Teknik Normalisasi. Normalisasi

Teknik Normalisasi

1

Normalisasi Teknik/pendekatan yang digunakan dalam membangun disain lojik basis data relasional melalui organisasi himpunan data dengan tingkat ketergantungan fungsional dan keterkaitan yang tinggi sedemikian sehingga menghasilkan struktur tabel yang normal. Tujuan :  Minimalisasi redundansi (pengulangan data)  Memudahkan identifikasi entitas  Mencegah terjadinya anomali penyisipan, ubah, hapus 2

1

Beberapa bentuk normal (normal forms, NF) : 

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



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

Menghilangkan group

UNF

Menghilangkan dependensi parsial

1NF

Menghilangkan dependensi pd bukan kunci kandidat

Menghilangkan dependensi transitif

2NF

3NF

BCNF

Menghilangkan lebih dari dependensi bernilai ganda

5NF

4NF Menghilangkan dependensi gabungan

DEPENDENSI FUNGSIONAL (DF) Terdapat relasi R dengan atribut X dan Y R(X,Y) maka Atribut Y dikatakan memiliki DF terhadap X, apabila nilai dalam X berhungan tepat satu nilai dengan Y dengan notasi X Y X disebut determinan(penentu) Y disebut dependensi ‘ yang tergantung ID_pemasok  Nama_pemasok NPM  nama_mhs Kode_brg  nama_brg

DEPENDESI

TOTAL

X Y,

Contoh : ID_pemasok  Nama_pemasok Kode_brg  nama_brg

YX

Nama_pemasok  ID_pemasok

nama_brg Kode_brg

NPM  nama_mhs ???

2

Tabel : Pendidikan_dosen Kd_dos

Nm_dos

Jekel

Pendidikan

Thn_lulus

D41

Ani

W

S1

1988

D41

Ani

W

S2

1994

D42

Budi

L

S1

1988

D42

Budi

L

S2

1996

D42

Budi

L

S3

2003

DEPENDENSI PENUH Nilai Y tergantung lebih dari satu nilai ( X dan Z) {kd_dos,Pendidikan }  thn_lulus DEPENDENSI PARSIAL Y atribut non_kunci, X atribut kunci Y DF terhadap bagian dari X tetapi tidak terhadap keseluruhan X {kd_dos,Pendidikan }  jekel Jekel sebenarnya hanya DF pada kd_dos ( bagian dari kunci utama)

DEPENDENSI TRANSITIF

Z memiliki dependensi transitif terhadap X jika : • Z memiliki DF terhadap Y • Y memilikiDF terhadap X X Y Z

maka X Z

YZ XY (Asosiatif)

3

Tabel : Barang Kd_brg

Nm_brg

Hrg_jual

Kd_ pemasok

T001

TV 21

1500000

P22

T010

TV 29

3000000

P22

T002

AC Sam

2500000

P21

T004

AC Pana

2750000

P23

T003

Kulkas 1A

100000

P20

Kd_brg  nm_brg Kd_pemasok  nm_pemasok Kd_brg  kd_pemasok  nm_pemasok

Tabel : Pemasok Kd_ pemasok

Nm_pemasok

kota

P22

PT Jaya Elek

Bogor

P21

PT Elektindo

Yogya

P23

PT Nindya

Banten

P20

PT Amerta

Bandung

Maka : Kd_brg  nm_pemasok

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  semua operator aljabar relasional dapat diaplikasikan pada tabel.

8

4

First Normal Form (1NF) Tabel : Sales IDSales ADN006 ADN007 ADN008 ADN009 ADN010

NamaSales Yeni, SE Memey Tina Ir. Yanto Made

non-atomic

Telepon 3517261, 3520165 4744621,08122861427 08566241521 7265122, 7123910 6723192

Unnormalized Not 1NF

IDSales ADN006 ADN006 ADN007 ADN007 ADN008 ADN009 ADN009 ADN010

1NF

NamaSales Yeni, SE Yeni, SE Memey Memey Tina Ir. Yanto Ir. Yanto Made

Telepon 3517261 3520165 4744621 08122861427 08566241521 7265122 7123910 6723192

9

First Normal Form (1NF) Tabel : Buku ISBN Thn_Terbit ID_Pengarang 12-1202-19222 1992 K0121 11-1090-29101 2001 K1021 11-1090-29102 2001 K2091 12-1201-90871 2002 K2092 13-2089-12910 2001 K2019

Unnormalized Not 1NF repeated

Nama_Pengarang Aris M Kosim P K Odelia Renaldi Samsuri J

ISBN Thn_Terbit ID_Pengarang 12-1202-19222 1992 K0121 12-1202-19222 1992 K1021 11-1090-29101 2001 K1021 11-1090-29102 2001 K2091 11-1090-29102 2001 K0121 12-1201-90871 2002 K2092 12-1201-90871 2002 K2091 13-2089-12910 2001 K2019

ID_Pengarang Nama_Pengarang K1021 Kosim P K0121 K2091

Aris M K Odelia

Nama_Pengarang Aris M Kosim P Kosim P K Odelia Aris M Renaldi K Odelia Samsuri J

1NF

10

5

Second Normal Form (2NF)  Suatu relasi disebut memenuhi bentuk normal kedua (2NF)

jika dan hanya jika : 1. memenuhi 1NF 2. setiap atribut yang bukan kunci utama tergantung secara fungsional terhadap semua atribut kunci dan bukan hanya sebagian atribut kunci ( DF Penuh).  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 (DF Penuh)  mengurangi update anomali yang masih mungkin terjadi pada 1NF 11

Second Normal Form (2NF) Bagaimana bila R = (A,B,C,D,E) A,B  kunci utama tetapi dengan DF : (A,B)  (C,D) dan B  E. Apakah memenuhhi 2NF ? Maka R bukan 2NF Karena atribut E yang bergantung hanya pada atribut B saja (DF parsial) dan bukan terhadap (A,B). Dari DF : (A,B)  (C,D) juga mencerminkan bahwa hanya C dan D 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) dan R2 = (B,E). Tampak R1 dan R2 memenuhi 2NF. 13

6

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

Peserta Workshop NIM

Modul

Biaya

Key : NIM+Modul FD : Modul  Biaya

Grade

(Biaya ditentukan oleh Modul yang diambil mahasiswa)

Tabel : workshop NIM

Modul

Biaya

Grade

0129

VB.Net

250000

A

0130

Prolog

100000

A

.0129

Prolog

100000

B

0201

Delphi 6

150000

A

0250

VB.Net

250000

B

 1NF  Not 2NF Sebab dalam tabel ini, Biaya tidak bergantung penuh pada atribut kunci (NIM,Modul)

14

Second Normal Form (2NF)

NIM

Modul

Biaya

Grade

(NIM,Modul) = key (Modul)  Biaya (DF Parsial) (NIM,Modul)  Grade (DF Penuh)

NIM

Modul

Biaya

Grade

Eliminate Buat Dekomposisi: Works1 = (NIM,Modul,Grade) Works2 = (Modul,Biaya) DF PENUH

15

7

Second Normal Form (2NF) Workshop NIM

Modul

Biaya

Grade

.0129

VB.Net

250000

A

.0130

Prolog

100000

A

0129

Prolog

100000

B

.0201

Delphi 6

150000

A

.0250

VB.Net

250000

B

NIM

Modul

Grade

0129

VB.Net

A

0130

Prolog

A

0129

Prolog

B

0201

Delphi 6

A

0250

VB.Net

B

Works1 Modul

Biaya

VB.Net

250000

Prolog

100000

Delphi 6

150000

Works2 16

Third Normal Form (3NF)  Suatu relasi disebut memenuhi bentuk normal ketiga (3NF)

jika dan hanya jika : 1. memenuhi 2NF 2. setiap atribut yang bukan kunci tidak tergantung secara fungsional terhadap atribut bukan kunci yang lain dalam relasi tsb

(tidak terdapat ketergantungan transitif pada

atribut bukan kunci).

17

8

Third Normal Form (3NF)



Jika suatu relasi sudah memenuhi 2NF tapi tidak memenuhi 3 NF, maka untuk normalisasi ke bentuk 3NF, tabel 2NF didekomposisi menjadi beberapa tabel hingga masingmasing memenuhi 3NF.



Tujuan membentuk 3NF : :: semantik tabel 3NF menjadi lebih eksplisit (DF Penuh hanya pada primary key). :: menghindari update anomali yang masih mungkin terjadi pada 2NF. 18

Third Normal Form (3NF) Contoh : Diketahui tabel R=(A,B,C,D,E) ; A,B kunci utama (primary key) dengan DF: 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). Melalui FD : Diketahui A,B  C,D,E. CD,E. Agar R memenuhi 3NF maka didekomposisi menjadi : R1=(A,B,C) dan R2=(C,D,E) sehingga R1 dan R2 memenuhi 3NF. 19

9

Third Normal Form (3NF) DF : A,B  C,D,E berarti A,B  C ; C  D,E ; A,B  D,E A,B  D reduce A,B  E reduce Dekomposisinya : R1=(A,B,C) ; DF : (A,B)C R2=(C,D,E) ; DF : CD,E R

A

A

B

B

C

C

D

E

C

D

E

R2

R1

20

Third Normal Form (3NF) Misal diketahui struktur informasi dari suatu dokumen supplier : S S1

S2 S3 S4

Status City

PQ P Qty 20 LONDON P1 300 P2 200 P3 400 P4 200 P5 100 P6 100 10 PARIS P1 300 P2 400 10 PARIS P2 200 20 LONDON P2 200 P4 399 P5 400

Akan dibentuk suatu tabel dengan skema TPS=(S,Status,City,P,Qty) dengan (S,P) = primary key dan berlaku DF : SStatus SCity CityStatus Lakukan normalisasi dari 1NF hingga 3NF.

21

10

Third Normal Form (3NF) Tabel : TPS

 1NF  Not 2NF

S Status City P Qty S1 20 LONDON P1 300 Masalah : S1 20 LONDON P2 200  Redundansi S1 20 LONDON P3 400 Anomali : S1 20 LONDON P4 200 S(Status,City) tapi kita tidak bisa: S1 20 LONDON P5 100 Insert data (S5,30,JAKARTA) tanpa diikuti data S1 20 LONDON P6 100 P (khususnya) dan Q. S2 10 PARIS P1 300 Menghapus 1 baris data akan jg merusak keutuhan informasi. S2 10 PARIS P2 400 S3 10 PARIS P2 200  Solusi : Dekomposisi menjadi : S4 20 LONDON P2 200 TPS1 dan TPS2 S4 20 LONDON P4 399 S4 20 LONDON P5 400

22

Third Normal Form (3NF)

TPS1

S Status City S1 20 LONDON S2 10 PARIS S3 10 PARIS S4 20 LONDON

 1NF  2NF  Not 3NF (transitif.) SCity CityStatus

 Untuk insert data (S5,30,JAKARTA) dapat lakukan

dgn aman Tapi masih ada anomaly : karena CityStatus maka tidak bisa insert data City baru sebelum Status punya nilai.

 Penghapusan 1 baris sebagian data City juga bisa merusak keutuhan informasi S. Selain itu, masih ada redundansi pada Status dan City 23

11

Third Normal Form (3NF) Tabel : TPS2

S S1 S1 S1 S1 S1 S1 S2 S2 S3 S4 S4 S4

P P1 P2 P3 P4 P5 P6 P1 P2 P2 P2 P4 P5

Qty 300 200 400 200 100 100 300 400 200 200 399 400

1NF  2NF  3NF

Third Normal Form (3NF) S S1 S2 S3 S4

TPS1-1 City LONDON PARIS PARIS LONDON

 1NF  2NF  3NF

TPS1-2 City Status LONDON 20 PARIS 10  1NF  2NF  3NF

S S1 S1 S1 S1 S1 S1 S2 S2 S3 S4 S4 S4

TPS2 P Qty  1NF P1 300  2NF  3NF P2 200 P3 400 P4 200 P5 100 P6 100 P1 300 P2 400 P2 200 P2 200 P4 399 P5 400 25

12

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 : ABC ; maka AB  ABC, atau A  R. Jadi AB superkey dari R CB ; 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 memenuhi 3NF  R bukan BCNF karena : AB superkey tetapi C bukan superkey.

26

Boyce Codd Normal Form (BCNF) Pinjam

idpinjam

sid

bid

date

P-01

53666

B002

10/11/2005

P-02

53668

B001

10/11/2005

P-03

53668

B004

11/12/2005

P-04

53670

B002

14/11/2005

Didekomposisi menjadi :

Pinjam1

Pinjam2

idpinjam

sid

idpinjam

bid

date

P-01

53666

P-01

B002

10/11/2005

P-02

53668

P-02

B001

10/11/2005

P-03

53668

P-03

B004

11/12/2005

53670

P-04

B002

14/11/2005

P-04

DF trivial  BCNF

idpinjam  bid, date idpinjam superkey 27  BCNF

13

Comparison of BCNF And 3NF Contoh kasus redundansi pada 3NF Jadwal = (Nim,Modul,Dosen) DF = {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

0129

Dosen

NIM

Dosen

VB.Net Ajib

0129

Ajib

0130

Prolog

Aris

0130

Aris

0129

Prolog

Aris

0129

Aris

0201

VB Net Budi

0201

Budi

0250

Prolog

Jono

0250

Jono

0260

VB.Net Budi

0260

Budi

NOT BCNF

Dosen

Modul

Ajib

VB.Net

Aris

Prolog

Jono

Prolog

Budi

VB.Net

BCNF

LATIHAN !!

28

Berdasarkan PO : • Rancanglah tabel penyimpanan datanya

29

14

Buat ERD dan Normalisasi

15