báo cáo đối tượng tối đại và ngữ nghĩa của cơ sở dữ liệu quan hệ phổ quát

G i á o v i ê n : P G S . TS. Đ ồ n g Th ị B í c h T h ủ y H ọ c v i ê n : H u ỳ n h T h ị L ệ Q u y ê n M ã s ố : 1 2 1 2 0 3 2 Đ i t ng t i đ i và ng nghĩa c a ố ượ ố ạ ữ ủ c s d li u quan h ph quátơ ở ữ ệ ệ ổ Maximal Objects and the Semantics of Universal Relation Databases Q1:COI_THI: Q2: GD Q3:CT-M Q: (quan hệ phổ quát) Cho phép người dùng truy vấn trên Q. Đ t v n đặ ấ ề GV-CT N G P Ng-v-A 2 8-10 101 Ng-v-B 2 10-12 101 Tran-v-C 2 10-12 101 M GV Gi i ả thu tậ X CSDL Y GV-CT M Ng-v-A Gi i thu tả ậ Ng-v-B CSDL Tran-v-C CSDL GV-CT N G P M GV Ng-v-A 2 8-10 101 Gi i thu tả ậ X Ng-v-B 2 10-12 101 CSDL Y Tran-v-C 2 10-12 101 CSDL Y Đ t v n đặ ấ ề Gi thuy t (theo Fagin, Mendelzon, Ullman)ả ế : Quan h ph quát có th đ c mô t b ng ệ ổ ể ượ ả ằ 1) M t ph thu c k t vàộ ụ ộ ế 2)T p các ph thu c hàm.ậ ụ ộ Gọi r là quan hệ trên lược đồ R và R1,R2,…,Rn là quan hệ con trong R. Ta nói rằng có phụ thuộc kết nối giữa các R1, R2 , ,Rn và kí hiệu {R1,R2 , ,Rn} nếu nối của các phép chiếu của r lên các tập R1,R2 , ,Rm tương ứng bằng chính nó. Hay ta có r = r.R1 r.R2 r.Rn Một phép kết Ri (1≤ i ≤ n ) gọi là phụ thuộc kết nếu Ui=1 Ri = R B k t qu t trên quan h ph quát, trên m i thu c tính đ u không đ c có ộ ế ả ệ ổ ọ ộ ề ượ giá tr khác r ngị ỗ Q1:COI_THI: Q2: GD Q3:LICH-KT Q: (quan hệ phổ quát) Đ t v n đặ ấ ề M GV Gi i thu tả ậ X CSDL Y GV-CT N G P M GV Ng-v-A 2 8-10 101 Gi i thu tả ậ X Ng-v-B 2 10-12 CSDL Y Tran-v-C 2 10-12 CSDL Y GV-CT M Ng-v-A Gi i thu tả ậ Ng-v-B CSDL Tran-v-C CSDL GV-CT N G P Ng-v-A 2 8-10 101 Ng-v-B 2 10-12 Tran-v-C 2 10-12 GV-CT N G P Ng-v-A 2 8-10 101 GV-CT N G P Ng-v-A 2 8-10 101 Ng-v-B 2 10-12 101 Tran-v-C 2 10-12 101 Vo-v-D 2 8-10 103 Q1:COI_THI: Q2: GD Q3:CT-M Q: (quan hệ phổ quát) Đ t v n đặ ấ ề M GV Gi i ả thu tậ X CSDL Y GV-CT M Ng-v-A Gi i thu tả ậ Ng-v-B CSDL Tran-v-C CSDL Vo-v-D Gi i thu tả ậ GV-CT N G P M GV Ng-v-A 2 8-10 101 Gi i thu tả ậ X Ng-v-B 2 10-12 101 CSDL Y Tran-v-C 2 10-12 101 CSDL Y Vo-v-D 2 8-10 103 Gi i thu tả ậ X Đầu vào: các lược đồ quan hệ, tập đối tượng dữ liệu và biểu thức truy vấn. retrieve <atrribute list> where <condition> Đầu ra: Biểu thức là chuỗi kết nối tối tiểu các Qi thỏa câu truy vấn. Truy v n trên quan h ph quátấ ệ ổ Giải thuật 1: Bước 1: Kết tự nhiên các quan hệ tạo ra quan hệ phổ quát Q với p biến bộ. Bước 2: Với mỗi bộ phân biệt, tách thành các quan hệ Qi dựa trên các “đối tượng” cho trước. Bước 3: Áp dụng điều kiện chọn trong câu truy vấn để chọn các bộ trên quan hệ phổ quát thỏa điều kiện. Bước 4: Áp dụng phép chiếu để chọn ra các thuộc tính mà người dùng cần trong câu truy vấn. Bước 5: (Bước cải tiến) Tìm ra phép kết nối tối tiểu của các Qi mà kết quả của phép kết này trùng với kết quả của bước 4. Q1:COI_THI: Q2: GD Q3:CT-M Đ t v n đặ ấ ề GV-CT N G P Ng-v-A 2 8-10 101 Ng-v-B 2 10-12 101 Tran-v-C 2 10-12 101 M GV Gi i ả thu tậ X CSDL Y GV-CT M Ng-v-A Gi i thu tả ậ Ng-v-B CSDL Tran-v-C CSDL retrieve t.P where t.G = ‘8-10’ {GV-CT, N, G, P} , {M, GV}, {GV-CT, M} Ví dụ Q1:COI_THI: Q2: GD Q3:CT-M Q: (quan hệ phổ quát) Đ t v n đặ ấ ề GV-CT N G P Ng-v-A 2 8-10 101 Ng-v-B 2 10-12 101 Tran-v-C 2 10-12 101 M GV Gi i ả thu tậ X CSDL Y GV-CT M Ng-v-A Gi i thu tả ậ Ng-v-B CSDL Tran-v-C CSDL GV-CT N G P M GV Ng-v-A 2 8-10 101 Gi i thu tả ậ X Ng-v-B 2 10-12 101 CSDL Y Tran-v-C 2 10-12 101 CSDL Y Q(GV-CT, N, G, P, M, GV) Đ t v n đặ ấ ề GV-CT N G P M GV Ng-v-A 2 8-10 101 Gi i thu tả ậ X Ng-v-B 2 10-12 101 CSDL Y Tran-v-C 2 10-12 101 CSDL Y Q1:COI_THI: Q2: GD Q3:CT-M GV-CT N G P M GV GV-CT M Ng-v-B 2 10-12 101 Tran-v-C 2 10-12 101 Ng-v-A 2 8-10 101 CSDL Y Gi i ả thu tậ X CSDL Y Tran-v-C CSDL Ng-v-A Gi i ả thu tậ Ng-v-B CSDL {GV-CT, N, G, P} , {M, GV}, {GV-CT, M} Q: được tạo bởi phụ thuộc kết vì Ui=1 Qi = Q retrieve t.P where t.G = ‘8-10’ retrieve t.P where t.G = ‘8-10’ Q1:COI_THI: Q2: GD Q3:CT-M Đ t v n đặ ấ ề GV-CT N G P Ng-v-A 2 8-10 101 Ng-v-B 2 10-12 101 Tran-v-C 2 10-12 101 M GV Gi i ả thu tậ X CSDL Y GV-CT M Ng-v-A Gi i thu tả ậ Ng-v-B CSDL Tran-v-C CSDL GV-CT N G P M GV Ng-v-A 2 8-10 101 Gi i ả thu tậ X Ng-v-B 2 10-12 101 CSDL Y Tran-v-C 2 10-12 101 CSDL Y Q: σG = ‘8-10’ Q1 Q2 Q3 Q: Q1 Q2 Q3 GV-CT N G P M GV Ng-v-A 2 8-10 101 Gi i ả thu tậ X [...]... Truy vấn trên quan hệ phổ quát Đầu vào: Tập đối tượng tối đại Mi (i = 1,…, n) và biểu thức câu truy vấn, lược đồ cơ sở dữ liệu Qi Đầu ra: Biểu thức kết nối tối tiểu cho câu truy vấn Giải thuật 2 Bước 1: Tìm tập đối tượng tối đại Mi có chứa hoàn toàn các thuộc tính Xi của câu truy vấn Bước 2: Dùng phép kết tự nhiên dựa trên các đối tượng Mi Bước 3: Dùng phép hội các biểu thức kết của từng đối tượng Mi tạo... -> BNK C -> ADR - Từ mối quan hệ của các phụ thuộc hàm, phụ thuộc đa trị định ra các đối tượng - Về bản chất, đối tượng là một tập các thuộc tính tối thiểu có mối quan hệ ngữ nghĩa với nhau - Tác giả xác định được 7 đối tượng: 1 OWN(acc,c) 4 HOLD (c,l) 2 HAS(acc,bal) 5 FOR (l,amt) 3 ACCAT(acc,bnk) 6 LAT (bnk,l) 7 LIVES(c,adr) Kiểm tra lược đồ CDSL nhất quán toàn cục - 7 đối tượng: 1 OWN(acc,c) 2 HAS(acc,bal)... AM T C + Xoá BAL, ADR, AMT + Xoá cạnh {C},{ACC} ,{L} AM T AMT Có chu trình Truy vấn trên quan hệ phổ quát Định nghĩa 2 đối tượng tối đại: + Khách hàng gửi tiền trong ngân hàng: MO1 = {C-ADR, C-ACC, ACCBAL, ACC-BNK} + Khách hàng vay tiền từ ngân hàng: MO2 = {C-ADR, C-L, L-AMT, L-BNK} Truy vấn trên quan hệ phổ quát retrieve (t.BNK) where t.C = ‘Jones’ Q1 (ACC,C): Q2 (ACC,BAL): Q3 (ACC,BNK): Q4 (L,C):... Cách xác định được lược đồ cơ sở dữ liệu có vấn đề nhất quán toàn cục?  Cách giải quyết vấn đề truy vấn cho các lược đồ trên? Kiểm tra lược đồ CDSL nhất quán toàn cục? - Xây dựng một siêu đồ thị (hypergraph) từ phụ thuộc kết (Q1,Q2,….Qn) (lược đồ cơ sở dữ liệu đã thiết kế) - Nếu siêu đồ thị đó có chu trình thì chứng tỏ ít nhất một thuộc tính trong các quan hệ Qi đã có sự “đa nghĩa Do đó dẫn tới sự không... CSDL Y 2 10-12 101 CSDL 2 10-12 103 CSDL Q: (quan hệ phổ quát) GV-CT N G P M GV Ng-v-A 2 8-10 101 Giải thuật X Ng-v-B 2 10-12 101 CSDL Y 103 Nhận xét giải thuật truy vấn 1 Q1:COI_THI: Q2: GD Q3:LICH-KT GV-CT N G P M GV GV-CT M Ng-v-A 2 8-10 101 Giải thuật X Ng-v-A Giải thuật Ng-v-B 2 10-12 CSDL Y Ng-v-B CSDL Tran-v-C 2 10-12 Tran-v-C CSDL Q: (quan hệ phổ quát) GV-CT N G P M GV Ng-v-A 2 8-10 101 Giải... 2 HAS(acc,bal) 3 ACCAT(acc,bnk) 7 LIVES(c,adr) 1 2 3 7 4 HOLD (c,l) 5 FOR (l,amt) 6 LAT (bnk,l) Từ các đối tượng, xây dựng các quan hệ con tương ứng: Q1(ACC,C) 4 Q4 (C,L) Q2(ACC,BAL) 5 Q5 (L,AMT) Q3(ACC,BNK) 6 Q6 (BNK,L) Q7(C,ADR) Kiểm tra lược đồ CDSL nhất quán toàn cục 1 2 3 7 Lược đồ cơ sở dữ liệu: Q1(ACC,C) 4 Q4 (C,L) Q2(ACC,BAL) 5 Q5 (L,AMT) Q3(ACC,BNK) 6 Q6 (BNK,L) Q7(C,ADR) - Vẽ siêu đồ thị... tượng Mi tạo Q Bước 4: Áp dụng điều kiện chọn trong câu truy vấn để chọn các bộ trên quan hệ phổ quát thỏa điều kiện Bước 5: Áp dụng phép chiếu để chọn ra các thuộc tính mà người dùng cần trong câu truy vấn Bước 6: (Bước cải tiến) Tìm ra phép kết nối tối tiểu của các Qi mà kết quả của phép kết này trùng với kết quả của bước 5 Truy vấn: retrieve (t.BNK) where t.C = ‘Jones’ Q1 (ACC,C): ACC C Q3 (ACC,BNK):... như sau: BNK (ngân hàng) ACC (mã tài khoản) L (mã vay) C (khách hàng) AMT (số tiền vay ) BAL (số tiền gửi) ADR (địa chỉ khách hàng) - Lược đồ quan hệ phổ quát như sau: Q( C, ADR, L, AMT, ACC, BAL} Kiểm tra lược đồ CDSL nhất quán toàn cục - Xác định mối quan hệ: + Một khách hàng(C) có thể mở nhiều tài khoản(ACC) + Một tài khoản(ACC) xác định một số tiền gửi (BAL) + Một tài khoản(ACC) phải thuộc một... tra lược đồ CDSL nhất quán toàn cục Xây dựng siêu đồ thị  Siêu đồ thị H(X,Y) bao gồm:  X là tập các node, mỗi node là một thuộc tính trong quan hệ Qi  Y là tập các cạnh, với mỗi cạnh bao gồm tất cả các thuộc tính có trong quan hệ Qi  Ví dụ: Lược đồ với các quan hệ: ABC, ACD, BE Có thể biểu diễn lược đồ này bằng siêu đồ thị B H({A,B,C,D,E},{ABC, ACD, BE}} A D C E Kiểm tra lược đồ CDSL nhất quán toàn... 1(chỉ xuất hiện duy nhất trong một “cạnh”) + Xoá cạnh E1 nếu E1,E2 ∈ Y và E1 ⊆ E2 + Xoá cạnh E nếu E = Ø E B A D E C + Xoá D, E (E, D bậc 1) + Xoá cạnh {A,C},{B} ({A,C}, {B} ⊆ {A,B,C}) + Xoá A, B, C (bậc 1) + Xoá cạnh chứa A, B, C do rỗng Không có chu trình Kiểm tra lược đồ CDSL nhất quán toàn cục - Xây dựng một lược đồ cơ sở dữ liệu cho nghiệp vụ quản lý ngân hàng - Xác định các thuộc tính như sau: . trên quan h ph quát ệ ổ Giải thuật 1: Bước 1: Kết tự nhiên các quan hệ tạo ra quan hệ phổ quát Q với p biến bộ. Bước 2: Với mỗi bộ phân biệt, tách thành các quan hệ Qi dựa trên các đối tượng . thu tả ậ X Đầu vào: các lược đồ quan hệ, tập đối tượng dữ liệu và biểu thức truy vấn. retrieve <atrribute list> where <condition> Đầu ra: Biểu thức là chuỗi kết nối tối tiểu các Qi. t i đ i và ng nghĩa c a ố ượ ố ạ ữ ủ c s d li u quan h ph quát ở ữ ệ ệ ổ Maximal Objects and the Semantics of Universal Relation Databases Q1:COI_THI: Q2: GD Q3:CT-M Q: (quan hệ phổ quát) Cho