Нормализация реляционной модели данных

Введение 2
1 Нормализация структуры БД реляционного типа 4
1.1 Определение термина “Нормализация" 4
1.2 Первая нормальная форма 4
1.3 Вторая нормальная форма 8
1.4 Третья нормальная форма 10
1.5 Четвертая нормальная форма 12
1.6 Пятая нормальная форма 13
Глава 2. Создание базы данных в СУБД Access 15
Глава 3. Реляционная алгебра 20
Заключение 23

Первые базы данных появились в середине шестидесятых годов прошлого века и были созданы на фирме IBM, которая в течение всего 20 века была единственным мировым лидером в области вычислительной техники. В те годы началась экспансия вычислительных машин, которые до этого применялись лишь в научных и военных целях, в сферу бизнеса. При этом обнаружилась необходимость обработки и хранения больших объемов данных, необходимых для поддержки бизнес-процессов.
Системы управления базами данных (СУБД) появились как следующий слой программного обеспечения над существовавшими тогда системами управления файлами. Идея базы данных состояла в разделении прикладных программ и данных. До их появления, описание данных находилось внутри прикладных программ, что со временем стало тормозом в развитии информационных систем. Вынесение описания данных в отдельную специализированную программную систему – СУБД позволило строить и развивать сложные информационные структуры без модификации прикладных программ. В результате появилось новое направление в информатике – базы данных, которое стало одним из важнейших элементов в создании и проектировании прикладных информационных систем.
Проектирование структуры прикладной базы данных для каждой конкретной прикладной информационной системы оказалось одним из важнейших элементов при их создании. Обнаружилась необходимость постоянных модификаций в структуре хранимых данных, объем хранения которых составляли миллионы байтов. Первоначальная структура базы данных предприятия постепенно устаревала, а внесение изменений в структур базы данных становилось достаточно трудоемкой и дорогой операцией в связи тем, что затрагивало все прикладные программы информационной системы.
Оказалось, что недостаточно отделить данные от прикладной программы, необходимо еще спроектировать жизнеспособную структуру БД, обеспечивающую минимальные затраты на модификацию и реструктуризацию базы данных.
Возможность научного подхода к проектированию схемы базы данных появилась лишь тогда, когда само понятие базы данных получило соответствующую математическую теорию виде реляционной модели данных, что произошло в 1969г, когда Э.Ф. Кодд опубликовал свою первую статью на эту тему. В своих последующих работах он развил теорию проектирования структуры базы данных (схемы) в виде последовательных этапов преобразования схемы в виде нормальных форм.
Данная работа посвящена описанию метода проектирования реляционной базы данных в виде последовательных этапов улучшения ее структуры, которые называются нормализацией схемы базы данных, а результаты соответствующих этапов именуются нормальными формами.
Постановка задачи. Создать реляционную базу данных на примере предметной области «судоходство».
Целью работы является изучение методов и средств реляционного подхода к созданию баз данных.
Методы решения задачи. В первой главе проводится проектирование схемы базы данных на примере предметной области «судоходство». В процессе проектирования выполняется нормализация схемы создаваемой базы данных – переход от первой нормальной формы к пятой нормальной форме.
Вторая глава содержит описание построения полученной базы данных в среде СУБД ACCESS. Приведены структуры таблиц базы данных и операторы языка SQL для работы с базой данных.
В третьей главе элементы реляционной алгебры применяются к созданной базе данных.

В работе рассмотрены основные элементы реляционной модели данных на примере базы данных «Судоходство».
В первой главе рассмотрены принципы проектирования схемы реляционной базы данных в виде последовательного процесса нормализации – перехода от первой к пятой нормальной форме.
Вторая глава содержит описание применения реляционной теории к построению конкретной базы данных в среде СУБД Access, а также ее возможности для создания отношений реляционной базы данных и выполнения запросов к ней.
Третья глава содержит описание основных элементов реляционной алгебры – теоретической основы реляционной теории, позволяющей строго математически описать все операции над реляционной базой данных.
Реляционную алгебру можно рассматривать как язык нижнего уровня по отношению к языку запросов SQL.