Normalizacion base de datos_pbc

LOGO Ing° Pedro Beltrán

Canessa

Normalización de las Bases de

Datos

CDI - MULTIMEDIA

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Tema:

Normalización

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Normalización

Este capítulo examina los detalles del proceso de normalización. La normalización es la secuencia de las medidas por las que un modelo de base de datos relacional es creado y mejorado. La secuencia de etapas implicadas en el proceso de normalización se llama formas normales.

Básicamente, las formas normales aplicadas durante un proceso de normalización permitirá la creación de una base de datos relacional como un modelo paso a paso de progresión.

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Normalización

La normalización o estandarización es la redacción y aprobación de normas que se

establecen para garantizar el acoplamiento de elementos construidos

independientemente, así como garantizar el repuesto en caso de ser necesario,

garantizar la calidad de los elementos fabricados y la seguridad de funcionamiento.

La normalización persigue fundamentalmente tres objetivos:

•Simplificación: Se trata de reducir los modelos quedándose

únicamente con los más necesarios.

•Unificación: Para permitir la intercambiabilidad a nivel

internacional.

•Especificación: Se persigue evitar errores de identificación creando

un lenguaje claro y preciso

http://es.wikipedia.org/wiki/Norma

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Normalización

La normalización es el

proceso de elaboración,

aplicación y mejora de

las normas que se

aplican a distintas

actividades científicas,

industriales o

económicas con el fin

de ordenarlas y

mejorarlas.

¿Qué es

Normalización?

Elimina la duplicación

de esfuerzos y

minimiza los datos

redundantes.

El resultado es una

mejor organización y

un uso más eficaz del

espacio físico, entre

otros factores.

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Anomalías

La intención de la base de datos relacional

es la eliminación de la teoría de las

anomalías que ocurren en una base de

datos.

Anomalías pueden producirse durante los

cambios de una base de datos.

Una anomalía con respecto al diseño de

Bases de datos relacionales es

esencialmente un cambio a los datos

erróneos y, más concretamente, a un solo

registro.

El concepto

de las

anomalías

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Anomalías

•Insertar anomalía.- causada cuando se inserta datos en el detalle y no tiene registro

principal.

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Eliminar anomalía.- causada cuando un registro se elimina de una tabla maestra,

sin eliminar primero todos los registros hijos, en la tabla detalle.

Anomalías

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Actualización de anomalía- es similar a la eliminación, en la que tanto el

maestro y los registros de detalle debe ser actualizado a fin de evitar registros

huérfanos en detalle. Asegurándose de que cualquier actualización de clave

primaria que se han propagado a los hijos relacionados con las claves

foráneas en tabla.

La dependencia y los factores determinantes.

Dependencia funcionales una conexión entre uno o más atributos. Por

ejemplo si conocemos el valor de FechaDeNacimiento podemos conocer el

valor de Edad.

Las dependencias funcionales del sistema se escriben utilizando una flecha, de

la siguiente manera:

FechaDeNacimiento Edad


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Aquí a FechaDeNacimiento se le conoce como un determinante. Se puede leer de

dos formas FechaDeNacimientodetermina a Edad o Edad es funcionalmente

dependiente de FechaDeNacimiento. De la normalización (lógica) a la

implementación (física o real) puede ser sugerible tener éstas dependencias

funcionales para lograr la eficiencia en las tablas.


Determinante- El factor determinante en la descripción de la dependencia

funcional del anterior, X determina el valor de Y,.

F(x)=2*1

Y=f(x) F(1)=2 f(2)=4

y x

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:DependenciaFunional.png

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Dependencia Transitiva - Sean X, Y, Z tres atributos (o grupos de atributos) de la

misma entidad. Si Y depende funcionalmente de X y Z de Y, pero X no depende

funcionalmente de Y, se dice que Z depende transitivamente de X.

Simbólicamente sería:

X Y Z entonces X Z

FechaDeNacimiento Edad

Edad Conducir

FechaDeNacimiento Edad Conducir

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:DependenciaFunional2.png

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Entonces tenemos que FechaDeNacimiento determina a Edad y

la Edad determina a Conducir, indirectamente podemos saber a través

de FechaDeNacimiento a Conducir (En muchos países , una persona necesita ser

mayor de cierta edad para poder conducir un automóvil, por eso se utiliza este

ejemplo).

Candidatos principales-Un candidato clave (potencial o clave admisible) es un

campo o combinación de campos que pueden actuar como un campo clave

principal de una tabla así como, la identificación de forma única cada registro de

la tabla. La Figura muestra cinco diferentes variantes de una tabla, todos los cuales

tienen validado claves primarias, tanto de un campo y más de un campo. El

número de las opciones mostradas en la Figura es un poco absurdo, pero

demuestra el concepto.

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Plena dependencia funcional-Esta situación

se produce donde X determina Y, pero X

combinado con Z no determina Y. En otras

palabras, Y depende de X y X es un

descriptor determinante. Y si depende de X

con cualquier otra cosa, no hay dependencia

funcional plena. Fundamentalmente X, el

factor determinante, no puede ser una clave

compuesta. Una clave compuesta contiene

más de un campo (el equivalente de X con

Z).

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La Figura muestra que la

POBLACIÓN depende de país,

pero no en la combinación de

TASA y el PAÍS. Por lo tanto, es

una dependencia plenamente

funcional entre la población y

PAÍS porque TASA no es pertinente

a población. Por el contrario, no hay

pleno dependencia funcional entre

la POBLACIÓN y la combinación

de PAÍS y el TASA.

Country Currency Rate

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Dependencia de valores Múltiples-Esto

también es conocido como

dependencia de varios valores.

Un ejemplo de una dependencia de

varios valores es un campo que

contiene una lista delimitada algún tipo.

Los múltiples valores son dependientes

en su conjunto sobre una clave

principal. Una dependencia trivial de

varios valores se produce entre dos

campos cuando son los dos únicos

campos en la tabla. Uno de ellos es la

clave principal y la otra la lista de varios

valores.

Clave Especialidad Curso

S01 Sistemas Natación

S01 Bioquímica Danza

S01 Sistemas Natación

B01 Bioquímica Guitarra

C03 Civil Natación

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En esta tabla o relación no existe dependencia funcional porque los estudiantes

pueden tener distintas especialidades, un valor único de clave puede poseer muchos

valores de especialidades al igual que de valores de cursos. Por lo tanto

existe dependencia de valores múltiples. Este tipo de dependencias produce

redundancia de datos, como se puede apreciar en la tabla anterior, en donde la clave

S01 tiene tres registros para mantener la serie de datos en forma independiente lo

cual ocasiona que al realizarse una actualización se requiera de demasiadas

operaciones para tal fin.

Cíclico de la dependencia-El significado de la palabra "cíclica" es un patrón circular,

recurrente, cerrado anillo, o una cadena de estructura circular. En el contexto de la

base de datos relacional modelo cíclico de la dependencia significa que X depende

de Y, que a su vez, depende también de la X, directa o indirectamente.

Cíclico de la dependencia, por lo tanto, indica una pauta lógica circular de la

interdependencia.

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La dependencia Cíclico suele ocurrir con tablas que contiene una clave primaria

compuesta de tres o más de los campos (por ejemplo, cuando tres campos están

relacionados en pares entre sí). En otras palabras, X corresponde a Y, Y se

refiere a la Z, y X se refiere a la Z. En última instancia se refiere de nuevo a la Z

X.

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Definición de las formas normales de la Manera

Más Fácil

¿Cómo puedo realizar una normalización de forma sencilla? ¿Por qué es fácil?

En un mundo perfecto, la mayoría de los diseños modelo de base de datos

relacional son muy similares.

La normalización es, en su mayor parte, es fácil y sobre todo es sentido común,

con algunos conocimientos empresariales. Hay, por supuesto, muchas

circunstancias excepcionales y casos especiales en que la interpretación de la

normalización no cubrir todas las necesidades al 100 por ciento.

Formas normales

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1ra Forma Normal (1NF)

Elimina la repetición de grupos.

Define las claves principales.

Todos los registros deben ser identificados únicamente con una clave

principal. Una clave primaria es única y, por tanto, no se permiten valores

duplicados.

Todos los campos distintos de la clave primaria debe depender de la clave

principal, ya sea directamente o indirectamente.

Todos los campos deben contener un único valor.

Todos los valores de cada campo debe tener el mismo dato.

Crear una nueva tabla para mover la repetición de grupos de la tabla original.

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Muestra la aplicación de 1NF, eliminando la repetición de campos mediante la

creación de una nueva tabla, donde el original y nuevo cuadro se vinculan en un

maestro-detalle, uno-a-muchos relación

Se crean claves primarias de ambas tablas en las que

los detalles de tabla tiene un compuesto

principal llave. El compuesto clave principal contiene

la tabla maestra de campo como clave principal el

prefijo de su campo clave principal.

Por lo tanto, el prefijo en el campo

AUTOR DEL LIBROes la clave

foránea que apunta a la tabla maestra

AUTOR.

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Muestra lo que los datos se ve como en la alteración de la tabla AUTOR y la

tabla libro, previamente la tabla AUTHORSBOOKS. Fíjate en cómo la

introducción de la relación entre las dos tablas permite cualquier número de

libros para cada uno de los autores a ser atendidas.

Ninguna restricción sobre

el número de libros por

AUTOR

Claves primarias única

identificar las filas en cada

cuadro

Clave foránea de

tabla maestra

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Segunda Forma Normal 2NF

Segunda forma normal se refiere a las relaciones y dependencias funcionales entre

atributos no-claves.

Una entidad que cumplan Segunda forma normal tiene que tener las siguientes

características:

De modo que si una entidad no se halla en

segunda forma normal lo que deberemos hacer

para convertirla será remover los atributos que

son dependientes parcialmente (solo de parte)

de la clave primaria.

Si una entidad tiene clave primaria compuesta

de varios atributos y/o relaciones, y si otro

atributo depende únicamente de parte de tal

identificador compuesto, entonces el atributo y

la parte de la clave primaria de la cual depende,

deberán formar la base de una nueva entidad.

1

La entidad debe

estar en primera

forma normal.

2

Que todos lo

atributos no clave

sean dependientes

totalmente de la

clave primaria.

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Segunda Forma Normal

Indicando los dos puntos de una forma diferente, eliminar los campos que son

independientes de la clave principal.

Crear una nueva tabla para separar la parte parcialmente dependientes de la

clave principal y sus dependientes campos.

2NF aparentemente realiza una función similar a la de 1NF, pero cuando crea

una tabla y tenemos valores repetidos estos campos son trasladados a una nueva

tabla. El nuevo cuadro es una de las principales clave que consta de un solo

campo. Normalmente, 2NF crea relaciones de muchos a uno entre las

relaciones dinámicas y los datos, la supresión de los datos de tablas

transaccionales en las nuevas tablas.

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El cuadro se encuentra en 1NF para después realizar la separación del grupo de libros de los autores. La editorial y la información objeto son relativamente estable en comparación con los libros.

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Esta figura muestra la etapa inicial de la aplicación de 2NF, con la

creación de la tabla editor trasladamos los datos que se encontraban en la

tabla libro los cuales no pertenecían a dicha entidad.

En la Figura 4-17, muchos-a-uno son las relaciones establecidas entre las tablas dinámicas estáticas, es decir, BOOK a PUBLISHER y BOOK a SUBJECT. Al aplicar 1NF, uno-a-muchos son relaciones establecido entre el capitán y los cuadros de detalle, como se muestra en la Figura 4-10 y Figura 4-11. Aplicación de 2NF establece la misma relación, excepto que es más fácil de entender la ligera diferencia llamando que una relación de muchos a una relación. Matemáticamente, uno-a-muchos relación es idéntica a una muchos a una relación, sin embargo, 1NFs y 2NFs son completamente diferentes, porque el uno a muchos relación se establece por una razón completamente diferente.

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Luego creamos las relaciones entre nuevas tablas que hemos creado con la

entidad libro, creándose una relación de uno a muchos.

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Las claves primarias se crean tanto en el editor y tema tablas para identificar de

forma exclusiva los editores y los temas dentro de sus respectivos dos tablas.

Identificar las relaciones LIBRO con las entidades editor y tema ya se crea la

clave principal compuesta de la tabla LIBRO.

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Es importante comprender estas relaciones 2NF en la dirección opuesta de

modo que las entradas de la Libreta depende de la existencia de

PUBLISHER y SUBJEC. Así pues, los editores y los temas deben

existir para un libro o cada libro debe tener un editor y tema. , la excepción

podría ser un editorial en quiebra. Por el contrario, la relación entre

PUBLISHER y BOOK mas SUBJECT son en realidad uno a cero, uno, o

muchos. Esto significa que no todos los editores absolutamente tienen que

tener títulos publicados, y también que no siempre hay un libro sobre cada

tema disponible.

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Es evidente en este ejemplo que utilizando la 2NF físicamente hemos

ahorrado espacio. La duplicación se ha eliminado ya que sólo tenemos un

registro de SUBJECT y un número de registros mucho menor

de PUBLISHER.

Tenemos un nuevo ejemplo que muestra dos cuadros en 1NF. Ponga el

SALE_ORDER y ALE_ORDER_ITEM cuadros presentados en la Figura

4-2 en 2NF:

1. Crear dos nuevas tablas con los campos correspondientes.

2. Eliminar los campos correspondientes de los cuadros originales.

3. Crear claves principales en los nuevos cuadros.

4. Crear las relaciones y definición de claves foráneas y colocación

adecuada.

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¿Cómo

funciona?

2NF requiere crear las nuevas

tablas de campos que en parte

depende de las claves principales.

1. Crear la tabla CLIENTE para

eliminar los datos de la tabla

SALE_ORDER.

2. STOCK_ITEM crear la tabla

para eliminar los datos de la tabla

SALE_ORDER_ITEM.

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Esto muestra la creación de dos nuevos cuadros. Otra diferencia es que los

campos de la clave foránea aparecen en las tablas originales en lugar de las

nuevas tablas, teniendo en cuenta la dirección de la relación entre el original

y las nuevas tablas.

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Tercera Forma Normal

Para que una entidad esté en tercera forma normal deben cumplirse dos

condiciones:

De modo que si deseo transformar una

entidad que no esté en tercera forma

normal, lo que deberá hacerse es remover

los atributos no clave que dependen de otros

atributos no clave.

Si un atributo de una entidad es dependiente

de otro atributo, el cual no es parte de la

clave primaria, entonces estos atributos

deberían formar parte de una nueva entidad,

la cual tiene relación de uno a muchos con la

entidad original. La clave primaria de la

nueva entidad es aquel atributo sobre el cual

el segundo atributo es dependiente.

1

Que la entidad

esté en segunda

forma normal.

2

Que todos los

atributos no claves

son

independientes de

el resto de

atributos no clave.

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Este ejemplo muestra una interpretación más fácil la de la 3NF donde

tenemos una relación de muchos a muchos y nos presenta la posibilidad de

que más de un registro serán devueltos mediante una consulta que une ambas

tablas.

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Si se busca para el empleado Colombia, tres tareas siempre se devolverán. Del mismo

modo, si la búsqueda de la tercera tarea, dos empleados siempre se devolverán. Un

problema que se plantearía esta situación cuando la búsqueda de un atributo específico

para una determinada tarea cuando ésta es una tarea única asignado a un único empleado.

Sin la nueva misión creada por la tabla ASSIGNMENT por la 3NF, la búsqueda de una

asignación individual sería imposible.

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Otra forma de ver la 3NF es como se muestra en el ejemplo, donde los campos

comunes a más de un cuadro pueden ser trasladado a una nueva tabla, como lo

demuestra la creación de la tabla FOREIGN_EXCHANGE. Al principio, esto parece

como un 2NF transformación campos porque no depende de la clave principal se quitan

a la nueva tabla. Ambos Proveedores han facilitado las direcciones y, por lo tanto, hay

dependencias transitivas entre ellas, a través de direcciones de ubicación), en última

instancia a los clientes y proveedores.

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Clientes y proveedores utilizar las monedas en función de los países en que se

encuentran en el ejemplo muestra un 3NF transformación que permite la eliminación de

información común de los CUSTOMER(cliente) y SUPPLIER(Proveedores) por dos

razones:

De divisas y la tasa no depende de clientes y proveedores claves primarias, a pesar de

que la moneda que utilizan depende de que el cliente o proveedor son sobre la base

del país en el que hacemos negocios.

La moneda y EXCHANGE_RATE campos que antes de la transformación de los

cuadros son transitivamente depende de clientes y proveedores claves principales, ya

que dependerá de la CURRENCY_CODE, que a su vez no depende de las

direcciones.

La transformación del ejemplo anterior podría ser concebido como 2NF debido a

que la relación de muchos a uno es la creación de una relación más estable mediante

la creación de la tabla FOREIGN_EXCHANGE.

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Obviamente, la transformación 3NF disminuye el tamaño de la base de

datos, en general, porque las copias repetidas de la moneda y

EXCHANGE_RATE se han normalizado en la tabla

FOREIGN_EXCHANGE y retirarse completamente de las tablas de

clientes y proveedores..

Otra versión de 3NF encontrado es como se muestra en el siguiente

ejemplo. En este caso, existe una clara dependencia transitiva de CIUDAD

al Departamento y en el campo clave principal EMPLEADO.

Una dependencia transitiva se produce cuando un campo depende de otro,

que a su vez depende de un tercer campo, el tercer campo suelen ser la

clave principal. El estado de dependencia transitiva también puede

interpretarse como un campo que no depende totalmente de la clave

principal.

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En este ejemplo existe una dependencia transitiva porque se supone que

cada empleado se le asigna a un determinado departamento. Cada

departamento dentro de una empresa se basa exclusivamente en una

determinada ciudad. En otras palabras, cualquier empresa en la base de

datos no solo han propagado a través de los departamentos más de una sola

ciudad.

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Otro caso típico 3NF, un valor calculado que se almacena en una tabla. Además,

el valor calculado el resultado de los valores en otros campos dentro de la misma

entidad. En esta situación, el campo calculado es, en realidad no totalmente

dependientes de la clave primaria (transitivamente dependientes) y, por tanto, no

requiere necesariamente una nueva tabla. Campos calculados son simplemente

eliminadas.

En otras palabras, cualquier empresa en la base de datos no solo han

propagado a través de los departamentos más de una sola ciudad.

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Generalmente hay una buena razón para la inclusión de campos calculados,

por lo general el rendimiento desnormalización.

Supongamos que un departamento dentro de la empresa se encuentra en sólo

una ciudad. Así, asumir que una ciudad es que siempre depende de un

departamento de ventas.

Ponga el SALE_ORDER y STOCK_ITEM tablas en 3NF.

Eliminar algunos campos calculados y crear una nueva tabla.

Eliminar los campos de una tabla original a una nueva mesa.

Crear una clave principal en la nueva tabla.

Crear un número a una relación entre la tabla original y la nueva tabla, la

definición y colocar una clave externa adecuada.

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¿Cómo funciona?

3NF requiere la eliminación de las dependencias

transitivas.

1. Crear la tabla como

STOCK_SOURCE_DEPARTMENT la

ciudad depende del departamento, que es a

su vez depende de la clave principal. Esta es

una dependencia transitiva.

2. Retire el TOTAL_PRICE, y

TOTAL_AMOUNT campos de la tabla

SALE_ORDER porque todos estos campos

transitivamente depende de la suma de

STOCK_QUANTITY y

STOCK_UNIT_PRICE valores de otras dos

tablas. El SALES_TAX campo pasa a un

porcentaje para permitir la posterior cálculo

del impuesto sobre las ventas de valor.

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Boyce Codd Normal-Forma (BCNF)

Una tabla debe estar en 3NF.

Una tabla puede tener sólo uno de los candidatos

principales.

BCNF es un candidato clave , por definición, una

clave única, y, por tanto, un potencial clave

principal. Si una tabla contiene más de un

candidato clave (clave principal), tiene un problema

.

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Boyce Codd Normal-Forma (BCNF)

En esencia, prohíbe una

tabla a partir de tener dos

claves principales.

¿Por qué? Esto no es una

rígida norma comercial, pero

más de un principal

requisito perspectiva de

nuestro modelo. En otras

palabras, es bueno, pero no

es comercialmente fresco.

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4ta Forma Normal (4NF)

Hace lo siguiente: La tabla debe estar en 3NF o

BCNF (Clave única) con 3NF.

Transforma las múltiples dependencias valoradas en

dependencias funcionales. Esto implica que un valor

de varios valores y no dependen de una clave

principal.

Eliminar varios conjuntos de múltiples valores o varios

valores dependencias, a veces descrito como no trivial.

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Que es lo que podemos observar ,que se realiza una transformación parcial 4NF, dividiendo habilidades y las

certificaciones de los trabajadores de las tablas correspondientes.

Esta es sólo una transformación parcial, sin embargo, porque todavía hay relacion de muchos-a-muchos entre las tablas EMPLEADO SKILL, y empleados con certificación.

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En esta figura se nos

resuelve el de muchos a

muchos en las relaciones

EMPLOYEE_SKILL y

EMPLOYEE_CERTIFICA

TION , que figuran como

de muchos a muchos

relaciones en la figura

anterior

Esencialmente, los intentos de generar 4NF juegos o conjuntos de difusión en distintos registros en tablas separadas, registro individual de cada uno se torne más fácil el acceso al hacer una búsqueda especifica.

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5 de forma normal (5NF)

La tabla debe

estar en 4NF.

5NF hace lo siguiente

Cíclicos dependencias deben ser eliminadas

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5NF también se conoce como forma normal

de proyección (PJNF).

El término "proyección" se utiliza para describir nuevas tablas

que contienen un subconjunto de los datos de la tabla original.

5NF

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5 de forma normal (5NF)

Una dependencia cíclico es simplemente algo que depende en

una cosa, ya sea de forma directa en indirectamente

El cíclico es la dependencia es que todo está relacionado con

todo lo demás, incluida la propia. En otras palabras, hay una o

una combinación excluyendo repeticiones

En conclusión: 5NF es similar a 4NF en tanto que el intento

de reducir al mínimo el número de campos de claves

compuestas.

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Se puede mostrar esta forma asì:

Comenzamos por la

creación de un campo

compuesto de tres claves

primarias, luego procedemos

a insertar datos, para que

nuestra tabla nos quede de

esta forma.

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5NF

En esta imagen podremos

observar, la transformación

de 5NF único compuesto de

tres campo clave principal

de tabla a tres semi-tablas

relacionadas, cada uno con

dos compuestos de campo

claves primarias.

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5NF

¿Por qué es el término usado semi relacionados?

Debido a que la herramienta utilizada en este caso

para dibujar ERDs en realidad no permiten la

creación de la División de Respuesta de Emergencia

se muestra en la lado derecho del diagrama

Esto es muy interesante, sin embargo, todos los textos

indican que la5NF transformación se muestra en esta

como verdadera y correcta.

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5NF

Para consultar la base de

datos debería ,coincidir

las dos preguntas , en

este caso, los registros de

una tabla deben

coincidir con los

registros de los tres se

sumaron a las tablas.

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DKNF

1

Es una forma ideal y un final o forma final de la normalización de bases de datos relacionales.

2

Es matemáticamente más perfecto y tiene la belleza en su simplicidad

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BD Relacional

Modelo comercial donde la mayoría de bases de datos requieren

no sólo las coincidencias exactas, sino también la búsqueda de gama

de presentación de informes, este nivel de intensidad en la normalización

casi siempre tiene un serio impacto negativo en la base de datos general

y el rendimiento de las aplicaciones y, por tanto, un efecto negativo en los

usuarios finales satisfacción

Base de Datos Relacionales

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un modelo de base de datos completamente normalizado debe aparecer:

1ero 2do 3ero 4to

No puede

Haber:

Inserción,

Modificación,

o Supresión

de Datos

anomalías.

Todos los datos

de validación se

realiza en el

modelo de base

de datos

En general, es de

conocimiento

común que

algunos reglas de

aplicación de

negocio es a

menudo más

eficaz dividida

entre la bd

y aplicaciones.

Cada registro

de cada tabla

debe ser

singularmente

identificables y

Directamente

relacionada

Con la clave

primaria

en su tabla.

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Resumen

Un Laico

1ero 2do 3ero 4to

Normalización Un purista Forma Normal

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Ing° Pedro Beltrán Canessa

Normalizacion base de datos_pbc

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