ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGÔ VĂN ĐỊNH PHÉP DỊCH CHUYỂN LƯỢC ĐỒ KHỐI TRONG MÔ HÌNH DỮ LIỆU DẠNG KHỐI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên - 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGÔ VĂN ĐỊNH PHÉP DỊCH CHUYỂN LƯỢC ĐỒ KHỐI TRONG MÔ HÌNH DỮ LIỆU DẠNG KHỐI CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÁY TÍNH MÃ SỐ: 60 48 0101 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÁY TÍNH Ng­êi h­íng dÉn khoa häc TS LÊ VĂN PHÙNG Thái Nguyên - 2015 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn nhận giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn khoa học, thầycô trường Đại học Công nghệ thông tin truyền thông - Đại học Thái Nguyên Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Công nghệ thông tin truyền thông - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện học tập, nghiên cứu giúp đỡ nhiều trình làm luận văn Đặc biệt xin cảm ơn thầyTS Lê Văn Phùng tận tình hướng dẫn, bảo suốt trình học tập, nghiên cứu đề tài giúp đỡ hoàn thành luận văn Thái Nguyên, ngày 15 tháng năm 2015 Học viên Ngô Văn Định LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu hướng dẫn khoa học TS Lê Văn Phùng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Học viên Ngô Văn Định i MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv MỞ ĐẦU CHƯƠNG MÔ HÌNH DỮ LIỆU DẠNG KHỐI 1.1 Một số mô hình liệu tiêu biểu 1.1.1 Mô hình liệu quan hệ 1.1.2 Mô hình hướng đối tượng 1.1.3 Mô hình liệu dạng khối 1.2 Khối, lược đồ khối đặc trưng 1.2.1 Khái niệm khối lược đồ khối 1.2.2 Các phép tính khối 1.2.3 Khái niệm phụ thuộc hàm 15 1.2.4 Bao đóng tập thuộc tính số 16 1.2.5 Khóa lược đồ khối R tập F R 19 1.2.6 Các dạng chuẩn, tựa chuẩn tựa chuẩn hóa lược đồ khối 22 1.2.7 Khái niệm phủ phủ tối thiểu tập phụ thuộc hàm 31 Kết luận chương 33 CHƯƠNG PHÉP DỊCH CHUYỂN LƯỢC ĐỒ KHỐI 34 2.1 Phép dịch chuyển lược đồ quan hệ 34 2.1.1 Định nghĩa 34 2.1.2 Thuật toán dịch chuyển lược đồ quan hệ 35 2.1.3 Bổ đề siêu khoá phép dịch chuyển lược đồ quan hệ 39 2.1.4 Dịch chuyển lược đồ quan hệ dạng cân 40 2.2 Phép dịch chuyển lược đồ khối 43 ii 2.2.1 Định nghĩa 43 2.2.2 Sự khác biệt phép chuyển dịch lược đồ khối so với phép dịch chuyển lược đồ quan hệ 45 2.2.3 Một số thuật toán dịch chuyển lược đồ khối 46 2.2.4 Biểu diễn bao đóng qua phép dịch chuyển 48 2.2.5 Biểu diễn khóa qua phép dịch chuyển 51 2.2.6 Ví dụ 55 Kết luận chương 56 CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM 57 3.1 Bài toán thử nghiệm 57 3.2 Phân tích thiết kế chương trình thử nghiệm 58 3.2.1 Thủ tục dịch chuyển 58 3.2.2 Biểu diễn khóa qua phép dịch chuyển 59 3.2.3 Thiết kế chương trình 59 3.3 Cài đặt thực chương trình thử nghiệm 59 3.3.1 Yêu cầu hệ thống 59 3.3.2 Hệ thống liệu vào/ra 60 3.3.3 Hệ thống giao diện 60 3.3.4 Kết thử nghiệm chương trình đánh giá 61 Kết luận chương 66 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Luận văn dùng thống ký hiệu chữ viết tắt sau: Ký hiệu Ý nghĩa CSDL sở liệu Dom(A) miền giá trị thuộc tính A LĐQH lược đồ quan hệ r r(R) khối r tập R Rx lát cắt r(R) điểm x PTH phụ thuộc hàm x(i) = (x, Ai) thuộc tính số lược đồ khối (x  id, i = n) id(i)= {x(i)|x  id} tập thuộc tính số lược đồ khối Fh tập phụ thuộc hàm R Fhx tập phụ thuộc hàm Rx iv DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Biểu diễn khối SANPHAM Hình 1.2Ví dụ phép hợp 10 Hình 1.3Ví dụ phép giao 10 Hình 1.4 Ví dụ phép trừ 11 Hình 3.1 Giao diện chương trình 61 Hình 3.2 Giao diện nhập liệu 62 MỞ ĐẦU Lí chọn lựa đề tài Ngày nay, công nghệ thông tin trở thành nhân tố thiếu lĩnh vực đời sống xã hội Sự bùng nổ nhu cầu xây dựng hệ thống thông tin, mà trước hết hệ thống thông tin quản lý trở thành hướng nghiên cứu quan tâm nhiều nhà khoa học người sử dụng Các hệ thống sở liệu (CSDL) xuất Vào năm 60, hệ sở liệu đời dạng mô hình thực thể - liên kết (có đặc điểm nhận dạng đối tượng), mạng phân cấp Tiếp đến vào năm 70 hệ thứ hai CSDL đời Đó mô hình quan hệ E F Codd đề xuất Loại mô hình đánh dấu mốc quan trọng sở lý thuyết hệ thống CSDL Sở dĩ mô hình đánh giá cao xây dựng dựa sở toán học chặt chẽ Tuy nhiên, quan hệ có cấu trúc phẳng (tuyến tính) nên mô hình chưa đủ đáp ứng ứng dụng phức tạp, sở liệu có cấu trúc phi tuyến,… Trong năm gần đây, việc nghiên cứu nhằm mở rộng mô hình quan hệ nhiều nhà khoa học quan tâm Theo hướng nghiên cứu có số hướng mở rộng mô hình quan hệ đề xuất nghiên cứu như: mô hình liệu đa chiều; khối liệu; kho liệu; mô hình liệu dạng khối Trong đó, mô hình liệu dạng khối, khối khái niệm mở rộng từ quan hệ mô hình quan hệ, khối biểu diễn liệu có tính chất động (biểu diễn liệu có thuộc tính thay đổi theo thời gian, không gian…) có khả đáp ứng tốt nhiều lớp toán phức tạp Trong mô hình quan hệ, để giảm tính phức tạp việc xác định bao đóng, khóa sở liệu lớn, phức tạp, người ta đề xuất phép dịch chuyển lược đồ quan hệ (LĐQH) Trong mô hình sở liệu dạng khối, việc xác định khóa bao đóng khó khăn hơn, mà phép dịch chuyển lược đồ khối đề xuất với mục đích tương tự Mục tiêu đề tài tìm hiểu kỹ thuật thu gọn lược đồ khối dựa phép dịch chuyển lược đồ khối phương pháp biểu diễn bao đóng khóa lược đồ khối thông qua phép dịch chuyển với độ phức tạp thấp so với phương pháp tìm bao đóng khóa thông thường Đồng thời, nghiên cứu thuật toán cài đặt chương trình thử nghiệm với thuật toán dịch chuyển lược đồ khối biểu diễn khóa lược đồ khối qua phép dịch chuyển Mục đích nghiên cứu Mô hình liệu dạng khối mở rộng mô hình quan hệ với khối cho phép biểu diễn liệu có tính chất động (biểu diễn liệu có thuộc tính thay đổi theo thời gian) Tuy nhiên, nghiên cứu mô hình liệu chưa nhiều Đối với sở liệu khối lớn phức tạp, việc xác định khóa bao đóng việc khó Nhờ việc dịch chuyển lược đồ khối, việc tính bao đóng khóa trở nên đơn giản Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan mô hình liệu dạng khối; số khái niệm thuật toán liên quan - Nghiên cứu phép dịch chuyển lược đồ khối mô hình liệu dạng khối số thuật toán dịch chuyển lược đồ khối - Áp dụng thuật toán dịch chuyển toán thực tế Đối tượng phạm vi nghiên cứu:  Đối tượng nghiên cứu: Mô hình liệu dạng khối  Phạm vi nghiên cứu: Phép dịch chuyển lược đồ khối nhằm giảm nhẹ độ phức tạp việc tính bao đóng khóa khối Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận 54 b) Giả sử K khóa , đó, theo a) ta có K\X khóa  Vậy ta có Kx\Xx khóa x, xid Mệnh đề 2.5[4] n Cho lược đồ khối  = (R, Fh), R = (id; A1, A2,…, An) X, K   id (i) , i 1 X = {x(i), x  id, i  A}, K = {x(i), x  id, i  B}; A, B  {1, 2, , n}, X U0,  = (S, G),  = \X Khi đó, a) Nếu K khóa  K khóa  b) Nếu Kx khóa x = (Sx, Gx), Kx = {x(i), i  B}, x  id K khóa  Chứng minh a) Giả sử K khóa  K siêu khóa  theo mệnh đề 2.2, ta có K siêu khóa  (vì giả thiết XU0) Ta chứng minh K khóa  Giả sử K không khóa , K’  K mà K’ siêu khóa  Theo mệnh đề 2.2, ta có K’ =K’\X (vì giả thiết XU0) siêu khóa , điều mâu thuẫn với giả thiết K siêu khóa  Vậy K khóa  b) Giả sử Kx khóa x= (Sx, Gx), Kx = {x(i), i  B}, x  id, đó, ta có K khóa , từ đó, dựa vào kết a) ta có K khóa  Mệnh đề 2.6 (điều kiện cần đủ)[4] n Cho lược đồ khối  = (R, Fh), R = (id; A1, A2,…, An) X, K   id (i) , i 1 X = {x(i), x  id, i  A}, K = {x(i), x  id, i  B}; A, B  {1, 2, , n}, X U0,  = (S, G),  = \X Khi đó, a) K khóa khi K khóa  b) K khóa  Kx khóa x = (Sx, Gx), Kx = {x(i), i  B}, x  id 55 Chứng minh a) K khóa  K khóa  Thật vậy, từ giả thiết K khóa , X U0 mệnh đề 2.4 ta suy K =K\X khóa  K khóa  K khóa  Giả sử K khóa , X U0 theo mệnh đề 2.5 ta suy K khóa  b) Giả sử K khóa  theo kết câu a) ta suy K khóa  ta có Kx khóa x = (Sx, Gx), Kx = {x(i), i  B}, x  id Ngược lại, Kx khóa x = (Sx, Gx), Kx = {x(i), i  B}, x  id  ta có K khóa  Từ đó, áp dụng kết câu a)  K khóa  2.2.6 Ví dụ Cho lược đồ khối  = (R, F), với R = (id; A1A2A3A4A5A6); id = {1, 2} F={ {1(1), 2(1), 1(5), 2(5) }  {1(4) , 2(4)}, {1(2), 2(2), 1(3), 2(3) }  {1(5) , 2(5)}, {1(5) , 2(5)}  {1(2), 2(2), 1(3), 2(3) } } X1 = {1(1), 2(1), 1(5), 2(5), 1(6), 2(6)}; X2 = {1(6), 2(6)} Tính (X1)+Fh, (X2)+Fh Bài giải Theo hệ 2.3 công thức tính bao đóng cho tập thuộc tính  (X1)+Fh = X1()+Fh\X1 Ta tính 1 = (S1, G1) = \X1 G1 = F\X1={  {1(4) , 2(4)}, {1(2), 2(2), 1(3), 2(3) }  (loại), 56 { {1(2), 2(2), 1(3), 2(3) } }  { {1(2), 2(2), 1(3), 2(3), 1(4) , 2(4) } Từ ta tính ()+Fh/X1= {1(2), 2(2), 1(3), 2(3), 1(4) , 2(4) } (X1)+Fh = X1()+Fh\X1 = {1(1), 2(1), 1(5), 2(5), 1(6), 2(6), 1(2), 2(2), 1(3), 2(3), 1(4), 2(4) } = R  (X2)+Fh = X2()+Fh\X2 Ta tính 2 = (S2, G2) = \X2 G2={ {1(1), 2(1)}  {1(4) , 2(4)}, {1(2), 2(2), 1(3), 2(3) }  (loại),  {1(2), 2(2), 1(3), 2(3) } ={ } {1(1), 2(1)}  {1(4) , 2(4)},  {1(2), 2(2), 1(3), 2(3) }} Từ ta tính ()+Fh/X2= {1(2), 2(2), 1(3), 2(3)} (X2)+Fh = X2()+Fh\X2 = {1(2), 2(2), 1(3), 2(3), 1(6), 2(6)} Kết luận chương Trong chương này, luận văn trình bày số vấn đề phép dịch chuyển LĐQH lược đồ khối giới thiệu cácthuật toán dịch chuyển lược đồ khối mô hình liệu dạng khối Đưa phương pháp biểu diễn bao đóng khóa lược đồ khối thông qua phép dịch chuyển 57 CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM Luận văn tập trung nghiên cứu tìm hiểu mô hình sở liệu dạng khối phép dịch chuyển lược đồ khối Việc cài đặt chương trình thử nghiệm nhằm mục đích mô kết nghiên cứu học viên Chương trình có giao diện đơn giản, dễ sử dụng, dễ hiểu viết ngôn ngữ lập trình C#, ngôn ngữ có hướng đối tượng, phổ biến cho phép tạo giao diện nhanh, dễ dàng 3.1 Bài toán thử nghiệm Trên thực tế, có nhiều toán phân tích thiết kế, xây dựng chương trình cần phải chuẩn hóa sở liệu Vì liệu dùng để xây dựng chương trình không chuẩn hóa dẫn đến dư thừa, gây khó khăn cho việc quản lý, sử dụng, xử lý liệu ứng dụng Trong trình đó, người thiết kế thường gặp số vấn đề sau: Khi xác định số đặc điểm đối tượng lưu trữ, người thiết kế liệt kê tất thuộc tính cần quản lý đối tượng mà không quan tâm đến vấn đề liệu thêm thuộc tính có bị trùng lặp thông tin không, liệu có quán không Chẳng hạn, hệ thống bán hàng, lưu trữ thông tin nhà cung cấp để đặt hàng số thông tin ta cần là: mã nhà cung cấp, tên nhà cung cấp, địa chỉ, số điện thoại, mã hàng, tên hàng Với đối tượng nhà cung cấp ta quản lý nhà cung cấp cung cấp mặt hàng ta biết nhà cung cấp cung cấp mặt hàng tên liệu tên mặt hàng không quán Khi nhập liệu ta nhập sau: Mã nhà cung cấp … Mã hàng Tên hàng 01 01 Abc 02 02 Abc Bảng Quan hệ nhà cung cấp Điều gây khó khăn cho ta trình truy xuất thông tin 58 Để khắc phục vấn đề trên, người thiết kế phải dựa vào qui tắc quản lý (phụ thuộc hàm), áp dụng hệ luật dẫn Amstrong phụ thuộc hàm để xác định mối liên hệ thuộc tính đối tượng đối tượng CSDL Sau đó, sử dụng thuật toán tìm khóa đối tượng Dựa vào khóa phụ thuộc hàm, người thiết kế xác định dạng chuẩn để đánh giá tính chất LĐQH đối tượng cần quản lý Trong thực tế, người ta đánh giá cao LĐQH đạt từ dạng chuẩn trở lên dạng chuẩn CSDL tránh trùng lắp thông tin Do đó, LĐQH không đạt dạng chuẩn 3, người thiết kế phân rã LĐQH thành lược đồ đảm bảo dạng chuẩn cao hơn, liệu không bị trùng lắp mà giữ tính bảo toàn, tính xác liệu, không gây thông tin Trong mô hình sở liệu dạng khối, thiết kế CSDL, người ta gặp phải vấn đề tương tự độ phức tạp lớn nhiều, đặc biệt CSDL lớn Trong chương 3,tác giả xây dựng chương trìnhsử dụng thuật toán dịch chuyển nhằm thu gọnlược đồ phương pháp biểu diễn khóa lược đồ khối thông qua phép dịch chuyển nhằm mô kết nghiên cứu luận văn 3.2 Phân tích thiết kế chương trình thử nghiệm 3.2.1 Thủ tục dịch chuyển Trong chương luận văn, tác giả giới thiệu thuật toán dịch chuyển lược đồ khối Cả thủ tục có thông tin vào lược đồ khối  = (R, Fh) tập thuộc tính số X, thông tin lược đồ dịch chuyển theo tập thuộc tính số X :  = \ X = (V,G) với V = R\X, G = F\X Xác định V: Ở thủ tục dịch chuyển, việc xác định tập V:=R\X giống nhau, nghĩa V thu từ việc loại bỏ khỏi R thuộc tính X 59 Việc xác định tập FTH G: Đối với thủ tục dịch chuyển sử dụng thuật toán 2.1, ta tiến hành thực trực tiếp FTH khối ban đầu Còn thủ tục dịch chuyển sử dụng thuật toán 2.2, ta tiến hành thực lát cắt Việc thực thao tác G:= Rutgon(G) ta thực việc: + Loại bỏ PTH tầm thường (dạng X  Y, X  Y) + Loại bỏ bớt PTH trùng 3.2.2 Biểu diễn khóa qua phép dịch chuyển Theo mệnh đề 2.26, việc xác định khóa lược đồ khối α thực thông qua việc tìm khóa lược đồ β = α\X với X  U0; Việc xác định khóa lược đồ khối β thực thông qua việc tìm khóa Kxcủa lát cắt βx, x  id, lát cắt lại coi LĐQH Vậy, việc tìm khóa lược đồ khối lại trở thành việc tìm khóa LĐQH 3.2.3 Thiết kế chương trình Chương trình cần có số chức sau: + Nhập liệu: cho phép người sử dụng nhập lược đồ khối, phụ thuộc hàm thuộc tính số Việc nhập liệu thực thông qua tệp nhập trực tiếp + Thực thủ tục dịch chuyển lược đồ khối: Cho phép người sử dụng lựa chọn áp dụng thuật toán dịch chuyển lược đồ khối đầu vào, hiển thị kết hình + Biểu diễn khóa qua phép dịch chuyển 3.3 Cài đặt thực chương trình thử nghiệm 3.3.1 Yêu cầu hệ thống Chương trình thử nghiệm viết ngôn ngữ lập trình Visual C# tảng Net công cụ lập trình Visual Studio 2013 Để sử dụng chương trình, máy tính cần cài đặt Dotnet Framework 4.5 60 3.3.2 Hệ thống liệu u vào/ra Với mục tiêu củaa toán thực phép dịch chuyển n lư lược đồ khối theo tập thuộc tính ssố, liệu đầu vào hệ thống bao gồm m: + Lược đồ khối  = (R,F), với: R = (id; A1, A2,…, An); F: tập phụ thuộc hàm có dạng L  R, đó: n L, R   id (i) , id(i) = (x(i)| x  id); x(i) = (x; Ai); i 1 n + Tập thuộcc tính ch số X   id (i) , X = {x(i), x id, i  A}, A  {1, 2, i 1 ., n} Thông tin thu đư từ toán là: + Lược đồ khối  = \ X = (V,G), V = R\X, G = F\X + Biểu diễn n khóa ccủa lược đồ khối 3.3.3 Hệ thống ng giao diện di Giao diện chính: Hình 3.1 Giao diện chương trình 61 Giao diện nhập khố ối ban đầu, phụ thuộc hàm, tập thuộcc tính: tính Hình 3.2 Giao diện nhập liệu 3.3.4 Kết thử nghi nghiệm chương trình đánh giá Ví dụ 3.1 Cho lược đồ khố ối  = (R,F), với R = (id; A1A2A3A4A5A6); id = {1} F={ {1(1), 1(5) }  {1(4)}, {1(1)}  {1(4), 1(6)}, {1(2), 1(3) }  {1(5)}, {1(5)}  {1(2), 1(3)} X = {1(1), 1(4), 1(6)} Xác định  = \ X = (V,G), V = R R\X, G = F\X } 62 V=R\X = {1(2), 1(3), 1(5)} G = { {1(5) }  (loại),  (loại), {1(2), 1(3)}{1(5)}, {1(5)}  {1(2), 1(3)} } ={ {1(2), 1(3)}{1(5)}, {1(5)}  {1(2), 1(3)} } Lược đồ khối  = \ X thu có dạng:  = (V,G) với V = (id; A2A3A5); id = {1} G = { {1(2), 1(3)}{1(5)}, {1(5)}  {1(2), 1(3)} } Kết thực chương trình: Trong ví dụ này, id ={1}, lược đồ khối suy biến thành LĐQH, phép dịch chuyển lược đồ khối trở thành phép dịch chuyển mô hình quan hệ Ví dụ3.2 Cho lược đồ khối  = (R,F), với R = (id; ABCDEHKI); id ={1} F = { {(1; A), (1; B)}  {(1; C)}, {(1; C)}  {(1; D), (1; E) (1; H)}, {(1; H)}  {(1;K)}} X = {(1; B), (1; I)} Hãy xác định  = \ X 63 Kết thực phần mềm: Ta dịch chuyển α theo X, ta sơ đồ β = V = ({1}; ACDEHK) G = { {(1; A)}  {(1; C)}, {(1; C)}  {(1; D), (1; E) (1; H)}, {(1; H)}  {(1; K)} } Ví dụ 3.3 Cho lược đồ khối  = (R,F), với R = (id; A1A2A3A4A5A6); id = {1, 2} F={ {1(1), 2(1), 1(5), 2(5)}  {1(4), 2(4)}, {1(5), 2(5)}  {1(2), 2(2), 1(3), 2(3)}, {1(1), 2(1)} {1(3), 2(3)}, {1(5), 2(5), 1(6), 2(6)} {1(1), 2(1)}, {1(1), 2(1), 1(3), 2(3)}  {1(5), 2(5), 1(6), 2(6)},{1(2), 2(2), 1(4),2(4)}  {1(3), 2(3)} X = {1(2), 2(2), 1(3), 2(3), 1(5), 2(5)} + Xác định  = \ X = (V,G), V = R\X, G = F\X + Tìm khóa lược đồ khối 64 Kết thực n phần ph mềm: Áp dụng thuậtt toán 2.4 V=R\X = {1(1), 1(4), 1(6), 2(1), 2(4), 2(6)} G = F\X ={ {1(1),2(1)}  {1(4), 2(4)}, {1(1), 2(1)} (loại) i),  (loại), {1(6), 2(6)}  {1(1), 2(1)}, {1(1),2(1)}  {1(6),2(6)}, Thu gọn n G, ta đư được: {1(4), 2(4)} (loại) i) } 65 G ={ {1(1), 2(1)}  {1(4), 2(4), 1(6), 2(6)}, {1(6), 2(6)}  {1(1), 2(1)} } Vậy  = \ X thu có dạng:  = (V,G) với V = (id; A1A4A6); id = {1,2} G ={ {1(1), 2(1)}  {1(4), 2(4), 1(6), 2(6)}, {1(6), 2(6)}  {1(1), 2(1)} } Áp dụng thuật toán 2.5 id = {1, 2} nên R có lát cắt R1 = ({1}; A1A2A3A4A5A6); với tập FTH Fh1={ {1(1), 1(5) }  {1(4)}, {1(5)}  {1(2), 1(3)} , {1(1)}  {1(3)}, {1(5), 1(6) }  {1(1)}, {1(1), 1(3) }  {1(5), 1(6) }, {1(2), 1(4) }  {1(3)}} R2 = ({2}; A1A2A3A4A5A6); với tập FTH Fh1={ {2(1), 2(5) }  {2(4)}, {2(5)}  {2(2), 2(3)} ,  {2(5), 2(6) }, {2(2), 2(4) }  {2(3)} {2(1)}  {2(3)}, {2(5), 2(6) }  {2(1)}, {2(1), 2(3) } } Ta cần thực phép dịch chuyển lát cắt với lược đồ tương ứng 1 = (R1,Fh1) tập thuộc tính X1 = {1(2), 1(3), 1(5)}, 2 = (R2,Fh2) tập thuộc tính X2 = { 2(2), 2(3), 2(5)} Ta có: 1 = 1\ X1 = (V1,G1) V1=R1\X1 = {1(1), 1(4), 1(6)} G1 = Fh1\X1 = { {1(1)}  {1(4)}, {1(6)}  {1(1)}, {1(1)}  {1(6) }, {1(1)} (loại), (loại), {1(4)} (loại) } {1(6)}  {1(1)} } Thu gọn G1, ta G1 = { {1(1)}  {1(4),1(6) }, Tương tự, ta có 66 2 = 2\ X2 = (V2,G2) V2=R2\X2 = {2(1), 2(4), 2(6)} G2 = { {2(1)}  {2(4),2(6) }, {2(6)}  {2(1)} } Vậy  = \ X thu có dạng:  = (V,G) với V = (id; A1A4A6); id = {1,2} G={ ={ {1(1)}  {1(4),1(6) }, {1(6)}  {1(1)}, {2(1)}  {2(4),2(6) }, {2(6)}  {2(1)} } {1(1), 2(1)}  {1(4), 2(4), 1(6), 2(6)}, {1(6), 2(6)}  {1(1), 2(1)} } Như vậy, qua số ví dụ, kết thử nghiệm phần mềm hoàn toàn trùng khớp với việc thực thuật toán giấy Việc áp dụng thuật toán dịch chuyển lược đồ khối có kết tương tự Kết luận chương Trong chương này,tác giả tiến hành xây dựng chương trình ngôn ngữ lập trình C# tảng Visual Studio 2013,sử dụng thuật toán dịch chuyển nhằm thu gọnlược đồ áp dụng phương pháp biểu diễn khóa lược đồ khối ứng dụng Tác giả đưa số ví dụ đơn giản để thử nghiệm kết thực chương trình với việc thực thuật toán giấy với kết trùng khớp Tuy nhiên, ứng dụng đơn giản, dừng lại mức độ mô kết nghiên cứu tác giả Việc xây dựng chương trình có tính ứng dụng thực tế cần phải đầu tư nhiều thời gian công sức 67 KẾT LUẬN Qua tìm hiểu nghiên cứu phép dịch chuyển lược đồ khối mô hình liệu dạng khối, luận văn thực số kết sau đây: - Tìm hiểu mô hình liệu mới, mô hình liệu dạng khối Mô hình mở rộng mô hình liệu quan hệ E.Codd đề xuất năm 1970 - Trình bày số kết nghiên cứu bao đóng, khóa phụ thuộc hàm mô hình đồng thời giới thiệu tính chất khóa, thuật toán tìm khóa, dạng chuẩn tựa chuẩn Mối liên quan mô hình liệu dạng khối với mô hình quan hệ - Tìm hiểu giới thiệu phép dịch chuyển lược đồ khối mô hình liệu dạng khối số thuật toán liên quan; ứng dụng thuật toán vào việc xây dựng chương trình demo cho phép thực số thao tác mô hình liệu dạng khối Trên số kết mà luận văn tìm phép dịch chuyển lược đồ khối mô hình liệu dạng khối Tuy nhiên, kết bước đầu, việc nghiên cứu tiếp mô hình liệu vấn đề mở cần nghiên cứu tiếp 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tiếng Việt [1] Nguyễn Kim Anh (2002), “Đại số khối sở liệu đa chiều”, Tạp chí Tin học Điều khiển học, 18(2), tr 149-154 [2] Nguyễn Xuân Huy (2006), Các phụ thuộc logic sở liệu, Nhà xuất Thống kê, Hà Nội [3] Lê Văn Phùng (2010), Cơ sở liệu quan hệ Công nghệ phân tích-Thiết kế, Nhà xuất Thông tin Truyền thông, Hà Nội [4] Trịnh Đình Thắng (2011), Mô hình liệu dạng khối, Nhà xuất Lao Động, Hà Nội [5]Vũ Đức Thi (1997), Cơ sở liệu: Kiến thức thực hành, NXB Thống Kê, Hà Nội [6] Vũ Đức Thi (2010), Giáo trình Cơ sở liệu nâng cao, Nhà xuất Đại học Thái Nguyên, Thái Nguyên [7] Trịnh Đình Vinh (2011), Một số phụ thuộc liệu sở liệu dạng khối, Luận án tiến sĩ toán học, Hà Nội B Tiếng Anh [8] C Stolte, D Tang, and P Hanrahan Polaris (2002): “A System for Query, Analysis, and Visualization of Multi-dimensional Relational Databases” In IEEE Trans On Visualization and Computer Graphics, 8(1), pp 52-65 [9] Demetrovics J, Ho Thuan, Nguyen Xuan Huy, Le Van Bao (1986), Translations of relation schemes, balanced relation scheme and the problem of key representation, EIK, Berlin [10] E Rundensteiner, M Ward, J Yang, and P Doshi XmdvTool (2002): “VisualInteractive Data Exploration and Trend Discovery of Highdimensional Data Sets” In Proc ACM SIGMOD 2002 [11] Harinarayan V., Rajaraman A., and “Implementing data cubes efficiently”, SIGMOD Ullman J D (1996), [...]... phép dịch chuyển LĐQH trong mô hình quan hệ và một số vấn đề liên quan Tìm hiểu về phép dịch chuyển và thuật toán dịch chuyển lược đồ khối trong mô hình dữ liệu dạng khối Đưa ra phương pháp biểu diễn bao đóng và khóa của lược đồ khối thông qua phép dịch chuyển Chương 3 Chương trình thử nghiệm Tiến hành cài đặt các thuật toán dịch chuyển lược đồ khối trong mô hình dữ liệu dạng khối 4 CHƯƠNG 1 MÔ HÌNH DỮ... 1 Mô hình dữ liệu dạng khối Giới thiệu tóm tắt về các mô hình dữ liệu Các khái niệm cơ bản về mô hình dữ liệu dạng khối như: Định nghĩa khối, lát cắt, lược đồ khối ; các phép tính trên khối Một số khái niệm về bao đóng, khóa, phụ thuộc hàm trong mô hình dữ liệu dạng khối Tìm hiểu một số thuật toán tìm bao đóng và khóa của lược đồ khối Chương 2 Phép dịch chuyển lược đồ khối Giới thiệu sơ lược về phép. .. thống hóa các khái niệm cơ bản về mô hình dữ liệu dạng khối; các phép toán và thuật toán liên quan trên mô hình dữ liệu dạng khối - Tìm hiểu phép dịch chuyển lược đồ khối trong mô hình dữ liệu dạng khối và một số thuật toán dịch chuyển lược đồ khối - Áp dụng thuật toán đó trên để xây dựng chương trình minh họa khả năng dịch chuyển khối và biểu diễn khóa qua phép dịch chuyển 7 Cấu trúc luận văn Các nội... mô hình hướng đối tượng có thể diễn tả mọi cấu trúc của mô hình thực thể-liên kiết, tuy nhiên để đảm bảo yêu cầu truy xuất hiệu quả các thông tin cần thiết trong các cấu trúc đối tượng cũng không phải là một công việc đơn giản 1.1.3 Mô hình dữ liệu dạng khối Mô hình dữ liệu dạng khối là một mở rộng của mô hình quan hệ, khi đó, mô hình quan hệ có thể được coi là một trường họp đặc biệt của mô hình dữ. .. thành các phép chèn, loại bỏ và sửa đổi trên một quan hệ trong mô hình dữ liệu quan hệ * Đại số trên khối [4], [7] Cho r là một khối trên R = (id; A1, A2,…, An) Tương tự như đại số quan hệ trong mô hình dữ liệu quan hệ, ở đây, các phép toán của đại số quan hệ được áp dụng cho các khối như: phép hợp, phép giao ,phép trừ, phép chiếu, phép chọn, phép kết nối, phép chia Ngoài ra, phép nối dài là phép toán... thuộc dạng chuẩn 3 26 1.2.6.3 Tựa chuẩn hóa lược đồ khối Định nghĩa 1.14[3] Cho lược đồ khối R = (id; A1, A2,…, An), F là tập các PTH trên R Phép tách lược đồ khối R là thay thế nó bởi một tập các lược đồ khối  = {R1, R2,…, Rk}, ở đây Ri, i = 1 k là các lược đồ khối con của R có dạng Ri = (id; Ai1, Ai2, …, Aij) với {Ai1, Ai2, …, Aij}  {A1, A2,…, An} a Phép tách không mất mát thông tin Cho lược đồ khối. .. hình dữ liệu dạng khối Các nội dung cụ thể sẽ được trình bày trong phần tiếp theo của luận văn 1.2 Khối, lược đồ khối và các đặc trưng cơ bản 1.2.1 Khái niệm khối và lược đồ khối Khái niệm toán học làm nền tảng cho mô hình dữ liệu dạng khối là các khối hiểu theo nghĩa của lý thuyết tập hợp Khối được định nghĩa như sau: 6 Định nghĩa 1.1[4], [7] Gọi R=(id;A1, A2,…, An) là một bộ hữu hạn các phần tử, trong. .. thường được áp dụng cho một cơ sở dữ liệu là: - Phép chèn (insert) - Phép loại bỏ (delete) - Phép sửa đổi (change) Trong mô hình dữ liệu dạng khối, các phép tính này cũng được áp dụng cho từng phần tử của các khối lưu trữ trong máy Cụ thể - Phép chèn (insert)[4], [7] Cho lược đồ khối R = (id; A1, A2,…, An), r(R) là một khối trên R Khi chèn thêm một phần tử t0 vào khối r, ta có: r = r  {t0}, ở đó t0... Mệnh đề 1.14[3], [5] Cho lược đồ khối R = (id; A1, A2,…, An), F là tập các PTH trên R R thuộc dạng chuẩn 3 Khi đó, nếu id = {x} thì lược đồ khối R suy biến thành LĐQH ở dạng chuẩn 3 trong mô hình dữ liệu quan hệ Mệnh đề 1.15[3], [5] Cho lược đồ khối R = (id; A1, A2,…, An), và Fh là tập các PTH trên R R thuộc dạng chuẩn 3 Khi đó, R thuộc dạng chuẩn 3 thì với mọi x  id, Rx cũng ở dạng chuẩn 3 24 Định... Cho lược đồ khối R = (id; A1, A2,…, An), F là tập các PTH trên R Ta gọi lược đồ khối R thuộc dạng chuẩn 2 nếu nó ở dạng chuẩn 1 và mọi thuộc tính không khóa của R đều là PTH đầy đủ vào khóa Mệnh đề 1.12[3], [5] Cho lược đồ khối R = (id; A1, A2,…, An), F là tập các PTH trên R R thuộc dạng chuẩn 2 Khi đó, nếu id = {x} thì lược đồ khối R suy biến thành LĐQH ở dạng chuẩn 2 trong mô hình dữ liệu quan hệ ... khái niệm mô hình liệu dạng khối; phép toán thuật toán liên quan mô hình liệu dạng khối - Tìm hiểu phép dịch chuyển lược đồ khối mô hình liệu dạng khối số thuật toán dịch chuyển lược đồ khối - Áp... khóa lược đồ khối Chương Phép dịch chuyển lược đồ khối Giới thiệu sơ lược phép dịch chuyển LĐQH mô hình quan hệ số vấn đề liên quan Tìm hiểu phép dịch chuyển thuật toán dịch chuyển lược đồ khối mô. .. nghiên cứu như: mô hình liệu đa chiều; khối liệu; kho liệu; mô hình liệu dạng khối Trong đó, mô hình liệu dạng khối, khối khái niệm mở rộng từ quan hệ mô hình quan hệ, khối biểu diễn liệu có tính