На головну

Нормалізація бази даних

  1.  BDECiientDataSet - клієнтський набір даних.
  2.  Colorspace: - відео рівні даних рівнів
  3.  ER-модель бази даних. Основні нотації зображення ER-моделі.
  4.  II. Основний файл вихідних даних
  5.  II. Основний файл вихідних даних
  6.  III. Порядок формування даних Звіту
  7.  M - віддалені метастази mХ - недостатньо даних для визначення віддалених метастазів; М0 - немає віддалених метастазів; Ml - є віддалені метастази.

Нормалізація - процес перевірки та реорганізації сутностей і атрибутів з метою задоволення вимог до реляційної моделі даних. Нормалізація дозволяє бути впевненим, що кожен атрибут визначений для своєї сутності, значно скоротити обсяг пам'яті для зберігання інформації і усунути аномалії в організації зберігання даних. В результаті проведення нормалізації повинна бути створена структура даних, при якій інформація про кожний факт зберігається тільки в одному місці. Процес нормалізації зводиться до послідовного приведення структури даних до нормальних форм - формалізованим вимогам до організації даних. Відомі шість нормальних форм:

u перша нормальна форма (1NF);

u друга нормальна форма (2NF);

u третя нормальна форма (3NF);

u нормальна форма Бойса - Кодда (посилена 3NF);

u четверта нормальна форма (4NF);

u п'ята нормальна форма (5NF).

На практиці зазвичай обмежуються приведенням даних до третьої нормальної формі. Нормальні форми засновані на понятті функціональної залежності (надалі «залежність»).

Функціональна залежність - Атрибут По суті Е функціонально залежить від атрибута А сутності Е, якщо в будь-який момент часу кожному значенню В відповідає рівно одне значення А. т. Е. А однозначно визначає В.

Повна функціональна залежність - Атрибут По суті Е повністю функціонально залежить від ряду атрибутів А сутності Е, якщо В функціонально залежить від А і не залежить ні від якого підряду А.

Розглянемо процес нормалізації на прикладі суті Співробітник:

По суті Співробітник значення атрибутів Прізвище, Ім'я та По батькові однозначно визначаються значенням атрибута Табельний номер, т. Е. Атрибути Прізвище, Ім'я та По батькові залежать від атрибута Табельний номер. Функціональні залежності визначаються бізнес-правилами предметної області. Так, якщо оклад співробітника визначається лише посадою, то атрибут Оклад залежить від атрибута Посада; якщо оклад залежить ще, наприклад, від стажу, то такої залежності немає. В нижченаведених прикладах будемо вважати для визначеності, що така залежність є.

Перша нормальна форма (1NF). Сутність знаходиться в першій нормальній формі тоді і тільки тоді, коли всі атрибути містять атомарні значення. Серед атрибутів не повинно зустрічатися повторюваних груп, т. Е. Кілька значень для кожного екземпляра.

Атрибути Телефон та Хоббі є порушенням першої нормальної форми. Що буде, якщо у співробітника кілька робочих телефонів? Запис значення колонки через роздільник, наприклад "124-56-78, 124-56-79, 124-56-90" або "Аквалангіста, мотоцикліст, шахіст", наштовхує на низку проблем. сутність,

не є вирішенням проблеми. Що буде, якщо у співробітника з'явиться четвертий телефон або третє хобі? Цю інформацію буде ніде зберігати.

Інший помилкою нормалізації є зберігання в одному атрибуті різних за змістом значень.

Атрибут Дата зарахування або звільнення зберігає інформацію як про зарахування, так і про звільнення співробітника. Якщо зберігається тільки одне значення, то неможливо зрозуміти, яка саме дата внесена. Якщо внести атрибут-ознака типу дати, тип можна буде визначити, але залишиться можливість зберігання лише однієї дати для кожного співробітника.

Для приведення сутності до першої нормальної формі слід:

u розділити складні атрибути на атомарні,

u створити нову сутність,

u перенести в неї все «повторювані» атрибути,

u вибрати можливий ключ для нової сутності (або створити новий ключ);

u встановити зв'язок від колишньої суті до нової, Первинний ключ колишньої суті стане зовнішнім ключем для нової сутності.

Сутність Співробітник, приведена до першої нормальної формі.

           
   
 сутність Хобі
 
 
 
   
 сутність Телефон
 
   


Друга нормальна форма (2NF). Сутність знаходиться в другій нормальній формі, якщо вона знаходиться в першій нормальній формі, і кожен неключових атрибут повністю залежить від первинного ключа (не повинно бути залежності від частини ключа). Друга нормальна форма має сенс тільки для сутностей, що мають складний первинний ключ.

Припустимо, сутність Проект містить інформацію про проект, яким керує співробітник, причому інформація міститься як безпосередньо про проект, так і про керівника проекту Прізвище, Ім'я, По батькові та Посада залежать тільки від атрибута Табельний номер керівника, але зовсім не від Найменування проекту. Іншими словами, є залежність тільки від частини ключа.

 
 
 сутність Проект



Для приведення сутності до другої нормальної форми слід:

u виділити атрибути, які залежать тільки від частини первинного ключа, створити нову сутність;

u помістити атрибути, які залежать від частини ключа, в їх власну (нову) сутність;

u встановити зв'язок від колишньої суті до нової.

           
   
 сутність Проект
 
 сутність Співробітник
 
 


       
 
 
   


Друга нормальна форма дозволяє уникнути наступних аномалій при виконанні операцій:

Наприклад, при оновленні має місце дублювання даних про співробітника, якщо він керує декількома проектами. Якщо дані про співробітника змінюються, необхідно міняти кілька записів (по числу відомих проектів).

При вставці неможливо ввести дані про співробітника, якщо він в даний момент не керує проектами.

При видаленні, якщо співробітник тимчасово припиняє керівництво проектами, дані про нього губляться.

Третя нормальна форма (3NF). Сутність знаходиться в третій нормальній формі, якщо вона знаходиться в другій нормальній формі і ніякої неключових атрибут не залежить від іншого неключових атрибута (не повинно бути взаємозалежності між неключових атрибутами).

Наприклад, сутність Співробітник знаходиться в другій нормальній формі (мається тільки один атрибут первинного ключа, тому не може бути залежності неключових атрибутів від частини ключа), але неключових атрибут Оклад залежить від іншого неключових атрибута - Посади.

Для приведення сутності до третьої нормальної формі слід:

u створити нову сутність і перенести в неї атрибути з однієї і тієї ж залежністю від неключових атрибута;

u використовувати атрибут (и), що визначає цю залежність, як первинний ключ нової сутності;

u встановити зв'язок від нової сутності до старої.

     
 
 
   


У третій нормальній формі кожен атрибут сутності залежить від ключа, від всього ключа цілком і ні від чого іншого, крім як від ключа. Третя нормальна форма також дозволяє уникнути ряду аномалій.

Наприклад, проведення процедури оновлення має місце дублювання даних про оклад, якщо посаду займають кілька співробітників. Якщо оклад відповідних посади змінюється, необхідно міняти кілька записів (по числу співробітників на одній посаді).

При вставці неможливо ввести дані про оклад, відповідному посади, якщо в даний момент немає співробітника, що займає цю посаду.

При видаленні в разі видалення з таблиці співробітника, що займає унікальну посаду, дані про оклад губляться.

BCNF - нормальна форма Бойса-Кодда вводить додаткове обмеження в порівнянні з 3NF. Відношення знаходиться в BCNF, якщо воно знаходиться 3NF і в ній відсутні залежності атрибутів первинного ключа від неключових атрибутів.

Ситуація, коли ставлення буде знаходиться в 3NF, але не в BCNF, виникає за умови, що відношення має два (або більше) можливих ключа, які є складовими і мають загальний атрибут. На практиці така ситуація зустрічається досить рідко, для всіх інших відносин 3NF і BCNF еквівалентні.

Четверта нормальна форма (4NF) вимагає відсутності багатозначних залежностей між атрибутами.

Наприклад, викладач читає лекції з кількох предметів і курирує кілька груп студентів. Одна група студентів може вивчати кілька предметів, одному предмету можуть навчатися кілька груп студентів. Є багатозначна залежність між атрибутами Предмет і Група. При цьому можлива аномалія: якщо у викладача з'являється нова група, доводиться додавати кілька записів, по числу читаються предметів.

Для приведення сутності до четвертої нормальної форми слід створити нову сутність і перенести атрибути з багатозначною залежністю в різні сутності. Зв'язок між новими сутностями при цьому встановлювати не можна, оскільки в результаті міграції атрибутів зовнішніх ключів атрибути з багатозначною залежністю знову опиняться в одній сутності. Цілісність в цьому випадку слід підтримувати за допомогою тригерів.

           
   
 Сутність Викладач -предмет
 
 
 сутність Викладач
 
 номер преподавателяПредмет
 
 
 номер преподавателяПредметГруппа
 
   
 Сутність Викладач - група
 
   
 номер преподавателяГруппа
 



24. Синтез САР по логарифмічним характеристикам.

Ці методи традиційно застосовуються при вирішенні завдань синтезу електромеханічних систем управління і засновані на зв'язку перехідної функції замкнутої системи з її речовій частотної характеристикою, яка в свою чергу пов'язана з логарифмічною амплітудно-частотної характеристикою L (?). При цьому передбачається, що синтезується система відноситься до класу мінімально-фазових.

Логарифмічна амплітудно-частотна характеристика (ЛАХ) являє собою залежність відповідну двадцяти десятковим логарифмам амплітудно-частотної характеристики A (?):

L (?) = 20lg A (?). (1.140)

Тут L (?) - Лах, яка вимірюється в децибелах (дб).

При побудові Лах використовується напівлогарифмічний сітка: по осі абсцис відкладається частота ? в логарифмічному масштабі, а по осі ординат з рівномірною шкалою відкладається величина L (?) в дб.

для інтегруючого ланки маємо: A (?) = k ? (гіпербола). Тоді L (?) = 20lg A (?) = 20lg k - 20lg?

Лах є пряму лінію, що проходить через точку з координатами lg? = 0 при  , І має негативний нахил рівний -20 дб / дек.

У разі дифференцирующего ланки A (?) = k? і L (?) = 20lg k + 20lg? ??є пряму лінію з позитивним нахилом +20 дб / дек і частотою зрізу дорівнює

Логарифмічна частотна характеристика аперіодичного ланки першого порядку має вигляд:

По розташуванню Лах на площині з координатами lg?; L (?) можна судити про якість процесу управління. Зокрема:

а) для виключення колебательности перехідного процесу необхідно (але мало), щоб частота зрізу  відповідала ділянці ЛАХ розімкнутої системи з нахилом -20 дб / дек. Достатньою умовою відсутності колебательности є дотримання нерівності  - Перша сполучає частота, наступна за частотою

зрізу;

б) величина часу регулювання р t визначається нерівністю  , Ізкоторого слід, що чим вище частота зрізу

, Тим швидше протікає перехідний процес.

в) чим ширше ділянку Лах з нахилом -20 дб / дек, що перетинає вісь абсцис, тим ближче перехідний процес до монотонного;

г) якщо Лах розімкнутої системи має довільний вигляд (ріс.1.79), то вид її низькочастотних і високочастотних ділянок незначно впливає на характер перехідного процесу. При цьому інтервал низьких  , середніх  і високих  частот визначаються конкретними параметрами системи. Наприклад, при точності відтворення сигналу ? = 0,05 і співвідношенні речових частотних характеристик  значення и

відповідають  , Що дозволяє виділити шукані інтервали частот (ріс.1.79). При цьому вид характеристики в інтервалі середніх частот визначає запас стійкості і в значній мірі якість процесу управління.

Частотні методи синтезу АСУ детально розглянуті в роботах В. В. Солодовникова і В. А. Бесекерскій і зазвичай включають в себе наступні операції.

1. Будується Лах вихідної (нескорректированной) системи  з урахуванням необхідного коефіцієнта посилення системи  в розімкнутому стані. величина  визначається заданим значенням статичної помилки системи:  Вихідна система повинна бути мінімально-фазової.

2. За заданим показникам якості (зазвичай величини и  ) З урахуванням Лах

нескорректированной системи  будується бажана ЛАХ скоригованої системи  При цьому скоригована система повинна залишатися мінімально-фазової, так як тільки в цьому випадку характеристика  повністю визначає якість про-

процесу управління.

3. За побудованим логарифмическим амплітудним характеристикам и  визначається Лах коригуючого ланки  . найбільш просто  визначається для коригуючого ланки послідовного типу. У цьому випадку, маємо  Тоді відповідне співвідношення для Лах набуде вигляду  Таким чином  можна побудувати шляхом віднімання ординат  з ординат

4. За отриманою Лах коригуючого ланки  визначається передавальна функція послідовного коригуючого ланки, а також спосіб його реалізації.

5. Будується Лах реальної скоригованої системи і, в разі необхідності,

використовуючи звичайні методи аналізу, визначаються реальні показники якості процесу управління.

Найбільш відповідальною операцією синтезу АСУ є побудова бажаної

Лах  і встановлення зв'язку її параметрів з показниками якості перехідного

процесу.

Для вирішення цього завдання В. В. Солодовников запропонував ввести типову речову частотну характеристику  замкнутої сістемисо наступними параметрами:  - Інтервал позитивності речової частотної характеристики (ВЧХ);  - Основний і додатковий коефіцієнти нахилу ВЧХ відповідно;  - Основний коефіцієнт форми.

Співвідношення зв'язує речову частотну характеристику мінімально-фазової системи P (?) з її перехідною функцією:




 реляційна алгебра |  Метод гармонійної лінеаризації нелінійностей.

 Зв'язок між спектрами сигналів на вході і виході найпростішого імпульсного елемента. Теорема Котельникова. |  Аналіз методів рішення задач оптимального управління. |  Безперервно-стохастичні моделі на прикладі систем масового обслуговування. |  Процеси кінцевої тривалості в імпульсних САР. |  Метод динамічного програмування. |  Складові внемашинного інформаційного забезпечення систем управління. Системи класифікації та кодування інформації. |  Алгебраїчний аналог критерію стійкості Гурвіца для ІСАР. |  Системи управління на основі нечіткої логіки. |  Реляційна модель даних. Поняття функціональної залежності. Процес нормалізації бази даних. |  Цілісність даних |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати