2.2.2 Даталогическая модель бд

Представим математическую запись даталогической модели нашей базы данных. Предлагаемый способ записи удобен для дальнейшей нормализации схем отношений:

актив учебной группы (код, староста, заместитель старосты, физкультурно-спортивный сектор, культурно-массовый сектор, санитарно-бытовой сектор);

достижения учебной группы (код, достижения первого полугодия, достижения второго полугодия);

потери контингента за период обучения (код, дата отчисления, причина отчисления, отчисление по другим причинам (указать), ФИО);

семья (код, многодетная, полная, неполная);

социальный паспорт учащегося (счетчик, № п/п, фамилия, имя, отчество, дата рождения, гражданство, домашний адрес, телефон, сведения о состоянии здоровья, семья, отец, мать, другие сведения, семейное положение, фото).

список групп (счетчик, № п/п, фамилия, имя, отчество, контактный телефон).

Более удобным считается графическое отображение даталогической модели базы данных (рисунок 3).

Рисунок 3 - Графическое изображение даталогической модели базы данных разрабатываемого АРМ.

2.2.3 Анализ схем отношений на соответствие нормальной формы Бойса - Кодда

Нормальная форма - свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, которая потенциально может привести к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение.

Процесс преобразования отношений базы данных к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией. Нормализация предназначена для приведения структуры базы данных к виду, обеспечивающему минимальную логическую избыточность, и не имеет целью уменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или увеличение физического объёма БД. Конечной целью нормализации является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в БД информации. Общее назначение процесса нормализации заключается в следующем:

исключение некоторых типов избыточности;

устранение некоторых аномалий обновления;

разработка проекта базы данных, который является достаточно "качественным" представлением реального мира, интуитивно понятен и может служить хорошей основой для последующего расширения;

упрощение процедуры применения необходимых ограничений целостности.

Устранение избыточности производится, как правило, за счёт декомпозиции отношений таким образом, чтобы в каждом отношении хранились только первичные факты (то есть факты, не выводимые из других хранимых фактов).

Существует метод постепенного перехода от универсального отношения, находящегося в первой нормальной форме (1НФ) к совокупности отношений, находящихся в нормальной форме Бойса-Кодда (НФБК). В этом методе отношения последовательно приводятся ко второй нормальной форме (2НФ), а затем к третьей (3НФ), и усиленной третьей нормальной форме или, как ее иначе называют, НФБК. НФ обладает свойством вложенности.

Для того чтобы воспользоваться этим методом, необходимо сначала определить первую, вторую и третью нормальные формы.

Схема находится в 1НФ если все значения атрибутов являются атомарными. Так как в разрабатываемой базе данных все значения атрибутов атомарны (фамилия, имя, отчество, статус и т.д.), то она соответствует 1НФ.

Определение 2НФ. Отношение находится во 2НФ, если оно находится в 1НФ, и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа, то есть зависит от всего ключа и не зависит от его частей. Также можно утверждать, что наша база данных удовлетворяет этому условию.

Отношение находится в 3НФ тогда и только тогда, когда выполняются следующие условия:

отношение находится во второй нормальной форме;

каждый неключевой атрибут отношения находится в нетранзитивной (то есть прямой) зависимости от потенциального ключа.

Так в нашем случае отношения находятся во 2 НФ и прямой зависимости от ключевого поля, то говорим о том, что и этому условию наша база данных удовлетворяет.

Отношение находится в НФБК тогда и только тогда, когда каждая ее нетривиальная и неприводимая слева функциональная зависимость имеет в качестве своего детерминанта некоторый потенциальный ключ.

Это более строгая версия третьей нормальной формы, которая приобретает актуальность при наличии в отношении нескольких потенциальных ключей, хотя бы один из которых является составным. Если в отношении только один потенциальный ключ или все потенциальные ключи являются простыми (несоставными), то НФБК эквивалентна 3НФ, так как у нас все ключи являются простыми, то и это условие выполняется.

Таким образом, разрабатываемая база находится в 3НФБК, и можно предполагать, что она не содержит избыточных данных, а значит, при вводе или изменении данных не будет наблюдаться аномалий.