BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Sinh viên Lưu Thế Dũng Giảng viên hướng dẫn TS Lê Văn Phùng HẢI PHÒNG – 2021 BỘ GIÁO DỤC[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Sinh viên : Lưu Thế Dũng Giảng viên hướng dẫn : TS Lê Văn Phùng HẢI PHÒNG – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - XÁC ĐỊNH PHẦN TỬ NGOẠI LAI DỰA VÀO PHỤ THUỘC HÀM ĐẶC BIỆT TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ VÀ ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: CƠNG NGHỆ THÔNG TIN Sinh viên : Lưu Thế Dũng Giảng viên hướng dẫn : TS Lê Văn Phùng HẢI PHÒNG – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Lưu Thế Dũng Mã SV: 1512101007 Lớp : CT2001C Ngành : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Tên đề tài: Xác định phần tử ngoại lai dựa vào phụ thuộc hàm đặc biệt sở liệu quan hệ ứng dụng NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp - Tìm hiểu phụ thuộc hàm phần tử ngoại lai sở liệu quan hệ - Tìm hiểu phương pháp phát phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm sở liệu quan hệ - Ứng dụng tìm phần tử ngoại lai để kiểm tra xếp loại học lực danh hiệu cho học sinh trường THPT Hải Phòng Các tài liệu, số liệu cần thiết - Số liệu: Bảng điểm lớp học trường THPT Kiến Thụy Địa điểm thực tập tốt nghiệp - Công ty Cổ Phần Thiết Bị Điện , Điện Tử - Bách Khoa CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ tên : Lê Văn Phùng Học hàm, học vị : Tiến sĩ Cơ quan công tác : Viện Công nghệ Thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Nội dung hướng dẫn: - Tìm hiểu phụ thuộc hàm; - Tìm hiểu phát phần tử ngoại lai; - Ứng dụng phần tử ngoại lai Đề tài tốt nghiệp giao ngày 18 tháng 10 năm 2021 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 30 tháng 12 năm 2021 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Giảng viên hướng dẫn Sinh viên TS.Lê Văn Phùng Hải Phòng, ngày tháng TRƯỞNG KHOA năm 2021 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP Họ tên giảng viên: Lê Văn Phùng Đơn vị công tác: Viện Công nghệ Thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Họ tên sinh viên : Lưu Thế Dũng Ngành: Công nghệ Thông tin Nội dung hướng dẫn: - Tìm hiểu phụ thuộc hàm phần tử ngoại lai sở liệu quan hệ - Tìm hiểu phương pháp phát phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm sở liệu quan hệ - Ứng dụng phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm dạng đặc biệt để kiểm tra xếp loại học lực danh hiệu cho học sinh trường THPT Hải Phòng 1.Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp - Học sinh có tinh thần cố gắng cao trình làm đồ án tốt nghiệp , từ sưu tập tài liệu, tìm hiểu tài liệu, tổng hợp tư liệu, phân tích số liệu thực tế nơi ứng dụng - Đảm bảo tiến độ thực đồ án theo quy định nhà trường hướng dẫn giáo viên hướng dẫn 2.Đánh giá chất lượng đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…) - Đồ án tốt nghiệp sinh viên đáp ứng đầy đủ vấn đề cốt yếu nội dung đề tài theo yêu cầu đề cương đồ án tốt nghiệp đặt - Phần lý thuyết đáp ứng yêu cầu tổng quan kiến thức chung tìm hiểu sâu kiến thức hẹp để áp dụng thực tế - Phần thực hành thử nghiệm lập trình cịn đơn giản thể khả vận dụng kiến thức học vào giải toán thực tế Ý kiến giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp Đạt Khơng Điểm:…………………………………… đạt Hải Phịng, ngày 22 tháng 12 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) TS Lê Văn Phùng CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN Họ tên giảng viên: Lương Thanh Nhạn Đơn vị cơng tác: Trường Đại học Y Dược Hải Phịng Họ tên sinh viên: Lưu Thế Dũng Ngành: Công nghệ thông tin Đề tài tốt nghiệp: Xác định phần tử ngoại lai dựa vào phụ thuộc hàm đặc biệt sở liệu quan hệ ứng dụng Phần nhận xét giảng viên chấm phản biện Đồ án thực nội dung sau: - Trình bày tổng quan phụ thuộc hàm phần tử ngoại lai sở liệu quan hệ - Tìm hiểu phương pháp phát phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm sở liệu quan hệ - Ứng dụng tìm phần tử ngoại lai để kiểm tra xếp loại học lực danh hiệu cho học sinh trường THPT Kiến Thụy Hải Phịng - Sử dụng ngơn ngữ lập trình PHP, hệ quản trị sở liệu MySQL, tác giả xây dựng phần mềm kiểm tra kết xếp loại học lực, danh hiệu học sinh giáo viên chủ nhiệm so với qui định Bộ giáo dục đào tạo Như vậy, sinh viên biết vận dụng kiến thức học để giải toán thực tế Đồ án tốt nghiệp đáp ứng đầy đủ yêu cầu đề đề cương phê duyệt Những mặt hạn chế - Tên đề mục 1.4: Mơ hình phát phần tử ngoại lai liệu CSDL quan hệ nên sửa lại nội dung khơng trình bày mơ hình mà đưa định nghĩa, phân loại ứng dụng - Phần mềm chưa áp dụng cho lớp chuyên cịn tình chưa giải triệt để(khơng hiển thị thích lỗi có tính tốn sai học sinh) - Dữ liệu thực hệ thống cịn hạn chế, khóa luận chưa thực đánh giá kết thực nghiệm - Lỗi tả(trang 17, 22, 23, ) - Nhiều câu viết chưa rõ nghĩa, thiếu chủ ngữ(trang 12, 48, ) - Định dạng toàn khóa luận chưa đồng Ý kiến giảng viên chấm phản biện Được bảo vệ Không bảo vệ Điểm: Hải Phòng, ngày …… tháng … năm 2022 Giảng viên chấm phản biện (Ký ghi rõ họ tên) TS Lương Thanh Nhạn LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô khoa Cơng nghệ Thơng tin tồn thể Thầy, Cô trường Đại học Quản lý Công nghệ Hải Phòng giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập trường thời gian thực đồ án tốt nghiệp Đặc biệt, em muốn gửi lời cảm ơn tới Tiến Sỹ– Lê Văn Phùng giảng viên trực tiếp hướng dẫn tận tình bảo giúp em khắc phục khó khăn, thiếu sót để hồn thành phần đồ án tốt nghiệp từ tìm hiểu lý thuyết thực hành sử dụng công cụ Xin cảm ơn bạn bè, người thân đồng hành suốt thời gian qua cho chỗ dựa vững để đạt kết ngày hơm Với hiểu biết tìm tòi thân bảo hướng dẫn tận tình giảng viên, em cố gắng hồn thành đồ án cách tốt khơng thể tránh thiếu sót Kính mong nhận đóng góp ý kiến từ thầy để em nâng cao bổ sung thêm kiến thức cho thân, hoàn thiện đồ án với kết tốt hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày tháng năm 2021 Sinh viên thực Lưu Thế Dũng Mục Lục DANH SÁCH HÌNH VẼ .4 DANH SÁCH BẢNG MỞ ĐẦU Chương Tổng quan phụ thuộc hàm phần tử ngoại lai CSDL quan hệ 1.1 Phụ thuộc hàm 1.1.1 Định nghĩa phụ thuộc hàm 1.1.2 Hệ tiên đề Armstrong 1.2 Các dạng phụ thuộc hàm đặc biệt loại đơn giản 10 1.2.1 Dạng phụ thuộc hàm dạng 10 1.2.2 Dạng phụ thuộc hàm dạng tỉ lệ 11 1.3 Phần tử ngoại lai mối quan hệ chúng với khai phá liệu 11 1.3.1 Khái niệm phần tử ngoại lai 11 Vai trò phần tử ngoại lai mơ hình CSDL quan hệ: 12 1.3.2 Mối quan hệ phần tử ngoại lai với khai phá liệu 15 1.4 Mơ hình phát phần tử ngoại lai liệu CSDL quan hệ 16 1.4.1 Định nghĩa 16 1.4.2 Phân loại phần tử ngoại lai CSDL quan hệ 17 1.4.3 Ứng dụng phần tử ngoại lai 17 Chương 20 Phát phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm CSDL quan hệ 20 2.1 Phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm 20 2.1.1 Khái niệm phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm 20 2.1.2 Định lý nhận biết cặp ngoại lai phụ thuộc hàm 20 Thuật toán xác định cặp ngoại lai tập phụ thuộc hàm: 22 2.2 Phần tử ngoại lai số dạng phụ thuộc hàm đặc biệt 22 2.2.1 Phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm dạng 23 2.2.2 Phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm dạng tỉ lệ 25 Chương 29 Ứng dụng tìm phần tử ngoại lai để kiểm tra xếp loại học lực danh hiệu cho học sinh trường THPT Kiến Thụy Hải Phòng 29 3.1 Bài toán đặt mục tiêu chương trình 29 3.1.1 Bài toán đặt 29 3.1.2 Mục tiêu chương trình 29 3.2 Chọn thuật toán thử nghiệm 31 3.3 Dữ liệu vào yêu cầu kết 36 3.4 Mơi trường thử nghiệm quy trình thực 36 3.4.1 Hệ quản trị liệu 36 3.4.3 Quy trình thực 36 3.5 Một số giao diện 38 3.5.1 Giao diện trang chủ: 38 3.5.2 Giao diện nhập liệu vào hệ thống : 38 3.5.3 Giao diện xem liệu báo cáo 39 3.5.4 Giao diện tính tốn trung gian (tệp 3): 40 3.5.5 Giao diện phát phần tử ngoại lai: 41 3.6 Đánh giá kết hướng mở rộng 43 Phụ lục 1- Phép nối file liệu (Join) 46 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình Phần tử ngoại lai tập điểm có tọa độ (x,y) mặt phẳng có giá trị tung độ y nhỏ hẳn phần tử khác tập hợp 12 Hình Giao diện tệp đầu vào 37 Hình Giao diện trang chủ 38 Hình Giao diện nhập File Excel 38 Hình Giao diện xem liệu báo cáo 39 Hình Giao diện tính tốn trung gian .40 Hình Trường hợp khơng phát phần tử ngoại lai 41 Hình Trường hợp phát phần tử ngoại lai .42 DANH SÁCH BẢNG Bảng Bảng quan hệ THÍ SINH .8 Bảng 21 Bảng Bảng kê hợp đồng nhập hàng hóa cơng ty .24 Bảng Bảng liệu .27 Bảng Bảng tính tỉ lệ thực tế 27 MỞ ĐẦU Thế kỷ XXI xem kỷ nguyên kinh tế tri thức Các công nghệ khám phá tri thức áp dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực đem lại thành tựu to lớn Nhưng công nghệ khám phá tri thức thường nhằm mục đích tìm kiếm, khám phá dạng mẫu thường gặp Chủ yếu tập trung vào hướng: Tìm kiếm luật kết hợp, nhận dạng phân lớp mẫu…Còn lĩnh vực khám phá phần tử ngoại lai bước đầu quan tâm nghiên cứu Mặc dù ứng dụng nhiều lĩnh vực sống: phát thẻ bất thường hệ thống ngân hàng, tuyến đường bất ổn không hợp lý giao thông, ứng dụng hệ thống an ninh, dự báo thời tiết, thị trường chứng khoán, lĩnh vực thể thao, Đồ án thực cơng việc sau: - Tìm hiểu phụ thuộc hàm phần tử ngoại lai sở liệu quan hệ - Tìm hiểu phương pháp phát phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm sở liệu quan hệ - Ứng dụng tìm phần tử ngoại lai để kiểm tra xếp loại học lực danh hiệu cho học sinh trường THPT Hải Phòng Chương Tổng quan phụ thuộc hàm phần tử ngoại lai CSDL quan hệ 1.1 Phụ thuộc hàm 1.1.1 Định nghĩa phụ thuộc hàm Phụ thuộc hàm (functional dependency) công cụ dùng để biểu diễn cách hình thức ràng buộc Phương pháp biểu diễn có nhiều ưu điểm, cơng cụ quan trọng, gắn chặt với lý thuyết thiết kế sở liệu (CSDL) Phụ thuộc hàm ứng dụng việc giải toán tìm khóa, tìm phủ tối thiểu chuẩn hóa CSDL Khái niệm phụ thuộc hàm quan hệ quan trọng việc thiết kế mơ hình liệu Năm 1970 E.F Codd mô tả phụ thuộc hàm mơ hình liệu quan hệ, nhằm giải việc phân rã không thông tin Định nghĩa: Cho R = {a1, a2, , an} tập thuộc tính, r = {h1, h2, , hm} quan hệ R, A, B R (A, B tập cột hay tập thuộc tính) Khi ta nói A xác định hàm cho B hay B phụ thuộc hàm vào A r f (ký pháp A ⎯⎯ r → B) nếu: ( hi, hj r) ((a A) ( hi(a) = hj(a)) (b B) ( hi(b) = hj(b) )) nghĩa đối số trùng hàm có giá trị [2] f Người ta viết (A, B) hay A → B thay cho ⎯⎯ r→ B Lúc tập hợp tất (A, B) xác định họ f R Nhận xét: Ta thấy B mà phụ thuộc hàm vào A, hai dòng mà giá trị tập thuộc tính A mà cặp một, kéo theo giá trị tập thuộc tính B phải cặp Ý nghĩa: Khái niệm phụ thuộc hàm miêu tả loại ràng buộc (phụ thuộc liệu) xẩy tự nhiên tập thuộc tính Ví dụ : Xét quan hệ : THISINH SBD HP0001 Họtên Bùi văn An Điạchỉ Tỉnh Khu vực 14 Kiến Hải Phòng 15 Cát An HP0002 HP0003 HP0004 Nguyễn Hải Đăng Hải Hải Phòng Nguyễn vân Anh Văn Lãng Lạng Sơn Nam Định Vũ thúy Liên 52 Quang Trung Bảng Bảng quan hệ THÍ SINH Trong quan hệ THISINH dựa vào định nghĩa phụ thuộc hàm quan hệ , kết luận: f {Tỉnh} ⎯⎯ r → { Khuvực} f {SBD} ⎯⎯ r → { Họtên, Địachỉ, Tỉnh, Khuvực} 1.1.2 Hệ tiên đề Armstrong Gọi F tập xác định phụ thuộc hàm lược đồ quan hệ R X → Y phụ thuộc hàm X, Y R Nói X → Y suy diễn logic từ F mối quan hệ r R thoả mãn phụ thuộc hàm F thoả mãn X → Y Chẳng hạn F ={A → B, B → C} A → C suy từ F Gọi F+ bao đóng (closure) F, tức tập tất phụ thuộc hàm suy diễn logic từ F Nếu F = F+ F họ đầy đủ (full family) phụ thuộc hàm [3] Để xác định khoá lược đồ quan hệ suy diễn logic phụ thuộc hàm cần thiết phải tính F+ từ F Do địi hỏi phải có hệ tiên đề Tập quy tắc hệ tiên đề Armstrong (1974) đưa ra, gọi hệ tiên đề Armstrong Định nghĩa: Cho R = {a1, ,an} tập thuộc tính X, Y, Z R Hệ tiên đề Armstrong bao gồm tính chất sau: ➢ A1 (phản xạ) : Nếu Y X X → Y ➢ A2 (tăng trưởng) : Nếu Z R X → Y XZ → YZ Trong ký hiệu XZ hợp hai tập X Z thay cho ký hiệu X Z ➢ : Nếu X → Y Y → Z X → Z A3 (bắc cầu ) Nhận xét: ➢ Việc nghiên cứu phụ thuộc hàm không lệ thuộc vào quan hệ (bảng) cụ thể Vì vậy, áp dụng cơng cụ tốn nhằm sáng tỏ cấu trúc logic mơ hình liệu quan hệ ➢ Có nhiều quan hệ khác họ đầy đủ phụ thuộc hàm chúng lại Ví dụ: Cho r1, r2 quan hệ: r1 = A B A B 0 0 1 r2 = 1 2 3 Có thể thấy r1 r2 khác Fr1 = Fr2 có A → B 1.2 Các dạng phụ thuộc hàm đặc biệt loại đơn giản Có số phụ thuộc hàm có dạng đặc biệt Chúng ta xét hai dạng đặc biệt số [4] 1.2.1 Dạng phụ thuộc hàm dạng Cho bảng liệu r R = (A1, A2, .An) Giả sử với Ap, Aq thuộc R, mà với ti r ta có: ti(Ap) = ti(Aq) Khi ta dễ thấy có phụ thuộc hàm: Ap → Aq ( đồng thời có Aq → Ap) Người ta gọi phụ thuộc hàm dạng phụ thuộc hàm dạng [2] 10 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - XÁC ĐỊNH PHẦN TỬ NGOẠI LAI DỰA VÀO PHỤ THUỘC HÀM ĐẶC BIỆT TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ VÀ ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP... vụ đề tài tốt nghiệp - Tìm hiểu phụ thuộc hàm phần tử ngoại lai sở liệu quan hệ - Tìm hiểu phương pháp phát phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm sở liệu quan hệ - Ứng dụng tìm phần tử ngoại lai để kiểm... loại phần tử ngoại lai CSDL quan hệ 17 1.4.3 Ứng dụng phần tử ngoại lai 17 Chương 20 Phát phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm CSDL quan hệ 20 2.1 Phần tử ngoại lai phụ thuộc hàm