Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις1 Συναρτησιακές εξαρτήσεις zΈστω R μια σχέση και έστω ότι τα Χ και Υ είναι τυχαία υποσύνολα του συνόλου των γνωρισμάτων.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις1 Συναρτησιακές εξαρτήσεις zΈστω R μια σχέση και έστω ότι τα Χ και Υ είναι τυχαία υποσύνολα του συνόλου των γνωρισμάτων."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις1 Συναρτησιακές εξαρτήσεις zΈστω R μια σχέση και έστω ότι τα Χ και Υ είναι τυχαία υποσύνολα του συνόλου των γνωρισμάτων της R. Τότε, λέμε ότι το Υ είναι συναρτησιακά εξαρτημένο από το Χ, ή συμβολικά (διαβάζεται "το Χ καθορίζει συναρτησιακά το Υ, ή απλώς Χ βέλος Υ), εάν και μόνο εάν η κάθε τιμή Χ της σχέσης R αντιστοιχεί σε μία ακριβώς τιμή Υ της R z Με άλλα λόγια, δύο οποιεσδήποτε συστοιχίες της R που συμφωνούν στην τιμή Χ, συμφωνούν επίσης στην τιμή Υ

2 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις2 Συναρτησιακές εξαρτήσεις zMια συναρτησιακή εξάρτηση είναι μια συσχέτιση "πολλά προς ένα", από ένα σύνολο γνωρισμάτων σε ένα άλλο, μέσα σε μια δεδομένη σχέση zοι συναρτησιακές εξαρτήσεις διαθέτουν πλούσιο σύνολο από ενδιαφέρουσες τυπικές ιδιότητες. Αντιμετώπιση των προβλημάτων με τυπικό και αυστηρό τρόπο zΜε τον όρο εξάρτηση, αποδίδονται δύο διαφορετικοί όροι, οι όροι dependence και dependency ο 1ος όρος θα έπρεπε να σημαίνει εξάρτηση και ο 2ος το εξαρτημένο αντικείμενο

3 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις3 Συναρτησιακές εξαρτήσεις zΑν το Χ είναι υποψήφιο κλειδί της σχέσης R — και ειδικότερα, αν είναι το πρωτεύον κλειδί — τότε όλα τα γνωρίσματα Υ της σχέσης R πρέπει κατ’ανάγκη να είναι συναρτησιακά εξαρτημένα από το Χ  Μάλιστα, αν η σχέση R ικανοποιεί τη συναρτησιακή εξάρτηση Α  Β και το Α δεν είναι υποψήφιο κλειδί, τότε η R θα έχει κάποιον πλεονασμό (redundancy).

4 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις4 Συναρτησιακές εξαρτήσεις zΠαράδειγμα zΣτη σχέση ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ το Όνομα-Εργαζομένου είναι συναρτησιακά εξαρτώμενο από τον Αριθμό-Ταυτότητας επειδή ο Αριθμό-Ταυτότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσδιορισθεί μοναδικά η τιμή του Ονόματος του Εργαζομένου. zΤότε ο Αριθμό-Ταυτότητας ονομάζεται προσδιοριστικό (ή ορίζουσα).

5 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις5 Συναρτησιακές εξαρτήσεις  (το σύμβολο  διαβάζεται "προσδιορίζει συναρτησιακά") Παράδειγμα ΚωδΦοιτητή  Κατεύθυνση-σπουδών ΚωδΦοιτητή, Μάθημα, Εξάμηνο  Βαθμός ΚωδΜαθήματος, Τμήμα  Καθηγητής, Αίθουσα, Αριθμός- φοιτητών Μοντέλο, Τρόπος-Πληρωμής, φόρος  Τιμή αυτοκινήτου Τα γνωρίσματα στα αριστερά ονομάζονται προσδιοριστικά. Αν γενικά Χ  Α σημαίνει ότι το Χ προσδιορίζει το Α.

6 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις6 Τετριμμένες και μη τετριμμένες εξαρτήσεις z μια συναρτησιακή εξάρτηση είναι τετριμμένη -trivial εάν και μόνο εάν το δεξιό μέλος είναι υποσύνολο (όχι απαραίτητα γνήσιο) του αριστερού μέλους. zΜια εξάρτηση είναι τετριμμένη αν δεν είναι δυνατό να μην ικανοποιείται. zΌπως φαίνεται από το όνομα τους, οι τετριμμένες εξαρτήσεις δεν παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον στην πράξη zμη τετριμμένες (nontrivial) εξαρτήσεις, αντιστοιχούν σε "γνήσιες" δεσμεύσεις ακεραιότητας. Στην τυπική θεωρία των εξαρτήσεων, δεν μπορούμε να θεωρήσουμε ότι όλες οι εξαρτήσεις είναι μη τετριμμένες.

7 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις7 Μεταβατική συναρτησιακή εξάρτηση zΥποθέστε ότι έχουμε μια σχέση R με τρία γνωρίσματα, Α, Β, και C, τέτοια ώστε οι συναρτησιακές εξαρτήσεις Α  Β και Β  C να ισχύουν και οι δύο στην R. zΤότε ισχύει επίσης η συναρτησιακή εξάρτηση A  C στην R. zΕδώ, η συναρτησιακή εξάρτηση Α  C είναι ένα παράδειγμα μεταβατικής συναρτησιακής εξάρτησης z Λέμε ότι η C εξαρτάται από την Α μεταβατικά, μέσω της Β.

8 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις8 Κλειδιά και μοναδικότητα z (Κλειδί: ένα ή περισσότερα γνωρίσματα που προσδιορίζουν μοναδικά μία συστοιχία (πλειάδα ή ολοκληρωμένη εγγραφή) z Ένα κλειδί προσδιορίζει συναρτησιακά μία συστοιχία. zΔεν είναι όλα τα προσδιοριστικά κλειδιά

9 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις9 Κανόνες συναγωγής – αξιώματα- του Armstrong: zΈστω ότι Α, Β, και C είναι τυχαία υποσύνολα του συνόλου των γνωρισμάτων της δεδομένης σχέσης R, και έστω ο συμβολισμός ΑΒ σημαίνει την ένωση των Α και Β. Τότε: 1.Ανακλαστικότητα (reflexivity): αν το Β είναι υποσύνολο του Α, τότε Α  Β. 2.Επαύξηση (augmentation): αν Α  Β, τότε AC  BC. 3.Μεταβατικότητα (transitivity): αν Α  Β και Β  C, τότε Α  C.

10 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις10 Κανόνες συναγωγής – αξιώματα- του Armstrong: z Μερικοί κανόνες ακόμα μπορούν να προκύψουν από τους τρεις προηγούμενους 1.Αυτοκαθορισμός (self-determination): A  A. 2.Ανάλυση (decomposition): αν Α  BC, τότε Α  Β και Α  C. 3.Ένωση (union): αν Α  Β και Α  C, τότε Α  BC. 4.Σύνθεση (composition): αν Α  Β και C  D, τότε AC  BD.

11 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις11 Θεωρία Κανονικοποίησης zΜία σχέση είναι ένα σύνολο από γνωρίσματα με τιμές για κάθε γνώρισμα τέτοιες ώστε να ισχύουν οι παρακάτω ιδιότητες 1.Κάθε όνομα γνωρίσματος είναι μοναδικό. 2.Όλες οι τιμές κάθε γνωρίσματος είναι ίδιου τύπου (ή πεδίου ορισμού). 3.Κάθε τιμή γνωρίσματος είναι ατομική (μία τιμή και όχι ομάδα πολλών τιμών). 4.Τα γνωρίσματα δεν έχουν διάταξη από τα αριστερά προς τα δεξιά.. 5.Οι συστοιχίες (σειρές) δεν έχουν διάταξη από επάνω προς τα κάτω. 6.Δεν υπάρχουν δύο ίδιες σειρές (συστοιχίες) σε μία σχέση.

12 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις12 Θεωρία Κανονικοποίησης z Η διαδικασία που ακολουθούμε είναι : z 1. Συγκεντρώνουμε τις απαιτήσεις της επιχείρησης και των χρηστών.  2. Σχεδιάζουμε το μοντέλο οντοτήτων-συσχετίσεων z 3. Μετατρέπουμε το διάγραμμα οντοτήτων-συσχετίσεων της επιχείρησης σε ένα σύνολο από σχέσεις (πίνακες) με το σχεσιακό μοντέλο. z 4. Κανονικοποιούμε τις σχέσεις για να απομακρύνουμε τυχόν ανωμαλίες ενημέρωσης-διαγραφής-εισαγωγής στοιχείων. z 5. Υλοποιούμε τη βάση δεδομένων δημιουργώντας ένα πίνακα για κάθε κανονικοποιημένη σχέση.

13 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις13 Κανονικοποίηση-Κανονικές μορφές zΚατηγορίες (ή κλάσεις) Κανονικές Μορφές (normal forms). z Κανονική Μορφή : Μία κλάση σχέσεων απαλλαγμένων από συγκεκριμένα προβλήματα τροποποιήσεων. 1.Πρώτη κανονική μορφή (1NF – 1KM) 2.Δεύτερη κανονική μορφή (2NF – 2KM) 3.Τρίτη κανονική μορφή (3NF – 3KM) 4.Boyce-Codd κανονική μορφή (BCNF – KM BC) 5.Τέταρτη κανονική μορφή (4NF – 4KM) 6.Πέμπτη κανονική μορφή (5NF – 5KM) 7.Κανονική μορφή πεδίου ορισμού κλειδιού (Domain-Key/NF)

14 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις14 Κανονικοποίηση-Κανονικές μορφές Αυτές οι κανονικές μορφές είναι αθροιστικές. Μία σχέση που βρίσκεται σε Τρίτη κανονική μορφή είναι επίσης και σε δεύτερη και σε πρώτη. Οι τρεις πρώτες κανονικές μορφές (1ΚΜ, 2ΚΜ, 3ΚΜ) ορίστηκαν από τον Codd. Όλες οι κανονικοποιημένες σχέσεις είναι σε 1ΚΜ. Με άλλα λόγια, "κανονικοποιημένη" και "σε 1ΚΜ" σημαίνει ακριβώς το ίδιο πράγμα. Μερικές σχέσεις 1ΚΜ είναι επίσης σε 2ΚΜ, και μερικές σχέσεις 2ΚΜ είναι επίσης σε 3ΚΜ.

15 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις15 Κανονικοποίηση-Κανονικές μορφές Ο Fagin όρισε την τέταρτη κανονική μορφή. Μετέπειτα και πάλι ο Fagin όρισε άλλη μία κανονική μορφή, την κανονική μορφή προβολής–σύζευξης (projection join), που αργότερα έγινε γνωστή και ως πέμπτη κανονική μορφή (5ΚΜ). ‘ Μερικές σχέσεις που είναι σε ΚΜ-BC είναι επίσης σε 4ΚΜ, και μερικές σχέσεις που είναι σε 4ΚΜ είναι επίσης σε 5ΚΜ.

16 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις16 Πρώτη Κανονική Μορφή 1ΚΜ zΜία σχέση βρίσκεται σε πρώτη κανονική μορφή αν ικανοποιεί όλες τις 6 ιδιότητες του ορισμού της σχέσης zΕάν υπάρχει καθορισμένο κλειδί για τη σχέση τότε ικανοποιείται η απαίτηση της μοναδικότητας των συστοιχιών (σειρών). z Ένας πίνακας σε πρώτη κανονική μορφή λέγεται κανονικοποιημένος πίνακας και τότε και μόνο τότε αντιστοιχεί σε μία σχέση (οι σχέσεις του σχεσιακού μοντέλου είναι στην 1η κανονική μορφή ).

17 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις17 Δεύτερη κανονική μορφή (2NF) z Μία σχέση βρίσκεται σε δεύτερη κανονική μορφή εάν κάθε ένα από τα γνωρίσματά της που δεν είναι κλειδιά εξαρτώνται συναρτησιακά από ολόκληρο το πρωτεύων κλειδί και όχι μόνο από ένα τμήμα του. z Οι σχέσεις που έχουν μόνο ένα γνώρισμα σαν πρωτεύων κλειδί βρίσκονται αυτόματα και στη δεύτερη κανονική μορφή. z Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο χρησιμοποιούμε συχνά τεχνητά αναγνωριστικά σαν κλειδιά.

18 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις18 Τρίτη κανονική μορφή (3NF) z Μία σχέση βρίσκεται σε Τρίτη κανονική μορφή εάν είναι σε δεύτερη και δεν περιέχει μεταβατικές εξαρτήσεις. z Θεωρήστε για παράδειγμα τη σχέση R που έχει γνωρίσματα τα Α, Β και Γ. Εάν Α  Β και Β  Γ τότε θα ισχύει και Α  Γ.

19 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις19 Κανονική Μορφή Boyce/Codd zΟ 3ΚΜ δεν αντιμετωπίζει περιπτώσεις: z1. Έχει δύο ή περισσότερα κλειδιά z2. Τα δύο υποψήφια κλειδιά να είναι σύνθετα z3. Να επικαλύπτονται (να έχουν τουλάχιστον ένα γνώρισμα κοινό) z κάθε σχέση στην BCNF είναι επίσης στην 3NF, αλλά δεν ισχύει πάντα το αντίστροφο.

20 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις20 Κανονική Μορφή Boyce/Codd Μία σχέση βρίσκεται σε κανονική μορφή Boyce- Codd εάν κάθε προσδιοριστικό της σχέσης είναι ένα υποψήφιο κλειδί. KM-BC εάν και μόνο εάν τα μόνα ορίζοντα μέλη είναι υποψήφια κλειδιά

21 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις21 Κανονική Μορφή Boyce/Codd Οποιαδήποτε σχέση που έχει μόνο δύο γνωρίσματα είναι σε BCNF. Η κανονική μορφή Boyce-Codd είναι η μεγαλύτερη που μπορούμε να φτάσουμε μέσω των συναρτησιακών εξαρτήσεων.

22 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις22 Κανονική Μορφή Boyce/Codd Πχ. Χρηματιστηριακές Συναλλαγές γίνονται σε πολλούς Τύπους Μετοχών Οι Συναλλαγές διαχειρίζονται από έναν ή περισσότερους Χρηματιστές Οι Τύποι Μετοχών μπορούν έχουν έναν ή πολλούς Χρηματιστές Οι Χρηματιστές μπορούν να συναλλάσσονται σε έναν Τύπο Μετοχών ΚωδΣυναλλαγής, ΤύποςΜετοχής -> Χρηματιστής ΚωδΣυναλλαγής, Χρηματιστής -> ΤύποςΜετοχής Χρηματιστής -> ΤύποςΜετοχής

23 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις23 Κανονική Μορφή Boyce/Codd ΚωδΣυναλλαγής, ΤύποςΜετοχήςΧρηματιστής 15-03Κοινές ΜετοχέςΠαπάς 15-03Ομόλογα ΔημοσίουΓιώτης 3-103Κοινές ΜετοχέςΔημητρίου 2-234Προνομιακές ΜετοχέςΔήμου Κοινές ΜετοχέςΠαπάς

24 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις24 Κανονική Μορφή Boyce/Codd Λύση ΠινακαςΑ(Χρηματιστής, Τύπος Μετοχής) ΠίνακαςΒ(ΚωδΣυναλλαγής, Χρηματιστής) Τι θα συνέβαινε εάν διαγραφόταν η εγγραφή με ΚωδΣυναλλαγής Θα χανόταν και το γεγονός ότι ο Δήμου διαχειρίζεται τις Προνομιακές Μετοχές Βήματα για ΚΜ BC: Λίστα με όλα τα γνωρίσματα Έλεγχος εάν κάθε γνώριμα μπορεί να είναι υποψήφιο κλειδί Για τα γνωρίσματα που δεν είναι κλειδιά δημιουργήστε μία σχέση για την κάθε συναρτησιακή εξάρτηση. Συσχετίστε το γνώρισμα με την αρχική σχέση

25 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις25 Κανονική Μορφή Boyce/Codd zΕπίπεδα κανονικοποίησης πλήρη διάταξη με την έννοια ότι σε κάθε σχέση που είναι σε ν+1 κανονική μορφή είναι αυτόματα και σε ν ΚΜ ενώ το αντίστροφο δεν ισχύει zΗ αναγωγή σε ΚΜ-ΒC είναι πάντα δυνατή. Οποιαδήποτε δεδομένη σχέση μπορεί πάντα να αντικατασταθεί με ένα ισοδύναμο σύνολο σχέσεων σε ΚΜ-ΒC zΣκοπός της αναγωγής είναι να αποφευχθεί ο πλεονασμός. Και ανωμαλίες ενημέρωσης

26 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις26 Εξάρτηση Πολλαπλών Τιμών zR σχέση, Α,Β,C, τυχαία υποσύνολα του συνόλου των γνωρισμάτων της R. τότε B πολλαπλά εξαρτημένο με Α ή Β-->>Α zΑ καθορίζει πολλαπλά το Β εάν σύνολο τιμών του Β που αντιστοιχούν σε δεδομένο ζεύγος (Α,C) στο R, εξαρτάται μόνο από την τιμή Α και ανεξάρτητο από την τιμή-C

27 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις27 Εξάρτηση Σύζευξης zR σχέση, Α,Β,..Ζ, τυχαία υποσύνολα του συνόλου των γνωρισμάτων της R. τότε R ικανοποιεί εξάρτηση σύζευξης *(Α,Β,…Ζ) εάν και μόνο εάν η R είναι ίση με τη σύζευξη των προβολών της πάνω στα Α,Β…Ζ Η τέταρτη κανονική μορφή εξετάζει άλλου είδους εξαρτήσεις, τις εξαρτήσεις πολλαπλών τιμών. Επίσης η πέμπτη κανονική μορφή απομακρύνει εξαρτήσεις σύζευξης.

28 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις28 ΤΕΤΑΡΤΗ Κανονική Μορφή Μία σχέση είναι σε 4ΚΜ εάν είναι σε BC-NF και δεν περιέχει εξαρτήσεις πολλαπλών τιμών (multivalued dependencies) z4ΚΜ εάν και μόνο εάν οι εξαρτήσεις πολλαπλών τιμών που ικανοποιεί είναι στην πραγματικότητα συναρτησιακές εξαρτήσεις που ξεκινούν από υποψήφια κλειδιά

29 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις29 ΤΕΤΑΡΤΗ Κανονική Μορφή Ο εργαζόμενος συμμετέχει σε πολλά έργα. Ο εργαζόμενος επιβλέπει περισσότερους του ενός εργαζομένους. ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣΕΡΓΟΕΠΙΒΛ-ΕΡΓΑΖΟΜ ΠΑΠΑΣΑΓΙΑΝΝΗΣ ΠΑΠΑΣΒΣΟΦΙΑ ΠΑΠΑΣΑΣΟΦΙΑ ΠΑΠΑΣΒΓΙΑΝΝΗΣ ΔΗΜΟΥ Α ΚΩΣΤΑΣ

30 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις30 ΤΕΤΑΡΤΗ Κανονική Μορφή ΛΥΣΗ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣΕΡΓΟ ΠΑΠΑΣΑ Β ΔΗΜΟΥΔ Α Β ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΣ ΠΑΠΑΣΓΙΑΝΝΗΣ ΠΑΠΑΣΣΟΦΙΑ ΔΗΜΟΥΚΩΣΤΑΣ ΔΗΜΟΥΝΙΚΗ ΔΗΜΟΥΣΤΕΛΛΑ

31 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις31 Πέμπτη Κανονική Μορφή z5ΚΜ εάν και μόνο εάν οι μόνες εξαρτήσεις σύζευξης που ικανοποιεί είναι στην πραγματικότητα συναρτησιακές εξαρτήσεις που ξεκινούν από υποψήφια κλειδιά

32 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις32 ΆΛΛΕΣ ΚΜ ΚΜ ΠΟΚ(ΠΕΔΙΟΥ ΟΡΙΣΜΟΥ-ΚΛΕΙΔΙΩΝ)  Μια δέσμευση που λέει ότι οι τιμές ενός δεδομένου γνωρίσματος παίρνονται από ένα καθορισμένο πεδίο ορισμού  Μια δέσμευση που ορίζει ότι κάποιο γνώρισμα ή συνδυασμός γνωρισμάτων είναι υποψήφιο κλειδί ΚΜ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΥ- ΕΝΩΣΗΣ Δίνει απαντήσεις σε ερωτήσεις που η θεωρία της κανονικοποίησης δεν δίνει απαντήσεις. Κακοί σχεδιασμοί.

33 Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις33 De-Normalization zΥπάρχουν περιπτώσεις όπου μπορεί γίνει να από- κανονικοποίηση των σχέσεων ώστε να επιτευχθεί καλύτερη απόδοση της βάσης


Κατέβασμα ppt "Συν. εξαρτήσεις κ Κανονικοποιήσεις1 Συναρτησιακές εξαρτήσεις zΈστω R μια σχέση και έστω ότι τα Χ και Υ είναι τυχαία υποσύνολα του συνόλου των γνωρισμάτων."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google