5. Қатынастарды нормалау. I, II, III, IV нормалау формалары. Нормалау шарттары.

Қатынастық деректер қорының жобасы дегеніміз – барлық атрибуттары, қатынастардағы бастапқы кілттер және де қордағы деректер бүтіндігін сақтау принциптерін қолдайтын кейбір қосымша қасиеттері анықталған өзара байланысқан қатынастарды топтамасы. Неліктен өзара байланысқан қатынастар дегенге келетін болсақ, сұраныстардың орындалуы барысында біз қатынастарды біріктіреміз, сондықтан да бірдей мәндер барлық кестелерде(қатынастарда) бірдей белгіленуі тиіс.

Қатынастық деректер қорында келесі нормальды формаларды қарастырамыз:

1) бірінші нормальды форма (1NF); Егер әрбір баған мен әрбір жолдың қиылысуында тек атрибуттардың элементарлы мәндері орналасқан болса, қатынас сонда ғана бірінші нормаланған формада болады.

2) екінші нормальды форма (2NF); Егер қатынас бірінші нормаланған формада болса және құрамына алғашқы кілттің атрибуттарынан толық емес функционалдық тәуелділікте болмайтын алғашқы кілт емес атрибуттар кірмесе онда ол екінші нормаланған формада болады.

3) үшінші нормальды форма (3NF); Егер қатынас екінші нормаланған формада болса және атрибуттар арасында транзитивтік тәуелділік болмаса онда ол қатынас үшінші нормаланған формада деп аталады.

4) Бойс— Коддтың нормальды формасы (BCNF); Егер қатынас үшінші нормаланған формада болса және қатынастың әрбір детерминанты қатынастың мүмкін кілті болатын болса, онда ол қатынас Бойс—Коддтың нормаланған формасында.

4) төртінші нормальды форма (4NF); Егер көпмәнді функционалды А -» В тәуелділігі болса және R қатынасының басқа атрибуттары Адан функционалды тәуелді болса, онда R қатынасы төртінші нормаланған формада (4NF).

5) бесінші нормальды форма, немесе проекция-біріктіру формасы (5NF немесе PJNF).

Егер В атрибуттар тобы А-дан функционалды тәуелді болса, бірақ А-ның кез келген бағыныңқы жиынынан тәуелсіз болса, онда R.A -> R.B функционалдық тәуелділігі толық деп аталады, яғни R.A -> R.B толық деп аталады, егер: кез келген А-дан алынған А1 үшін => R.A -/-> R.B:

A-ның бағыныңқы жиыны болып табылатын кез келген А1 үшін R.B R.A-дан

функционалды тәуелсіз, кері жағдайда R.A -> R.B тәуелділігі толық емес деп аталады.

R.A -> R.B функционалдық тәуелділігі транзитивті деп аталады, егер келесі

шарттарды қанағаттандыратын С атрибуттар тобы бар болатын болса:

1. С атрибуттар тобы А –ның бағыныңқы жиыны емес.

2. С атрибуттар тобына В кірмейді.

3. R.A -> R.C функционалдық тәуелді.

4. R.C -> R.A арасында функционалдық тәуелділік жоқ.

5. R.C -> R.B функционалдық тәуелдіі.

Нормальды формалардың негізгі қасиеттері:

-Әрбір келесі нормальды форма алдыңғысының қасиеттерін жақсарту нәтижесінде алынады;

-Келесі нормальды формаға өту барысында алдыңғы нормальды формалардың қасиеттері сақталады.

-Декомпозициялау барысында кері қайту проблемасы туады, яғни бастапқы схемаға оралу.

-Декомпозиция бір схеманы келесісімен ауыстырған кезде МҚ-ның схемаларының эквиваленттілігін сақтауы керек.

МҚ-ның схемсы эквивалентті деп аталады, егер бастапқы МҚ-ның мазмұны соңғы нәтижедегі деректер қорының схемасына кіретін қатынастардың табиғи бірігуінен алынатын болса және бұл процесс бастапқы МҚ-да жаңа кортеждерді қоспаса.