болады. Іс жүзінде ол сирек кездеседі.

Біріншіден, БКНФ-да барлық кезде берілгендер қоры бола бермейді, екіншіден, оның 3НФ-дан ерекшелігі – қатынасиа бірнеше кілттің болуымен байланысты, бұл да экономикалық қосымшаларда сирек кездесетін жағдай.

Егер қатынас 3НФ-да болса және онда кілттік атрибуттар мен кілттік емес атрибуттар арасында байланыс болмаса, қатынас БКНФ-да деп саналады.

Сонымен қатар төртінші және бесінші нормалды формалар бар. Оларды түсініктер деңгейіңде анықтап көрейік.

Егер қатынас БКНФ-да болса және онда функционалды болмайтын көпмәнді байланыстар жоқ болса, онда қатынас 4НФ-да деп саналады.

R мүмкін кілттерімен R қатынасына қосылу бойынша кез келген байланыс анықталған кезде ғана қатынас 5НФ-да деп саналады. Басқаша айтсақ, әрбір R проекциясы кем емес мүмкін кілтке және ең болмағанда бір бастапқы емес атрибутқа ие.

Дәріс 7 . Ақпараттық жүйелердің агрегаттық бейнеленуі .