Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Bài 4: Phụ thuộc hàm

Mục tiêu chính của Bài giảng Cơ sở dữ liệu Bài 4 Phụ thuộc hàm nghiên cứu hình thức các ràng buộc, xây dựng cấu trúc bảo đảm các ràng buộc tự động thoả, do đó không cần lập trình. Đánh giá một lược đồ cơ sở dữ liệu.

CO SO DU LIEU

BAI TOAN THUC TE

°Ö Nghiên cứu hình thức các ràng buộc

— Xây dựng câu trúc bao đảm các ràng buộc tự động

thoả, do đó không cân lập trình

— Đánh giá một lược đồ cơ sở dữ liệu

Đánh giá lược đô CSDL

Khao sat tinh huéng

NG

PHU THUOC HAM Phu thuộc hàm

Đánh giá lược đô CSDL

Khao sat tinh huéng

PHU THUOC HAM

¢ Phụ thuộc ham la mot

loại ràng buộc toàn vẹn

¢ Phu thuộc hàm là luật

— PTH X —> Y ngụ ý: biết

X sẽ xác định được Y

— Quan hệ r thỏa X —> Y

°Ổ Các dòng có X giống nhau thì Y cũng vậy

* r|X,Y | có X siêu khoá

— Luật nên lưu riêng để áp

HDSo | NLap HOI {12

HO2 | 14

¢ TO chic lai cac bang

Minh T Minh T

QUY TAC QUAN LY

* Cho cơ sở dữ liệu lưu các dữ liệu liên quan đến

{ Gvién, Svién, Lop , Mon, Khoa, Diém, Ténsv}

° Các quy tắc sau đây, cái nào là phụ thuộc hàm

— Sinh viên thuộc về một lớp

— Sinh viên thuộc về một khoa

— Lớp thuộc về một khoa

— Sinh viên học một môn phải có điểm

— Sinh viên phải có tên

— Mỗi lớp có không quá 30 sinh viên

° Tô chức lại các bảng

BAI TOAN THANH VIEN

¢ Ta noi fla hé qua cua F (hay được suy tu F)

néu mot quan hé r bat ky thoa F thi thoa f

¢ Ky hiéu tap cac phu thudc ham hé qua la F* va

duoc gol la bao dong cua F

° Bài toán kiểm tra ƒ e F được gọi là bài toán

thành viên

LUAT DAN

A—>D — AE>D (E2): E->E — AE>E (E2):

{ AE>E, E>C} — AEOC (FS):

{AE—>D, AE>C} —F AE>CD (E3):

BAO DONG

eXt={A|(X>A) EF}

° Áp dụng YC X*,<>X-> Y(eF*)

° Kiểm tra tính thành viên ƒ= AE->DI đôi với

E={A OD,AB—E,BI—E,CD—l E—›C `]

— Tính AF*=AEDCI

— Taco DIC AEt

— Suy ra ƒ cF”

THAO LUAN

- Bai tap 2, 3, 4,5

PHU TOI TIEU

PHU TOI TIEU

Phụ thuộc hàm, như luật, đúng trong ngữ cảnh

nhật định Với ngữ cảnh cho trước chung ta co

— VỆ trái không dư thừa

— Không có phụ thuộc hàm dư thừa

Dư thừa được xác định nhờ hệ tiên dé Armstrong

THAO LUAN

* Các ký tự GSLMKNDHY là viết tat cua

Gvién, Sviên, Lớp, Môn, Khoa, Ngành, Điêm.,

Hệ, hoc kY

°«Ổ Xét hai ngữ cảnh

- Tổng quát: NM -> Y,SM->PD,N ->K,L->HN,

S > HN, M—>H, LM->G

— Trong mot hoc ky: S > L

° Với mỗi ngữ cảnh cho biết F có tôi tiêu không

TIM PHU TOI TIEU

¢ Co so: bai toan thanh viên

¢ Cac budc

— Phan ra

— Rút gọn về trái

— Rút gọn phụ thuộc hàm

DU THUA PHAI

R(KDHNMLG) ¢ Tim nhtng thuộc tinh xuất hiện

F={ K->D, ở vê phải nhiêu lần (ví dụ D)

THU SUC

F=

{A->C AB->C C->DIl CD->|

EC->AB

El->C}

¢ Xet I va C->DI

¢ Thu bo I, duoc C->D, tinh Ct = CDI

¢ Vay C->DI du thwa phai

thừa N)

THU SUC

Fz

{A->C AB->C C->DIl CD->|

EC->AB

El->C}

e Xét CD -> I

¢ Tinh C* = CDI, chtra D

¢ Vay CD -> I du thua trai

— Bài toán tìm tập khoá

— Bài toán xác định dạng chuan

— Bài toán tìm tập phụ thuộc hàm chiếu

Ky thuat tableaux

Đánh giá lược đô CSDL

Khảo sát tình huông

VI PHAM DANG CHUAN

PN_S0 | NGAY_NHAP | MA_HANG | L_NHAP | GIA_NHAP

¢ Dang chuan là một khái niệm dùng dé đo mức độ

dư thừa trong lưu trữ, qua việc phát hiện các PTH

TAP CAC KHOA

¢ Mét phu thudc ham về trái chứa khoá không là

một vi phạm dạng chuẩn

° Một thuộc tính ở về phải không tham gia vào bất kỳ khoá nào rât dễ được xử lý

¢ Xét PTH X— A, cac loai v1 pham dang chuẩn

— À tham gia vào một khoá, v1 phạm chuẩn BC

— A không tham gia vào bât kỳ khoá nào

¢ X khong chứa trong bât kỳ khoá nào, v1 phạm chuân 3

°Ổ X chứa trong một khoá, vi phạm chuân 2

CAC KHAI NIEM

Thuộc tính khoả và thuộc tính không khoá

Chuân BC

Chuẩn 3 và phụ thuộc bắc câu

Chuẩn 2 và phụ thuộc đây đủ

DANG CHUAN 1

Mọi giả trị của thuộc tính là nguyên tô, theo

nghĩa các thành phân con phải dùng hàm mới

truy xuất được, chăng hạn với Date nêu muôn biệt Day ta phai dùng hàm Day()

Luoc d6 quan hé 6 chuan ] nêu tập giá trị của các thuộc tính là nguyên tÔ

Lược đồ CSDLở chuẩn 1 néu tat ca các luoc

đô con đều ở chuẩn 1

Tạ thừa nhận với mô hình quan hệ các lược đô đều đạt chuẩn

BAI TOAN TIM TAP KHOA

° Xét lược đô <R, F>, với R = (S7VCDP) và

GIỚI THIỆU THUẬT TOÁN

°_ Xét lược đô <R, F>, với R = (GLMPB) và

CAY TIM TAP KHOA

THUAT TOAN TIM TAP KHOA

¢ Tinh:

— Dinh gốc, X = R - VP, và

— Tap bé sung, Z = VT — X*

° Đỉnh là khóa nếu bao đóng băng với R

° Với mỗi đỉnh X không là khóa:

— Xác định tập bỗ sung (R’ — X*)

— Phát triển cây với thuộc tính bô sung mà không

làm đỉnh mới có thuộc tính dư thừa

THU SUC

F=

{A->C C->DI EC->AB

El->C}

Gốc là E„ tập ứng viên b6 sung R’ = {AC}

Voi E, phat trién 3 nhanh EA, EC, EI

EA, EC va EI déu là khóa

Vay tập khéa la {EA, EC, ER

THUAT TOÁN XÁC ĐỊNH DC

Nêu khong tim thay vi pham thì lược đô đạt chuân BC, kết thúc

Xác định tập các khoá

Nêu không tìm thây vi phạm chuẩn 3, kết luận

lược đô đạt chuẩn 3, kết thúc

Nêu không tìm thây vi phạm chuẩn 2, kết luận

lược đô đạt chuẩn 2, kết thúc

Kết luận lược d6 dat chuan |

XAC DINH DANG CHUAN

R = (PMLGN), F = {PM LG, P — N}

Co vi pham P +N

Tập khóa ƒPM} gôm 1 khóa duy nhất

VỊ phạm P —>N có

— Về trái N là thuộc tính không khóa

— Về phải P năm trong khóa

Vậy lược đô đạt chuẩn

¢ Xac dinh tap khoa {EA, EC, EI}

* C tham gia khóa, chưa thể kết

luận thêm

CHIEU CUA TAP PTH

¢ Tinh 1,,,(F), F= {A ~C, B>D, CD> 4H}

— Tinh ABH, = {A, B, AB};

— Tinh At = AC, Bt = BD, ABt*= R;

Đánh giá lược đô CSDL

Khao sat tinh huéng

Voi B > C, 2 dòng đâu sửa b4 thành b7

Với 4 — D, dòng đâu và cuối, sửa 52 thành a4 Không còn v1 phạm

Lưu ý: không cân đánh sô các giá trị a

DANH GIA LUOC DO CSDL

Phu thuộc hàm

Phủ tối tiểu

Dạng chuẩn

Ky thuat tableaux

Đánh giá lược đô CSDL

— Lược đô phô quát

— Dạng chuân

— Bảo toàn thông tin

— Bảo toàn phụ thuộc

Khảo sát tình huông

LUOC BO PHO QUAT

Biết lược đô quan hệ gốc

Xác định lược đô quan hệ gốc

Ví dụ cơ sở dữ liệu bán hàng

Thảo luận cơ sở dữ liệu thê thao đội

DANG CHUAN CUA

LƯỢC ĐỎ CSDL

° Xác định tập PTH chiều

¢ Dang chuan thâp nhât của các lược đô quan hệ

°Ò Nêu kiểm tra chuẩn BC, không cân chiếu tập

PTH gốc

KIEM TRA BAO TOAN THONG TIN

¢ Tuy nhiên, nêu phát hiện BTPT, chỉ cân kiểm tra

lược đồ con chứa khóa của lược đô gốc

KIEM TRA BAO TOAN PHU THUOC

*° Khái niệm

— Ep thoả (phụ thuộc hàm được bao)

— Đặc trưng đây đủ (phụ thuộc hàm được in)

¢ Tinh bao dong khéng cân chiêu

¢ Kiém tra bao toàn phụ thuộc

— Với mỗi phụ thuộc hàm không được bao

— Nêu không là thành viên, kết luận không bảo toàn

— Kết luận bảo toàn

TRO LAI MUC TIEU

KHAO SAT TINH HUONG

BAN HANG

PN_SO|NGAY_NHAP| MA_HANG| L_NHAP | GIA_NHAP

PNOO1 NI]

PNOU2 PNOO2 PNOO2

20/05/05 CD 20/05/05 YCD 26/05/05 CD 26/05/05 VCD 26/05/05 DYD

12

23 2)

Xác định dạng chuẩn: đạt dang chuẩn 1

Luu trong 2 luge d6 R, = (PMLG), R, = (PN)

— Tim Tpy, GF) va xac dinh dang chuan cua R,

— Tìm 7„„(E) và xác định dạng chuân của R;

° limE

° Xác định dạng chuẩn

PHAN CONG GIANG DAY

°_ Xét lược đô (GLM) với F = {G ->M, LM >G}

— Vậy lược đồ đạt chuẩn 3

° Đề ý: nêu lưu riêng ƒGM}, chúng ta được phân rã ,

t(GM), (GL); không bảo toàn phụ thuộc Nhưng nêu

van gitr lai (GML) va cai đặt 1 ràng buộc tôn tại thay cho PTH, được phân rã đặc trưng đây đủ F và đạt

chuẩn BC

KET LUAN

Phụ thuộc ham: La quan hệ hàm, cho thấy có dư thừa trong lưu trữ; Lưu riêng là một giải pháp

Ta có bài toán tìm phủ tôi tiểu

Dạng chuẩn: Do mức độ dư thừa trong lưu trữ

Ta có bài toán tìm tật cả các khoá

Phân rã là cách tăng chuân hơn nữa đạt câu trúc đẹp (ép

thỏa hoặc đặc trưng È)

Ta có bài toán đánh giá

— Có thé xác định chuẩn của phân rã mà không phải chiếu F

— Có thê kiêm tra BTPT không cân chiêu F

— Kiểm tra tính BTTT dùng kỹ thuật tableaux

Bồ sung các ràng buộc tôn tai dé duoc phan ra dat

chuan BC, dac trung day du F