Задание 1. Химические элементы
1. г) Название
2. в) (Место открытия = Франция ИЛИ Место открытия = Россия) И (Год > 1900 И Год <= 2000)
3. а) 7,5,6,3,4,8,1,2
4. г) 4,6,8
5. 5, 8, 4, 2, 3, 6, 7, 1
Задание 2.
1. Класс объектов
2. В, А, С
3. 1) Реляционной бд
4. 2) только б
5. 1. Возможные ключи – С) любой набор атрибутов, однозначно идентифицирующих запись в таблице.
2. Первичные ключи – Е) совокупность атрибутов, однозначно идентифицирующих запись в таблице.
3. Альтернативные ключи – А) возможные ключи, которые не являются первичными.
4. Общим ключом – Д) любой атрибут, используемый для объединения 2 таблиц.
5. Внешним ключом – В) совокупность атрибутов, ссылающихся на первичный или альтернативный ключ другой сущности.
6. 1) один к одному
7. 1) словарь данных
8. 3)минимальные затраты 5) целостность
Задание 3.
Для устранения из БД избыточных функциональных зависимостей между полями таблиц используется т.н. нормализация – процесс преобразования БД к виду, соответствующему одной из т.н. нормальных форм. Понятие нормальной формы было введено Эдгаром Коддом при создании реляционной модели БД. Основное назначение нормальных форм – обеспечение минимальной избыточности данных, содержащихся в базе.
Каждая нормальная форма представляет собой определенное условие, которому должна соответствовать таблица базы данных. Если таблица не соответствует нормальной форме, она может быть приведена к ней (нормализована) за счет декомпозиции, т.е. разбиения на несколько таблиц, связанных между собой. Обычно выделяют следующие нормальные формы:
• Первая нормальная форма (1NF). Таблица находится в первой нормальной форме, если каждое из ее полей содержит только одно значение, и все строки различны.
• Вторая нормальная форма (2NF). Таблица находится во второй нормальной форме, если она находится в первой нормальной форме, и при этом любое ее поле, не входящее в состав первичного ключа, зависит от первичного ключа, но при этом не находится в зависимости от какой-либо его части.
• Третья нормальная форма (3NF). Таблица находится в третьей нормальной форме, если она находится во второй нормальной форме, и при этом любое ее неключевое поле функционально зависит только от первичного ключа.
Также известны нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF), четвертая и пятая нормальные формы (4NF и 5NF), но они при разработке БД используются сравнительно редко.
Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, потенциально приводящей к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение.
Процесс преобразования отношений базы данных к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией. Нормализация предназначена для приведения структуры БД к виду, обеспечивающему минимальную логическую избыточность, и не имеет целью уменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или увеличение физического объёма базы данных.[1] Конечной целью нормализации является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в базе данных информации.
Нормальные формы
Переменная отношения находится в первой нормальной форме тогда и только тогда, когда в любом допустимом значении отношения каждый его кортеж содержит только одно значение для каждого из атрибутов. Конкретнее, рассматриваемая таблица должна удовлетворять следующим пяти условиям:
6. Нет упорядочивания строк сверху-вниз (другими словами, порядок строк не несет в себе никакой информации).
7. Нет упорядочивания столбцов слева-направо (другими словами, порядок столбцов не несет в себе никакой информации).
8. Нет повторяющихся строк.
9. Каждое пересечение строки и столбца содержит ровно одно значение из соответствующего домена (и больше ничего).
10. Все столбцы являются обычными[1].
Переменная отношения находится во второй нормальной форме тогда и только тогда, когда она находится в первой нормальной форме и каждый неключевой атрибутнеприводимо зависит от её потенциального ключа. Вторая нормальная форма по определению запрещает наличие неключевых атрибутов, которые вообще не зависят от потенциального ключа. Таким образом, вторая нормальная форма в том числе запрещает создавать отношения как несвязанные (хаотические, случайные) наборы атрибутов.
3ая форма
Переменная отношения R находится в 3NF тогда и только тогда, когда выполняются следующие условия:
· R находится во второй нормальной форме.
· ни один неключевой атрибут R не находится в транзитивной функциональной зависимости от потенциального ключа R.
Нормальная форма Бойса-Кодда ( BCNF) — одна из возможных нормальных форм отношения в реляционной модели данных.
Переменная отношения находится в BCNF тогда и только тогда, когда каждая её нетривиальная и неприводимая слева функциональная зависимость имеет в качестве своего детерминанта некоторый потенциальный ключ[1].
Менее формально, переменная отношения находится в нормальной форме Бойса-Кодда тогда и только тогда, когда детерминанты всех ее функциональных зависимостей являются потенциальными ключами.
Переменная отношения R находится в четвёртой нормальной форме, если она находится в НФБК и все нетривиальные многозначные зависимости фактически являются функциональными зависимостями[1] от её потенциальных ключей.
Эквивалентная формулировка определения:
Переменная отношения R находится в четвёртой нормальной форме тогда и только тогда, когда в случае существования таких подмножеств A и B атрибутов этой переменной отношения R, для которых выполняется нетривиальная многозначная зависимость A →→ B, все атрибуты переменной отношения R также функционально зависят от А[2].
Для определения пятой нормальной формы следует предварительно ввести понятие зависимости соединения, которое, в свою очередь основано на понятии декомпозиции без потерь.
Декомпозицией[1] отношения R называется замена R на совокупность отношений {R1, R2,... , Rn} такую, что каждое из них есть проекция R, и каждый атрибут R входит хотя бы в одну из проекций декомпозиции.
Декомпозиция называется декомпозицией без потерь, если R' в точности совпадает с R.
Неформально говоря, при декомпозиции без потерь отношение «разделяется» на отношения-проекции таким образом, что из полученных проекций возможна «сборка» исходного отношения с помощью операции естественного соединения.
Если декомпозиция любого допустимого значения R на отношения, состоящие из множеств атрибутов A, B, ..., Z, является декомпозицией без потерь, говорят, что переменная отношения R удовлетворяет зависимости соединения *{А, В, . . . , Z}[3].
!Отношение находится в пятой нормальной форме (иначе — в проекционно-соединительной нормальной форме) тогда и только тогда, когда каждая нетривиальнаязависимость соединения в нём определяется потенциальным ключом (ключами) этого отношения[2].
Доменно-ключевая нормальная форма (DKNF) Переменная отношения находится в ДКНФ тогда и только тогда, когда каждое наложенное на неё ограничение является логическим следствием ограничений доменов и ограничений ключей, наложенных на данную переменную отношения.
Переменная отношения находится в шестой нормальной форме тогда и только тогда, когда она удовлетворяет всем нетривиальным зависимостям соединения. Из определения следует, что переменная находится в 6НФ тогда и только тогда, когда она неприводима, то есть не может быть подвергнута дальнейшей декомпозиции без потерь. Каждая переменная отношения, которая находится в 6НФ, также находится и в 5НФ.