TÁCH kết nối KHÔNG tổn THẤT THÔNG TIN

Học viên: Nhóm – lớp CH10CNK2 Giảng viên: TS.Phạm Thế Quế Mục lục Mục lục 1 Mở đầu 2 Phép tách – kết nối không tổn thất thông tin 2.1 Phép tách 2.2 Phép chiếu .2 2.3 Phép nối tự nhiên 2.4 Tách - kết nối tự nhiên 2.5 Phép tách không tổn thất thông tin .3 Thuật tốn kiểm tra tách khơng tổn thất thơng tin .5 3.1 Thuật toán .5 3.2 Định lý Phép tách bảo toàn phụ thuộc hàm .8 Thuật tốn kiểm tra bảo tồn phụ thuộc hàm .9 5.1 Thuật tốn tìm bao đóng tập thuộc tính 5.2 Thuật toán kiểm tra bảo toàn phụ thuộc hàm 10 Kết luận 10 Tài liệu tham khảo: 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Học viên: Nhóm – lớp CH10CNK2 Giảng viên: TS.Phạm Thế Quế TÁCH – KẾT NỐI KHÔNG TỔN THẤT THÔNG TIN Giảng viên: TS.Phạm Thế Quế Học viên: Đỗ Anh Tuấn Lớp: CH10CNK2 Mở đầu Mục tiêu lý thuyết CSDL tính độc lập liệu Cấu trúc lưu trữ hệ sở liệu phản ảnh tính thực, khách quan tính tồn vẹn liệu Vì q trình chuẩn hố liệu tìm kiếm thông tin, cần thiết phải thực phép tách lược đồ quan hệ chưa chuẩn hoá tập lược đồ quan hệ chiếu chuẩn hoá, cho q trình tách khơng làm tổn thất thơng tin (lossless- mát thông tin), theo nghĩa quan hệ gốc khơi phục xác từ phép kết nối tự nhiên quan hệ chiếu Tách - kết nối lược đồ quan hệ có làm tổn thất thơng tin hay khơng, có bảo tồn phụ thuộc hay không nhiều người quan tâm nghiên cứu, giải A.V Ho , C.Beeri & J.D Ullman giới thiệu thuật toán xác định phép kết nối lược đồ quan hệ khơng có tổn thất thơng tin với giả thiết phụ thuộc liệu phụ thuộc hàm Các ông mở rộng vấn đề cho trường hợp phụ thuộc liệu phụ thuộc đa trị Phép tách – kết nối không tổn thất thông tin 2.1 Phép tách Cho s = lược đồ quan hệ, Ω = {A , A , , A } tập n thuộc tính F tập phụ thuộc hàm Gọi ϕ[Ω , Ω , , Ω ] phép tách (hay p gọi phân hoạch) S= , nếu: a) Ωi Í Ω , i=1÷ p b) Ω = Ω1 È È Ωp c) Fi:= F|Ωi := πΩi (F ) := {X → Y Ỵ F , XY Í Ωi } , i = ÷ p d) Si := : = πΩi (S), i = ÷ p Như vậy, ϕ [Ω1 , Ω2 , , Ωp ] phép tách s= , tập phụ thuộc Fi := F|Ωi = πΩi (F ) gọi tập phụ thuộc chiếu F tập thuộc tính tương ứng Ωi Và lược đồ Si = : = πΩi (S) gọi lược đồ chiếu tập thuộc tính Ωi với i =1÷ p Nếu R quan hệ tập thuộc tính Ω, quan hệ chiếu RΩi : = πΩi (R) , i =1÷ p, nghĩa quan hệ chiếu πΩi (R) bao gồm thuộc tính Ωi, i =1÷ p 2.2 Phép chiếu Phép chiếu quan hệ Ω số thuộc tính quan hệ Ω’ Quan hệ có thuộc tính thuộc tính chiếu, có phần của quan hệ ban đầu Ω’= πAi,Ai+1,…Aj(Ω) với (i≠j) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Học viên: Nhóm – lớp CH10CNK2 Giảng viên: TS.Phạm Thế Quế 2.3 Phép nối tự nhiên Phép nối tự nhiên quan hệ Ω1(A1,A2,…An) quan hệ Ω2(B1,B2,…Bm) quan hệ Ω3 ký hiệu Ω3= Ω1 |> lược đồ quan hệ Ω = {A1 , A2 , , An } tập thuộc tính F = {f : Lj → Rj | Lj, Rj Í Ω } tập phụ thuộc hàm j [Ω1 , Ω2 , , Ωp ] phép tách Output: Một khẳng định phép tách - kết nối j có tổn thất thơng tin hay khơng Phương pháp: - Tạo bảng gồm n cột p dịng Cột thứ j tương ứng với thuộc tính Aj , hàng thứ i tương ứng với lược đồ quan hệ chiếu Ri: • Cột : A1 , A2 , , An • Hàng: R1, R2 , , Rp - Các phần tử bảng: a(i,j) = Ai Ỵ Ωi a(i,j) = bij Ai ∉ Ωi Với i = ÷ n, j = ÷ p - Áp dụng phụ thuộc X→ F để thay đổi giá trị bảng sau: tìm hàng giống cột thuộc tính X, cột thuộc tính Y có giá trị a thay giá trị cột Y , khơng có , thay bij - Xét lặp phụ thuộc F khơng có thay đổi bảng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Học viên: Nhóm – lớp CH10CNK2 Giảng viên: TS.Phạm Thế Quế - Việc duyệt bảng bao gồm xếp bảng theo cột có tính thuộc tính xuất vế trái phụ thuộc hàm Nếu có k thuộc tính việc thực xếp cần thực n * k bước - Điền ký hiệu cột có thuộc tính xuất vế phải phụ thuộc hàm hàng vế trái Công việc cầnO(k) thời gian cho phụ thuộc Tổng tất độ dài vế trái tất phụ thuộc hàm lần duyệt khơng q n, nên tồn thời gian cho lần duyệt nhiều k*n - Khi khơng cịn ký hiệu làm lần duyệt kết thúc việc lặp bước duyệt bảng thu thoả phụ thuộc - Kiểm tra có tồn hàng Ri cho giá trị chứa ký hiệu a1, a2, , an hay khơng Nếu có, tách - kết nối không tổn thất thông tin Ngược lại, khơng tồn dịng vậy, nghĩa lược đồ quan hệ chiếu kết nối bị tổn thất thơng tin Điều suy từ định nghĩa phép tách – kết nối tự nhiên - Do thời gian tiêu dùng tồn cho thuật toán nhiều k*n2*p, Nếu k ≤ n p ≤ n hiển nhiên thuật toán có thời gian chi phí nhiều n 3.2 Định lý Bảng kết thuật toán cho phép ta kết luận tính bảo tồn hay khơng bảo tồn thơng tin phép tách Chứng minh: Ta chứng minh bảng kết thuật toán khơng có hàng chứa tốn giá trị a phép tách khơng bảo tồn thơng tin Thật vậy: Ta xây dựng quan hệ R có giá trị bảng kết thuật toán, hàng Quan hệ R thỏa tập phụ thuộc hàm F thuật tốn sửa giá trị để R khỏi vi phạm phụ thuộc hàm F, suy R quan hệ lược đồ S Ta tách quan hệ R thành quan hệ Ri với Ri = R.Si dùng phép kết tự nhiên để kết chúng lại Nếu: - $k Sk+ÇSi+ = Ỉ "iÞR1|>