7 normalization

NormalizationNormalizationPengampu : Agus Priyanto

STIKOM YOS SUDARSO PURWOKERTOSmart, Mastery, Innovative, Loving, Enterpreneurship

Normalisasi

N li i T k ik/ d k t di k d l bNormalisasi : Teknik/pendekatan yang digunakan dalam membangundisain lojik database relasional melalui organisasi himpunan data dengantingkat ketergantungan fungsional dan keterkaitan yang tinggi sedemikiansehingga menghasilkan struktur tabel yang normalsehingga menghasilkan struktur tabel yang normal.

Tujuan : Minimalisasi redundansi (pengulangan data)

M d hk id tifik i tit Memudahkan identifikasi entitas Mencegah terjadinya anomaliBeberapa bentuk normal (normal forms, NF) :

2 3 C 1NF, 2NF, 3NF, BCNF based on keys and functional dependencies

4NF, 5NF based on keys and multi valued dependencies)based on keys and multi-valued dependencies)

2

S t l i di b t hi b t k l t (1NF)

First Normal Form (1NF)

Suatu relasi disebut memenuhi bentuk normal pertama (1NF) jika dan hanya jika setiap atribut dari relasi tersebut hanya memiliki nilai tunggal dan tidak ada pengulangan grup atribut dalam baris.

Bentuk 1NF tidak boleh mengandung grup atribut yang berulang.

Tujuan membentuk 1NF ::: semantik tabel menjadi lebih eksplisit (say anything once)::. semantik tabel menjadi lebih eksplisit (say anything once).::. semua operator aljabar relasional dapat diaplikasikan pada tabel.

3

Tabel : Sales

First Normal Form (1NF)

IDSales NamaSales TeleponADN006 Yeni, SE 3517261, 3520165ADN007 Memey 4744621,08122861427

Tabel : Salesnon-atomic

UnnormalizedADN008 Tina 08566241521ADN009 Ir. Yanto 7265122, 7123910ADN010 Made 6723192

UnnormalizedNot 1NF

IDSales NamaSales TeleponIDSales NamaSales TeleponADN006 Yeni, SE 3517261ADN006 Yeni, SE 3520165ADN007 Memey 4744621ADN007 Memey 08122861427

1NFADN007 Memey 08122861427ADN008 Tina 08566241521ADN009 Ir. Yanto 7265122ADN009 Ir. Yanto 7123910ADN010 Made 6723192ADN010 Made 6723192

4

Unnormalized

Tabel : Buku repeated

Not 1NFFirst Normal Form (1NF)Tabel : BukuISBN Thn_Terbit ID_Pengarang Nama_Pengarang ID_Pengarang Nama_Pengarang12-1202-19222 1992 K0121 Aris M K1021 Kosim P11-1090-29101 2001 K1021 Kosim P11109029102 2001 K2091 KOdelia K0121 ArisM11-1090-29102 2001 K2091 K Odelia K0121 Aris M12-1201-90871 2002 K2092 Renaldi K2091 K Odelia13-2089-12910 2001 K2019 Samsuri J

ISBN Thn Terbit ID Pengarang Nama PengarangISBN Thn_Terbit ID_Pengarang Nama_Pengarang12-1202-19222 1992 K0121 Aris M12-1202-19222 1992 K1021 Kosim P11-1090-29101 2001 K1021 Kosim P11-1090-29102 2001 K2091 K Odelia

1NF11 1090 29102 2001 K2091 K Odelia11-1090-29102 2001 K0121 Aris M12-1201-90871 2002 K2092 Renaldi12-1201-90871 2002 K2091 K Odelia13-2089-12910 2001 K2019 Samsuri J3 089 9 0 00 0 9 Sa su J

5

S t l i di b t hi b t k l k d (2NF)

Second Normal Form (2NF)

Suatu relasi disebut memenuhi bentuk normal kedua (2NF) jika dan hanya jika :1. memenuhi 1NF2. setiap atribut yang bukan kunci utama tergantung secara p y g g g

fungsional terhadap semua atribut kunci dan bukan hanya sebagian atribut kunci (fully functionally dependent).

Untuk normalisasi ke bentuk 2NF maka tabel 1NF didekomposisi Untuk normalisasi ke bentuk 2NF, maka tabel 1NF didekomposisi menjadi beberapa tabel yang masing-masing memenuhi 2NF. Bila terdapat ketergantungan parsial maka : eliminate.

Tujuan membentuk 2NF ::: semantik tabel 2NF menjadi lebih eksplisit (fully FD):: mengurangi update anomali yang masih mungkin terjadi pada 1NF

6

Contoh :

Second Normal Form (2NF)Contoh :Diketahui tabel R=(A,B,C,D,E) ; A,B kunci utama (primary key)dengan FD : A,B C,D,E maka tabel R memenuhi 2NF sebab :A,B C,D,E berarti :A,B C, A,B D danA,B EJadi semua atribut bukan kunci utama tergantung penuh pada (A,B).Jadi semua atribut bukan kunci utama tergantung penuh pada (A,B).

7


Bagaimana bila R = (A,B,C,D,E) tetapi dengan FD : (A,B) (C,D) dan B E. Apakah memenuhhi 2NF ?

Jelas bahwa R bukan 2NF karena ada atribut E yang bergantunghanya pada atribut B saja dan bukan terhadap (A,B). Dari FD : (A,B) (C,D) juga mencerminkan bahwa hanya C dan D saja yang bergantung secara fungsional terhadap (A,B), tidak untuk E. saja yang bergantung secara fungsional terhadap (A,B), tidak untuk E. Jadi bukan 2NF.

Untuk mengubah menjadi 2NF, lakukan dekomposisi menjadi :R1 (A B C D) d R2 (B E) T k R1 d R2 hi 2NFR1 = (A,B,C,D) dan R2 = (B,E). Tampak R1 dan R2 memenuhi 2NF.

8

Diketahui Workshop = (NIM Modul Biaya Grade)

Second Normal Form (2NF)Diketahui Workshop = (NIM,Modul,Biaya,Grade)

NIM

Peserta WorkshopModul Biaya

Key : NIM+ModulFD M d l BiGradeNIM Modul Biaya FD : Modul Biaya

(Biaya ditentukan oleh Modul yangdiambil mahasiswa)

Tabel biaya peserta workshop

Grade

NIM Modul Biaya GradeP11.2004.0129 VB.Net 250000 AP11 2004 0130 Prolog 100000 A

1NF Not 2NF

Sebab dalam tabel ini, Biaya tidak bergantung penuh

Tabel biaya peserta workshop

P11.2004.0130 Prolog 100000 AP11.2004.0129 Prolog 100000 BP11.2004.0201 Delphi 6 150000 AP11 2004 0250 VB Net 250000 B

y g g ppada atribut kunci (NIM,Modul)

P11.2004.0250 VB.Net 250000 B

9


NIM Modul Biaya Grade

(NIM,Modul) = key(Modul) Biaya (partial) Eliminate(NIM,Modul) Grade (full)

NIM Modul Biaya Grade

Make Decomposition :Works1 = (NIM,Modul,Grade)NIM Modul Biaya Grade Works2 = (Modul,Biaya)

Fully Dependency

10

Workshop NIM Modul GradeSecond Normal Form (2NF)

NIM Modul Biaya GradeP11.2004.0129 VB.Net 250000 AP11.2004.0130 Prolog 100000 A

Workshop P11.2004.0129 VB.Net AP11.2004.0130 Prolog AP11.2004.0129 Prolog Bg

P11.2004.0129 Prolog 100000 BP11.2004.0201 Delphi 6 150000 AP11.2004.0250 VB.Net 250000 B

P11.2004.0201 Delphi 6 AP11.2004.0250 VB.Net B

Works1

Modul BiayaVB.Net 250000

Works1

More Better Th Prolog 100000

Delphi 6 150000Works2

Then1NF

11

S t l i di b t hi b t k l k ti (3NF)

Third Normal Form (3NF)

Suatu relasi disebut memenuhi bentuk normal ketiga (3NF) jika dan hanya jika :1. memenuhi 2NF2. setiap atribut yang bukan kunci tidak tergantung secarap y g g g

fungsional terhadap atribut bukan kunci yang lain dalam relasi tsb(tidak terdapat ketergantungan transitif pada atribut bukan kunci).

Another Definition :

Suatu relasi disebut memenuhi bentuk normal ketiga (3NF) jika dan hanya jika setiap FD nontrivial : X A, di X d A t ib t ( t k it ) hi l h t

Another Definition :

dimana X dan A atribut (atau kompositnya), memenuhi salah satukondisi :1. X adalah superkey2. A merupakan anggota candidate key (A disebut prime attribute)p gg y ( p )

12


Jika suatu relasi sudah memenuhi 2NF tapi tidak memenuhi 3 NF Jika suatu relasi sudah memenuhi 2NF tapi tidak memenuhi 3 NF, maka untuk normalisasi ke bentuk 3NF, tabel 2NF didekomposisi menjadi beberapa tabel hingga masing-masing memenuhi 3NF. Tujuan membentuk 3NF :

:: semantik tabel 3NF menjadi lebih eksplisit(fully FD hanya pada primary key).

:: menghindari update anomali yang masih mungkin terjadi pada 2NF.

Note : Jika suatu relasi memenuhi 2NF dan hanya memiliki tepat satu atribut yang bukan kunci utama maka relasi tsb memenuhi 3NF

13

Contoh :

Third Normal Form (3NF)Contoh :Diketahui tabel R=(A,B,C,D,E) ; A,B kunci utama (primary key)dengan FD : A,B C,D,E dan C D,E maka R bukan 3NF sebab :Atribut D dan E (bukan kunci utama) bergantung secara fungsional pada C (yang juga bukan kunci utama)pada C (yang juga bukan kunci utama).

Melalui FD : Diketahui A,B C,D,E.

Karena sifat refleksif maka A BA B Sehingga A BA B C D E Karena sifat refleksif maka A,BA,B. Sehingga A,BA,B,C,D,E (A,B) : Superkey.

Diketahui CD,E.Karena sifat refleksif maka CC. Sehingga CC,D,E. Karena C A B C D E maka C bukan superkeyKarena C A,B,C,D,E maka C bukan superkey.

Tidak memenuhi definisi 3NF. Jadi R bukan 3NF.

Agar R memenuhi 3NF maka didekomposisi menjadi :R1=(A,B,C) dan R2=(C,D,E) sehingga R1 dan R2 memenuhi 3NF.R1 (A,B,C) dan R2 (C,D,E) sehingga R1 dan R2 memenuhi 3NF.

14

FD A B C D E b ti A B C C D E A B D E


FD : A,B C,D,E berarti A,B C ; C D,E ; A,B D,EA,B D reduceA,B E reduce

D k i i R1 (A B C) FD (A B)CDekomposisinya : R1=(A,B,C) ; FD : (A,B)CR2=(C,D,E) ; FD : CD,E

A B C D ER

A B C D E

A B C C D E

R1 R2R1 R2

15

Misal diketahui struktur informasi dari suatu dokumen supplier :


Misal diketahui struktur informasi dari suatu dokumen supplier :Akan dibentuk suatu tabel dengan skema TPS=(S,Status,City,P,Qty) dengan (S,P) = primary key

S Status CityP Qty

S1 20 LONDON P1 300P2 200

PQ

dengan (S,P) primary key dan berlaku FD :

SStatusSCityCit St t

P2 200P3 400P4 200P5 100P6 100 CityStatus

Lakukan normalisasi dari 1NF hingga 3NF.P6 100

S2 10 PARIS P1 300P2 400

S3 10 PARIS P2 200S4 20 LONDON P2 200

P4 399P5 400

16

TPS


1NF Not 2NFP bl

TPSS Status City P QtyS1 20 LONDON P1 300S1 20 LONDON P2 200

Problem : Redundansi inconsistency

low speed process Anomaly :

S1 20 LONDON P3 400S1 20 LONDON P4 200S1 20 LONDON P5 100S1 20 LONDON P6 100 S(Status,City) tapi kita tidak bisa insert

data (S5,30,JAKARTA) tanpa diikuti dataP (khususnya) dan Q. Menghapus 1 barisdata akan jg merusak keutuhan informasi.

S1 20 LONDON P6 100S2 10 PARIS P1 300S2 10 PARIS P2 400S3 10 PARIS P2 200 da a a a jg u a u u a o a

Solusi :Dekomposisi menjadi :TPS1 dan TPS2

S4 20 LONDON P2 200S4 20 LONDON P4 399S4 20 LONDON P5 400

17

TPS1 TPS21NF


S P QtyS1 P1 300S1 P2 200S1 P3 400

S Status CityS1 20 LONDONS2 10 PARISS3 10 PARIS

1NF 2NF Not 3NF (trans.)

SCity

1NF 2NF 3NF

redundansi partialS1 P3 400S1 P4 200S1 P5 100S1 P6 100S2 P1 300

S3 10 PARISS4 20 LONDON Sekarang kita dapat menambah

data (S5,30,JAKARTA) dgn amanT i ih d l

SCityCityStatus

redundansi partial not potensial better then

previous redundantW t li i tS2 P1 300

S2 P2 400S3 P2 200S4 P2 200S4 P4 399

Tapi masih ada anomaly :Karena CityStatus maka kita tidak bisa entry data City baru sebelum Status

We may not eliminateall redundant but wemake its minimize

S4 P4 399S4 P5 400

punya nilai. Penghapusan 1 barissebagian data City juga bisa merusak keutuhan informasi S.

Selain itu, masih ada redundansi,pada Status dan City

18

TPS1 1


S CityS1 LONDONS2 PARIS

City StatusLONDON 20PARIS 10

TPS1-1 TPS1-2 TPS2S P QtyS1 P1 300S1 P2 200

1NF 2NF 3NFS2 PARIS

S3 PARISS4 LONDON

PARIS 10 S1 P2 200S1 P3 400S1 P4 200S1 P5 100

1NF 2NF 3NF1NF S1 P5 100S1 P6 100

S2 P1 300S2 P2 400

3NF 1NF 2NF 3NF

S3 P2 200S4 P2 200S4 P4 399S4 P5 400S4 P5 400

19

T it !!Third Normal Form (3NF) Try it !!

1.Diberikan skema relasi R = (A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K) dengan ketergantunganfungsional :A B,C,D ; C D ; E F ; A,E G,H,I,J,K ; I J,K

k h h 3 ? k d k l h k l d kApakah R memenuhi 3NF ? Jika tidak, rancanglah skema relasi R sedemikian sehingga memenuhi bentuk 3NF. Bila Saudara melakukan dekomposisi tabel, lengkapi dengan uji dekomposisi dan uji lossless.

2.Diketahui R=(A,B,C,D,E,F,G,H) dimana (A,B) : primary keyKetergantungan fungsional yang berlaku (FD) :A C,F ; B G,H ; A,B D,E dan D E Jik dik t h i b h R hi 1NF k h R hi 2NF ? 3NF ? Jika diketahui bahwa R memenuhi 1NF, apakah R memenuhi 2NF ? 3NF ? Jika tidak, rancanglah skema relasi R sedemikian sehingga memenuhi bentuk 2NF dan 3NF. Bila Saudara melakukan dekomposisi tabel, lengkapi dengan uji dekomposisi d ji l ldan uji lossless.

20

Boyce Codd Normal Form (BCNF)

S t l i di b t hi BCNF Suatu relasi disebut memenuhi BCNF jika dan hanya jika setiap determinan yang ada pada relasi tersebut adalah candidate key.Definisi yang lain :y gSuatu relasi disebut memenuhi BCNF jika untuk setiap FD nontrivial :X A atribut X adalah superkey. Untuk normalisasi ke bentuk BCNF, maka tabel 3NF didekomposisi

menjadi beberapa tabel yang masing masing memenuhi BCNF menjadi beberapa tabel yang masing-masing memenuhi BCNF. Tujuan membentuk BCNF :

:: semantik multiple candidate key menjadi lebih eksplisit(FD hanya pada candidate key).

:: menghindari update anomali yang masih mungkin terjadi pada 3NF.

Dari definisi 3NF dan BCNF, maka apabila suatu relasi memenuhi BCNF pasti memenuhi 3NF tetapi belum tentu sebaliknyaBCNF pasti memenuhi 3NF, tetapi belum tentu sebaliknya.

21

Contoh :

Boyce Codd Normal Form (BCNF)Contoh :Diketahui tabel R=(A,B,C)dengan FD : A B dan B C maka R bukan BCNF, sebab : A superkey ?

AB (diketahui)AB dan BC maka AC (transitif)AA (refleksif)Sehingga A(A,B,C) atau AR. Jadi A superkey. Sehingga A(A,B,C) atau AR. Jadi A superkey. B superkey ?

BC (diketahui)BB (refleksif)T i B A S hi BA B C t B b k k Tapi BA. Sehingga BA,B,C atau B bukan superkey.

Agar R memenuhi BCNF maka didekomposisi menjadi :R1=(A,B) ; FD : A B dan R2=(B,C) ; FD : B C. ( , ) ;sehingga R1 dan R2 masing-masing memenuhi BCNF. Sebab A dan Bdua-duanya sekarang menjadi superkey. 22

Contoh :

Boyce Codd Normal Form (BCNF)Contoh :Diketahui tabel R=(A,B,C)dengan FD : AB C dan C B. Apakah : 3NF ? BCNF ?

R memenuhi 3NF karena :ABC ; maka AB ABC, atau A R. Jadi AB superkey dari RABC ; maka AB ABC, atau A R. Jadi AB superkey dari RCB ; maka AC AB, atau AC ABC dan AC R. Jadi AC juga superkey (sekaligus juga candidate key) dari R Karena AB superkey dan C subset candidate key maka R hi 3NFR memenuhi 3NF R bukan BCNF karena :

AB superkey tetapi C bukan superkey.

23

Students Books

Boyce Codd Normal Form (BCNF)

sid name age

53666 Jones 18

53668 Smith 18

53669 M li 17

bid title year

B001 MySQL 2002

B002 Algorithm 2003

B003 Visual Foxpro 6 0 2003

Students=(sid, name, age)FD : sid name, age

Books=(bid, title, year)FD : bid title, year

53669 Melissa 17

53670 Hilden 19

B003 Visual Foxpro 6.0 2003

B004 Visual basic 6.0 2005

FD : sid name, age BCNF, sebab sid superkey

b d t t e, yea BCNF, sebab bid superkey

Pinjam=(idpinjam, sid, bid, date)FD : idpinjam bid date

Pinjamidpinjam sid bid date

FD : idpinjam bid, date Bukan BCNF, sebab idpinjam bukan superkey

idpinjam sidP-01 53666 B002 10/11/2005

P-02 53668 B001 10/11/2005

P-03 53668 B004 11/12/2005

P-04 53670 B002 14/11/2005P 04 53670 B002 14/11/2005

24

PinjamBoyce Codd Normal Form (BCNF)

idpinjam sid bid date

P-01 53666 B002 10/11/2005

P-02 53668 B001 10/11/2005

P-03 53668 B004 11/12/2005P 03 53668 B004 11/12/2005

P-04 53670 B002 14/11/2005

Didekomposisi menjadi :Pinjam1 Pinjam2Pinjam1

idpinjam sid

P-01 53666

P-02 53668

Pinjam2idpinjam bid date

P-01 B002 10/11/2005

P-02 B001 10/11/2005

P-03 53668

P-04 53670

P-03 B004 11/12/2005

P-04 B002 14/11/2005

FD trivial BCNF

idpinjam bid, dateidpinjam superkey BCNF idpinjam superkey BCNF

25

It is always possible to decompose a Comparison of BCNF And 3NF

It is always possible to decompose a relation into relations in 3NF and the decomposition is lossless the decomposition is lossless the dependencies are preserved

It is always possible to decompose a It is always possible to decompose a relation into relations in BCNF and the decomposition is lossless the decomposition is lossless it may not be possible to preserve

dependencies.depe de c es

26

Contoh kasus redundansi pada 3NF

Comparison of BCNF And 3NF

pJadwal = (Nim,Modul,Dosen)FD = {Dosen Modul}Relasi ini memenuhi 3NF, karena tidak ada ketergantungan transitif. Tetapi tidak memenuhi BCNF karena dari Dosen Modul maka Dosen bukan candidate key.Alternatif yang dilakukan adalah dekomposisi tabel menjadi :

NIM Modul Dosen NIM Dosen Dosen ModulP11.2004.0129 VB.Net AjibP11.2004.0130 Prolog ArisP11.2004.0129 VB Net Ajib

P11.2004.0129 AjibP11.2004.0130 ArisP11.2004.0129 Ajib

Ajib VB.NetAris PrologJono Prolog

P11.2004.0201 VB Net BudiP11.2004.0250 Prolog JonoP11.2004.0260 VB.Net Budi

P11.2004.0201 BudiP11.2004.0250 JonoP11.2004.0260 Budi

Budi VB.Net

27BCNFNOT BCNF

Goal for a relational database design is:Design Goals

Goal for a relational database design is: BCNF. Lossless join. Dependency preservation.

If we cannot achieve this, we accept one of Lack of dependency preservation Lack of dependency preservation Redundancy due to use of 3NF

28

(doesnt meet the

Design Steps

Entity Set (doesn t meet the

definition of a relation)

First Normal

Remove multivalued & repeating attributes. Meet definition of relation

Form

Second Normal Form

Remove partial dependencies

Praktisi database kebanyakanmenganggap bahwa tingkatan Form

Third Normal Form

Remove transitive dependencies

menganggap bahwa tingkatannormalisasi hingga BCNF atau3NF dianggap sudah cukup untuk meminimalisasi masalahdalam desain database Form

Boyce-Codd Normal Form

Select relation where all determinants are candidate key

dalam desain database (redundansi,lossless,dependencypreservation)

Normal Form candidate key

29

Berdasarkan formulir tersebut

LATIHAN !!

Berdasarkan formulir tersebut, Rancanglah tabel penyimpanan

datanya Lakukan normalisasi hingga 3NF

atau BCNFatau BCNF

30

The Callenge of Database Design

D i t k d i i th t t i d b fli ti lDesigners must make design compromises that are triggered by conflicting goals : design standards (design elegance or faithfulness), to develop good design : Lossless, No Redundant, Dependency Preservation

processing speed (performance), and p g p (p ), high processing speeds is top priority (efficiency) minimizing the number and complexity of relationships or table

information requirements capablility for delivering all specified query and reporting capablility for delivering all specified query and reporting

of user requirements timely

Contoh bentuk kompromi yang populer : Denormalisasi (pelanggaran normalisasi)

31

Denormalisasi

Design Standards Vs (proceessing speed,information requirements) Normalisasi hanyalah merupakan teknik pendekatan yang digunakan

untuk mendapatkan desain database (lojik) yang baik dan bukan sebagai aturan baku DBMS yang harus digunakan. B if N if ki k k dil d l

Design Standards Vs (proceessing speed,information requirements)

Bersifat Normatif, memungkinkan untuk dilanggar dengan alasan :Kecepatan Proses (Efisiensi) dan Pelayanan Informasi Tepat Waktu

Bentuk-bentuk Denormalisasi :- Membuat Atribut Turunan pada Tabel, mis : Cost=Qty*Price- Atribut yang Berlebihan, mis : NIM mahasiswa sudah mencerminkan program studi mahasiswa, tetapi dalam tabel mahasiswa dibuat atribut Program Studi.

- Summary Table (mis : summary table for report)Summary Table (mis : summary table for report)- Membiarkan relasi transitif dalam satu tabel untuk kemudahan proses

Konsekuensi Denormalisasi :Redundancy, Not Atomic, Worst Space dll

32

Additional MaterialAdditional Material(Normal Form Other)( )

33

Multivalued Dependency (MVD)

B b b k l ( l f NF) Beberapa bentuk normal (normal forms, NF) : 1NF, 2NF, 3NF, BCNF

based on keys and functional dependenciesy p 4NF, 5NF

based on keys and multi-valued dependencies)

Multivalued Dependencies (MVD)

Misal R adalah skema relasi. A, B dan C adalah subset atribut dari R ,maka A disebut multidependensi pada B, ditulis AB, jika untuk setiap nilai A terdapat sekumpulan nilai B dan sekumpulan nilai C, tetapi nilai B dan nilai C independen.

34


Relasi MVD melibatkan minimal 3 atribut relasi, misal A-B-C Untuk setiap nilai A, terdapat sekumpulan nilai B dan

sekumpulan nilai C. Sekumpulan nilai B independen dengan sekumpulan nilai C, Sekumpulan nilai B independen dengan sekumpulan nilai C,

semikian juga sebaliknya.Penawaran Mata KuliahMata KuliahInstruktur Pustaka

Penawaran Mata KuliahMata Kuliah Instruktur Pustaka

Basis Data Himawan CJ DatePurwanto HF KorthAris Marjuni

Basis Data Himawan CJ DateBasis Data Purwanto CJ DateBasis Data Aris Marjuni CJ DateBasis Data Himawan HF KorthB i D P HF K hMatematika M Sidiq C Liu

MT LangBasis Data Purwanto HF KorthBasis Data Aris Marjuni HF KorthMatematika M Sidiq C LiuMatematika M Sidiq MT LangMVD : Mata Kuliah Instruktur

35

Mata Kuliah Pustaka


Dalam contoh lain :

X Y Z X Y Z X Y ZR1 R2 R3

1 1 11 1 21 2 1

1 1 11 1 21 2 1

1 1 11 1 21 2 1

1 2 22 2 12 2 2

1 2 22 2 12 1 2

2 2 12 2 2

No MVD3 3 3

XY ?XZ ?YX ?

No MVDWhy ?

Why ?

YX ?ZX ?MVD Exist 36

Refleksif : xx

Multivalued Dependency (MVD)Refleksif : xxAugmentation : Jika xy maka xzyzTransitif : Jika xy dan yz maka xz-yPseudotransitif : Jika xy dan ywz maka xwz-ywUnion : Jika xy dan xz maka xyzUnion : Jika xy dan xz maka xyzDekomposisi : Jika xy dan xz maka xyz dan xz-yKomplemen : Jika xy dan z=R-x-y maka xz

37

Fourth Normal Form (4NF)

Skema relasi R disebut 4NF jika dan hanya jika BCNF dan Tidak terdapat MVD.

A bil d MVD d l R i l XY Apabila terdapat MVD dalam R, misal XY maka harus memenuhi salah satu :- MVD adalah trivial atau

X adalah superkey- X adalah superkey

38

Misal diketahui R (A B C D E F)

Fourth Normal Form (4NF)Misal diketahui R = (A, B, C, D, E, F)MVD : AB dan CDEF. Bila diasumsikan R memenuhi BCNF, apakah memenuhi 4NF ? Jika belum upayakan menjadi 4NF.

Bukan 4NF sebab terdapat MVD dan nontrivial Bukan 4NF sebab terdapat MVD dan nontrivial. Dekomposisi R :

Dari AB, dibentuk R1=(A,B)Karena AB maka A C,D,E,F dan dibentuk R2=(A,C,D,E,F)

R1=(A B) R1=(A,B)memenuhi 4NF, sebab MVD : AB trivial

R2=(A,C,D,E,F)Bukan 4NF, karena MVD : CDEF nontrivial

Dekomposisi R2 : R1=(A,B) Dekomposisi R2 :Dari CDEF dibentuk R21=(C,D,E,F)Karena CDEF dan CDA, dibentuk R22=(C,D,A)

R21=(C,D,E,F)4NF karena MVD : CDEF trivial

( , )

R21=(C,D,E,F)

R22=(C,D,A)

M hi 4NF4NF, karena MVD : CDEF trivial R22=(C,D,A)

4NF, karena tidak ada MVD.

Memenuhi 4NF

39

Misal diketahui R (A B C G H I)

Fourth Normal Form (4NF)Misal diketahui R = (A, B, C, G, H, I)MVD : AB, BHI dan CGH. Bila diasumsikan R memenuhi BCNF, apakah memenuhi 4NF ? Jika belum upayakan menjadi 4NF.

Bukan 4NF sebab terdapat MVD nontrivial dan bukan superkey Bukan 4NF sebab terdapat MVD, nontrivial dan bukan superkey. Dekomposisi R :

Dari AB, dibentuk R1=(A,B)Karena AB maka A C,G,H,I dan dibentuk R2=(A,C,G,H,I)

R1=(A B) R1=(A,B)memenuhi 4NF, sebab MVD : AB trivial

R2=(A,C,G,H,I)Bukan 4NF, karena MVD : CGH nontrivial

Dekomposisi R2 :

R1=(A,B)

R21=(C,G,H)

R221=(A,I)

R222=(A C G) Dekomposisi R2 :Dari CGH dibentuk R21=(C,G,H)Karena CGH maka CGA,I dan dibentuk R22=(C,G,A,I)

R21=(C,G,H) 4NF, karena MVD : CGH trivial, tetapi R22=(C,G,A,I)bukan 4NF karena ada MVD : AI (dari AB BHI maka A >HI

R222=(A,C,G)

Memenuhi 4NF

bukan 4NF, karena ada MVD : AI (dari AB, BHI maka A-->HI dan AI).

Dekomposisi R22 menjadi R221=(A,I) dan R222=(A,C,G)dan masing-masing merupakan bentuk 4NF.

40

Penawaran Mata Kuliah BCNF, sebab :

Fourth Normal Form (4NF)Penawaran Mata KuliahMata Kuliah Instruktur PustakaBasis Data Himawan CJ DateBasis Data Purwanto CJ DateBasis Data Aris Marjuni CJ Date

BCNF, sebab :- 1NF, Yes- 2NF, Yes. Sebab semua atribut mrpk atribut kunci.- 3NF, Yes. Sebab tidak ada ketergantungan transitif.- BCNF, Yes. Tidak ada FD pada atribut bukan kunci.

4NF N S b b t d t MVD t i i ljBasis Data Himawan HF KorthBasis Data Purwanto HF KorthBasis Data Aris Marjuni HF KorthMatematika M Sidiq C Liu

- 4NF, No. Sebab terdapat MVD yang nontrivial.Dekomposisi

Matematika M Sidiq MT LangMVD : Mata Kuliah Instruktur

Mata Kuliah Pustaka

41


InstMata Kuliah InstrukturBasis Data HimawanBasis Data PurwantoPenawaran Mata KuliahMata Kuliah Instruktur Pustaka

4NF

Basis Data Aris MarjuniMatematika M Sidiq

Mata Kuliah Instruktur PustakaBasis Data Himawan CJ DateBasis Data Purwanto CJ DateBasis Data Aris Marjuni CJ DateBasis Data Himawan HF Korth

Mata KuliahInstruktur

PustMata Kuliah PustakaBasis Data CJ Date

Basis Data Purwanto HF KorthBasis Data Aris Marjuni HF KorthMatematika M Sidiq C LiuMatematika M Sidiq MT Lang

4NFBasis Data HF KorthMatematika C LiuMatematika MT Lang

Mata KuliahPustakaMata KuliahPustakaRefference :Toby J. Teorey, Database Modeling & Design, page 112-116

42

R1 R2 R3


X Y Z1 1 11 1 2

X Y Z1 1 11 1 2

X Y Z1 1 11 1 21 1 2

1 2 11 2 22 2 1

1 1 21 2 11 2 22 2 1

1 1 21 2 12 2 12 2 22 2 1

2 2 23 3 3

2 2 12 1 2

2 2 2

4NF ? No4NF ? Yes

4NF ? Yes

4NF ? No.- MVD nontrivial- Bukan Superkey

43

Fifth Normal Form (5NF)Misal SPJ berisi data-data Supplier (S) yang memasok barang (P) untuk

SPJ SP PJ

Misal SPJ berisi data data Supplier (S) yang memasok barang (P) untuk suatu Project (J). Satu supplier dapat memasok banyak barang, supplier jugaDapat berpartisipasi pada banyak proyek.

Jika SP dan PJ di project join kan kembali on P S P JS1 P1 J2S1 P2 J1

S PS1 P1S1 P2

P JP1 J2P2 J1

Jika SP dan PJ di-project join-kan kembali on P akan diperoleh :

S P JSP join PJ

S2 P1 J1S1 P1 J1

S

S2 P1 P1 J1

SP SJKey : S, P, J

S1 P1 J2S1 P1 J1S2 P1 J2 Tupel asing

SPSJ4NF ? No

4NF ? Yes 4NF ? YesMVD : S2 P1 J1S1 P2 J1

p g

Ternyata projection-join dari dekomposisinya tidak mengembalikan Ternyata projection join dari dekomposisinya tidak mengembalikan Ke relasi asal.

44

Relasi hasil project-join tsb akan kembali ke bentuk relasi asal SPJ setelah di project-join

Fifth Normal Form (5NF)

S P JSP join PJ

Relasi hasil project join tsb akan kembali ke bentuk relasi asal SPJ setelah di project joinKan dengan SJ pada S dan J

S JSJ

S P JSPJ (Original)

S1 P1 J2S1 P1 J1S2 P1 J2

S1 J2S1 J1S2 J1

Project-joinon (S,J)

S1 P1 J2S1 P1 J1S2 P1 J1S2 P1 J2

S2 P1 J1S1 P2 J1

S2 J1 S2 P1 J1S1 P2 J1

S PSP

P JPJ

S JSJ

S PS1 P1S1 P2S2 P1

P JP1 J2P2 J1P1 J1

S JS1 J2S1 J1S2 J1

Dekomposisi Akhir

S2 P1 P1 J1 S2 J1

45

Fifth Normal Form (5NF)

Di b t j P j ti J i N l F (PJ/NF) Disebut juga Projection-Join Normal Form (PJ/NF) Skema relasi R disebut memenuhi 5NF jika tidak dapat dibuat

menjadi beberapa tabel kecil yang lossless melalui operasi projection-join ataujSkema relasi R disebut memenuhi 5NF jika setiap join dependency (JD) nontrivial pada R diimplikasikan oleh Candidate key dari R Join Dependency

Batasan dekomposisi yang lossless pada sejumlah operasi project joinBatasan dekomposisi yang lossless pada sejumlah operasi project-join

46

SPJ SP PJ SJFifth Normal Form (5NF)

S P JS1 P1 J2S1 P2 J1

S PS1 P1S1 P2

P JP1 J2P2 J1

S JS1 J2S1 J1

S2 P1 J1S1 P1 J1

S2 P1 P1 J1SP4NF ? Yes

SJ4NF ? YesKey : S, P, J

S2 J1

4NF ? Yes, tidak ada MVDSPSJ4NF ? No

4NF ? Yes5NF ? Yes

4NF ? Yes5NF ? Yes

y , ,MVD :

5NF ?

4NF ? Yes, tidak ada MVD5NF ? Yes

Yes, tidak dapat didekomposisi lagiTrivial pada candidate key

Refference :C.J. Date, An Introduction To Database Systems, page 394-399

47

1NF

3NF

2NF

1NF

SUMMARY

4NF

BCNF

5NF

LEVEL NORMALISASI48

It i b t t fi d d t b d i th t t th 3 it i

SUMMARY

It is best to find a database design that meet the 3-criteria : NF (Normal-Form)note Dependency Preservation Lossless-Join

noteIf we only have functional dependencies (FD), the first criteria is just BCNF.If we only have multivalued dependency (MVD), the first criteria is just 4NF.If we only have join dependency (JD) the first criteria is just 5NFIf we only have join dependency (JD), the first criteria is just 5NF.

If we cannot meet all 3-criteria, we compromise on 4NF, and accept BCNF, or even 3NF if necessary, to ensure dependency preservation.

49

TerimakasihTerimakasihTerimakasihTerimakasih

50

7 normalization

Documents