وابستگی کامل عملکردی bd. وابستگی عملکردی پایگاه داده

سخنرانی های شماره 8-9.

وابستگی عملکردی فرم های معمولی

هدف درس: آشنا کردن دانش آموزان با تعریف وابستگی عملکردی ویژگی ها، مفهوم عادی سازی رابطه اولیه، صحبت در مورد دلایلی که منجر به نیاز به عادی سازی پرونده های رکورد می شود، معرفی راه هایی برای اطمینان از سطح مورد نیاز از نرمال بودن جدول، برای تعیین اشکال عادی با استفاده از یک مثال خاص.

وابستگی های عملکردی

نظریه عادی سازی، مانند نظریه پایگاه داده به طور کلی، مبتنی بر یک دستگاه ریاضی است که مبتنی بر نظریه مجموعه ها و عناصر جبر است.

همان داده ها را می توان در جداول (روابط) گروه بندی کرد. روش های مختلف. گروه بندی ویژگی ها در روابط باید منطقی باشد (به عنوان مثال، تکرار داده ها باید حداقل باشد) و فرآیندهای پردازش و به روز رسانی آنها را ساده کند. حذف افزونگی داده ها یکی از مهمترین وظایف طراحی پایگاه داده است و با نرمال سازی انجام می شود.

عادی سازی جداول (روابط)- این یک دستگاه رسمی محدودیت در تشکیل جداول (روابط) است که به شما امکان می دهد تکراری را از بین ببرید ، از سازگاری موارد ذخیره شده در پایگاه داده اطمینان حاصل کنید و هزینه های کار برای نگهداری (ورود ، تصحیح) پایگاه داده را کاهش دهید. فرآیند عادی سازی شامل تجزیه (تجزیه) روابط اولیه پایگاه داده به بیشتر است رابطه ساده. هر مرحله از این فرآیند، طرح روابط را به اشکال متوالی متوالی می آورد. برای هر مرحله از عادی سازی، مجموعه ای از محدودیت ها وجود دارد که روابط پایگاه داده باید آنها را برآورده کند. عادی سازی به شما امکان می دهد اطلاعات غیر کلیدی اضافی را از جداول پایگاه داده حذف کنید.

ابتدا چند مفهوم را یادآوری می کنیم:

صفت سادهصفتی است که مقادیر آن تقسیم ناپذیر است. به عبارت دیگر، هیچ فیلدی از نوع نام کامل یا آدرس در جدول وجود ندارد - آنها در مورد اول به قسمت های نام خانوادگی، نام، نام خانوادگی و در مورد دوم به فیلدهای کد پستی، شهر و غیره تجزیه می شوند. .

ویژگی پیچیده ( مرکب ).از ترکیب چندین صفت اتمی به دست می آید، در غیر این صورت نامیده می شود برداریا جمع آوری داده ها

تعریف وابستگی عملکردی:اجازه دهید ایکسو Y صفات یک رابطه هستند. اگر در هر زمان یک مقدار دلخواه ایکسمربوط به یک مقدار از Y است، سپس Y از نظر عملکردی وابسته است از X (X→Y)

اگر کلید مرکب باشد، هر ویژگی باید به کل کلید بستگی داشته باشد، اما نمی تواند از نظر عملکردی به هیچ بخشی از کلید ترکیبی وابسته باشد، یعنی. وابستگی عملکردی شکل دارد (X 1 , X 2 , ..., X)→Y.

وابستگی عملکردی ممکن است کامل یا ناقص باشد.

اعتیاد ناقصوابستگی یک ویژگی غیر کلیدی به بخشی از یک کلید ترکیبی نامیده می شود .

وابستگی عملکردی کاملوابستگی یک ویژگی غیر کلیدی به کل کلید ترکیبی و نه به قطعات آن نامیده می شود.

تعریف وابستگی تابعی انتقالی:اجازه دهید X، Y، Z- سه ویژگی برخی از رابطه ها. در این تام ایکس است→Y و Y→ز،اما مطابقت معکوس وجود ندارد، یعنی Y به Z بستگی ندارد و X به Z بستگی ندارد Y.بعد این را می گویند زبه طور گذرا به X بستگی دارد.

تعریف وابستگی چند ارزشی:بگذارید X و Y صفات یک رابطه باشند. ویژگی Y به شدت وابستهاز ویژگی X if. هر مقدار X مربوط به مجموعه ای از مقادیر Y است که با سایر ویژگی های رابطه مرتبط نیستند. وابستگی های چند ارزشی می توانند یک به چند (1:M)، چند به یک (M:1) یا چند به چند (M:M) باشند که به ترتیب نشان داده می شوند: X=>Y، Y<=X и X<=>به عنوان مثال، یک معلم چندین موضوع را تدریس می کند و هر موضوع می تواند توسط چندین معلم تدریس شود، سپس یک نام وابستگی وجود دارد. <=> موضوع.

بیایید مثال زیر را در نظر بگیریم: فرض کنید یک پایگاه داده در مورد معلمان برای بخش آموزشی دانشکده ایجاد شده است که شامل ویژگی های زیر است:

نام کامل - نام خانوادگی و حروف اول معلم (تصادف نام خانوادگی و حروف اول مستثنی است).

موقعیت - موقعیتی که معلم دارد.

حقوق، دستمزد معلم است.

تجربه - تجربه تدریس. D_Stage - پاداش ارشدیت.

بخش - شماره بخشی که معلم در آن ثبت نام کرده است.

موضوع - نام موضوع (رشته) خوانده شده توسط معلم.

گروه - تعداد گروهی که معلم در آن کلاس ها را برگزار می کند.

نوع کلاس - نوع کلاس هایی که توسط معلم در گروه مطالعه برگزار می شود.

نگرش اولیه معلم

اطلاعات همیشه دارای علاقه پویایی کافی بوده است. توسعه زبان های برنامه نویسی، پایگاه داده های رابطه ایداده ها و فناوری اطلاعات محتوا و ساختار مورد علاقه را به شدت تغییر داده است. یک سیستم دقیق خاص از نمایندگی ها ایجاد شده است. رسمی سازی، ریاضیات دقیق و روابط دودویی تبدیل به یک زمینه موفق و به سرعت در حال توسعه از دانش و تجربه شده است.

دنیای طبیعی اطلاعات پویایی خود را تغییر نداده و با توسعه محتوا و ساختار، به ارتفاعات جدیدی رسیده است. اشکال صاف دارد و در طبیعت چیزی وجود ندارد "مستطیل شکل". اطلاعات، البته، خود را به رسمیت می بخشد، اما پویایی دارد، نه تنها داده ها و الگوریتم های پردازش آنها در حال تغییر هستند، بلکه خود وظایف و حوزه های کاربردی آنها در حال تغییر هستند.

اطلاعات > رسمی سازی >> داده ها

اطلاعات به یک ساختار اطلاعاتی، یک پایگاه داده ...) همانطور که برنامه نویس آن را می بیند، تبدیل می شود. هیچ تضمینی وجود ندارد که این دیدگاه درست باشد، اما اگر برنامه او کار را انجام دهد، داده‌ها احتمالاً مناسب ارائه شده‌اند.

این سوال که چگونه اطلاعات به درستی رسمی شده است یک مسئله زمان است. تا به حال، مفهوم دینامیک (خود انطباق با تغییر شرایط استفاده) تنها یک رویا برنامه نویسی است.

وابستگی عملکردی: " تصمیم درست= برنامه (برنامه نویس)" و شرط: "مطابقت مداوم با کار" در اکثر موارد معتبر است، اما فقط با هم. اما این مبنای ریاضی نیست که هنگام ایجاد پایگاه داده استفاده می شود.

بیان مستقیم: دینامیک طبیعی و پیوسته اطلاعات و الگوریتم های حل مسائل همیشه صادق است. و اینها روابط دوتایی + ریاضیات دقیق + ساختارهای رسمی دقیق، + ...

و پایگاه های داده

نحوه ذخیره داده ها برای مدت طولانی بی اهمیت بوده است رمیا دستگاه خارجی. جزء سخت افزاری به سرعت ثابتی از توسعه رسیده است و فراهم می کند کیفیت خوبدر حجم های بزرگ

گزینه های اصلی ذخیره سازی که در موارد استفاده از داده ها متفاوت است عبارتند از:

• فایل ها؛
• پایگاه داده.

اولی در اختیار برنامه نویس است (چه چیزی بنویسیم، در چه قالبی، چگونه آن را انجام دهیم، چگونه بخوانیم ...)، دومی بلافاصله نیاز به دانستن یک وابستگی عملکردی ساده را به ارمغان می آورد.

سرعت بازیابی و نوشتن اطلاعات هنگام کار با فایل ها (با حجم مناسب و نه نجومی) بسیار سریع است و سرعت عملیات مشابه با پایگاه داده گاهی می تواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

تجربه شخصی و ذهن جمعی

در تاریخ تلاش هایی برای فراتر رفتن از محدودیت های به دست آمده وجود داشته است، اما تا به امروز پایگاه های داده رابطه ای غالب هستند. پتانسیل نظری زیادی انباشته شده است، تمرین کاربرد گسترده است و توسعه دهندگان واجد شرایط هستند.

توسعه دهندگان پایگاه داده مفهوم وابستگی عملکردی را به برنامه نویس تحمیل می کنند، حتی اگر او قصد استفاده از تجربیات غنی ریاضی و منطقی را در ساخت ساختارهای اطلاعاتی پیچیده، کار با آنها، نمونه برداری و ثبت اطلاعات نداشته باشد.

حتی در مورد سادهبرنامه نویس به منطق پایگاه داده ای که برای کار با آن انتخاب می کند بستگی دارد. هیچ تمایلی به پیروی از قوانین وجود ندارد، می توانید از فایل ها استفاده کنید، فایل های زیادی و تعداد زیادی دریافت می کنید تجربه شخصی. زمان شخصی زیادی صرف خواهد شد و کار در مدت زمان طولانی حل خواهد شد.

هرچقدر هم که مثال‌هایی از وابستگی عملکردی پیچیده به نظر می‌رسند، اصلاً نیازی به فرو رفتن در اعماق معنا و منطق نیست. اغلب باید تشخیص داد که ذهن جمعیموفق به ایجاد پایگاه های داده عالی، اندازه های مختلفو عملکرد:

• اوراکل جامد;
• درخواست کننده MS SQL Server.
• MySQL محبوب

پایگاه داده های رابطه ای عالی با شهرت خوب، استفاده آسان، سریع در دستان درست. استفاده از آنها باعث صرفه جویی در زمان می شود و نیازی به نوشتن یک برگه کد کمکی دیگر را از بین می برد.

ویژگی های برنامه نویسی و داده ها

برای مدت طولانی، برنامه نویسی این بیماری را دارد که دائماً چیزی را بازنویسی می کند، کارهای پیشینیان را تکرار می کند تا به نحوی چیزی را با اطلاعات تغییر یافته، وظیفه یا شرایط استفاده از آن تطبیق دهد.

ویژگی وابستگی عملکردی این است که مانند برنامه نویسی، یک اشتباه می تواند بسیار گران باشد. کار به ندرت آسان است. معمولاً در جریان رسمی سازی اطلاعات، نمایش پیچیده ای از داده ها به دست می آید. معمولاً عناصر آنها متمایز می شوند، سپس آنها توسط کلیدها به روابط خاصی مرتبط می شوند، سپس الگوریتم های تشکیل جداول، پرس و جوها، الگوریتم های استخراج اطلاعات تنظیم می شوند.

غالبا پراهمیتدارای یک اتصال به رمزگذاری است. همه پایگاه های داده ارائه نمی دهند راه حل های موبایل، اغلب می توانید با یک MySQL کاملاً تنظیم شده روبرو شوید که ده ها پایگاه داده روی آن قرار دارند و به طور کامل و پایدار کار می کنند، توسعه دهنده را مجبور می کند تا پایگاه داده یازدهم را بسازد. مشابه آن هاکه قبلاً آنجا هستند.

مواقعی هست که هاست اشتراکیعملکرد PHP را محدود می کند و این بر برنامه نویسی دسترسی به پایگاه داده تأثیر می گذارد.

AT برنامه نویسی مدرنمسئولیت الگوریتم برنامه معادل مسئولیت ایجاد مدل داده است. همه چیز باید کار کند، اما همیشه نباید در طبیعت تئوری فرو رفت.

DB: وابستگی ساده به داده ها

اول از همه، مفهوم پایگاه داده هم یک پایگاه داده به عنوان یک سیستم مدیریتی (مثلاً MySQL) و هم یک ساختار اطلاعاتی خاص است که داده های کار و روابط بین آنها را منعکس می کند. یکی پایگاه داده MySQLهر تعداد از ساختارهای اطلاعاتی را در زمینه های مختلف کاربردی "نگهداری" می کند. یکی پایه اوراکل، می تواند فراهم کند فرآیندهای اطلاعاتی شرکت بزرگیا یک بانک، برای کنترل امنیت و ایمنی داده ها در بالاترین سطح، بر روی انواع کامپیوترهای واقع در فاصله متفاوت، در محیط های مختلف ساز.

به طور کلی پذیرفته شده است که رابطه اصلی ترین چیز در آن است مدل رابطه ای. یک رابطه ابتدایی مجموعه ای از ستون ها با نام و ردیف هایی با مقادیر است. کلاسیک "مستطیل"(جدول) - پیشرفت ساده و مؤثر. پیچیدگی و وابستگی عملکردی یک پایگاه داده از زمانی شروع می شود "مستطیل ها"شروع به تعامل با یکدیگر می کنند.

نام هر ستون در هر جدول باید در زمینه کار منحصر به فرد باشد. داده های یکسان نمی تواند در دو جدول باشد. معنی مفاهیم را بشناسید:

• "تعریف موجودیت"؛
• "حذف افزونگی"؛
• "رفع روابط"؛
• "اطمینان از اعتبار".

یک ضرورت اولیه برای استفاده از پایگاه داده و ساخت مدل داده برای یک کار خاص.

نقض هر یک از این مفاهیم - راندمان پایین الگوریتم، نمونه گیری کند داده، از دست دادن داده ها و سایر مشکلات.

وابستگی عملکردی: منطق و معنا

شما نمی توانید در مورد چندین رابطه مطالعه کنید، در مورد این واقعیت که یک تابع مطابقت مجموعه ای از آرگومان ها با مجموعه ای از مقادیر است، و یک تابع نه تنها یک فرمول یا یک نمودار است، بلکه می تواند توسط مجموعه ای از مقادیر تنظیم شود. - یک میز

لزومی ندارد، اما نشان دادن یک وابستگی عملکردی به هیچ وجه ضرری ندارد:

F(x1، x2، …، xN) = (y1، y2، …، yN).

اما حتما متوجه شده اید که ورودی یک جدول است، خروجی نیز یک جدول یا راه حل خاص. به طور معمول، یک وابستگی عملکردی منطق روابط بین جداول، پرس و جوها، امتیازات، راه‌اندازها، رویه‌های ذخیره شده و سایر لحظات (مولفه‌های) پایگاه داده را ایجاد می‌کند.

معمولاً جداول به یکدیگر و سپس به نتیجه تبدیل می شوند. اما استفاده از وابستگی عملکردی فقط به چنین ایده ای محدود نمی شود. برنامه نویس خودش نمایشی از تصویر داده را می سازد، ساختار اطلاعات... فرقی نمی کند اسمش را چه می گذارید، اما اگر روی یک پایگاه داده خاص کار می کند، باید بر اساس منطق آن ساخته شود، معنی آن و لهجه زبان مورد استفاده، معمولا SQL را در نظر بگیرید.

می توان استدلال کرد که ویژگی های وابستگی عملکردی یک پایگاه داده از طریق گویش پایگاه داده مورد استفاده قابل دسترسی است. زبان SQL. اما درک این نکته بسیار مهمتر است: پس از همه فراز و نشیب های توسعه، پایگاه داده های زیادی باقی نمانده است، اما گویش ها و ویژگی های بسیاری از این زبان وجود دارد. ساختارهای داخلیدر پایگاه ها نیز

درباره اکسل خوب قدیمی

وقتی کامپیوتر خودش را با جنبه مثبت، جهان بلافاصله به برنامه نویسان و کاربران تقسیم شد. به عنوان یک قاعده، اولین استفاده:

• پی اچ پی، پرل، جاوا اسکریپت، سی پلاس پلاس، دلفی.
• MySQL، Oracle، Visual FoxPro.

• کلمه.
• برتری داشتن.

برخی از کاربران موفق به انجام کارهای خود (بدون کمک برنامه نویسان) در پایگاه داده Word می شوند - یک مزخرف واقعی.

تجربه کاربری در اکسل برای ایجاد پایگاه داده عملی و جالب است. نکته مهم این است که اکسل به خودی خود کاربردی، رنگارنگ و کاربردی است.

ایده جدولی مفهوم وابستگی عملکردی را به روشی واضح و قابل دسترس تعریف می کند، اما هر پایگاه داده دارای تفاوت های ظریف است. هر کدام "چهره" خود را دارند، اما همه از اکسل گرفته تا اوراکل مربع های ساده، یعنی جداول را دستکاری می کنند.

با توجه به اینکه اکسل به هیچ وجه یک پایگاه داده نیست، بلکه بسیاری از کاربران (غیر برنامه نویسان) از آن استفاده می کنند و اوراکل پیچیده ترین و قدرتمندترین دستاورد یک تیم بزرگ از توسعه دهندگان در زمینه پایگاه داده است، طبیعی است که اعتراف کنیم که یک پایگاه داده یک برنامه نویس (تیم) خاص در مورد آن است وظیفه خاصو تصمیم او

وابستگی کارکردی چیست، به چه چیزی، کجا، چرا ... فقط برای نویسنده یا گروهی از آنها آشکار است.

درباره جایی که روابط رابطه‌ای می‌روند

پیشرفت علمی و فناوری یک روش بسیار دردناک و گاه بی رحمانه است. اگر به یاد داشته باشید که پایگاه‌های اطلاعاتی چگونه شروع شدند، *.dbf چیست، چگونه سایبرنتیک مورد انگ قرار گرفت، سپس آنها عاشق علوم کامپیوتر شدند و شروع به ایجاد موانع برای حرکت کردند. فناوری پیشرفتهدر سطح کشور، مشخص می شود که چرا پایگاه داده های رابطه ای اینقدر بادوام و خوب هستند. چرا سبک کلاسیکبرنامه نویسی تا به امروز زندگی می کند و برنامه نویسی شی گرا به سادگی مورد استقبال قرار می گیرد، اما هنوز بر آن مسلط نیست.

مهم نیست چقدر زیباست وابستگی عملکردی در زمینه ریاضیات:

این یک رابطه دوتایی نیست، به طور دقیق تر، فرصتی است برای بازاندیشی در مورد ایده ایجاد روابط بین بسیاری از ویژگی ها، برای بررسی روابط "یک به بسیاری"، "بسیاری به یک"، "بسیاری به بسیاری" یا "بسیاری" به طور کلی و یکی به طور خاص».

گزینه های زیادی برای روابط وجود دارد. این ریاضی با منطق است و سختگیر است! اطلاعات ریاضیات خاص خودش است. در آن، فقط با یک منفی بسیار بزرگ می توان از رسمی صحبت کرد.

شما می توانید کار بخش پرسنل را رسمی کنید، یک سیستم کنترل خودکار برای تولید روغن یا تولید شیر، نان بنویسید، یک نمونه تهیه کنید. پایگاه عظیمگوگل، یاندکس یا رامبلر، اما نتیجه همیشه ثابت خواهد بود و هر لحظه از زمان یکسان است!

اگر وابستگی تابعی = منطق دقیق و ریاضی = مبنای پایگاه های داده است، پس از چه نوع پویایی می توانیم صحبت کنیم. هر راه حلی رسمی خواهد بود، هر مدل داده رسمی + الگوریتم دقیق = راه حل دقیق و بدون ابهام. اطلاعات و دامنه هر برنامه ای همیشه در حال تغییر است.

نمونه موتور جستجودر یک عبارت جستجو نمی‌تواند در یک یا دو ساعت و قطعاً در یک روز یکسان باشد - اگر عبارت جستجوبه حوزه اطلاعاتی اطلاق می شود که در آن تعداد سایت ها، منابع، دانش و سایر عناصر به طور مداوم در حال تغییر است.

حتی اگر برنامه کاملاً ریاضی باشد و پایگاه داده آن حتی به دینامیک فکر نکند، همه چیز همیشه یک خط است. و رشته دارای طول است. و نمی تواند بی نهایت باشد. حتی نمی تواند یک متغیر باشد، فقط یک متغیر شرطی است. از جمله اینکه هر بانک اطلاعاتی با دستگاه ریاضی و باینری- بروکراتیک خود تشریفات زیادی را تحمیل می کند و این سرعت + کیفیت نمونه برداری و پردازش اطلاعات است.

و اگر فیلدهای خاصی در پایگاه داده اعداد هستند، به خصوص واقعی، موارد زیر به محدودیت ها اضافه می شود: تعداد ارقام، وجود حرف "e"، قالب ارائه - به طور خلاصه، همه جا و همیشه داریم. مهم ویژگی های وابستگی عملکردی پایگاه داده:رشته هایی با طول متغیر مشروط با تشریفات باینری زیاد و محدودیت های ریاضی سخت.

اگر لحن را تغییر دهید و به نبض پویایی گوش دهید، همه چیز را می توان به اشیاء تبدیل کرد. به عنوان اولین تقریب، نام ستون در جدول یک شی است، لیست نام ها نیز یک شی است، به طور خلاصه، جدول شی هدر است و شامل نام ستون های سربرگ است. و ممکن است کلاهی وجود نداشته باشد ...

اما جدول می تواند ردیف داشته باشد. و ممکن است مقادیری در یک رشته وجود داشته باشد. و چرا باید همیشه یک تعداد باشند. میز مربع کامل- این یک ویژگی خاص و در بیشتر موارد خصوصی است.

اگر همه ساختارهای پایگاه داده را به عنوان اشیا نشان دهیم، ممکن است مجبور نباشیم روابط دودویی دقیق بسازیم. یک معنای طبیعی و واقعی در این وجود دارد، اگر فقط به این دلیل که، طبق منطق عینی (قطعاً نه ریاضی)، پویایی اطلاعات و محیطی که وظایف در آن وجود دارد را منعکس می کند.

ویژگی B از نظر عملکردی وابسته استاز ویژگی A اگر هر مقدار A دقیقاً با یک مقدار B مطابقت داشته باشد.

تعیین: A → B. این بدان معناست که در تمام تاپل هایی با مقدار یکسان ویژگی A، ویژگی B نیز مقدار یکسانی خواهد داشت.

اگر وابستگی عملکردی به شکل A → B و B → A وجود داشته باشد، بین A و B وجود دارد مکاتبات یک به یک، یا وابستگی عملکردی. O

تعیین: A↔B یا B↔A.

اگر رابطه در 1NF باشد، تمام ویژگی‌های غیرکلیدی از نظر عملکردی به کلید با درجات وابستگی متفاوت وابسته هستند.

وابستگی جزئی(وابستگی عملکردی جزئی) - وابستگی یک ویژگی غیر کلیدی به بخشی از یک کلید ترکیبی.

وابستگی عملکردی کامل- وابستگی یک ویژگی غیر کلیدی به کل کلید ترکیبی.

وابستگی گذرا

ویژگی C به ویژگی A بستگی دارد به صورت گذرا(وجود دارد وابستگی گذرااگر برای صفت A، B، C شرایط A→B و B→C برقرار باشد، هیچ رابطه معکوس وجود ندارد.

اعتیاد چندگانه

برای ویژگی R B به شدت وابستهاز ویژگی A، اگر هر مقدار A با مجموعه ای از مقادیر B مطابقت دارد که با سایر ویژگی های R مرتبط نیستند.

نشانه گذاری: A=>B، A<=B, A<=>ب

ویژگی های متقابل مستقل

دو یا چند صفت نامیده می شوند مستقل متقابلاگر هیچ یک از این صفات از نظر عملکردی به سایر ویژگی ها وابسته نباشد.

نشانه گذاری: A →B، A=B.

فرم های معمولی:

اولین فرم معمولی (1NF). یک رابطه در 1NF است اگر همه صفات آن ساده باشند (یک مقدار داشته باشند).

فرم معمولی دوم(2NF). یک رابطه در 2NF است اگر در 1NF باشد و هر ویژگی غیر کلیدی از نظر عملکردی به کلید اولیه (کامپوزیت) وابسته باشد.

فرم سوم عادی(3NF). یک رابطه در 3NF است اگر و فقط در صورتی که تمام ویژگی های رابطه متقابلاً مستقل و کاملاً به کلید اصلی وابسته باشند.

فرم معمولی بویس-کاد(NFBK). یک رابطه در BCNF است اگر در 3NF باشد و هیچ وابستگی کلیدی (ویژگی های کلید ترکیبی) به ویژگی های غیر کلیدی وجود نداشته باشد.

فرم چهارم عادی(4NF). یک رابطه در 4NF است اگر و فقط اگر یک وابستگی چند ارزشی A => B وجود داشته باشد، و تمام ویژگی های دیگر رابطه از نظر عملکردی به A وابسته هستند.

فرم نرمال پنجم(5NF). یک رابطه در 5NF است اگر در 4NF باشد و وابستگی های اتصال را با توجه به پیش بینی های خود ارضا کند.

ششمین فرم عادی(6NF). یک رابطه در 6NF است اگر و فقط اگر نتوان آن را بدون از دست دادن بیشتر تجزیه کرد.

اطمینان از یکپارچگی و یکپارچگی داده ها در پایگاه داده

پاسخ :

تمامیت- این یک ویژگی پایگاه داده است، به این معنی که حاوی اطلاعات کامل، سازگار و به اندازه کافی منعکس کننده حوزه موضوعی است.

تمیز دادن:

تمامیت بدنی- دسترسی دسترسی فیزیکیبه داده ها و اینکه داده ها از بین نمی روند.

یکپارچگی منطقی- عدم وجود خطاهای منطقی در پایگاه داده، که شامل نقض ساختار پایگاه داده یا اشیاء آن، حذف یا تغییر است. پیوندهای ایجاد شدهبین اشیا و غیره

حفظ یکپارچگی پایگاه داده شامل موارد زیر است:

بررسی یکپارچگی (کنترل)

بازیابی در صورت عدم تطابق در پایگاه داده.

حالت یکپارچگی توسط محدودیت های یکپارچگی(شرایطی که داده ها باید برآورده شوند). دو نوع محدودیت یکپارچگی:

محدود کردن مقادیر ویژگی رابطه. مثلا: شرط عدم اعتبار مقادیر NULL، نامعتبر بودن مقادیر تکراری در ویژگی ها، کنترل مالکیت مقادیر ویژگی یک محدوده معین.

محدودیت های ساختاری در تاپل های رابطه. الزامات را تعریف می کند یکپارچگی نهاد و یکپارچگی مرجع.

مورد نیاز یکپارچگی موجودیتآن است هر تاپلی از یک رابطه باید با هر تاپلی دیگر از این رابطه متفاوت باشدبه عبارت دیگر، هر رابطه ای باید داشته باشد کلید اصلی.

مورد نیاز یکپارچگی پیونداین است که برای هر مقدار کلید خارجی جدول والد، باید یک ردیف در جدول فرزند با همان مقدار کلید اصلی وجود داشته باشد.

روش نهاد-رابطه

پاسخ :

روش نهاد-رابطه(روش نمودار ER) روشی مبتنی بر استفاده از نمودارها است که به ترتیب نمودارهای نمونه ER و نمودارهای نوع ER نامیده می شوند.

مفاهیم اساسی

ذاتیک شی است که اطلاعات مربوط به آن در پایگاه داده ذخیره می شود.

صفتیک ویژگی یک موجودیت است.

کلید نهادیک ویژگی (مجموعه ای از ویژگی ها) است که برای شناسایی یک نمونه موجود استفاده می شود.

ارتباط بین نهادهاوابستگی بین ویژگی های این موجودات است.

ابزارهای گرافیکیبرای وضوح و راحتی طراحی استفاده می شود:

نمودارER-کپی ها;

نمودارER-نوعیا ER-نمودار.

بر اساس تجزیه و تحلیل نمودارهای ER، روابط پایگاه داده طراحی شده شکل می گیرد. این درجه ارتباط بین موجودیت ها و طبقه عضویت آنها را در نظر می گیرد.

درجه اتصالمشخصه رابطه بین موجودات است (1:1، 1:M؛ M:1؛ M:M).

کلاس عضویتموجودیت ها می توانند: اجباریو اختیاری.

ضروری- در صورتی که همه موارد واحد مورد نظر لزوماً در رابطه مورد بررسی مشارکت داشته باشند.

اختیاری- همه نمونه ها در اتصال در نظر گرفته شده شرکت نمی کنند.

مراحل طراحی پایگاه داده

پاسخ :

من. طراحی مفهومی- جمع آوری، تجزیه و تحلیل و ویرایش داده های مورد نیاز.

هدف: ایجاد مدل مفهومیداده های مبتنی بر ادراک کاربر از موضوع.

رویه ها:

تعریف نهادها و مستندات آنها.

تعریف روابط بین نهادها و مستندسازی آنها؛

ایجاد یک مدل دامنه؛

تعریف مقادیر مشخصه؛

تعریف کلیدهای اولیه برای موجودیت ها

II. طراحی منطقی- بر اساس مدل مفهومی، یک ساختار داده ایجاد می شود.

هدف: تبدیل یک مدل مفهومی بر اساس مدل داده انتخاب شده به یک مدل منطقی، مستقل از ویژگی های DBMS که در آینده برای پیاده سازی فیزیکی پایگاه داده استفاده می شود.

رویه ها:

انتخاب مدل داده؛

تعریف مجموعه ای از جداول و مستندات آنها.

عادی سازی جدول؛

تعیین الزامات برای حفظ یکپارچگی داده ها و مستندسازی آنها.

III. طراحی فیزیکی- تعریف ویژگی های داده و روش های دسترسی.

هدف: شرح یک پیاده سازی خاص از پایگاه داده، قرار دادن در حافظه خارجیکامپیوتر.

رویه ها:

طراحی جداول پایگاه داده;

طرح سازمان فیزیکی DB;

توسعه استراتژی حفاظت از پایگاه داده

چرخه حیات پایگاه داده

پاسخ :

چرخه عمر DBفرآیند طراحی، پیاده سازی و نگهداری سیستم های پایگاه داده است.

مراحل چرخه حیات پایگاه داده:

تحلیل و بررسی- تجزیه و تحلیل حوزه موضوعی و شناسایی الزامات آن، ارزیابی ارتباط سیستم.

طرح- ایجاد یک منطق ساختارهای پایگاه داده, توضیحات عملکردیمدل های برنامه و درخواست های اطلاعاتی

پیاده سازی- توسعه نرم افزار برای پایگاه داده، تست در حال انجام است.

بهره برداری و اسکورت.

مراحل چرخه عمر پایگاه داده:

برنامه ریزی از قبل– برنامه ریزی، اجرا پایگاه داده برنامه استراتژیکتوسعه پایگاه داده (چه برنامه هایی در حال استفاده هستند، چه عملکردهایی را انجام می دهند، چه فایل هایی با هر یک از این برنامه ها مرتبط هستند، و چه فایل ها و برنامه های جدیدی در دست توسعه هستند).

بررسی امکان سنجی- تأیید امکان سنجی فنی، عملیاتی و اقتصادی.

تعریف الزامات- انتخاب هدف پایگاه داده، شناسایی نیازهای اطلاعاتی پایگاه داده، الزامات سخت افزاری و نرم افزاری، تعیین نیازهای کاربر.

طراحی مفهومی- ایجاد یک طرح مفهومی.

پیاده سازی- آوردن مدل مفهومی به پایگاه داده عملکردی.

انتخاب و کسب DBMS لازم.

تبدیل مدل مفهومی به مدل منطقی و فیزیکی.

بر اساس اطلاعات مدل منطقییک طرح داده برای یک DBMS خاص ساخته شده است.

کدام فرآیندهای برنامه باید به عنوان رویه های ذخیره شده پیاده سازی شوند.

اعمال محدودیت هایی که برای اطمینان از یکپارچگی داده ها طراحی شده اند.

محرک های طراحی

توسعه استراتژی نمایه سازی و خوشه بندی، ارزیابی اندازه های میز، خوشه ها و شاخص ها.

تعریف سطوح دسترسی کاربر، توسعه و اجرای قوانین امنیتی.

توپولوژی شبکه پایگاه داده را توسعه دهید.

ایجاد فرهنگ لغت داده

پر کردن پایگاه داده

ایجاد نرم افزار کاربردی، کنترل مدیریت.

آموزش کاربر.

ارزیابی و بهبود طرح واره پایگاه داده.

قوانین ایجاد رابطه

پاسخ :

قوانین تشکیلروابط بر اساس موارد زیر است:

درجه ارتباط بین موجودات (1:1، 1:M، M:1، M:M)؛

کلاس عضویت نمونه های موجودیت (الزامی و اختیاری).

آ. هنگام در نظر گرفتن جنبه کمی فرآیندهای مختلف، تقریباً همیشه مشاهده می کنیم که متغیرها به یکدیگر بستگی دارند. به عنوان مثال، مسیر طی شده توسط یک جسم آزادانه در حال سقوط در خلاء فقط به زمان بستگی دارد، فشار در دیگ بخار تنها به دمای بخار بستگی دارد.

عمق اقیانوس در یک نقطه ثابت است، اما در نقاط مختلفمتفاوت است، فقط به دو متغیر بستگی دارد - به طول جغرافیایی و عرض جغرافیاییمکان ها

ارتفاع درخت در حال رشد به متغیرهای زیادی بستگی دارد - نور خورشید، رطوبت، مقدار مواد مغذی در خاک و غیره.

می بینیم که برخی از متغیرها به طور مستقل تغییر می کنند، آنها را متغیرها یا آرگومان های مستقل می نامند، در حالی که برخی دیگر به آنها وابسته هستند، آنها را تابع می نامند.

خود وابستگی را عملکردی می نامند. به هر حال، وابستگی عملکردی یکی از بیشترین موارد است مفاهیم مهمریاضیات

ب همیشه باید تشخیص داد که یک تابع به چه تعداد متغیر مستقل بستگی دارد. ساده ترین آنها برای مطالعه توابع یک متغیر است که ابتدا به آنها می پردازیم. مطالعه توابع بسیاری از متغیرها دشوارتر است، اما به هر نحوی به مطالعه توابع یک متغیر ختم می شود.

ج اگر بخواهیم به صورت ریاضی بنویسیم که متغیر y به y بستگی دارد، از نماد زیر استفاده می کنیم:

در این مدخل آمده است:

نه؛ باید فکر کرد که حرف در ضرب می شود، فقط مخفف کلمه "عملکرد" ​​است و کل نماد عبارت اختصاری (2) است.

به طور مشابه، اگر تابع U به دو آرگومان وابسته باشد، این وابستگی به صورت زیر نشان داده می شود:

در اینجا حروف f، x و y نیز فاکتور نیستند.

کاملاً واضح است که عملکرد سه آرگومان چهار یا بیشتر چگونه مشخص می شود.

به جای حرف، بیشتر از حروف دیگر استفاده می شود.

د رکوردهایی مانند (1) و (3) عمومی‌ترین نام‌گذاری‌های توابع هستند، زیرا می‌توان آنها را به عنوان هر توابعی درک کرد، و بنابراین، با در دست داشتن این نام‌گذاری‌ها، نمی‌توانیم چیزی در مورد ویژگی‌های این توابع بیاموزیم. .

برای اینکه بتوانید یک تابع را مطالعه کنید، باید آن را تعریف کنید.

ه. راه های زیادی برای تعریف یک تابع وجود دارد، اما همه آنها به سه نوع اصلی خلاصه می شوند:

1) یک تابع را می توان با جدولی از مقادیر عددی آن که مربوط به مقادیر عددی آرگومان آن است تعریف کرد.

2) تابع را می توان به صورت گرافیکی مشخص کرد.

3) تابع را می توان تنظیم کرد فرمول ریاضی.

f. بیایید مثال بزنیم. مشخص است که هنگام چرخش فلایویل، تنش هایی ایجاد می شود که تمایل به شکستن لبه آن دارد. اگر لبه چرخ از یک ماده همگن ساخته شده باشد، تنش ها فقط به سرعت چرخش بستگی دارد. با نشان دادن سرعت به عنوان v و ولتاژ در لبه به عنوان، می توانیم آن را بنویسیم

تئوری مقاومت مواد جدول زیر را برای مقادیر تابع (4) در صورتی که لبه از فولاد ریخته‌گری شده باشد نشان می‌دهد:

در اینجا v بر حسب متر بر ثانیه - نیوتن بر سانتی متر مربع اندازه گیری می شود.

مزیت بزرگ روش جدولی برای تنظیم یک تابع این است که اعداد موجود در جدول را می توان مستقیماً برای محاسبات مختلف استفاده کرد.

نقطه ضعف آن این است که هر جدولی نه برای همه مقادیر آرگومان، بلکه در فواصل زمانی معین داده می شود، بنابراین اگر مقادیر تابعی در جدول وجود نداشته باشد، باید جدول دقیق تری گرفته شود. اگر مورد دوم وجود نداشته باشد، باید تعداد مورد نیاز را، کم و بیش تقریباً، مطابق با ماهیت تغییر در اعداد جدول انتخاب کنید.

g یک نقطه ضعف بزرگ نیز این است که اگر جدول حاوی اعداد زیادی باشد، درک ماهیت تغییر در تابع دشوار است. در نهایت، عیب سوم این است که برای مطالعه خواص یک تابع، جدول داده شده، دشوار؛ علاوه بر این، خواص حاصل نادرست خواهد بود.

ساعت رایگان از دو مورد اول راه گرافیکیتخصیص عملکرد

برای نشان دادن روش گرافیکی به مثال زیر توجه کنید.

اگر هر ماده ای تحت کشش قرار گیرد، نیروی مورد نیاز برای کشش به نوع کشش بستگی دارد، یعنی نیرو تابعی از کشیدگی است. اگر درصد ازدیاد طول با X نشان داده شود، و نیروی کششی که معمولاً بر حسب نیوتن بر سانتی متر مربع اندازه گیری می شود، با نشان داده می شود،

برای مواد مختلفاین رابطه متفاوت خواهد بود. بیایید محورهای مختصات را در نظر بگیریم و k را به عنوان ابسیسا و به عنوان مختصات در نظر بگیریم، سپس برای هر جفت از مقادیر آنها یک نقطه در صفحه به دست می آوریم.

همه این نقاط روی برخی از منحنی ها قرار خواهند گرفت که دارای نوع متفاوتبرای مواد مختلف دستگاه هایی هستند که چنین منحنی هایی را به صورت خودکار ترسیم می کنند.

برای فولاد نرم، منحنی زیر را دریافت می کنیم (شکل 31):

ک. همانطور که می بینیم، snob گرافیکی واقعاً واضح است و مقادیر تابع را برای همه مقادیر آرگومان می دهد. اما در اینجا یک اشکال سوم نیز وجود دارد. هنوز مطالعه خصوصیات یک تابع به صورت گرافیکی دشوار است.

ل حالا بیایید نحوه تعریف یک تابع را با فرمول نشان دهیم.اجازه دهید مثالی بزنیم. مساحت دایره به وضوح به شعاع بستگی دارد. اگر شعاع را با i و مساحت را با y نشان دهیم، همانطور که از هندسه مشخص است، نسبت محیط به قطر کجاست. می بینیم که وابستگی در اینجا با یک فرمول ریاضی به دست می آید، بنابراین راه سوم را راه ریاضی می نامند. مثال دیگر: طول هیپوتنوز مثلث قائم الزاویه به طول هر دو ساق بستگی دارد. اگر طول فرضیه را از امتداد، و طول پایه های آن را نشان دهیم، طبق قضیه فیثاغورث، خواهیم داشت.

از آنجایی که می‌توانیم هر دو پا را مستقل از یکدیگر تغییر دهیم، در اینجا مثالی از تابعی از دو آرگومان داریم که به صورت ریاضی ارائه شده است.

نمونه های بیشتری از توابع داده شده به صورت ریاضی از حوزه علوم مختلف را می توان ارائه داد.

متر روش ریاضی مزیت بزرگی نسبت به سایر روش‌های تعیین توابع دارد، یعنی: تجزیه و تحلیل ریاضی.

علاوه بر این، در صورت لزوم، همیشه می توانید راه ریاضیآن را به یک میز تبدیل کنید در واقع، ما حق داریم استدلال هایی را که می خواهیم تنظیم کنیم مقادیر عددیو از فرمول برای محاسبه مقادیر تابع به اندازه دلخواه استفاده کنید. بنابراین، یک فرمول جایگزین کل جدول می شود.

n روش ریاضی تنها یک اشکال دارد، یعنی فرمول نمایشی بصری از تغییر تابع را ارائه نمی دهد. با این حال، ما همیشه می توانیم این کمبود را جبران کنیم، زیرا روش ریاضی انتساب همیشه می تواند به یک روش گرافیکی تبدیل شود. اینجوری انجام میشه

o اگر تابعی از یک متغیر داشته باشیم، یک جدول کامپایل می کنیم و هر جفت از مقادیر آرگومان و تابع را به عنوان مختصات می گیریم، پس از آن می توانیم بسازیم. بیشترنکته ها. تمام نقاط به دست آمده روی یک خط منحنی قرار خواهند گرفت که نمودار تابع خواهد بود. اگر تابعی از دو یا چند آرگومان داشته باشیم، می توان آن را به صورت گرافیکی نیز نمایش داد. اما این در حال حاضر بسیار پیچیده تر است و بنابراین کمی بعد به این موضوع خواهیم پرداخت.

پ. همه موارد فوق نشان می دهد که روش ریاضی تعیین توابع سودمندترین است.

بنابراین، آنها همیشه تلاش می کنند، اگر تابع توسط یک جدول یا نمودار داده شده است، آن را با یک فرمول بیان کنند. این کار معمولاً بسیار دشوار است، اما برای علوم طبیعی و فنی بسیار مهم است. بدون اغراق می توان گفت که تمام مشکلات مکانیک، علوم طبیعی - علوم کاربردی به ایجاد و بررسی وابستگی های عملکردی بین متغیرهایی که این رشته ها با آن سر و کار دارند خلاصه می شود. بل موفق می‌شود این وابستگی‌های عملکردی را با فرمول‌ها بیان کند، سپس علم اهرمی قابل اعتماد برای به کارگیری تمام قدرت عظیم تحلیل ریاضی به دست می‌آورد و در توسعه آن بسیار پیشرفت می‌کند.

از طرفی آنالیز ریاضی با دریافت این غذای عالی خود رشد و بهبود می یابد.

q با توجه به این واقعیت که ترجمه به زبان فرمول های وابستگی های تابعی وظیفه مستقیم ریاضیات نیست، فرض می کنیم که توابع قبلاً با فرمول ها بیان شده اند. بنابراین، در ادامه، تنها به توابعی که به صورت ریاضی داده شده اند، می پردازیم.

حاشیه نویسی: این سخنرانی به معرفی مفهوم وابستگی عملکردی می پردازد. این مفهوم اساس نظریه ریاضی پایگاه های داده رابطه ای است.

اطلاعات، داده ها، سیستم های اطلاعاتی

مفهوم وابستگی عملکردی در داده ها

فعلاً این سؤال را کنار بگذاریم که چرا طراحی های پایگاه داده رابطه ای بد هستند، یعنی. چرا باید یک پایگاه داده رابطه ای طراحی کنید اجازه دهید ابتدا سعی کنیم به سؤالات «چیست؟» پاسخ دهیم طراحی پایگاه داده رابطه ای? و "مبنای رویه ها چیست؟"

همانطور که می دانید، واحد اصلی نمایش داده ها در یک مدل رابطه ای یک رابطه است که از نظر ریاضی با لیستی از نام ویژگی ها مشخص می شود، در غیر این صورت - طرح رابطه. در مرحله طراحی منطقیدر یک پایگاه داده رابطه ای، طراح نمودارهای رابطه را در یک حوزه موضوعی خاص تعریف و ایجاد می کند، یعنی موجودیت ها را نشان می دهد، ویژگی های آنها را گروه بندی می کند و روابط اصلی بین موجودیت ها را شناسایی می کند. بله، در بسیار حس کلیطراحی یک پایگاه داده رابطه ای انتخاب آگاهانه طرح های ارتباطی خاص از انواع مختلف است گزینه های جایگزینطرح ها

در عمل، ساخت یک مدل پایگاه داده منطقی، صرف نظر از مدل داده مورد استفاده، با در نظر گرفتن دو الزام اصلی انجام می شود: حذف افزونگی و به حداکثر رساندن قابلیت اطمینان داده ها. این الزامات ناشی از الزام به اشتراک گذاری داده توسط گروهی از کاربران است. ابزار رسمی برای توصیف داده های لازم برای بررسی صحت پر کردن ساختارهای مدل به وضوح کافی نیست. انتخاب موجودیت‌ها، ویژگی‌ها و تثبیت روابط بین موجودیت‌ها به معناشناسی حوزه موضوعی بستگی دارد و توسط تحلیلگر سیستم به صورت ذهنی مطابق با درک شخصی وی از ویژگی‌ها انجام می‌شود. وظیفه کاربردی. افراد مختلف داده ها را به روش های مختلف تعریف و ارائه می کنند.

بنابراین، هرگونه دانش پیشینی از محدودیت های دامنه تحمیل شده بر روابط بین داده ها و مقادیر داده، و آگاهی از ویژگی ها و روابط بین آنها، می تواند در برآوردن الزامات فوق نقش داشته باشد. رسمی کردن چنین دانش پیشینی در مورد ویژگی های داده حوزه موضوعی پایگاه داده در مفهوم منعکس شده است. وابستگی عملکردیداده ها، یعنی محدودیت در روابط احتمالی بین داده ها، که ممکن است مقادیر فعلی یک طرح رابطه باشد.

تاپل های رابطه می توانند نمونه هایی را نشان دهند موجودیت های دامنهیا رابطه آنها را اصلاح کنند. اما حتی اگر این تاپل ها به درستی تعریف شده باشند، i.e. با طرح رابطه مطابقت دارند و از دامنه های مجاز انتخاب می شوند، هر یک از آنها نمی توانند مقدار فعلی یک رابطه باشند. به عنوان مثال، سن یک فرد به ندرت بیش از 120 سال است یا همان خلبان نمی تواند همزمان دو پرواز متفاوت را انجام دهد. چنین محدودیت هایی در معنای شناسی دامنه عملاً بر انتخاب یک یا آن طرح رابطه تأثیر نمی گذارد. آنها محدودیت هایی برای انواع داده ها هستند.

محدودیت های پیشینی حوزه موضوعی در رابطه با مقادیر ویژگی های فردی وجود دارد بیشترین تاثیربرای فرآیند طراحی طرحواره های پایگاه داده رابطه ای. مطابقت در ارزش ویژگی های خاص روابط مختلف پایگاه داده، به عنوان مثال. وابستگی ارزش های آنها به یکدیگر را تعیین می کند شاخص های قابلیت اطمینانو صحت داده های ذخیره شده در استفاده جمعی و مداوم از آنها.

بیایید تعریف یک تابع را به عنوان مطابقت مجموعه ای از آرگومان ها با مقادیر خاصی از مجموعه تعاریف تابع و روش های تعیین توابع: فرمول، نمودار و شمارش (جدول) به یاد بیاوریم. درک آن آسان است وابستگی عملکردی(FZ) را می توان بر روی یک کلاس نسبتاً گسترده از اشیاء تعریف کرد. تعریف یک تابع هیچ محدودیتی برای مجموعه آرگومان ها و مجموعه مقادیر تابع اعمال نمی کند، به جز وجود آنها و وجود مطابقت بین عناصر آنها. از آنجایی که FD را می توان به صورت جدولی تنظیم کرد و جدول شکلی از نمایش رابطه است، ارتباط بین FD و رابطه آشکار می شود. این رابطه می تواند FZ را تنظیم کند. این بیانیه اولین (1) ایده سازنده ای است که زیربنای این نظریه است طراحی پایگاه داده رابطه ای.

تعریف 1. فرض کنید r (A 1 , A 2 , ..., A n) طرح رابطه R باشد و X و Y زیر مجموعه های r باشند. گفته می شود که X به طور عملکردی Y را در صورت هر مقدار مشخصه تعیین می کند تاپل رابطهاز X حداکثر با یک مقدار ویژگی مشابه مطابقت دارد تاپل رابطهاز Y . چنین FZ به عنوان تعیین می شود.

همانطور که از تعریف پیداست، وابستگی عملکردینسبت به تغییرات حالت های پایگاه داده در طول زمان تغییر نمی کند.

مثال. مفهوم وابستگی عملکردی بیایید مفهوم وابستگی عملکردی را با استفاده از مثال برنامه پرواز فرودگاه نشان دهیم. FLIGHT_SCHEDULE (خلبان، پرواز، تاریخ_خروج، زمان_خروج)

مشخص است که:

• هر پرواز مطابقت دارد زمان مشخصعزیمت، خروج؛
• تنها یک پرواز برای هر خلبان، تاریخ و زمان حرکت امکان پذیر است.
• یک خلبان خاص به یک روز و پرواز خاص اختصاص داده می شود.

در نتیجه:

• "Departure_time" از نظر عملکردی به "پرواز" وابسته است: "پرواز" -> "زمان_() حرکت" ;
• "پرواز" از نظر عملکردی وابسته است ("Pilot"، "Departure_Date"، "Departure_Time"): ("خلبان"، "تاریخ_خروج"، "زمان_خروج") -> "پرواز" ;
• "خلبان" از نظر عملکردی وابسته است ("پرواز"، "تاریخ_خروج"): ("پرواز"، "Date_departure") -> "Pilot".

یک وظیفه مهم در شناسایی وابستگی های عملکردیدر مورد ویژگی های یک رابطه، که طبق تعریف یک مجموعه است، این است که بفهمیم کدام یک از ویژگی ها به عنوان یک آرگومان و کدام یک به عنوان مقدار FD عمل می کند. مناسب ترین نامزد برای آرگومان های FZ، کلیدهای ممکن هستند، زیرا تاپل ها نشان دهنده آن هستند نمونه های موجودیت، که با مقادیر ویژگی کلیدی آنها مشخص می شوند. به زبان ساده، وابستگی عملکردی به یک رابطه زمانی اتفاق می‌افتد که مقادیر یک تاپل در یک مجموعه از ویژگی‌ها به‌طور منحصربه‌فرد مقادیر یک تاپل را روی مجموعه دیگری از ویژگی‌ها تعیین می‌کنند. آی تی تعریف کاری FD شامل آن دسته از عناصر رسمی نیست که به سؤال "چگونه وجود یک FD را بین ویژگی های یک رابطه بررسی کنیم؟" فرمالیسم لازم برای این کار با استفاده به دست می آید عملیات رابطه ای. برای به دست آوردن یک تعریف رسمی (دقیق) از وجود یک قانون فدرال در رابطه، به این موضوع می پردازیم عملیات رابطه ای.

تعریف 2. اجازه دهید یک رابطه R با طرح r، X و Y وجود داشته باشد - دو زیر مجموعه از R. FZ در R صورت می گیرد اگر مجموعه باشد برای هر مقدار x حداکثر یک تاپل دارد. به چنین FD وابستگی F نیز گفته می شود.

همانطور که از تعریف مشخص است، تأیید رسمی وجود یک FD در رابطه با R شامل انتخاب (انتخاب) رابطه با توجه به مقادیر است. کلید ممکن و وجود عدم ابهام بین مقدار آن و مقادیر سایر صفات.

الگوریتمی که بررسی می‌کند آیا رابطه R FZ را برآورده می‌کند یا خیر، شامل مرتب‌سازی رابطه بر اساس مقادیر است. کلید ممکنو اثبات عدم ابهام بین ارزش آن و مقادیر سایر صفات. این الگوریتم مفید است، اما ماهیت کمکی دارد.

واضح است که اگر معنای حوزه موضوعی پایگاه داده پیچیده باشد، بررسی تاپل ها برای تعلق به یک FD بسیار دشوار است. اطمینان از وجود آن دشوار است وابستگی عملکردیمطابق با ماهیت داده های در نظر گرفته شده است. با کمک چنین روش رسمی، می توان FD هایی را که واقعی نیستند و ماهیت تصادفی دارند، شناسایی کرد. طراح پایگاه داده رابطه ای باید از این روش برای بررسی وجود FD آگاه باشد، اما هنگام طراحی پایه جدیدداده ها، استفاده از آن بی اثر است. می تواند در مهندسی مجدد مفید باشد پایگاه موجودداده ها.

وابستگی های عملکردیدر واقع، آنها اظهاراتی در مورد همه روابط حوزه موضوعی هستند. این روابط ممکن است مقادیر طرحواره r باشند و در واقع با روش‌های رسمی قابل دستیابی نباشند. تنها راهتاسیس وابستگی های عملکردیزیرا طرح واره رابطه r کاوشی در معناشناسی صفات است موجودیت های دامنه. بودن اظهارات در مورد موجودیت های دامنه، آنها را نمی توان ثابت کرد. این شرایط اساساً باعث عدم منحصر به فرد بودن نمایش حوزه موضوعی توسط روابط پایگاه داده رابطه ای می شود.

در اینجا مناسب است که این فرضیه را مطرح کنیم که چرا خوب و پروژه های بدپایگاه های داده اول، به دلیل ذهنی بودن رویکردها به تجزیه و تحلیل دامنهممکن است تحلیلگران قوانین مهم فدرال را از دست بدهند. این می تواند منجر به این واقعیت شود که کار بر روی مجموعه ای از بدیهی است که نه مدارهای معادل، طراح یک طراحی پایگاه داده نامطلوب ایجاد می کند. ثانیاً، منحصربه‌فرد نبودن بازنمایی حوزه موضوعی توسط روابط منجر به مشکل انتخاب از بین گزینه‌های مختلف می‌شود. در این مورد، طرح پایگاه داده انتخاب شده از مجموعه طرحواره های معادل صحیح است، اما ممکن است داده ها را برای کاربر به روشی غیرعادی سازماندهی کند. ثالثاً، می توان طرحواره های پایگاه داده («برش») را به گونه ای تعریف کرد که در نتیجه عملیات با FD، هم FD و هم خود داده ها از بین بروند.