Bài giảng Thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ - Vũ Tuyết Trinh

Bài giảng Thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ do Vũ Tuyết Trinh biên soạn cung cấp các kiến thức giúp sinh viên có thể trả lời các câu hỏi: Mục đích của chuẩn hoá là gì, thế nào là chuẩn hóa, có bao nhiêu chuẩn. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học các môn học Cơ sở dữ liệu dùng làm tài liệu tham khảo và nghiên cứu.

Nhập môn sở liệu Thiết kế CSDL quan hệ Vũ Tuyết Trinh trinhvt@it-hut.edu.vn Bộ môn Các hệ thống thông tin, Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách Khoa Hà Nội Các cách tiếp cận { { Trên xuống (Top-down), nhắc lại Dưới lên (bottom-up) Biểu diễn liệu người dùng (biểu mẫu, báo cáo) dạng quan hệ Chuẩn hoá quan hệ Ghép quan hệ có khố Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập môn sở liệu Đặt vấn đề { { Mục đích chuẩn hố gi? Thế chuẩn? Có chuẩn? Ví dụ { CSDL hãng cung ứng Suppliers(sid, sname, city, NOE, product,quantity) Sids Sname City NOE Product quantity S1 Smith London 100 Screw 50 S1 Smith London 100 Nut 100 S2 J&J Paris 124 Screw 78 S3 Blake Tokyo 75 Bolt 100 ¾ Các vấn đề đặt ¾ Đề xuất giải pháp Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập mơn sở liệu Mục đích chuẩn hoá { Xác định tập lược đồ quan hệ cho phép tìm kiếm thơng tin cách dễ dàng, đồng thời tránh dư thừa liệu { Hướng tiếp cận: Tách lược đồ quan hệ “có vấn đề” thành lược đồ quan hệ “chuẩn hơn” Nội dung { { { { { Phụ thuộc hàm Phép tách sơ đồ quan hệ Các dạng chuẩn Phụ thuộc đa trị Kết luận Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập môn sở liệu Phụ thuộc hàm (Functional dependencies - FD) { Đ/N Phụ thuộc hàm quan hệ Cho z R(U) sơ đồ quan hệ, U tập thuộc tính z X, Y ⊆ U X xác định hàm Y hay Y phụ thuộc hàm vào X z với ∀quan hệ r xác định R(U) với t1 t2 mà t1[X] = t2[X] t1[Y] = t2[Y] { Ký hiệu: X→Y Ví dụ { { { { { Supp(sid, sname, city, NOE) sid→sname sid→city sid→NOE Supply(sid, product,quantity) sid→product sid→quantity Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập môn sở liệu Hệ tiên đề Amstrong Cho z z { { { R(U) sơ đồ quan hệ, U tập thuộc tính X,Y,Z,W ⊆ U (Ký hiệu: XY = X ∪ Y) Phản xạ (reflexivity) Nếu Y ⊆ X X→Y Tăng trưởng (augmentation) Nếu X→Y XZ→YZ Bắc cầu (transitivity) Nếu X→Y, Y→Z X→Z Hệ { { { Luật hợp (union) Nếu X→Y, X→Z X→YZ Luật tựa bắc cầu (pseudotransitivity) Nếu X→Y, WY→Z XW→Z Luật tách (decomposition) Nếu X→Y, Z ⊆ Y X→Z 10 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập mơn sở liệu Bao đóng tập phụ thuộc hàm { Đ/N : Bao đóng tập phụ thuộc hàm F tập lớn phụ thuộc hàm suy diễn logic từ F z { Ký hiệu F+ Suy diễn logic X → Y suy diễn logic từ F với quan hệ r xác định R(U) thoả phụ thuộc hàm F thoả X → Y { F họ đầy đủ (full family) F = F+ 11 Khoá { Đ/N: Cho lược đồ quan hệ R(U), tập phụ thuộc hàm F K ⊆ U, K gọi khóa tối thiểu R z z { KỈU ∈ F+ với ∀ K’ ⊂ K K’ỈU ∉ F+ Nhận xét: Nếu K khóa tổi thiểu z z K+ = U K tập thuộc tính nhỏ có tính chất 12 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập mơn sở liệu Bao đóng tập thuộc tính { Đ/N Bao đóng tập thuộc tính X tập tất thuộc tính xác định hàm X thơng qua tập F z ký hiệu X+ X+ = {A ∈ U| X → A ∈F+} 13 Nhận xét { Hệ tiên đề Amstrong đắn đầy đủ X→Y suy diễn từ hệ tiên đề Amstrong ⇔ Y ⊆ X+ { Thiết kế CSDL ? Các khái niệm { z z z z Phụ thuộc hàm Bao đóng tập phụ thuộc hàm Khố Bao đóng tập thuộc tính 14 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập mơn sở liệu Tính bao đóng tập thuộc tính { { { Vào: Tập hữu hạn thuộc tính U tập phụ thuộc hàm F U X⊆U Ra: X+ Thuật toán B0 X0 = X Bi Tính Xi từ Xi-1 Nếu ∃ Y→Z ∈ F ^ Y ⊆ Xi-1 ^ A ∈ Z ^ A ∉ Xi-1 Xi = Xi-1 ∪ A ngược lại, Xi = Xi-1 Nếu Xi ≠ Xi-1 thực Bi ngược lai, thực Bn n + i B X =X 15 Tìm khố tối thiểu { { { Vào: U = {A1, A2, …, An} , F Ra: khóa tối thiểu K xác định U F Thuật toán B0 K0= U Bi Nếu (Ki-1\{Ai})ỈU Ki= Ki-1\ {Ai} ngược lại, Ki= Ki-1 Nếu Ki≠ Ki-1 thực Bi ngược lai, thực Bn Bn K = Ki 16 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập mơn sở liệu Ví dụ Cho R(U) U = {A,B,C,D,E,F,G} F = {B, ACDỈE, EFỈG} Tìm khóa tối thiểu R K0 = ABCDEFG K1 = K0 loại A BCDEFG Ỉ U không thuộc F+ K2 = K1 \{B} = ACDEFG ACDEFG Ỉ U thuộc F+ K3 = K2 loại C ADEFG Ỉ U khơng thuộc F+ K4 = K3 loại D ACEFG Ỉ U không thuộc F+ K5 = K4 \{E} = ACDFG ACDFG Ỉ U thuộc F+ K6 = K5 loại F ACDG Ỉ U khơng thuộc F+ K7 = K6 \{G} = ACDF ACDF Ỉ U thuộc F+ Vậy khóa tối thiểu cần tìm ACDF { 17 Nhận xét phụ thuộc hàm { { ¾ từ tập phụ thuộc hàm suy diễn phụ thuộc hàm khác tập phụ thuộc hàm cho sẵn có phụ thuộc hàm bị coi dư thừa Làm để có tập phụ thuộc hàm tốt? 18 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập môn sở liệu Tập phụ thuộc hàm tương đương { Đ/N: Tập phụ thuộc hàm F phủ tập phụ thuộc hàm G hay G phủ F hay F G tương đương F+ = G+ z { Ký hiệu F ≈ G Kiểm tra tính tương đương tập phụ thuộc hàm B.1 Với Y→Z ∈ F, Z ⊆ Y+ (trên G) Y→Z ∈ G+ Nếu với ∀f ∈ F, f ∈ G+ F+ ⊆ G+ B.2 Tương tự, ∀ f ∈ G, f ∈ F+ G+ ⊆ F+ B.3 Nếu F+ ⊆ G+ G+ ⊆ F+ F ≈ G 19 Tập phụ thuộc hàm không dư thừa { { Đ/N: Tập phụ thuộc hàm F không dư thừa !∃ XỈY∈ F cho F \ {XỈY} ≈ F Tìm phủ khơng dư thừa tập phụ thuộc hàm z z z Vào: Tập thuộc tính U, F = {Li ỈRi: i = n} Ra : Phủ khơng dư thừa F’ F Thuật tốn B0 F0= F Bi Nếu Fi-1\ {LiỈRi} ≈ Fi-1 Fi = Fi-1 \ {LiỈRi} ngược lại, Fi = Fi-1 Nếu Fi≠ Fi-1 thực Bi ngược lại, thực Bn n B F’ = Fi Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 20 10 Nhập môn sở liệu Phủ tối thiểu tập phụ thuộc hàm { Đ/N: Fc gọi phủ tối thiểu tập phụ thuộc hàm F thỏa mãn điều kiện sau: Đk1: Với ∀ f ∈ Fc, f có dạng X Ỉ A, A thuộc tính Đk2: Với ∀ f = XỈY ∈ Fc, !∃ A ∈X (A thuộc tính): (Fc \ f) U {(X \ A)ỈY} ≈Fc Đk3: !∃ XỈA ∈ Fc : Fc \ {XỈA} ≈ Fc 21 Tính phủ tối thiểu { { { Vào: Tập thuộc tính U, F = {LiỈRi: i = n} Ra: phủ tối thiểu Fc tập phụ thuộc hàm F Thuật toán B.1 Biến đổi F dạng F1={Li Ỉ Aj} Aj thuộc tính thuộc U (thoả mãn đk1) B.2 Loại bỏ thuộc tính thừa vế trái phụ thuộc hàm Lần lượt giản ước thuộc tính vế trái phụ thuộc hàm F1 thu F1’ Nếu F1’ ≈ F1 loại bỏ thuộc tính xét Khi khơng có giản ước xảy ta thu F2 thỏa mãn đk2 B.3 Loại bỏ phụ thuộc hàm dư thừa Lần lượt loại kiểm tra phụ thuộc hàm f Nếu F2 \ f ≈ F2 loại bỏ f Khi khơng cị phụ thuộc hàm loại bỏ thi thu đươc F3 thoả mãn đk3 B.4 Fc = F3 22 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 11 Nhập môn sở liệu Mục đích thiết kế CSDL – nhắc lại { ¾ Xác định tập lược đồ quan hệ cho phép tìm kiếm thơng tin cách dễ dàng, đồng thời tránh dư thừa liệu (cf slide 7) Phát biểu lại mục đích sử dụng khái niệm vừa học ? 23 Phép tách lược đồ quan hệ { Mục đích z { Thay sơ đồ quan hệ R(A1, A2, …, An) tập sơ đồ {R1, R2, …, Rk} Ri ⊆R R = R1 U R2 U … U Rk Yêu cầu phép tách z z Bảo tồn thuộc tính, ràng buộc Bảo toàn liệu 24 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 12 Nhập môn sở liệu Phép tách không mát thông tin (Lossless join) { { Đ/N: Cho lược đồ quan hệ R(U) phép tách R thành sơ đồ {R1, R2, …, Rk} gọi phép tách không mát thông tin đ/v tập phụ thuộc hàm F với quan hệ r xác định R thỏa mãn F thì: r = ΠR1(r) ΠR2(r) … Π Rk (r) Ví dụ: Supplier(sid, sname,city,NOE, pname,colour,quantity) ƯS1(sid, sname, city, NOE) SP1(sid,pname,colour,quantity) 25 Kiểm tra tính khơng mát thơng tin { { { Vào: R(A1, A2, …, An), F, phép tách {R1, R2, …, Rk} Ra: phép tách mát thơng tin hay khơng Thuật tốn B.1 Thiết lập bảng k hàng, n cột Nếu Aj thuộc tính Ri điền aj vào (i,j) Nếu khơng điền bij B.i Xét f = XỈY ∈F Nếu ∃ hàng t1, t2 thuộc bảng : t1[X] = t2[X] t1[Y] = t2[Y], ưu tiên đồng giá trị a Lặp thay đổi giá trị bảng B.n Nếu bảng có hàng gồm kí hiệu a1, a2, … , an phép tách khơng mát thơng tin ngược lại, phép tách khơng bảo tồn thông tin 26 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 13 Nhập môn sở liệu Phép tách bảo toàn tập phụ thuộc hàm { Hình chiếu tập phụ thuộc hàm Cho sơ đồ quan hệ R, tập phụ thuộc hàm F, phép tách {R1, R2, … , Rk} R F Hình chiếu Fi F Ri tập tất XỈY ∈ F+ : XY ⊆ Ri { Phép tách sơ đồ quan hệ R thành {R1, R2, … , Rk} phép tách bảo toàn tập phụ thuộc hàm F (F1 ∪ F2 … ∪ Fk)+ = F+ hay hợp tất phụ thuộc hàm hình chiếu F lên sơ đồ suy diễn phụ thuộc hàm F 27 Bài tập { { Kiểm tra xem phép tách có bảo tồn tập phụ thuộc hàm khơng Kiểm tra xem phép tách có mát thông tin không 28 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 14 Nhập môn sở liệu Các dạng chuẩn { Vấn đề đặt z z ¾ { Có cần phải tinh chỉnh thiết kế hay không? Thiết kế tốt hay chưa? Định nghĩa dạng chuẩn Mục đích: Mỗi dạng chuẩn đảm bảo ngăn ngừa (giảm thiểu) số dạng dư thừa hay dị thường liệu { Các dạng chuẩn hay sử dụng z z z z z Dạng chuẩn (1NF) Dạng chuẩn (2NF) Dạng chuẩn (3NF) Dạng chuẩn Boye-Code (BCNF) Dạng chuẩn (4NF) 29 Dạng chuẩn (1NF) { Đ/N: Một sơ đồ quan hệ R gọi dạng chuẩn tất miền giá trị thuộc tính R chứa giá trị nguyên tố z { sname Blake Smith Giá trị nguyên tố giá trị mà chia nhỏ Ví dụ: Quan hệ khơng 1NF quan hệ sau chuẩn hóa 1NF city product name price Nut 100 Bolt 120 Screw 75 London Paris Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN sname city item price Blake London Nut 100 Blake London Bolt 120 Smith Paris Screw 75 30 15 Nhập môn sở liệu Dạng chuẩn (2NF) { Đ/N: Một sơ đồ quan hệ R coi dạng chuẩn z z Sơ đồ quan hệ 1NF Tất thuộc tính khơng khóa phụ thuộc hàm đầy đủ vào khóa (Lưu ý, A thuộc tính khóa A thuộc khóa tối thiểu R Ngược lại A thuộc tính khơng khóa) 31 Phụ thuộc hàm đầy đủ { Đ/N: Cho lược đồ quan hệ R(U), F tập phụ thuộc hàm R X, Y ⊆ U Y gọi phụ thuộc đầy đủ vào X nếu: - XỈY thuộc F+ - !∃ X’ ⊂ X : X’ỈY ∈ F+ { Các phụ thuộc hàm khơng đầy đủ cịn gọi phụ thuộc phận 32 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 16 Nhập môn sở liệu Ví dụ Sales(sid, sname, city, item, price) F = {sid Ỉ (sname,city), (sid, item) Ỉ price} Khóa (sid,item) sname, city khơng phụ thuộc hàm đầy đủ vào khóa Ư Sales khơng thuộc 2NF Ư Chuẩn hoá { { S(sid, sname, city) Sales (sid, item, price) 33 Dạng chuẩn (3NF) { Đ/N: Một sơ đồ quan hệ R coi dạng chuẩn z z Sơ đồ quan hệ 2NF Mọi thuộc tính khơng khóa khơng phụ thuộc bắc cầu vào khóa 34 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 17 Nhập mơn sở liệu Ví dụ S (sid, sname, city) Sales(sid, item, price) F = {sid Ỉ sname, city} ¾ S, Sales thuộc dạng chuẩn ItemInfo(item, price, discount) F = {itemặprice, priceặdiscount} { ắ ắ thuc tớnh khụng khóa discount phụ thuộc bắc cầu vào khóa item Vậy quan hệ khơng 3NF Chuẩn hố ItemInfo(item, price) Discount(price, discount) 35 Dạng chuẩn Boye-Codd { Đ/N: Một sơ đồ quan hệ R(U) với tập phụ thuộc hàm F gọi dạng chuẩn Boye-Codd (BCNF) với ∀ XỈA ∈ F+ z z { Ví dụ z z { A thuộc tính xuất X X chứa khóa quan hệ R R = {A,B,C} ; F = {ABỈC , CỈB} R khơng phải BCNF ∃ CỈB, C khơng phải khóa Chú ý: z Một quan hệ thuộc 3NF chưa thuộc BCNF Nhưng quan hệ thuộc BCNF thuộc 3NF 36 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 18 Nhập mơn sở liệu Tách bảo tồn tập phụ thuộc hàm 3NF { { { Vào: R(U), F (giả thiết F phủ tối thiểu) Ra: Phép tách bảo toàn tập phụ thuộc hàm 3NF Thuật toán B1 Với Ai ∈ U, Ai ∉ F loại Ai khỏi R lập quan hệ cho Ai B2 Nếu ∃ f ∈ F, f chứa tất thuộc tính R kết R B3 Ngược lại, với XỈ A ∈F, xác định quan hệ Ri(XA) Nếu ∃ XỈAi, XỈAj tạo quan hệ chung R’(XAiAj) 37 Ví dụ R = {A,B,C,D,E,F,G} F = {B, ACDỈE, EFỈG} Xác định phép tách bảo tồn tập phụ thuộc hàm 3NF Cho { B1 không lập quan hệ B2 !∃ f ∈ F: f chứa tất thuộc tính R B3 B ACDỈE EFỈG Ư R1(AB) Ư R2(ACDE) Ư R3(EFG) 38 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 19 Nhập môn sở liệu Tách không mát thơng tin bảo tồn tập phụ thuộc hàm 3NF { Yêu cầu: z z { Bảo toàn tập phụ thuộc hàm (như thuật toán trên) Đảm bảo có lược đồ chứa khóa lược đồ tách Các bước tiến hành B1 Tìm khóa tối thiểu lược đồ quan hệ R cho B2 Tách lược đồ quan hệ R theo phép tách bảo toàn tập phụ thuộc B3 Nếu sơ đồ có chứa khóa tối thiểu kết B2 kết cuối Ngược lại, thêm vào kết sơ đồ quan hệ tạo khóa tối thiểu tìm 39 Ví dụ Cho R(A,B,C,D,E,F,G) F = {B, ACDỈE, EFỈG} B1 Khóa tối thiểu cần tìm ACDF (xem slide 19) B2 Phép tách bảo toàn tập phụ thuộc hàm R cho sơ đồ R1(AB), R2(ACDE), R3(EFG) (xem slide 40) B3 Do khóa ACDF khơng nằm sơ đồ sơ đồ trên, ta lập sơ đồ R4(ACDF) Kết cuối ta có phép tách R thành sơ đồ {R1, R2, R3, R4} phép tách không mát thông tin bảo toàn tập phụ thuộc hàm 40 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 20 Nhập môn sở liệu Tách không mát thông tin BCNF { { { Vào: Sơ đồ quan hệ R, tập phụ thuộc hàm F Ra: phép tách không mát thông tin bao gồm tập sơ đồ BCNF với phụ thuộc hàm hình chiếu F lên sơ đồ Cách tiến hành B1 KQ = {R}, B2 Với S ∈ KQ, S không BCNF, xét X→A ∈ S, với điều kiện X khơng chứa khóa S A ∉ X Thay S S1, S2 với S1=A ∪{X}, S2 = {S} \ A B3 Lặp (B2) ∀S ∈KQ BCNF KQ gồm sơ đồ phép tách yêu cầu 41 Phụ thuộc đa trị { Đ/N: Cho R(U), X, Y ∈U X xác định đa trị Y hay Y phụ thuộc đa trị vào X với ∀ r xác định R với hai t1 t2 mà t1[X] = t2[X] ∃ t3 : t3[X] = t1[X], t3[Y] = t1[Y] t3[Z] = t2[Z] với Z = U \XY z Ký hiệu X→→Y 42 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 21 Nhập môn sở liệu Hệ tiên đề phụ thuộc hàm phụ thuộc đa trị Cho R(U), X, Y, Z, W ⊆ U (XY = X ∪ Y) { A1: Phản xạ FD (reflexivity): Nếu Y ⊆ X X→Y { A2: Tăng trưởng FD (augmentation): Nếu X→Y XZ→YZ { A3: Bắc cầu FD (transitivity): Nếu X→Y, Y→Z X→Z { A4: Luật bù MVD (complementation): Nếu X→→Y X→→U \ XY 43 Hệ tiên đề phụ thuộc hàm phụ thuộc đa trị (2) Cho R(U), X, Y, Z, W ⊆ U (XY = X ∪ Y) { A5: Tăng trưởng MVD (augmentation): Nếu X→→Y V⊆W WX→→VY { A6: Bắc cầu MVD (transitivity): Nếu X→→Y, Y→→Z X→→Z \Y { A7: Nếu X→Y X→→Y { A8: Nếu X→→Y, W→Z với Z ⊆ Y W∩Y=∅ X→Z 44 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 22 Nhập môn sở liệu Các luật suy diễn bổ sung phụ thuộc đa trị { { { { Luật hợp (union): Nếu X→→Y, X→→Z X→→YZ Luật tựa bắc cầu (pseudotransitivity): Nếu X→→Y, WY→→Z WX→→Z \ WY Luật tựa bắc cầu hỗn hợp (mixed pseudotransitivity) Nếu X→→Y, XY→Z X→Z \ Y Luật tách (decomposition): Nếu X→→Y, X→→Z X→→Y∩Z, X→→Y \ Z, X→→Z \ Y 45 Bao đóng tập phụ thuộc hàm phụ thuộc đa trị { Đ/N: bao đóng tập phụ thuộc hàm phụ thuộc đa trị D tập tất phụ thuộc hàm phụ thuộc đa trị suy diễn logic từ D z Ký hiệu: D+ 46 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 23 Nhập mơn sở liệu Tính sở phụ thuộc { { { Vào: Tập phụ thuộc đa trị M tập thuộc tính U tập thuộc tính X ⊆ U Ra: Cơ sở phụ thuộc X M Cách tiến hành: B1 Đặt T tập tập Z U: với W→→Y ∈ M mà W⊆X Z Y \ X U \ XY B2 T thiết lập tập tập rời nhau, có cặp Z1, Z2 khơng tách rời thay chúng Z1\ Z2, Z2 \ Z1, Z1∩ Z2 với điều kiện không ghi nhận tập rỗng Gọi S tập thu sau bước B3 Tìm phụ thuộc có dạng V→→W M tập Y S : Y ∩ W ≠ ∅, Y ∩ V = ∅ Thay Y Y∩W Y \ W không thay đổi S B4 Tập S thu sau bước sở phụ thuộc X 47 Phép tách không thông tin { { { Vào: R(A1, A2, …, An), F, M, phép tách {R1, R2, …, Rk} Ra: phép tách mát thơng tin hay khơng Thuật tốn (tổng qt hố thuật tốn trình bày slide 28) B.1 Thiết lập bảng k hàng, n cột (xem B1 slide 28) B.i Xét f = XỈY ∈F: thực đồng bảng (xem B2 slide 28) Xét X→→Y: ∃ hàng t1, t2 thuộc bảng : t1[X] = t2[X] thêm vào bảng hàng u u[X]=t1[X], u[Y]=t1[Y], u[R \ XY] = t2[R \ XY] Lặp thay đổi giá trị bảng B.n Nếu bảng có hàng gồm kí hiệu a1, a2, … , an phép tách không mát thông tin ngược lại, phép tách khơng bảo tồn thơng 48 tin Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 24 Nhập môn sở liệu Dạng chuẩn (4NF) { Đ/N: Một quan hệ R dạng chuẩn bốn có phụ thuộc đa trị X→→Y với Y≠∅, Y ⊄ X XY ⊂ R X chứa khóa R { Chú ý: R có phụ thuộc hàm dạng chuẩn bốn dạng chuẩn BoyeCodd X→→Y phải có nghĩa X→Y 49 Kết luận { Tầm quan trọng thiết kế CSDL z z { Mục đích thiết kế CSDL: tránh z z z ¾ ảnh hưởng đến chất lượng liệu lưu trữ Hiểu việc khai thác liệu Dư thừa liệu Dị thường liệu thêm/xố/sửa đổi Hiểu tìm kiếm Đưa dạng chuẩn z z 2NF: giản ước thừa để tránh dị thuờng cập nhật 3NF: tránh dị thường thêm/xoá 50 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN 25 ... Kết luận Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập môn sở liệu Phụ thuộc hàm (Functional dependencies - FD) { Đ/N Phụ thuộc hàm quan hệ Cho z R(U) sơ đồ quan hệ, U tập... product,quantity) sid→product sid→quantity Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập môn sở liệu Hệ tiên đề Amstrong Cho z z { { { R(U) sơ đồ quan hệ, U tập thuộc tính X,Y,Z,W... Bi Nếu (Ki-1{Ai})ỈU Ki= Ki-1 {Ai} ngược lại, Ki= Ki-1 Nếu Ki≠ Ki-1 thực Bi ngược lai, thực Bn Bn K = Ki 16 Vũ Tuyết Trinh, b/m Các hệ thống thông tin, khoa CNTT, ĐHBKHN Nhập môn sở liệu Ví dụ