Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Bài 9: Ngôn ngữ tân từ. Nội dung chính trong chương này gồm có: Logic toán và ứng dụng của nó vào CSDL, diễn giải và mô hình, ứng dụng logic toán trong CSDL,... Mời các bạn cùng tham khảo.
TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí BÀI NGƠN NGỮ TÂN TỪ I Logic tốn ứng dụng vào CSDL ĐN1 : Biểu thức logic phát biểu mà giá trị sai Biểu thức logic có giá trị ln ( sai ) gọi hàng sai Một số khái niệm : Hàm: ánh xạ từ miền giá trị vào tập hợp gồm hai giá trị hoặc sai, thường kí hiệu f,g,h… Tân từ : Là biểu thức xây dựng dựa biểu thức logic, thường kí hiệu P,Q,R… Các phép tốn logic : phủ định (¬ ), kéo theo (=>), nối liền (), nối rời ( v ) Các lượng từ : với () tồn () TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí - ĐN2 : Tân từ định nghĩa tập X biến x có giá trị chạy phần tử X Với giá trị x, tân từ P(x) mệnh đề logic, tức có giá trị là sai VD: X tập hợp người có tên sau : X={ Hoa , Lan, Tuấn, Dũng, T.Anh,…} Với tân từ NỮ (x) xác dịnh : “ x người nữ” Khi mệnh đề : NỮ ( Hoa) : cho kết NỮ ( Tuấn ) : Cho kết sai TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí ĐN3: Tân từ n định nghĩa tập X1, X2,…Xn n biến x1, x2, …, xn lấy giá trị tập Xi tương ứng Với ai Xi, xi = , tân từ n mệnh đề Kí hiệu : P ( x1, x2, …, xn) VD: CHA ( x1, x2 ) : “ x1 cha x2” TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí - ĐN4: Từ đựợc định nghĩa cách truy hồi sau : i Từ hay biến ii f (t1,t2,…,tn) hàm n ngơi f từ - ĐN5: Cơng thức : i Công thức nguyên tố tân từ n ngơi P(t1,t2, , tn) , t1, t2, , tn từ ii Nếu F1, F2, ,Fn cơng thức biểu thức sau: F1 v F2 , F1 F2 , F1 => f2, ¬ F1 công thức iii Nếu F1 cơng thức x: F1, x: F1 cơng thức iv Nếu F1 cơng thức ( F1) công thức TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí - ĐN6: - Một cơng thức gọi “đóng” biến có kèm với lượng từ - Một cơng thức gọi “mở” tồn biến khơng có kèm với lượng từ Biến gọi biến tự TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Diễn giải mơ hình a Diễn giải công thức: Một diễn giải CT gồm phần : * Miền giá trị biến công thức, KH tập M * Việc sử dụng công thức: , hàm , tân từ * Ý nghĩa công thức * Xác định quan hệ n tập Mn TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí VD: Cho M = {Tùng, Minh , Hưng, Long, Đồn, Tuấn} CT C có dạng sau : x y (z (P(x,y) v P(y,z) => Q (x,z) ) Tập diễn giải cơng thức : - M : miền giá trị biến x, y, z - Các tân từ : P: CHA ; Q: ONG - Ý nghĩa : * CHA (x, y): x có cha y * ONG (x, y): x có ơng y - Các quan hệ M2 : CHA = {(Tùng, Minh), (Long, Đoàn), (Đoàn, Tuấn),(Minh, Long)} ONG = {(Tùng, Long ), (Minh, Đoàn), (Long, Tuấn) } TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí II Ứng dụng logic tốn CSDL Dẫn nhập CSDL : mơ hình hố thơng tin gồm kiện đựơc liên kết hay biểu diễn tình trạng giới thực Chú ý : i Câu hỏi đóng tương ứng với CT đóng Câu trả lời có hiệu lực sai VD: Tùng có cha Minh? CHA ( Tùng, Minh)? Con Long ai? x CON (Minh, x) ? ii Câu hỏi mở tương ứng với CT mở VD: Cha Long ? CHA(Long, x ) ? TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Ngơn ngữ tân từ có biến -n Một câu hỏi ngơn ngữ tân từ có biến -n thoả quy tắc sau : a Biến: quan hệ b Từ : hằng, biến, hay biểu thức có dạng s[c] : s biến, c tập thuộc tính ( gọi từ chiếu) c Các biểu thức: - R s : với R quan hệ; s biến bộ-n gọi từ - t1 a, t1 t2: đây, t1, t2 từ chiếu, toán tử so sánh, a ĐN7: Một câu hỏi ngôn ngữ tân từ có biến -n đựơc biểu diễn sau : {s|F} Trong s biến bộ-n, F cơng thức có biến tự s TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Ngơn ngữ tân từ có biến miền giá trị Một câu hỏi ngơn ngữ tân từ có biến -n thoả quy tắc sau : a Từ : biến b Công thức nguyên tố: i Q (t1, t2, ,tn) : với Q quan hệ; ti từ ii t1 a1, t2 a2: đây, ti từ , phép toán c Trong CSDL, câu hỏi ngơn ngữ tân từ có dạng : { ( x1, x2,…, xk) | F ( x1, x2, …, xk) } Ở xi (i= 1,2, ,k) biến tự F F khơng có biến tự khác Câu trả lời tập giá trị (x1, x2, , xk ) mà thay vào F F TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí VD: Xét sở liệu Thực tập gồm quan hệ sau đây: SV( SV#, HT, NS, QUE, HL) DT(DT#, TDT, CN, KP) SD(SV#, DT#, NTT, KM, KQ) Q1: Cho danh sách sinh viên có quê Hà Nội có điểm học lực >=8.0? - Diễn tả ngơn ngữ tân từ có biến sau: { r[HT] | SV r r[QUE=‘Hà Nội’] r[HL]>=8.0} Và ngôn ngữ tân từ có biến miền giá trị sau: {n | x y z ( SV (n, x, y, ‘Hà Nội’, z) z >=8.0)} TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Q2: Cho biết tên sinh viên nam q Hải Phịng có điểm học lực >8? - Diễn tả ngơn ngữ tân từ có biến sau: { r[HT] | SV r r[GT]=‘Nam’ r[QUE] = ‘Hải Phịng’ r[HL]>=8} - Và ngơn ngữ tân từ có biến miền giá trị sau: {n | x t z ( SV (n, x, y, ‘Nam’,’Hải Phòng’, z) z > 8} TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Q3: Cho danh sách sinh viên có điểm thực tập =10? - Diễn tả ngơn ngữ tân từ có biến sau: { r[HT] | p ( SV q SD p q[SV#]=pSV[#] p[KQ]=9.0} - Và ngôn ngữ tân từ có biến miền giá trị sau: {y | z t w a b c ( SV (x, y, z, t, w) SD(x, a, b, c, 10)} TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí BTVN: Cho quan hệ Thực tập trên, viết câu truy vấn sau ngôn ngữ tân từ có biến -n có biến miền giá trị ? Cho thông tin sinh viên sinh trước năm 1985 có quê Hà Nội? Cho biết địa điểm thực tập xa trường (KM >100) đề tài số 5? Cho biết mã đề tài có kinh phí lớn triệu nhỏ triệu? Cho biết mã sinh viên 20 tuổi, thực tập ( có điểm kết thực tập >=6.5) TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Bài Tối ưu hố câu hỏi Nói chung, ngơn ngữ bậc cao ( ngơn ngữ liệu ) địi hỏi thực máy tốn thời gian Do vậy, trước thực câu hỏi thuộc ngơn ngữ cần thiết phải biến đổi hợp lý để giảm thời gian tính tốn Việc làm gọi "tối ưu hố " Ví dụ : Thực câu truy vấn : Cho biết thông tin cá nhân việc thực tập sinh viên có điểm thực tập >=8 Ta nên chọn sv có điểm thực tập >=8 quan hệ SD đem kết nối với quan hệ SV để lấy nhứng thông tin nhân họ TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí I Các chiến lược tối ưu tổng quát Thực phép chọn sớm Biến đổi câu hỏi để đưa phép chọn vào thực trước nhằm làm giảm bớt kích cỡ kết trung gian chi phí phải trả giá cho việc truy nhập nhớ thứ cấp lưu trữ nhớ nhỏ Tổ hợp phép chọn xác định với phép tích Đề - Các thành phép kết nối Nếu kết tích Đề - Các R x S đối số phép chọn phép chọn liên quan tới phép so sánh thuộc tính R S thay phép tích Đề Các phép kết nối TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Tổ hợp dãy phép tính ngơi phép chọn phép chiếu Một dãy phép ( phép chọn phép chiếu) mà kết chúng phụ thuộc vào quan hệ độc lập nhóm phép lại Tìm biểu thức chung biểu thức Nếu kết biểu thức chung ( biểu thức xuất lần) quan hệ khơng lớn đọc từ nhớ thứ cấp với thời gian nên tính tốn trước biểu thức lần TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Xử lý tệp trước Đối với tệp số, có hai vấn đề quan trọng cần xử lý trước xếp trước tệp thiết lập tệp số Đánh giá trước thực tính tốn Cần tính tốn chi phí thực phép tính để có trình tự thực phép tính cách tốt TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí II Biểu thức tương đương Hai biểu thức E1 E2 gọi tương đương ( viết tắt ( E1 E ) chúng biểu diễn ánh xạ, nghĩa thay quan hệ cho tên lược đồ tương ứng hai biểu thức cho kết III Các quy tắc liên quan tới phép kết nối phép tích Đề- Các L1 Quy tắc giao hốn phép kết nối phép tích Đề-Các Nếu E1 E2 hai biểu thức quan hệ, F điều kiện thuộc tính E1 E2 : E1 E2 F E2 E1 F E1 * E2 E2 * E1 E1 x E2 E2 x E1 TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí L2 Quy tắc kết hợp phép kết nối phép tích Đề- Các Nếu E1, E2 E3 biểu thức quan hệ, F1, F2 điều kiện : (E1 E2 ) E3 E1 (E2 E3 ) F1 F2 F1 F2 (E1 * E2) * E3 E1 *( E2 * E3 ) (E1 x E2) x E3 E1 x ( E2 x E3 ) ... tn từ ii Nếu F1, F2, ,Fn cơng thức biểu thức sau: F1 v F2 , F1 F2 , F1 => f2, ¬ F1 cơng thức iii Nếu F1 cơng thức x: F1, x: F1 công thức iv Nếu F1 cơng thức ( F1) cơng thức TopTaiLieu.Com... hệ; s biến bộ-n gọi từ - t1 a, t1 t2: đây, t1, t2 từ chiếu, toán tử so sánh, a ĐN7: Một câu hỏi ngôn ngữ tân từ có biến -n đựơc biểu diễn sau : {s|F} Trong s biến bộ-n, F cơng thức có biến... (x,z) ) Tập diễn giải cơng thức : - M : miền giá trị biến x, y, z - Các tân từ : P: CHA ; Q: ONG - Ý nghĩa : * CHA (x, y): x có cha y * ONG (x, y): x có ơng y - Các quan hệ M2 : CHA = {(Tùng,