Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ

Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ, tài liệu chuyên ngành công nghệ thông tin cho các bạn nghiên cứu, tìm hiểu cũng như học tập môn Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ, trong quá trình học tập và làm bài tập.

Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ Trình bày: Nguyễn Đăng Khoa Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 2 Nhắc lại mô hình quan hệ ● Quan hệ Q – Định nghĩa trên 1 tập thuộc tính (A 1 , A 2 , …, A n ) – Tân từ ||Q|| để mô tả mối liên hệ ngữ nghĩa giữa những thuộc tính trong Q ● Ký hiệu – Q(A 1 , A 2 , …, A n ): quan hệ Q định nghĩa trên tập các thuộc tính A 1 , A 2 , …, A n – Q + = {A 1 , A 2 , …, A n } – Dom(A): miền giá trị (domain) của thuộc tính A Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 3 Nhắc lại mô hình quan hệ ● Một bộ q của quan hệ Q(A 1 , A 2 , …, A n ) là 1 tổ hợp giá trị (a 1 , a 2 , …, a n ) thỏa 2 điều kiện – a i ∈Dom(A i ), ∀A i ∈ Q + – Tân từ ||Q(a 1 , a 2 , …, a n )|| được thỏa ● 1 thể hiện của Q là tập các bộ của Q, ký hiệu TQ Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 4 Nhắc lại mô hình quan hệ - Phép chiếu ● Chiếu 1 bộ q của Q lên 1 tập thuộc tính X ⊂ Q + (giả sử X = {A 1 , A 2 , …, A m }): – Là phép trích các giá trị tương ứng với các thuộc tính trong X từ bộ q – Ký hiệu: q.X hoặc q[A 1 , A 2 , …, A m ] ● Chiếu 1 thể hiện TQ của Q lên X – Là phép trích các giá trị tương ứng với các thuộc tính trong X từ tất cả các bộ trong TQ – Ký hiệu TQ[X] hoặc TQ[A 1 , A 2 , …, A m ] Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 5 Nhắc lại mô hình quan hệ - Ví dụ q = (a 1 , a 2 , …, a m , a m+1 , …, a n ) => q.X = (a 1 , a 2 , …, a m ) TQ => TQ[X] A 1 A 2 A m a 1 a 2 a m a' 1 a 2 a' m A 1 A 2 A m A m+1 A n a 1 a 2 a m a m+1 a n a' 1 a 2 a' m a m+1 a' n Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 6 Nhắc lại mô hình quan hệ - Khóa ● K ⊆ Q + là khóa (key) của quan hệ Q khi và chỉ khi i. Mỗi giá trị k của khóa K xác định duy nhất 1 bộ của Q ii. K là tập thuộc tính nhỏ nhất thỏa điều kiện (i) ● Nếu chỉ thỏa điều kiện (i), K được gọi là 1 siêu khóa của Q Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 7 Phụ thuộc hàm ● Phụ thuộc hàm (functional dependency) (PTH) thể hiện sự phụ thuộc của 1 tập thuộc tính (Y) đối với tập thuộc tính khác (X) – Định nghĩa dựa trên những ngữ nghĩa, qui tắc tìm hiểu được từ môi trường ứng dụng – Ký hiệu X → Y – Biểu diễn bằng đồ thị Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 8 Phụ thuộc hàm ● Cho quan hệ Q; X, Y, Z là các tập thuộc tính, X ≠ ∅, Y ≠ ∅ – 1 thể hiện TQ của Q thỏa PTH X → Y nếu: ∀q, q' ∈ TQ, q.X = q'.X => q.Y = q'.Y – TQ vi phạm PTH X → Y nếu: ∃q, q' ∈TQ: q.X = q'.X và q.Y ≠ q'.Y – PTH X → Y được gọi là định nghĩa trên Q nếu ∀TQ là thể hiện của Q, TQ thỏa PTH này – PTH X → Y gọi là PTH hiển nhiên ⇔ Y ⊆ X Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 9 Phụ thuộc hàm - Ví dụ Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 10 Nhận diện PTH ● Việc nhận diện PTH dựa vào ý nghĩa của thuộc tính và mối quan hệ của chúng trong quan hệ. ● Dựa vào dữ liệu trên Staff: – staffNo → sName – sName → staffNo ● Tuy nhiên, chỉ có PTH: – staffNo → sName [...]... AB→C, BC→AD, D→E, CF→B } – Tìm AB+ Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 30 Bài toán thành viên - f ∈ℱ + ● Bổ đề (2.1) – Cho f: X → Y ℱ├ f ⇔ Y ⊆ X+F Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 31 Bài toán thành viên - f ∈ℱ + ● Cho ℱ là tập PTH định nghĩa trên Q, f: X → Y là 1 PTH – Bài toán: f ∈ℱ+? (hay f có được suy dẫn từ ℱ hay không?) Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 32 Bài toán thành viên - f ∈ℱ... của tập thuộc tính được sử dụng để kiểm tra xem 1 PTH f có được suy dẫn từ ℱ hay không (f ∈ℱ+) Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 26 Thuật toán để xác định X ● + F Vào – – ℱ: tập các PTH định nghĩa trên Q – ● Q+: tập các thuộc tính của quan hệ Q (hữu hạn) X ⊆ Q+ Ra: X+F Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 27 Thuật toán để xác định X ● + F Thuật toán 1) X+F := X 2) Lặp { Nếu (f: U → V thuộc ℱ|... và đầy đủ nếu và chỉ nếu ℱ' = ℱ+ Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 24 Bao đóng của tập PTH ● ● Nhận xét: ℱ thường rất lớn + Thực tế: cho 1 PTH f: X → Y, xác định xem f có thuộc ℱ+ (có thỏa với mọi thể hiện của quan hệ Q?) ⇒ Có cần phải xác định ℱ+ để trả lời câu hỏi này? Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 25 Bao đóng của 1 tập thuộc tính ● Bao đóng của tập thuộc tính X nhờ vào tập PTH + ℱ,... X+F ∪ V } cho đến khi (X+F = Q+ hoặc không còn thay đổi nữa) Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 28 + X F - Ví dụ ● Cho lược đồ quan hệ Q(ABCDEGH) và tập phụ thuộc hàm ℱ ℱ ={ f1: B → A; f2: DA → CE; f3: D → H; f4: GH → C; f5: AC → D } ● Tìm bao đóng X+F dựa trên ℱ của – X = {AC} – X = {DAB} – X = {GH} Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 29 + X F - Bài tập ● Cho ℱ = {A → D, AB → DE, CE → G, E... bay ấy Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 15 Phụ thuộc hàm - Ví dụ ● Mỗi máy bay có 1 giờ khởi hành duy nhất MÁY_BAY → GIỜ_KH ● Nếu biết phi công, ngày, giờ khởi hành thì biết được máy bay do phi công ấy lái PHI_CÔNG, NGÀY_KH, GIỜ_KH → MÁY_BAY ● Nếu biết máy bay, ngày khởi hành thì biết phi công lái chuyến bay ấy MÁY_BAY, NGÀY_KH → PHI_CÔNG Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 16 Phụ thuộc hàm... CF→B } – Kiểm tra PTH D→A có suy dẫn từ F không? Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 35 Tính chất tương đương ● Hai tập PTH F1 và F2 gọi tương đương ℱ1 ≡ ℱ2 ⇔ ℱ1+ = ℱ2+ Mọi thể hiện của quan hệ ≡ thỏa ℱ 1 ● Mọi thể hiện của quan hệ thỏa ℱ 2 Bổ đề ℱ1 ≡ ℱ2 ⇔ ℱ1 là hệ quả của ℱ2 và ℱ2 là hệ quả của ℱ1 Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 36 ... + Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 19 1 số luật dẫn thông dụng khác ● Từ các luật dẫn trong tiên đề Amstrong ta có thể suy ra các luật dẫn khác.1 số sau đây thường được sử dụng – Luật bắc cầu giả Nếu X → Y và Y, W → Z thì X, W → Z – Luật hội Nếu X → Y và X → Z thì X → Y, Z – Luật phân rã Nếu X → Y và Z ⊆ Y thì X → Z Ghi chú: X, Y hay XY có nghĩa là X ∪ Y Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ. .. khám phá thêm tập PTH là rất cần thiết để thiết kế các lược đồ quan hệ đạt chất lượng tốt Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 22 Suy dẫn từ tập PTH - Ví dụ ● Xét lược đồ Q(A,B,C) thỏa tập PTH ℱ ={ f1: A → B f2: B → C } Ta có thể suy diễn Q còn thỏa PTH f3: A → C Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 23 PTH suy dẫn từ ℱ ● f là 1 PTH được suy dẫn từ ℱ, ký hiệu ℱ├ f, nếu... X+F ⇒ Để giải quyết bài toán thành viên, chỉ cần xác định X+F, không cần xác định ℱ+ Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 33 f ∈ℱ - Ví dụ 2.1 + ● Cho Q(ABCDEG) ℱ = {AB → C; D → EG; C → A; BE → C; BC → D; CG → BD; ACD → B; CE → AG} ● PTH BD → A có đúng với mọi thể hiện của q không? Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 34 f ∈ℱ - Bài tập + ● Cho Q(ABCDEF), ℱ = { AB→C, BC→AD, D→E, CF→B } – ● Kiểm tra... color Paramount Dana Carvey Wayne’s World 1992 95 color Paramount Mike Meyers Star Wars Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 11 Nhận diện PTH - Ví dụ ● Tìm được nhiều PTH Tênphim, Nămsx → Thờilượng Tênphim, Nămsx → Loại Tênphim, Nămsx → Xưởngsx Tênphim, Nămsx → Diễnviên Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 12 Nhận diện PTH - Ví dụ ● Xét thể hiện r1 Tênphim Nămsx Thờilượng Loạiphim . Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ Trình bày: Nguyễn Đăng Khoa Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 2 Nhắc lại mô hình quan hệ ● Quan hệ Q – Định nghĩa trên 1 tập thuộc tính. mô hình quan hệ 9 Phụ thuộc hàm - Ví dụ Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 10 Nhận diện PTH ● Việc nhận diện PTH dựa vào ý nghĩa của thuộc tính và mối quan hệ của chúng trong quan hệ. ● Dựa. a' m a m+1 a' n Phụ thuộc dữ liệu trong mô hình quan hệ 6 Nhắc lại mô hình quan hệ - Khóa ● K ⊆ Q + là khóa (key) của quan hệ Q khi và chỉ khi i. Mỗi giá trị k của khóa K xác định