Forma normal de Boyce-Codd

La Forma Normal de Boyce-Codd (o FNBC) es una forma normal utilizada en la normalización de bases de datos. Es una versión ligeramente más fuerte de la Tercera forma normal (3FN). La forma normal de Boyce-Codd requiere que no existan dependencias funcionales no triviales de los atributos que no sean un conjunto de la clave candidata. En una tabla en 3FN, todos los atributos dependen de una clave, de la clave completa y de ninguna otra cosa excepto de la clave (excluyendo dependencias triviales, como ). Se dice que una tabla está en FNBC si y solo si está en 3FN y cada dependencia funcional no trivial tiene una clave candidata como determinante. En términos menos formales, una tabla está en FNBC si está en 3FN y los únicos determinantes son claves candidatas.

Así mismo dentro de la formal normal de Boyce Codd, podemos señalar algunos ejemplos relacionado a dicha forma normal:

Consideremos una empresa donde un trabajador puede trabajar en varios departamentos. En cada departamento hay varios responsables, pero cada trabajador sólo tiene asignado uno. Tendríamos una tabla con las columnas:

IDTrabajador, IDDepartamento, IDResponsable

La única clave candidata es IDTrabajador (que será por tanto la clave primaria).

Si añadimos la limitación de que el responsable sólo puede serlo de un departamento, este detalle produce una dependencia funcional ya que: Responsable ? Departamento

Por lo tanto, hemos encontrado un determinante (IDResponsable) que sin embargo no es clave candidata. Por ello, esta tabla no está en FNBC. En este caso la redundancia ocurre por mala selección de clave. La repetición del par [IDDepartamento + IDResponsable] es innecesaria y evitable.

Solamente en casos raros una tabla en 3NF no satisface los requerimientos de la FNBC. Un ejemplo de tal tabla es (teniendo en cuenta que cada estudiante puede tener más de un tutor):

Otro ejemplo a observar es la tabla tutor- estudiante la cual tendremos como referencia la siguiente:

El propósito de la tabla es mostrar qué tutores están asignados a qué estudiantes. Las claves candidatas de la tabla son:

• {ID Tutor, ID Estudiante}

• {Número de seguro social del tutor, ID Estudiante}

Por consiguiente tenemos otra formulación con respecto a la tabla la cual consta de los siguientes:

Una forma sencilla de comprobar si una relación se encuentra en FNBC consiste en comprobar, además de que esté en 3FN, lo siguiente:

(1) Si no existen claves candidatas compuestas (con varios atributos), está en FNBC.

(2) Si existen varias claves candidatas compuestas y éstas tienen un elemento común, no está en FNBC.

En la tabla de ejemplo anterior existen dos claves candidatas y ambas comparten el atributo ID Estudiante, por lo tanto no está en FNBC.

Del mismo modo, Una tabla está en Cuarta Forma Normal o 4FN si está en FNBC y las únicas dependencias funcionales multivaluadas que existen son las dependencias funcionales de la clave con los atributos que no forman parte de la misma. Estas dependencias multivaluadas de la clave con los atributos que no forman parte de la misma son dependencias triviales, por lo que algunos autores dicen que no existen dependencias multivaluadas en 4FN. En base de datos se entiende por dependencia Multivaluada el caso en que en una tupla (X,Y,Z). se dice que Y es multidependiente de X (X —> Y) si y sólo si el conjunto de valores de Y correspondiente a un par (X,Z) depende sólo del valor de X y es independiente del valor de Z.

Forma normal de proyección-unión

También conocida como "Quinta Forma Normal (5FN)". La forma normal de proyección unión es un nivel de normalización de bases de datos, utilizado para reducir redundancias en las bases de datos relacionales. Una tabla está en la quinta forma normal solo si está en la cuarta forma normal y cada dependencia de unión en ella es implicada por las claves candidatas.

Es la más compleja y polémica de todas. Polémica, pues no está claro en muchas ocasiones que sea una solución mejor que él no llegar a este nivel de normalización.

Una tabla se encuentra en 5FN si:

• La tabla está en 4FN

• No existen relaciones de dependencias triviales que no siguen los criterios de las claves.

Solamente en algunas ocasiones una tabla 4FN no se corresponde con una 5FN. Éstas son situaciones en las cuales una restricción compleja del mundo real, que limita las combinaciones válidas de los valores de atributos en la tabla 4NF, no está implícita en la estructura de esa tabla. Si esa tabla no se normaliza a 5NF, la tarea de mantener la consistencia lógica de los datos dentro de la tabla debe ser llevada en parte por la aplicación responsable de inserciones, borrados, y actualizaciones a ella; y hay un riesgo elevado de que los datos dentro de la tabla se vuelvan inconsistentes. Por el contrario, el diseño 5NF excluye la posibilidad de tales inconsistencias.

La quinta forma normal se refiere a dependencias que son extrañas. Tiene que ver con afinidades que pueden dividirse en subafinidades, pero que no pueden reconstruirse. La condición bajo la cual surge esta situación, no tiene significado intuitivo preciso. No se sabe cuáles son las consecuencias de tales dependencias, incluso si tienen consecuencias prácticas.

Del mismo modo consideramos la siguiente tabla la cual se observara las relaciones psiquiatra-asegurador de la 5ta forma normal

Considere el siguiente ejemplo:

El psiquiatra puede ofrecer tratamiento reembolsable a los pacientes que sufren de la condición dada y que son asegurados por el asegurador dado. En ausencia de cualquier regla que restrinja las combinaciones válidas posibles de psiquiatra, asegurador, y condición, la tabla de tres atributos Psiquiatra-para-Asegurador-para-Condición es necesaria para modelar la situación correctamente.

Sin embargo, suponga que la regla siguiente se aplica:

Cuando un psiquiatra es autorizado a ofrecer el tratamiento reembolsable a los pacientes asegurados por el asegurador P, y el psiquiatra puede tratar la condición C, entonces – en caso que el asegurador P cubra la condición C – debe ser cierto que el psiquiatra puede ofrecer el tratamiento reembolsable a los pacientes que sufren de la condición C y están asegurados por el asegurador P.

Con estas restricciones es posible dividir la relación en tres partes.

Así mismo, podemos notar como esta disposición ayuda a quitar redundancia. Suponga que el Dr. James se convierte en un proveedor de tratamientos para FriendlyCare. En la disposición anterior tendríamos que agregar dos nuevas entradas puesto que el Dr. James puede tratar dos condiciones cubiertas por FriendlyCare: ansiedad y depresión. Con la nueva disposición necesitamos agregar una sola entrada (en la tabla Psiquiatra-para-Asegurador).

Forma normal de Clave de Dominio.

La forma normal de dominio/clave (DKNF) es una forma normal usada en normalización de bases de datos que requiere que la base de datos contenga restricciones de dominios y de claves.

Una restricción del dominio especifica los valores permitidos para un atributo dado, mientras que una restricción clave especifica los atributos que identifican únicamente una fila en una tabla dada.

Esta es el santo grial de la Base de datos y es alcanzado cuando cada restricción en la relación es una consecuencia lógica de la definición de claves y dominios, y, haciendo cumplir las restricciones y condiciones de la clave y del dominio, causa que sean satisfechas todas las restricciones. Así, esto evita todas las anomalías no-temporales.

Es mucho más fácil construir una base de datos en forma normal de dominio/clave que convertir pequeñas bases de datos que puedan contener numerosas anomalías. Sin embargo, construir con éxito una base de datos en forma normal de dominio/clave sigue siendo una tarea difícil, incluso para programadores experimentados de bases de datos. Así, mientras que la forma normal de dominio/clave elimina los problemas encontrados en la mayoría de las bases de datos, tiende para ser la forma normal más costosa de alcanzar. Sin embargo, el no poder alcanzar la forma normal de dominio/clave puede llevar costos ocultos a largo plazo, debido a anomalías que aparecen con el tiempo en las bases de datos que solamente se adhieren a formas normales más bajas.

Una violación de DKNF ocurre en la siguiente tabla:

Asuma que el dominio para la 'DNI Persona rica consiste en los DNI's de toda la gente rica en una muestra predefinida de gente rica; el dominio para el Tipo de persona rica consiste de los valores 'Millonario excéntrico', 'Multimillonario excéntrico', 'Millonario malvado', y 'Multimillonario malvado'; y el dominio para el Valor neto en dólares consiste de todos los números enteros mayor que o igual a 1.000.000.

Hay una restricción que liga el Tipo de persona rica al Valor neto en dólares, incluso aunque no podamos deducir uno del otro. La restricción dicta que un Millonario excéntrico o Millonario malvado tendrá un valor neto de 1.000.000 a 999.999.999 inclusive, mientras que un Multimillonario excéntrico o un Multimillonario malvado tendrá un valor neto de 1.000.000.000 o más. Esta restricción no es ni una restricción de dominio ni una restricción de clave; por lo tanto no podemos confiar en las restricciones de dominio y las de clave para garantizar que una combinación de anómala de Tipo de persona rica / Valor neto en dólares no tenga cabida en la base de datos.

La violación de la DKNF podría ser eliminada alterando dominio Tipo de persona rica para hacer que sea consistente con solo dos valores, 'Malvado' y 'Excéntrico' (el estatus de persona rica como un millonario o un multimillonario es implícito en su Valor neto en dólares, así que no se pierde ninguna información útil).

Autor:

José A. Rivas

Escuela: 47.

Prof.: Ubaldo Finol.

Republica Bolivariana de Venezuela.

Ministerio para el poder popular para la Educación.

Instituto Universitario Politecnico Santiago Mariño

Valencia. Edo Carabobo.