5.Обґрунтувати необхідність проведення нормалізації; дати характеристику нормальним формам бази даних; визначити основні нормальні форми; привести приклади таблиць у нормальних формах.
Нормалізація - це процедура визначення того, які атрибути зв'язані у відношенні. Одна з головних задач при розробці реляційної БД - об'єднання в одному відношенні тих атрибутів, які зв'язані між собою (між якими є функціональні залежності). Нормалізація являє собою поетапний процес заміни сукупності відношень іншою сукупністю (схемою), в якій відношення мають просту і регулярну структуру. Результатом нормалізаії є логічна модель БД. У нормалізованій бд зменшується вірогідність винекнення помилок, вона займає менше місця на диску тощо.
Надлишковість даних в БД є небажаним явищем, оскільки призводить до збільшення об'єму пам'яті, уповільнює роботу БД. Надлишковість даних є результатом в першу чергу дублювання даних. Розрізняють не збиткове та збиткове дублювання даних. Повністю усувати надлишковість не потрібно, оскільки при цьому неможливо буде підтримувати БД як єдине ціле. Слід тільки мінімізувати надлишковість, залишивши необхідне дублювання даних.
Дублювання даних створює проблеми при виконанні операцій з БД. Ці проблеми виникають при спробі зробити операції: редагування, додавання або вилучення даних.
Аномаліями називається така ситуація в БД, яка призводить до протиріч у БД, або суттєво ускладнює обробку даних. Розрізняють аномалії модифікації, додавання і вилучення.
Кожна аномалія сприяє руйнуванню бд після виконання відповідних операцій. Аномалії викликають надмірність даних у бд. Суть аномалій-операції додавання,вилучення або поновлення виконуються не синхронно по всім копіям Скоротити кільк. аномалій дозвол. спец. форми бд, які обмежують структури об’єктів і зв’язки між об’єктами. Такі форми наз. нормальними.
Для того, щоб уникнути деяких типів надлишковості та деяких аномалій використовується нормалізація бд. Нормалізація – це процес оборотної декомпозиції вихідної схеми з метою усунення аномалій ведення реляційних бд. Нормальні форми баз даних: 1-а, 2-а, 3-я, нормальна форма Бойса-Кода, 4-та, 5-та.
1 НФ-схема відношення R знах у 1нф,якщо для кожного атрибуту схеми А значення домена є атомарним ,тобто не є списком,не множиною.
Значення атрибуту є атомарним. Якщо у всіх відношеннях воно повністю використовується і не використовується його частини.
2НФ-функц. Відношення R знах у 2нф якщо воно знах в 1 нф і кожен не первинний атрибут функціонально повністю залежить від первинного ключа R. Атрибут А наз. первинним, якщо він входить до ключа, а трибути які не входять до ключа – наз. вторинними.
ПІБ->Група
П
ІБ->Дисципліна-оцінка,група
3
НФ-схема
відношення R
знах. У 3 нф відносно F
якщо воно знах. у 1нф і жоден з не первинних
атрибутів в R
не є транзитивно залежним від ключа для
множини залежностей F.
Атрибут А наз. транзитивно-залежним від
атрибута х, якщо існує атрибут y
такий, що x->y,
y->x,
y->A.
ПІБ- група
= Група-сеціальність
Спеціальність-факультет
Норамальна форма Бойса-Кодда(НФБК)-схема відношення R знах у нфбк відносно мн. залежностей F ,якщо вона знах у 1нф і жоден атрибут в R в тому числі і сам клюс або його складові не є транзитивно залежними від ключа .Нфбк не має залежності первинних атрибутів від непервинних. Це означає, що всі ліві частини повинні бути ключами.
Місто,адреса-індекс
Індекс-місто
Місто адреса
1НФ. Відношення знаходяться в 1НФ, якщо значення всіх атрибутів атомарні (не можуть бути списком, множиною). Відношення знаходяться в 2НФ відносно множини залежностей Ф, якщо воно знаходиться в 1НФ і кожен не ключовий атрибут функціонально повно залежить від первинного ключа. Відношення знаходиться в 3НФ відносно множини залежностей Ф у тому випадку, якщо воно знаходиться у 2НФ і не має транзитивних залежностей.
НФБК: відношення знаходиться в НФБК відносно множини залежностей Ф, якщо воно знаходиться в 3НФ і кожен атрибут, включаючи сам ключ і його складові, не є транзитивно залежним від ключа.4НФ: відношення знаходиться в 4 НФ, якщо воно знаходиться в НФБК і всі багатозначні залежності є фактично функціональними залежностями від потенційного ключа. 5НФ: відношення знаходиться в 5НФ тоді, і тільки тоді, коли кожна залежність з’єднання відношення R є залежність від потенційного ключа, і відношення може бути відновлено без втрат інформації.