3.9. 4-Я нормальная форма (4нф).

Пусть в отношении R(x,y,z) присутствует многозначная зависимостьx→→yи

x→→z.

Проведем анализ этого отношения, заполнив отношение записями.

R	(x,	y,	z)
1	x1	y1	z1
2	x1	y1	z2
3	x1	y2	z2
4	x1	y2	z3

Элементы y₁во второй записи иy₂в 4-ой записи избыточны. Избыточность приводит к аномалиям обновления.

Если в отношении R(x,y,z) существуетMV-зависимостьx→→y, то оно без потерь информации разлагается на отношение со схемамиR₁(x,y) иR₂(x,z).

Заполним эти отношения R₁иR₂нашими данными.

R1	(x,	y)		R2	(x,	z)
	x1	y1			x1	z1
	x1	y2			x1	z2
					x1	z3

Избыточность в отношениях R₁иR₂исчезает, т.е. нет аномалий обновления. Отсутствие аномалий есть признак того, что отношение находится в нормальной форме.

Отношения R1 иR2 находятся в 4НФ.

Определение: Если в отношении R(x,y), гдеxиyнепересекающиеся подмножества, существует только зависимостьx→→y, и если правая и левая части зависимости содержат все атрибутыR, то отношение находится в 4НФ.

3.10. Алгоритм проектирования баз данных методом анализа функциональных и множественных зависимостей.

1. На основании системно-комплексного анализа объекта автоматизации и исходя из концептуальной модели структурного аспекта информационной страты объекта 1-ого уровня

определяются информационные элементы объекта (или отношения) – E_i.

2. Исходя из концептуальной модели структурного аспекта информационной страты второго утовня:

определяются атрибуты каждого отношения (e_ij) и всеF-зависимости иMV-зависимости каждого из отношений (V_ijk).

3. MV-зависимости каждого из отношений используются для декомпозиции отношений. Выделяются отношения, находящиеся в 4НФ и отношения, имеющие толькоF-зависимости.

4. Из каждого набора F-зависимостей каждого отношения удаляются избыточные функциональные зависимости (ФЗ) на основании вывода с целью получения минимального покрытия этого отношения.

5. Проводится декомпозиция каждого отношения в набор отношений, находящихся в НФБК (нормальной форме Бойса-Кодда).

6. Методом табло проверятся правильность декомпозиции.

3.11.Проектирование баз данных. Методом “сущность-связь” (er-диаграмм, entity-relationship).

Декомпозиционный метод проектирования, который мы рассматривали ранее, является пригодным, когда количество атрибутов каждого отношения не превышает

20-30. В том случае, когда число атрибутов отношения переусложнят применение методов декомпозиции необходимо использовать метод ER-диаграмм. Он отличается от метода декомпозиции тем, что функциональные зависимости привлекаются не на начальном, а на конечном этапе проектирования.

Общие положения:

“Сущность-связь” – это модель предметной области, которая позволяет моделировать объекты ПО и их взаимоотношения.

В основе модели лежит три конструктивных элемента:

-Сущность;

-Атрибут;

-Связь;

Сущность - это некоторая абстракция реально существующего объекта, процесса и явления, о котором необходимо хранить информацию в системе.

Атрибут – это характеристика сущности, описание свойств сущности.

П

КНИГА

ример:

Сущьность:→

Атрибуты: → Название, фамилия автора, год издания.

Связи – это средства, с помощью которых представляются отношения между сущностями.

Пример:

Это диаграмма ER-типа.

Если эту диаграмму рассмотреть глубже, то получим диаграмму ER-типа. Здесь представлены все преподаватели, все курсы и все связи.

Важными характеристиками связи между сущностями является степень связи и класс принадлежности. С понятием степень связи мы уже сталкивались при рассмотрении связей между атрибутами. Между сущностями существует также 4 типа степени связи:

1:1, 1:М, М:1, М,N.

Пример:

1:1 – Преподаватель читает один курс

1:М – Преподаватель читает много курсов.

М:1 – Много преподавателей читают один курс.

M:N– Много преподавателей читают много курсов.

М:1 –много преподавателей читает один курс (редко встречается).

М:N– много преподавателей читает много курсов (в МИРЭА такого нет).

Класс принадлежности сущности определяется правилами регламентирующими деятельность организации.

Он может быть:

-обязательным;

-необязательным;

Если экземпляры данной сущности должны участвовать в связи, класс принадлежности обязательный, в противном случае не обязательный. Эти характеристики – степень связи и класс принадлежности отражаются на ER-диаграммах в виде условных обозначений:

Степень: 1:1

Класс принадлежности: ни одна из сущности не является обязательной.

Это означает, что не каждый преподаватель читает курсы(занимается методической работой например) и не каждый курс читается преподавателем (некоторые курсы студенты должны проработать самостоятельно). Для каждой сущности вводиться понятие – ключ сущности. Это первичный ключ, однозначно определяющий данные о сущности.

В нашем примере сущность преподаватель имеет первичный ключ – номер преподавателя → НК, курс → номер курса→ НК

Пример 2

Степень 1:1

Класс принадлежности: сущность ПРЕПОДАВАТЕЛЬ является обязательным, а класс принадлежности сущности КУРС является необязательным( Это означает, что каждый преподаватель обязательно читает курс, но не все курсы читаются преподавателями).

Пример 3

Степень: 1:n

Класс принадлежности сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ – необязательный, КУРС – обязательный( Это означает, что ене каждый преподаватель читает курс т.е. не все преподаватели загружены работой, но каждый курс читается преподавателем).