Módosítási anomália

• az ilyen szitu: többletmunka, logikai ellentmondások keletkezésének lehetősége
• em: vki címe megváltozik (tudás elem v inf megváltozik a környezetünkben), (ezt át kell vezetni) de egy helyen elmulasztjuk
• később különböző helyekről többféle címet is kiolvashatunk
• tm: - egy inf morzsa több adatelemere van leképezve
• blokk műveletek (lehet mind különböző blokkban van), egy helyen kell átírni v 1000+, nem tudjuk mennyi idő átírni
• nincs felső korlát, nem tudjuk mennyi idő alatt lehet végrehajtani

Beszúrási anomália

• vmelyik attb értéke más, amit újonnan viszünk be: információ vesztés, pl.: cimek
• nem tudtunk tetszőleges adatokat nyilvántartásba venni, ha nem ismert egy másik adat, amivel a tárolandó adat meghatározott kapcsolatban áll
• nem tudunk a relációba olyan elemet felvenni, amelynek olyan mezője kitöltetlen, amely a reláció definíciója miatt nem lehet kitöltetlen
• ez a helyzet a kulcsmezőkkel

Törlési anomália

• csak egy attribútum értékét szeretnénk törölni, akkor előfordulhat, hogy ez valamiért nem lehet
• úgy szabadulhatunk meg, ha az egész sort töröljük
• ilyenkor elveszíthetünk olyan adatokat/információkat is, amelyekre még szükségünk lehet
• a probléma megoldható a relációk függőleges felbontásával(vertikális dekompozíció)
• a felbontás egyértelműnek tűnik, de számos probléma felmerülhet

Adatbázis kényszerek

• azokat a szabályokat értik, amelyek segítségével az db-unk tartalmát olyan módon lehet jellemezni/korlátozni, hogy az valamely tervezésnek, ill elképzelt/elvárt feltételeknek megfeleljen
  
  • értékfüggő kényszerek: egy adott attb értéke melyik tartományba esik
  • értékfüggetlen kényszerek
    
    • tartalmazási függőség: egy oszlopban található értékek, egy másik oszlop részhalmazát képzik. Tehát nem lehet bármit odaírni. pl: idegen kulcs
    • funkcionális függőség (fg szerűen attb meghatározzák más attb értékeit)
    • többértékű függőség: bizonyos attb értkei nem egyértelműen határozzák meg más sttb értékeit, hanem egy értékhalmazból vehetnek fel értékeket ezek a másik attbk, de ez nem lehet tetszőleges
    • join függés

1

• definíció szerinti teljesüléshez nem követelmény, hogy legyen egy R sémára illeszkedő bármely r reláción valóban legyen két olyan t t' sor, amelyre fenáll, hogy t[X]=t'[X] (A nak nem kell igaznak lennie)
• ha nincs ilyen az X->Y akkor is fennálhat
• ekkor nem lehet ellenőrizni, hogy B állítás igaz-e

2

• feltétel: bármely r(R)-re
• gyakori az, hogy egy adott r(R) relációban minden olyan t,t′ sorra, melyre t[X] = t′[X] fennáll t[Y ] = t′[Y ] is
• eseti funkcionális függőség
• eredeti : érdemi funkcionális függőség
• valóság modellezése: érdemi ff
• egy működő rendszer használata során: az adatok elemzéséhez az eseti f lehet nagyobb szerepe
• eseti függőség >= érdemi függőségek
  

3

• a funkcionális függőségek meghatározása egyfajta modellezési kérdés
• egy adott pillanatból nem eldönthető, hogy mely güggőségek állnak fel, legfeljebb csak arra következthetünk, hogy melyek nem

4

• a ff egy relációban csak akkor okoznak redundanciát, amennyiben valamely X->Y ff mellett a relációnak valóban van legalább két olyan eleme, amelyek X-ben azonosak
• ha X(szuper) kulcs, akkor a feltétel garantáltan soha nem fog teljesülni
• ill az is előfordulhat, hogy R sémára véletlenül csak olyan elemeket illesztünk, amelyek mellett az X értékek különbözőek

szuperkulcs

• egy kulcs minimális volta: minimális kulcs
• egyszerű kulcs: egy attribútum
• összetett kulcs: több attrb
• kulcsok néhány fontos tul:
  
  • a kulcsa a relációnak egy és csakis egy elemát határozza meg
  • egy kulcs attribútumai nem lhetnek NULL-értékűek
• Minden relációs sémának van kulcsa

További tulajdonságok

• a megadottakon kívül más funkc f is igazak lehetnek
• triviális függőség: amikor az adatok egy valóságos helyzetbelu jelentését írjuk le ff-kel
• Ha egy R séma attribútumhalmazai X és Y , akkor mindig fennállnak ezen a sémán az X∪Y → Y vagy az X∪Y → X függőségek is. Hiszen minden R sémára illeszkedő r relációban ∀t,t′ ∈ r(R) elemekre, ha t[X ∪ Y ] = t′[X ∪ Y ], akkor t[Y ] = t′[Y ], valamint t[X] = t′[X] egyaránt törvényszerűen fennáll
• Ha azonban több függőség is ismert, vagy a sémának számos attribútuma van, akkor már nem nyilvánvaló annak a megválaszolása, hogy mi az adott FR függőségek mellett még fennálló függőségek teljes rendszere
• cél: össze függ előáll jól használható módszer
• a módszer ún következtetési szabályok, axiómák alkalmazása lesz
• elvárások
  
  • csak olyan függőségeket leheseen velük előállítani, amelyek igaza
  • meg lehessen kapni minde igaz ff-et, amelyek egy adott függőséghalmazban található függőségekkel nincsenek ellentmondásban

A nulladik normálforma(0NF)

• minden olyan relációs sémát ilyen alakúnak tekintünk, amelyben legalább egy attb nem atomi abban az értelemben, hogy az attb értéke nem tekinthető egyetlen egységnek
• azaz egyes részeihez külön is hozzá akarunk férni
• 0NF-ben van az a reláció pl amelyik ismétlődő csoportot tartalmaz az attb között

A második normálforma(2NF)

• elsődleges és másodlagos attribútumok
• 2NF
• célja a redundancia csökkentése
• ha megsértjük a 2NF definícióját és lehetővé tesszük másodlagos attb-nak részkulcstól való függését is, akkor ebben a másodlagos attban az attb értékek redundáns tárolása megvalósulhat
• def következményei:
  
  • Ha minden kulcs egyszerű, akkor 1NF ⇒ 2NF
  • Ha nincsenek másodlagos attribútumok, akkor 1NF ⇒ 2NF.
• Tétel

A harmadik normálforma(3NF)

• *triviális függés
• tranzitív függés
• 3NF 1,2
• az első def szemléletesebb, ha redundanciscsokkentést tarjuk szem előtt
  
  • felesleges ugyanis egyazon relációban tárolni az X,Y,A attbkat
  • minden olyan sorban, amelyben X és Y értékeit rendeljük egymáshoz, meg kell adnunk A értékét is, amelyeknek azonosnak kell lennie minden olyan sorban, ahol Y értéke azonos
  • Y értéke azonos lehet kül X-ekre is
  • Y->A így nyilván redundanciát okoz
  • a 2. def szerint könyebb ell, hogy telj 3NF kritáriumait
• A def szerint minden F+-beli függőségen ellenőrizni kellene a feltételt

A Boyce-Codd normálforma(BCNF)

• a 3NF def csak amásodlagos attrb kulcstól való tranzitív függést zárja ki
• tartalmazhat még redundanciát

Armstrong axiómái a funkcionális függőségekről

• Adottak az R sémán az X,Y,Z attribútumhalmazok
  -Ha X ⊆ Y , akkor Y → X (reflexivitás vagy triviális függőség).
  -Ha X → Y és Y → Z, akkor X → Z (tranzitivitás).
  
  • Ha X → Y , akkor XZ → YZ (bővíthetőség).
• igazság tétel
• teljesség tétel

Az axiómák következményei

• X → Y és X → Z ⊨ X → YZ (egyesítési szabály).
• X → Y és WY → Z ⊨ XW → Z (pszeudotranzitivitás)
• X → Y és Z ⊆ Y ⊨ X → Z (dekompozíciós/felbontási szabály)

Attribútumhalmaz lezártja

• bizonyos attrb értékei mellett milyen más attrb értékeit tekinthetjük még ismertnek
• kihasználva a FF
• alg meghatározható: X(i+1) = X(i) ∪ {A|∃V ⊆ X(i) , V → U ∈ F és A ∈ U}

• a normálforma definíciókból és viszonyukból az következik, hogy egy reláció redundanciáját, az okozhatja, ha az attr tranzitívan függnek a kulcsoktól
• célszerű BCNF sémákat kial
• BCNF sémák esetén elég csak akulcsattribútumok értékeinek egyediségét biztosítani, a többi atrb értékét már tetsz vihetjük fel
• a redundancia minél alacsonyabb szinten tartása tehát kritikus az ún tranzakció kezelő rendszereknél
• valóságban más szempontok is vannak, ezért nem lesz mód h mindig ilyet alakítsunk ki

1

• az egyedhalmazokat olyan relációs sémával ábrázoljuk, amely tartalmazza az entitáshalmaz össze attribútumát
• a reláció minden egyes n-ese az entitáshalmaznak pontosan egy példányát fogja azonosítani
• ha az entitáshalmazok között olyan is van, amelynek egyes attrb egy entitáshalmaz egy isa kapcsolaton keresztül meghatározza, akkor a specializált entitáshalmazhoz rendelt relációs sémába az általánosabb entitáshalmaz attb is fel kell venni

2

• a kapcsolattípusokat olyan relációs sémákká alakítjuk, amelyek attb között szerepel a kapcsolatban résztvevő összes entitáshalmaz kulcsa is
• feltételezzük, hogy a két entitáshalmaz vmely kulcsattribútuma nem azonos nevű még akkor sem, ha az entitáshalmazok megegyeznek
• névkonfliktus esetén az attb átnevezéssel kell megkül
• az így kapott relációban minden egyes n-es olyan entitáspéldányokat rendel egymáshoz, amelyek a szóban forgó kapcsolatban vannak egymással

• a kapcsolatok relációs sémékba átalakítására a kapcsolat funkcionalitása és egyéb tulajdonságai fgben számos más lehetőség is van, amelyek adott esetben jobbak is lehetnek a bemutatott, egészen általános módszeről
• idegen kulcsos megvalósítás