Normalizacion

Qué es normalización?

Normalización es un proceso que clasifica relaciones, objetos, formas de relación y demás elementos en grupos, en base a las características que cada uno posee. Si se identifican ciertas reglas, se aplica un categoría; si se definen otras reglas, se aplicará otra categoría.

Estamos interesados en particular en la clasificación de las relaciones BDR. La forma de efectuar esto es a través de los tipos de dependencias que podemos determinar dentro de la relación. Cuando las reglas de clasificación sean más y más restrictivas, diremos que la relación está en una forma normal más elevada. La relación que está en la forma normal más elevada posible es que mejor se adapta a nuestras necesidades debido a que optimiza las condiciones que son de importancia para nosotros:

• La cantidad de espacio requerido para almacenar los datos es la menor posible;

• La facilidad para actualizar la relación es la mayor posible;

• La explicación de la base de datos es la más sencilla posible.

Primera forma normal

Para que una relación esté en primera forma normal (1 FN), debe ser solamente una relación propia, una matríz m por n, donde:

• Ninguna celda de la matriz está vacía;

• El valor n cualquier columna está definido por el dominio para dicho atributo.

• Cada tupla tiene una clave que la identifica en forma unívoca, pero dicha clave no significa orden.

La aplicación determina la relación

Para que una relación sea normalizada en pasos adicionales, debe encontrarse en la primera forma normal. Colocar los datos en la primera forma normal está a cargo del diseñador de la aplicación. Estos datos se encuentran disponibles de alguna manera inicialmente. Si la aplicación existe en forma manual, o ha sido anteriormente computarizada pero no todavía como relación, el diseñador reorganiza los datos de modo de conformar una matríz 1FN.

La segunda inicial más importante es la dimensión de la relación ¿cuántos componentes existen en la tupla o cuántas columnas en la tabla? ¿De qué manera se compara esto con el número de campos en el documento fuente?.

En la figura se puede observar un documento como muestra, una factura típica. Parte de la información es fija y otra variable. La figura nos muestra un formulario impreso dentro de l cual se ha agregado información. La impresión puede dividirse en dos categorías.

• Información descriptiva para el usuario

• Nombres de atributos.

La información impresa es necesariamente fija. Podemos observar el nombre de la compañía en la figura, así como otras particularidades (tales como el número de teléfono que no figura aquí). Otros nombres impresos corresponden a los atributos cuyos valores se escriben en el momento en que el formulario es llenado. Estos nombres de atributos son también los nombres de campos para almacenar los datos en el sistema. Los que se escribe son los valores de atributos.

La información convertida queda formada en tuplas. La próxima pregunta es cuantas tuplas representarán a la formación en esta forma. Debe notarse que el número de partes ordenadas varía de una factura o pedido a otro.

Wetco factura no. 91529

23 river road fecha factura 3/19/77

saltsea texas

orden fecha

de cliente vendedor de la orden via orden wetco

M0007 2-14 3/12/17 ups 1922447

Cliente no. 31-0285-fl

Venta a flores associates expedido a

108 8 avenue el mismo

brooklyn, n.y. 11215

cantidad precio parte descripcion monto

Pen-

Orde-despa-dien-

Nada chada te

2 2 3.50 018719 camisa 7.00

2 2 .35 020428 guia .70

1 1 .70 020808 rodillo motor .70

1 0 .25 020811 rodillo libre 0.00

1 1 6.00 020819 humidrum 8.00

Transporte Y Seguro .96

17.38

Dado que una tupla debe tener un número fijo de componentes, necesitamos una tupla en primera forma normal para cada parte de cada pedido. Sin embargo, la información que se encuentra en la parte superior del formulario, y que se llena a máquina, es la misma para todas las partes ordenadas más abajo. Por lo tanto cada tupla consiste en una parte de datos que son variables y datos del pedido que se duplican para cada parte ordenada.

Grafo de Dependencia

Una vez que los datos han sido puestos en primera forma normal, resulta conveniente descomponer la relación en un número de relaciones más pequeñas, cada una en forma normal superior, de modo de optimizar el almacenamiento y usar su funciones. Para esto resulta necesario reconocer las dependencias existentes. Un grafo exhibe los distintos tipos de dependencias que existen, y enfatizan que hemos investigado completamente cada dependencia.

El grafo simple no está diseñado para mostrar dependencias. Para hacer utilizable a este grafo, se agregan colores pueden expresarse en blanco y negro mediante distintos tipos de líneas. Discutiremos estos tipos de líneas en términos de la dependencia que cada uno representa. En las figuras que siguen las formas gráficas aparecen a la izquierda y se utilizan para constituir un grafo completo. A la derecha se puede observar una forma simbólica para describir dependencias únicas.

Dependencia única

En la figura vemos un arco que conecta dos vértices A y B. A es la cola y B es la cabeza de la "flecha". Esto significa que B depende de A. Es decir dado un valor de A podemos predecir de A. Es decir, dado un valor de A podemos predecir cuál será el valor de B.

Dependencia total

La dependencia total se define como una dependencia bilateral o simétrica. Es decir, si C depende de D, en consecuencia D será dependiente en forma similar de C. Esto se expresa en la figura mediante una arista (sin una flecha) que une C y D. Para enfatizar la dependencia total, se usa una línea doble o una línea más gruesa. Esto representa una medida de seguridad para verificar que el usuario no dibuje un arco e inadvertidamente omita la flecha. Simbólicamente se utiliza una doble flecha.

Dependencia completa

La variable G depende en forma completa de otras dos variables E y F, lo cual puede ilustrarse como se ve a la izquierda de la figura. Pero así no es representada adecuadamente la dependencia completa, ya que el valor de G no depende de E o F, independiente, sino que depende de ambos valores. Por lo tanto en el centro de la figura A, vemos una forma mejor; la arista que une E y F no intenta demostrar una dependencia entre E y F, por lo tanto se dibuja en líneas de trazos; a partir del centro de esta línea de trazos, se dibuja un arco dirigido hacia G para indica que G depende de ambas variables E y F.

Dependencia transitiva

Supongamos que dos variables, K y L, dependen de J. Si puede verificarse que L depende en forma primaria de K, existiría una dependencia transitiva. Mostramos a la izquierda de la figura B que L. depende de J o de K. Más apropiado s el grafo del centro de la figura B, donde podemos ver que L está definida por K la cual, a su vez, está determinada por los valores de J.

Simbólicamente indicamos una dependencia transitiva de L respecto de J mediante una flecha de trazos desde J a L, como puede verse a la derecha de la figura B.

Ejemplo

En la figura B se presenta un grafo de dependencia hipotético. En el mismo se dibujan las relaciones de dependencia entre atributos para una aplicación de remuneración. EMPNO y DEPTNO están subrayadas en la figura para expresar que ambas son partes de una clave compuesta para la relación. Una línea gruesa conecta EMPNO a EMPNOM para indicar que si nombre de empleado y existe una dependencia total.

Varios atributos dependen directamente del número de empleados:

• TITL es el título de la tarea del empleado

• PAYLVL es un carácter que indica el nivel de sueldo del empleado.

• HORAS representa el número de horas que el empleado ha trabajado la presente semana.

• PAYRT está apuntado a PAYLVL indicando que el régimen de pago es transitivamente dependiente del nivel de pago.

La línea de trazos que une PAYRT y HORAS indica que ambas participan en una dependencia completa por la cual el receptor es PAYAMT, el valor pagado para esta semana.

A la derecha de la figura, encontramos los atributos que dependen del número de departamento. Obsérvense la dependencia total entre número y nombre del jefe del mismo (MGRO y MGRNM).

Hay solamente un atributo que es completamente dependiente de ambas partes de la clave compuesta, es decir, el número de proyecto, PROJNO.

5. Segunda Forma Normal

Una relación está en segunda forma normal (2FN) solamente si todos los atributos son dependientes en forma completa de la clave.

Descripcion De La Segunda Forma Normal (2 Fn)

Su nombre ya nos indica el hecho de que la segunda forma normal es por lo general el próximo paso de normalización y descomposición. Para ser accesible a la normalización, y poder ser puesta en segunda forma normal, la relación debe poseer las siguientes propiedades:

• Debe estar en primera forma normal

• Debe tener una clave compuesta.

La consecuencia inmediata de los requerimientos expresados más arriba es que cualquier relación en primera forma normal que tiene una clave simple, está automáticamente en segunda forma normal. Comencemos con un ejemplo en forma de tabla de una relación consistente en 17 atributos, que se presenta en la figura. La misma se encuentra en primera forma normal y tiene una clave compuesta que consiste en dos atributos P y Q. Estos están subrayados

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