Bài giảng Thiết kế hệ thống thông tin - Chương 4: Xác mô hình và phương tiện diễn tả dữ liệu cung cấp cho người học các kiến thức: Mã hóa dữ liệu (Coding), mô hình thực thể -liên kết E-R (Entity Relationship Model), mô hình quan hệ (Relational Model), xây dựng mô hình dữ liệu logic. Mời các bạn tham khảo.
Chương 4: CÁC MƠ HÌNH VÀ PHƢƠNG TIỆN DIỄN TẢ DỮ LIỆU Mã hố liệu (Coding) Mơ hình thực thể - liên kết E-R (Entity Relationship Model) Mơ hình quan hệ (Relational Model) Xây dựng mơ hình liệu logic 4.1 MÃ HỐ DỮ LIỆU 4.1.1 Khái niệm mã hoá Mã hoá việc gán tên gọi vắn tắt cho đối tượng Mỗi đối tượng gồm nhiều thuộc tính khác nên yêu cầu mã hoá cho đối tượng u cầu cần thiết Ngồi mã hố cịn hình thức chuẩn hố liệu bảo mật liệu đặc biệt hệ thống xử lý máy tính Ví dụ: Số CMND Biển số xe Xác định công dân Xác định xe 4.1 MÃ HOÁ DỮ LIỆU 4.1.2 Chất lượng việc mã hoá Để đánh giá chất lượng việc mã hố, ta dựa vào tiêu chí: – Không nhập nhằng: Thể ánh xạ 1-1 từ tập đối tượng mã hoá vào tập mã – Thích ứng với phương thức sử dụng: Thực thủ công nên dễ hiểu, đơn giản Thực máy tính, địi hỏi phải chặt chẽ – Có khả mở rộng mã: + Thêm mã phía trước sau mã có + Xen mã mã có – Mã phải ngắn gọn để giảm kích cỡ mã, mục tiêu mã hố – Có tính ngữ nghĩa: Nhìn vào mã đốn biết đối tượng 4.1 MÃ HỐ DỮ LIỆU 4.1.3 Các kiểu mã hoá a, Mã hoá liên tiếp Dùng số nguyên liên tiếp để mã Ƣu điểm: Khơng nhập nhằng, đơn giản, mở rộng phía sau Nhƣợc điểm: Khơng xen được, thiếu tính gợi ý, cần có bảng tương ứng mã đối tượng, khơng phân theo nhóm 4.1 MÃ HỐ DỮ LIỆU 4.1.3 Các kiểu mã hoá b, Mã hoá theo lát Dùng số nguyên phân lát cho loại đối tượng, lát dùng mã liên tiếp Ƣu điểm: không nhập nhằng, đơn giản, mở rộng, xen được, phân nhóm Nhƣợc điểm: Thiếu gợi ý, cần có bảng tương ứng mã đối tượng 4.1 MÃ HOÁ DỮ LIỆU 4.1.3 Các kiểu mã hoá c, Mã phân đoạn Mỗi mã gồm nhiều đoạn, đoạn mang ý nghĩa riêng Ví dụ: 37 F15028 Ƣu điểm: Không nhập nhằng, mở rộng, xen thêm được, dùng phổ biến, phân nhóm Nhƣợc điểm: Dài, thao tác nặng nề, khơng cố định, bị bảo hồ 4.1 MÃ HỐ DỮ LIỆU 4.1.3 Các kiểu mã hoá d, Mã phân cấp Các đối tượng mã hoá theo chế độ phân cấp chi tiết nhỏ dần Ví dụ: Mục lục sách Ƣu điểm: Không nhập nhằng, mở rộng được, xen được, dùng phổ biến, tìm kiếm dễ dàng Nhƣợc điểm: Như mã phân đoạn 4.1 MÃ HOÁ DỮ LIỆU 4.1.3 Các kiểu mã hoá e, Mã diễn nghĩa Gán tên viết tắt cho đối tượng, giúp ta hiểu đối tượng Ví dụ: VIE – Việt Nam Tha – Thái Lan Sin – Singapore Ƣu điểm: Tiện lợi cho xử lý tay Nhƣợc điểm: Khó giải mã máy tính 4.1 MÃ HỐ DỮ LIỆU 4.1.3 Lựa chọn kiểu mã hố Việc lựa chọn kiểu mã hoá cần dựa vào yếu tố sau: – Nghiên cứu việc sử dụng mã sau – Nghiên cứu số lượng đối tượng mã hoá để lường trước phát triển – Nghiên cứu phân bố thống kê để phân lớp – Thoả thuận người dùng – Thử nghiệm trước dùng thức 4.2 MƠ HÌNH THỰC THỂ - LIÊN KẾT 4.2.1 Khái niệm Mơ hình thực thể - liên kết đồ thị biểu diễn thực thể mối quan hệ chúng Nó cơng cụ xây dựng lược đồ liệu khái niệm sở liệu Mơ hình gồm thành phần: Các kiểu thực thể Các thuộc tính kiểu thực thể Liên kết kiểu thực thể 4.3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ (3) Tách kiểu thực thể 2NF thành kiểu thực thể 3NF: – Tách thuộc tính phụ thuộc hàm vào thuộc tính ngồi khố Phần cịn lại kiểu thực thể 3NF – Xây dựng kiểu thực thể mới: Mỗi kiểu thực thể gồm thuộc tính phụ thuộc hàm vào nhóm thuộc tính khơng khố gộp thuộc tính nhóm Khố kiểu thục thể thuộc tính nhóm 4.3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ Ví dụ: Hãy chuẩn hóa lƣợc đồ quan hệ thành lƣợc đồ 3NF? 4.3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ Bài giải 4.3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ 4.3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ b, Phƣơng pháp tổng hợp Đầu vào: - Danh sách thuộc tính - Tập phụ thuộc hàm Đầu ra: Tập lược đồ 3NF Phƣơng pháp : Nhóm thuộc tính thành kiểu thực thể 3NF Công cụ: Sử dụng đồ thị có hướng gọi đồ thị phụ thuộc hàm Cách tiến hành: - Lập đồ thị có hướng gọi đồ thị phụ thuộc hàm + Mỗi thuộc tính nút + Mỗi nhóm thuộc tính vế trái phụ thuộc hàm nút + Nếu có phụ thuộc hàm dạng X Y, ta vẽ cung từ X đến Y - Loại bỏ cung khép kín (loại phụ thuộc hàm khơng trực tiếp) - Dùng hình chữ nhật để khoanh vùng kiểu thực thể Mỗi nút lấy làm khố, gộp với lập thành kiểu thực thể 3NF 4.3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ 4.3.4 Vẽ biểu đồ mơ hình quan hệ 4.3.4.1 Xác định liên kết a, Xây dựng ma trận thực thể/khóa xác định liên kết – Mỗi lược đồ quan hệ cột ma trận – Mỗi thuộc tính khố lược đồ quan hệ hàng ma trận – Các ô ma trận xác đinh sau: + Chữ "K" vào ô giao lược đồ quan hệ với thuộc tính khố + Chữ "C" vào giao lược đồ quan hệ với thuộc tính khố ngoại 4.3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ 4.3.4 Vẽ biểu đồ mơ hình quan hệ 4.3.4.1 Xác định liên kết 4.3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ 4.3.4 Vẽ biểu đồ mơ hình quan hệ 4.3.4.1 Xác định liên kết b) Rút liên kết Từ ma trận ta rút liên kết lược đồ: – Xét lược đồ quan hệ – Các ô "K" xác định, nhìn vào khác dịng Nếu gặp ô “K” “C” xác định liên kết – Xác định kiểu liên kết: Nếu cột lược đồ xét chứa giá trị “K” lược đồ đầu “Một”; cịn lại, lược đồ đầu “Nhiều” (Liên kết Nhiều – Nhiều loại bỏ) 4.3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ 4.3.4 Vẽ biểu đồ mơ hình quan hệ 4.3.4.2 Vẽ biểu đồ 4.3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ 4.3.4 Vẽ biểu đồ mơ hình quan hệ 4.3.4.1 Xác định liên kết Ví dụ: 4.4 Chuyển thực thể liên kết thực thể sang lƣợc đồ quan hệ 4.4.1 Chuyển thực thể 4.4 Chuyển thực thể liên kết thực thể sang lƣợc đồ quan hệ 4.4.2 Chuyển liên kết thực thể – Nếu liên kết bậc 2, dạng Một – Nhiều khơng có thuộc tính riêng: Bổ sung khóa lược đồ quan hệ tương ứng với thực thể bên Một vào lược đồ quan hệ tương ứng với thực thể bên Nhiều để trở thành khóa ngoại lược đồ quan hệ này; – Nếu liên kết bậc 2, dạng Một – Một khơng có thuộc tính riêng: Chỉ cần chọn hai thực thể làm bên nhiều thực trường hợp trên; – Các trường hợp lại, cần tạo lược đồ quan hệ với tập thuộc tính thuộc tính định danh thực thể tham gia vào liên kết thuộc tính liên kết Xác định khóa cho lược đồ quan hệ 4.5 Xây dựng mơ hình liệu logic 4.5.1 Từ mơ hình thực thể - liên kết Đầu vào: Mơ hình thực thể liên kết Đầu ra: Biểu đồ mơ hình quan hệ Các bƣớc tiến hành: – Chuyển thực thể liên kết thực thể sang lược đồ quan hệ – Chuẩn hóa lược đồ quan hệ nhận (nếu chưa 3NF) – Tích hợp lược đồ quan hệ nhận Loại lược đồ quan hệ trùng Gộp lược đồ quan hệ có khóa Sau gộp cần kiểm tra lại dạng chuẩn lược đồ quan hệ vừa gộp chuẩn hóa cần thiết – Vẽ biểu đồ mơ hình quan hệ xác định số liên kết 4.5 Xây dựng mơ hình liệu logic 4.5.2 Từ danh sách hồ sơ tài liệu sử dụng Đầu vào: hồ sơ tài liệu sử dụng Đầu ra: Biểu đồ mơ hình quan hệ Cách tiến hành: Bước 1: Thành lập danh sách thuộc tính xuất phát Danh sách xuất phát xây dựng từ hay số hồ sơ tài liệu sử dụng (nếu chúng có quan hệ logic với nhau) Bước 2: Tu chỉnh lại danh sách xuất phát – Loại bỏ tên đồng nghĩa – Loại bỏ thuộc tính tính tốn – Loại bỏ thuộc tính tích luỹ – Thay thuộc tính khơng đơn thuộc tính đơn 4.5 Xây dựng mơ hình liệu logic 4.5.2 Từ danh sách hồ sơ tài liệu sử dụng Bước 3: Xác phụ thuộc hàm danh sách thuộc tính Bước 4: Chuẩn hố Sử dụng bảng tài liệu/ kiểu thực thể Bước 5: Lặp lại bước từ đến hồ sơ tài liệu sử dụng khác Bước 6: Tích hợp lược đồ nhận Bước 7: Xác định mối liên kết (sử dụng ma trận thực thể/ khóa) Bước 8: Vẽ biểu đồ mơ hình quan hệ ... 2: 4. 2 MƠ HÌNH THỰC THỂ - LIÊN KẾT 4. 2.6 Xây dựng mơ hình thực thể - liên kết Đầu vào - Danh sách hồ sơ liệu sử dụng - Các mẫu hồ sơ - Các yêu cầu sử dụng bổ sung 4. 2 MƠ HÌNH THỰC THỂ - LIÊN KẾT... kiểu liên kết Liên kết Một – Một ( 1-1 ): Hai kiểu thực thể A, B có liên kết 1-1 với ứng với thể thực thể A có thể thực thể B ngược lại 4. 2 MƠ HÌNH THỰC THỂ - LIÊN KẾT 4. 2 .4 Liên kết thực thể... lược đồ quan hệ với thuộc tính khố + Chữ "C" vào ô giao lược đồ quan hệ với thuộc tính khố ngoại 4. 3 MƠ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ 4. 3 .4 Vẽ biểu đồ mơ hình quan hệ 4. 3 .4. 1 Xác định liên kết 4. 3 MƠ HÌNH