Домашнее задание - Нормализация БД: функциональные зависимости

Выполняйте только если преподаватель назначил это задание. Срок сдачи сообщит преподаватель.

Данная работа предназначена для самостоятельного углубленного закрепления теоретических положений темы «Нормализация БД: функциональные зависимости» либо выполнения дистанционной отработки занятия №15 по дисциплине «ОП.08 Основы проектирования баз данных».

ФИО обучающегося:

Учебная группа:

Исходные данные практической модели

Отношение R(A, B, C, D, E, F)

Задана схема отношения R с универсальным множеством атрибутов U = {A, B, C, D, E, F} и следующим базовым множеством функциональных зависимостей F:

F = {
  A → BC,
  B → D,
  CD → E,
  E → F
}

Все зависимости отражают объективные семантические ограничения предметной области. Требуется провести строгий математический анализ схемы на основе аксиом Армстронга, алгоритма замыкания атрибутов и критериев канонического покрытия.

Задание 1. Вычисление замыкания множеств атрибутов X+

Используя алгоритм вычисления замыкания множества атрибутов относительно F, выполните пошаговую трассировку для указанных наборов. Обязательно указывайте применяемую функциональную зависимость на каждом шаге цикла расширения:

1.1. Вычисление замыкания {A}+

Пошаговая трассировка вычисления {A}+ и итоговый результат:

1.2. Вычисление замыкания {B}+

Пошаговая трассировка вычисления {B}+ и итоговый результат:

1.3. Вычисление замыкания {C, D}+

Пошаговая трассировка вычисления {C, D}+ и итоговый результат:

1.4. Вычисление замыкания {B, C}+

Пошаговая трассировка вычисления {B, C}+ и итоговый результат:

Задание 2. Определение потенциальных ключей отношения

Проведите классификацию атрибутов схемы по позициям в детерминантах и зависимых частях множества F (метод L-R-B-N). Докажите, какие атрибуты обязаны войти в состав ключа, и найдите ВСЕ потенциальные (кандидатные) ключи отношения R:

2.1. Классификация атрибутов (L, R, B, N)

Распределение атрибутов по классам L, R, B, N и определение обязательного ядра ключа:

2.2. Определение и доказательство потенциальных ключей

Перечень всех потенциальных ключей отношения R с доказательством их минимальности (отсутствия избыточных полей):

Задание 3. Минимальное покрытие ФЗ (Minimal Cover)

Примените трехшаговый алгоритм построения минимального (канонического) покрытия для исходного множества F: 1) расщепление правых частей (Singleton RHS); 2) устранение посторонних полей слева в составных детерминантах; 3) удаление избыточных зависимостей.

Пошаговый расчет минимального покрытия и итоговый канонический базис F_min:

Задание 4. Анализ нормализации и проектные рекомендации

Ответьте на теоретические вопросы по нормализации отношения R:

4.1. Анализ транзитивных зависимостей

Какие транзитивные функциональные зависимости присутствуют в отношении относительно первичного ключа {A}? Какую нормальную форму нарушает их наличие?

4.2. Схема декомпозиции отношения

Предложите декомпозицию отношения R на набор нормализованных отношений без потерь информации и без потерь функциональных зависимостей:

Данные успешно сохранены!