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M.E.D.A.L. IUP-MIAGE 1ère année. Module d’Enseignement à Distance pour l’Architecture Logicielle. Le modèle relationnel (2). Diapositive n° 1. IUP MIAGE - Université de NANTES. Alain VAILLY. AVERTISSEMENT.

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  1. M.E.D.A.L. IUP-MIAGE 1ère année Module d’Enseignement à Distance pour l’Architecture Logicielle Le modèle relationnel (2) Diapositive n° 1 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  2. AVERTISSEMENT L’usage de ce document, sous quelque forme que ce soit (électronique, papier…), à titre personnel ou devant des étudiants, est autorisé et libre de droits, à la condition expresse qu’il soit conservé dans l’état (et notamment qu’il comporte la page de garde et cet avertissement). Tout autre usage, notamment commercial, toute diffusion via un serveur informatique, une liste de diffusion… est soumis à l’accord PRÉALABLE de son auteur. Ce document constitue un TOUT. Toute coupe, toute modification non autorisée par son auteur sera assimilée à une atteinte aux droits de l’auteur et poursuivie comme telle devant les tribunaux. Diapositive n° 2 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  3. Cours magistral M.E.D.A.L. Evaluation Références Contexte Exercices MEDAL Corrigés des exercices Etudes de cas Auto-évaluation Diapositive n° 3 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  4. informations M.E.D.A.L. fonctions PLAN comportements 1) Introduction 2) Notions de base Cours magistral 3) Normalisation et décomposition 4) Utilisation de relations - le modèle E-A-P 5) Conclusion - le modèle relationnel - les réseaux de PETRI - les modèles de traitement de Merise Diapositive n° 4 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  5. Cours magistral 1) Introduction M.E.D.A.L. 2) Notions de base 4) Utilisation de relations 2.1) Notions de domaine, d’attribut 2.2) Notion de relation 2.3) Notions de clés 2.4) Notion de dépendance 4.1) Mise en évidence 4.2) Implémentation 4.3) Algèbre relationnelle 3) Normalisation et décomposition 3.1) Normalisation 3.1.1) Intérêt de la normalisation 3.1.2) Formes normales 3.2) Décomposition 3.2.1) Notions complémentaires 3.2.2) Autres dépendances 3.2.3) Algorithmes de décomposition fonctionnelle PLAN 4FN maxi. 5) Conclusion multi-valuée Il y en a d’autres. Diapositive n° 5 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  6. 0) Rappels M.E.D.A.L. Déjà vu : - dépendance multi-valuée, - décomposition, - relation, - couverture/fermeture, - attribut, - formes normales, - domaine, - normalisation, - dépendance fonctionnelle, - intérêt de la normalisation, - clé, - ... - ... Encore à découvrir : Diapositive n° 6 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  7. 0) Rappels M.E.D.A.L. Tous les exemples de cette présentation sont tirés du même contexte, celui de la création d’une base de données entomologiques et philatéliques. 3 volets sont développés : - volet « animaux », - volet « observations », Contexte - volet « timbres ». Diapositive n° 7 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  8. Contexte (2) 0) Rappels M.E.D.A.L. AVERTISSEMENT : Les informations contenues dans la base de données que nous évoquons ont été choisies sur des critères pédagogiques. L’entomologie est passée au second plan. Nous savons, par exemple, parfaitement que le nom vernaculaire d’un papillon ne peut, en général, pas servir de clé, tant les appellations locales sont nombreuses. Notre objectif n’est pas de faire de nos étudiants informaticiens de futurs Jean Henri Fabre, mais de les sensibiliser aux problèmes que l’on doit surmonter lorsque l’on conçoit une base de données. L’entomologie n’est, ici, qu’un moyen, aucunement un but. Jean Henri Fabre, entomologiste français, né en 1823 à Saint Leons, dans l’Aveyron. Célèbre comme écrivain vulgarisateur, il est l’auteur des Souvenirs entomologistes. Diapositive n° 8 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  9. X X X X 3) Normalisation et décomposition 3.1) Normalisation M.E.D.A.L. Un des buts de la normalisation, avons-nous dit précédemment, est de passer d’une « grosse » relation à un ensemble de plus petites, plus « propres ». BDEP ( ) Ce passage se fait en respectant des règles. Il a un coût. Il peut rapporter « gros ». Ce passage peut être plus ou moins rapide, plus ou moins efficace. NORMALISATION TIMBRES ( ) OBSERVATIONS ( ) PAPILLONS ( ) 1FN 2FN 3FN 4FN + long, + coûteux + efficace, + propre Diapositive n° 9 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  10. 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. Si l’on fait tout ce travail, c’est parce qu’on va y gagner ! Normaliser une relation (ou un ensemble de relations), c’est éviter des problèmes : - de redondance, - de reconstruction, - de stockage. - ajout conditionnel d’informations, - suppression superflue d’informations, - modification répétitive d’informations Diapositive n° 10 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  11. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Linné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Linné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Linné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Linné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Linné Suédois L. 70 80 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. redondance Considérons une extension de la relation PAPILLONS (sans les images, pour des raisons évidentes de place !). Dans ce tableau (bien entendu, nous l’avons choisi pour cela !), il y a 5 fois le fait que Carl Linné était suédois et que, dans la classification adoptée, son code est « L. ». Diapositive n° 11 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  12. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre L. 45 65 NOM-D NAT-D COD-D Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre L. 55 65 Linné Suédois L. celerio Sphingidae Hippotion Phoenix L. 70 80 Clé étrangère 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. X redondance Relation PAPILLONS1 Relation ENTOMOS Après normalisation, le système de tables n’aura plus que l’attribut Code-descripteur comme redondance. C’est ce que l’on pourrait appeler les coûts fixes. Le prix de la non-redondance, en quelque sorte. Diapositive n° 12 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  13. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Linné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Linné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Linné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Linné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Linné Suédois L. 70 80 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. ajout conditionnel Reprenons l’extension précédente de la relation PAPILLONS. Supposons que l’on vienne à connaître l’existence d’un autre entomologiste, par exemple Johann Christian Fabricius, un danois vivant au 18e siècle. Diapositive n° 13 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  14. 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. ajout conditionnel Nous ne pourrons enregistrer cette information que si l’on a au moins un papillon décrit par cet entomologiste. Parnassius phoebus F. ou Petit Apollon, papillon faisant entre 50 et 60 mm, décrit par le danois Fabricius. Animal mâle. Diapositive n° 14 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  15. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre L. 45 65 NOM-D NAT-D COD-D Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre L. 55 65 Linné Suédois L. celerio Sphingidae Hippotion Phoenix L. 70 80 Fabricius Danois F. 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. ajout conditionnel X Relation PAPILLONS1 Relation ENTOMOS Après normalisation, le nouvel entomologiste sera enregistré avant même le premier papillon qu’il a décrit. La nouvelle structure est plus souple, les relations (et donc les ensembles d’attributs) plus indépendantes. Etape n° 1 Diapositive n° 15 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  16. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre L. 45 65 NOM-D NAT-D COD-D Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre L. 55 65 Linné Suédois L. celerio Sphingidae Hippotion Phoenix L. 70 80 Fabricius Danois F. phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. ajout conditionnel X Relation PAPILLONS1 Relation ENTOMOS Après normalisation, le nouvel entomologiste sera enregistré avant même le premier papillon qu’il a décrit. La nouvelle structure est plus souple, les relations (et donc les ensembles d’attributs) plus indépendantes. Etape n° 2 Diapositive n° 16 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  17. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Linné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Linné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Linné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Linné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Linné Suédois L. 70 80 phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon Fabricius Danois F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. suppression superflue Reprenons notre extension favorite de la relation PAPILLONS et ajoutons-y l’information concernant Fabricius. Supposons maintenant que ce papillon soit le seul de la base de données qui ait été décrit par Fabricius. Diapositive n° 17 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  18. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Linné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Linné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Linné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Linné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Linné Suédois L. 70 80 phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon Fabricius Danois F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. suppression superflue Supprimer les informations concernant le papillon nous fait OBLIGATOIREMENT perdre celles sur l’entomologiste. Fabricius est inconnu du système !! suppression papillon = suppression entomologiste !! Diapositive n° 18 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  19. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre L. 45 65 NOM-D NAT-D COD-D Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre L. 55 65 Linné Suédois L. celerio Sphingidae Hippotion Phoenix L. 70 80 Fabricius Danois F. phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. suppression superflue X Relation PAPILLONS1 Relation ENTOMOS Après normalisation, on pourra conserver les références du bonhomme tout en ayant enlevé celles de la bébête. On n’aura supprimé que ce qui était strictement nécessaire. Diapositive n° 19 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  20. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Liné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Liné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Liné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Liné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Liné Suédois L. 70 80 phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon Fabricius Danois F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. modification répétitive Reprenons encore une fois (la dernière ???) l’extension de la relation PAPILLONS : et supposons que nous ayons mal orthographié un nom de descripteur (tant qu’à faire, celui de Carl Linné). Diapositive n° 20 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  21. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Liné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Liné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Liné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Liné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Liné Suédois L. 70 80 phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon Fabricius Danois F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. modification répétitive Rectifier cette erreur va nécessiter la modification de TOUTES les occurrences de la relation (de toutes les lignes de la table) correspondant à des papillons décrits par Carl Linné (ie. des milliers !!). Diapositive n° 21 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  22. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Linné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Liné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Liné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Liné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Liné Suédois L. 70 80 phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon Fabricius Danois F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. modification répétitive Rectifier cette erreur va nécessiter la modification de TOUTES les occurrences de la relation (de toutes les lignes de la table) correspondant à des papillons décrits par Carl Linné (ie. des milliers !!). Diapositive n° 22 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  23. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Linné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Linné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Liné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Liné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Liné Suédois L. 70 80 phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon Fabricius Danois F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. modification répétitive Rectifier cette erreur va nécessiter la modification de TOUTES les occurrences de la relation (de toutes les lignes de la table) correspondant à des papillons décrits par Carl Linné (ie. des milliers !!). Diapositive n° 23 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  24. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Linné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Linné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Linné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Liné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Liné Suédois L. 70 80 phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon Fabricius Danois F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. modification répétitive Rectifier cette erreur va nécessiter la modification de TOUTES les occurrences de la relation (de toutes les lignes de la table) correspondant à des papillons décrits par Carl Linné (ie. des milliers !!). Diapositive n° 24 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  25. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Linné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Linné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Linné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Linné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Liné Suédois L. 70 80 phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon Fabricius Danois F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. modification répétitive Rectifier cette erreur va nécessiter la modification de TOUTES les occurrences de la relation (de toutes les lignes de la table) correspondant à des papillons décrits par Carl Linné (ie. des milliers !!). Diapositive n° 25 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  26. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER NOM-D NAT-D COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon Linné Suédois L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet Linné Suédois L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre Linné Suédois L. 45 65 Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre Linné Suédois L. 55 65 celerio Sphingidae Hippotion Phoenix Linné Suédois L. 70 80 phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon Fabricius Danois F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. modification répétitive Rectifier cette erreur va nécessiter la modification de TOUTES les occurrences de la relation (de toutes les lignes de la table) correspondant à des papillons décrits par Carl Linné (ie. des milliers !!). Diapositive n° 26 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  27. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre L. 45 65 NOM-D NAT-D COD-D Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre L. 55 65 Liné Suédois L. celerio Sphingidae Hippotion Phoenix L. 70 80 Fabricius Danois F. phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. modification répétitive X Relation PAPILLONS1 Relation ENTOMOS Après normalisation, si erreur il y a, on pourra la rectifier en une seule écriture modificative. Le gain de temps peut être appréciable. Diapositive n° 27 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  28. FAMILLE GENRE ESPECE NOM-VER COD-D MINI MAXI Papilionidae Papilio machaon Machaon L. 50 75 Lycaenidae Plebejus argus Argus bleu-violet L. 20 23 Arctiidae Arctia caja Ecaille martre L. 45 65 NOM-D NAT-D COD-D Noctuidae Xylena exsoleta Brunâtre L. 55 65 Linné Suédois L. celerio Sphingidae Hippotion Phoenix L. 70 80 Fabricius Danois F. phoebus Papilionidae Parnassius Petit Apollon F. 50 60 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. modification répétitive X Relation PAPILLONS1 Relation ENTOMOS Après normalisation, si erreur il y a, on pourra la rectifier en une seule écriture modificative. Le gain de temps peut être appréciable. Diapositive n° 28 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  29. 3) Normalisation et décomposition 3.1.1) Intérêt de la normalisation M.E.D.A.L. reconstruction difficile Les problèmes de reconstruction surviennent lorsque, après fractionnement d’une relation à l’aide d’opérateurs tels la sélection ou la projection, on tente de reconstituer la relation d’origine. Dans certains cas, on ne retrouve pas cette relation d’origine ! Nous ne développerons pas davantage ce genre de problèmes. ≠ Diapositive n° 29 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  30. relations en 1FN relations en 2FN relations en 3FN relations en 3FNBCK relations en 4FN relations en 5FN moins « pures » 3) Normalisation et décomposition 3.1.2) Formes normales M.E.D.A.L. Le concept même de forme normale d’une relation a été introduit par E.D. CODD, qui a proposé une classification des relations en 3 catégories (appelées formes normales) reposant sur la nature des dépendances fonctionnelles des relations. Cette classification a été, plus tard, enrichie. Toutes ces formes (il y en a maintenant 5) correspondent à des restrictions, de plus en plus fortes, pesant sur les dépendances. plus « pures » Diapositive n° 30 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  31. pas d’attribut-relation 3) Normalisation et décomposition 3.1.2) Formes normales M.E.D.A.L. A priori, toute relation dont les attributs sont élémentaires est en première forme normale. 1FN pas de dépendance non-élémentaire Une relation est en deuxième forme normale si : - elle est en première forme normale, - tous ses attributs non-clés sont en dépendance fonctionnelle pleine avec la clé. 2FN Une relation est en troisième forme normale si : - elle est en deuxième forme normale, - tous ses attributs non-clés sont en dépendance fonctionnelle directe avec la clé. 3FN pas de dépendance transitive Diapositive n° 31 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  32. x x x x x x x x x x x x x x x x x x 3) Normalisation et décomposition 3.1.2) Formes normales M.E.D.A.L. pas de dépendance vers la clé Une relation est en troisième forme normale de Boyce-Codd-Kent si : - elle est en troisième forme normale, - chaque fois qu’une dépendance fonctionnelle non triviale de la relation R est vérifiée, alors sa source contient une clé de R. 3FNBCK ens. des attributs-clés ens. des attributs non clés Cette dépendance concrétise le fait que la relation n’est pas en 3FNBCK. Diapositive n° 32 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  33. x x x x x x x x x x x x x x x x x x XY voir, ci-après, paragraphe 3.2.2 3) Normalisation et décomposition 3.1.2) Formes normales M.E.D.A.L. Une relation est en quatrième forme normalesi : - elle est en troisième forme normale, - chaque fois qu’une dépendance multi-valuée non triviale de la relation R est vérifiée, alors sa source contient une clé de R. 4FN attribut X attribut Y A un élément de X correspond un sous-ensemble de Y. Diapositive n° 33 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  34. 3) Normalisation et décomposition 3.1.2) Formes normales M.E.D.A.L. pas dans ce cours Une relation est en cinquième forme normalesi : - elle est en quatrième forme normale, - …... 5FN Les 3 premières formes normales sont les plus utilisées. Le processus de normalisation cherche le plus souvent à obtenir des relations en troisième forme normale. Il existe certes des processus automatisés qui vont au-delà et produisent des relations encore plus « pures ». Diapositive n° 34 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  35. Q1 OUI NON OUI 1FN 2FN Q2 NON 1FN 3FN 3) Normalisation et décomposition 3.1.2) Formes normales M.E.D.A.L. Pour déterminer si une relation est en première, deuxième ou troisième forme normale, il suffit de se poser 2 questions : Q1 : Y-a-t-il une dépendance non élémentaire ? Q2 : Y-a-t-il une dépendance non directe ? et de se servir des réponses à ces questions pour « lire » le tableau ci-contre : NB : répondre NON à l’une de ces questions impose de passer en revue TOUTES les dépendances. Diapositive n° 35 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  36. Recette voir, ci-après, paragraphe 3.2.1 3) Normalisation et décomposition 3.1.2) Formes normales M.E.D.A.L. Ce questionnement, toutefois, ne se fait pas sans préparation. Il faut : 1) réduire l’ensemble des dépendances à sa plus simple expression (on obtient alors ce que l’on appelle la couverture minimale) ; 1) travailler jusqu’à réduction complète 2) choisir, parmi les clés candidates de la relation, celle qui sera LA clé ; 2) sélectionner une bonne clé 3) incorporer les dépendances entre la clé et les autres attributs. 3) augmenter l’ensemble des dépendances obtenu au point 1 de toutes celles qui sont déduites du choix de la clé. … après (et SEULEMENT après) on peut se poser les 2 questions. Diapositive n° 36 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  37. 3) Normalisation et décomposition 3.2.1) Notions complémentaires M.E.D.A.L. Le processus de normalisation fait intervenir des mécanismes qui agissent sur un ensemble réduit de dépendances. Cette réduction est obtenue par dérivation, par application de règles de transformation. PRINCIPE : on enlève toute dépendance que l’on peut retrouver en appliquant une série de règles de dérivation. CONTRAINTE : on garde toute dépendance qui permet de retrouver une dépendance qui a été enlevée en accord avec le principe précédent. Diapositive n° 37 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  38. Si X  Y  U, alors Y X Si X Y et Z  W  U, alors X, W Y, Z Si X Y et Y Z, alors X Z 3) Normalisation et décomposition 3.2.1) Notions complémentaires M.E.D.A.L. Réflexivité Il existe 6 règles ; 3 sont des axiomes ; 3 sont calculables. RD01 Augmentation Qui peut le plus peut le moins ! RD02 Quand on en a assez, on en a assez. Plus, c’est trop ! RD03 Passes à ton voisin ! Transitivité Diapositive n° 38 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  39. Si X Y et Y, W Z, alors X, W Z Soient les dépendances suivantes : df1 : X Y df2 : Y, W Z En augmentant df1, on obtient (ceci est possible car W  W) : df3 : X, W Y, W. Par transitivité sur df3 et df2, on obtient : df4 : X,W Z. 3) Normalisation et décomposition 3.2.1) Notions complémentaires M.E.D.A.L. pseudo-transitivité RD04 CQFD ! Diapositive n° 39 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  40. Si X Y et X Z, alors X Y, Z Soient les dépendances suivantes : df1 : X Y df2 : X Z En augmentant df1, on obtient (ceci est possible car X  X) : df3 : X X, Y En augmentant df2, on obtient (ceci est possible car Y  Y) : df4 : X, Y X, Z Par transitivité sur df3 et df4, on obtient : df5 : X Y, Z. 3) Normalisation et décomposition 3.2.1) Notions complémentaires M.E.D.A.L. union RD05 CQFD ! Diapositive n° 40 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  41. Si X Y et Z  Y, alors X Z Soit la dépendance suivante : df1 : X Y Par réflexivité, on obtient df2 : Y Z, si Z  Y. Par transitivité sur df1 et df2, on obtient : df3 : X Z, si Z  Y. 3) Normalisation et décomposition 3.2.1) Notions complémentaires M.E.D.A.L. décomposition RD06 CQFD ! Diapositive n° 41 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  42. fermeture ensemble de dépendances fonctionnelles couverture minimale 3) Normalisation et décomposition 3.2.1) Notions complémentaires M.E.D.A.L. règles de dérivation appliquées X fois Diapositive n° 42 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  43. fermeture transitive ensemble de dépendances fonctionnelles couverture minimale 3) Normalisation et décomposition 3.2.1) Notions complémentaires M.E.D.A.L. si UNIQUEMENT transitivité et pseudo-transitivité règles de dérivation appliquées X fois Diapositive n° 43 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  44. Recette Il peut y en avoir plusieurs !! 3) Normalisation et décomposition 3.2.1) Notions complémentaires M.E.D.A.L. Pour calculer UNE couverture minimale, il suffit d’appliquer « l’algorithme » suivant : 1) casser en morceaux 1) « simplifier » les parties droites des dépendances 2) supprimer les « doublons » 2) supprimer les dépendances que l’on peut obtenir par calcul à partir des autres. 3) recommencer jusqu’à plus soif … à la fin, on obtient un ensemble qui n’évolue plus … « la » couverture minimale. Diapositive n° 44 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  45. 3) Normalisation et décomposition 3.2.2) Autres dépendances M.E.D.A.L. Il existe de nombreuses autres dépendances : - dépendances multi-valuées, - dépendances produits, - dépendances hiérarchiques, - ... Seules les dépendances multi-valuées sont présentées dans ce cours. Nous renvoyons le lecteur qui voudrait comprendre comment « marchent » les autres à la bibliographie. Diapositive n° 45 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  46. x x x x x x x x x x x x x x x x x x XY 3) Normalisation et décomposition 3.2.2) Autres dépendances M.E.D.A.L. Une dépendance multi-valuée est une généralisation d’une dépendance fonctionnelle. A chaque élément de l’ensemble de départ correspond un sous-ensemble de l’ensemble d’arrivée. Attribut X Attribut Y A un élément de X correspond un sous-ensemble de Y. Diapositive n° 46 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  47. Famille Plante 3) Normalisation et décomposition 3.2.2) Autres dépendances M.E.D.A.L. Cette dépendance, plus difficile à appréhender, traduit l’existence, entre deux ensembles d’attributs, d’une association qui ne dépend que de ces deux ensembles. Prenons un exemple. Soit la relation suivante : CHENILLES (Famille, Genre, Espèce, Plante, Taille moyenne) Supposons un instant que TOUTES les chenilles d’une même famille mangent, TOUTES, la même série de plantes. Il y a une association entre Famille et Plante qui ne dépend QUE d’eux. Il y a donc une dépendance multi-valuée entre Famille et Plante. Diapositive n° 47 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  48. Genre Plante 3) Normalisation et décomposition 3.2.2) Autres dépendances M.E.D.A.L. Si notre hypothèse ne tient pas et si, au sein d’une même famille, certains genres mangent un groupe de plantes et d’autres un autre groupe, alors il n’y a pas de dépendance multi-valuée entre Famille et Plante. Supposons alors que TOUTES les chenilles d’une même genre mangent, TOUTES, la même série de plantes. Il y a alors association entre Genre et Plante, qui ne dépend QUE d’eux. Il y a donc une dépendance multi-valuée entre Genre et Plante. Diapositive n° 48 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  49. FAMILLE GENRE ESPECE PLANTE T-MOY Pieridae Colias Hyale Trèfle 50 Pieridae Colias Crocea Luzerne 60 Pieridae Pieris Napi Trèfle 80 Pieridae Pieris Napi Luzerne 80 Pieridae Colias Hyale Luzerne 50 Pieridae Colias Crocea Trèfle 60 Papilionidae Iphiclides Podalirius Sorbier 45 3) Normalisation et décomposition 3.2.2) Autres dépendances M.E.D.A.L. La relation CHENILLES, avec la première hypothèse (dépendance multi-valuée entre Famille et Plante), a les mêmes problèmes qu’une relation non normalisée. Elle contient notamment des informations redondantes : NB : cet exemple est faux (entomologiquement parlant) ; il a été choisi pour des raisons pédagogiques. Diapositive n° 49 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

  50. FAMILLE GENRE ESPECE T-MOY FAMILLE PLANTE Pieridae Colias hyale 50 Pieridae Trèfle Pieridae Colias crocea 60 Pieridae Luzerne Pieridae Pieris napi 80 Papilionidae Sorbier Papilionidae Iphiclides podalirius 45 3) Normalisation et décomposition 3.2.2) Autres dépendances M.E.D.A.L. Après normalisation, l’association entre Famille et Plante sera « stockée » dans une relation MANGENT : CHENILLES1 (Famille, Genre, Espèce, Taille moyenne) MANGENT (Famille, Plante) Diapositive n° 50 IUP MIAGE - Université de NANTES AlainVAILLY

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