Четвертая нормальная форма (4нф)

Как было сказано выше, НФБК позволяет устранить любые аномалии, вызванные функциональными зависимостями. Однако в ходе исследований был выявлен еще один тип зависимости — многозначная зависимость (multi-valued dependency — MVD), которая при проектировании отношений также может вызвать проблемы, свя­занные с избыточностью данных.

Возможность существования в отношении многозначных зависимостей возникает вследствие приведения исходных таблиц к 1НФ, для которой не допускается нали­чие некоторого набора значений на пересечении одной строки и одного столбца. На­пример, при наличии в отношении двух многозначных атрибутов для достижения непротиворечивого состояния строк необходимо повторить в них каждое значение одного из атрибутов в сочетании с каждым значением другого атрибута. Подобный тип ограничения порождает многозначную зависимость и приводит к избыточности данных.

Многозначная зависимость - в случае многозначной зависимости, существующей между атрибутами А, В и С некоторого отношения, для каждого значения А имеется набор значений атрибута В и набор значений атрибута С. Однако входящие в эти наборы значения атрибутов В и С не зави­сят друг от друга.

Многозначная зависимость между атрибутами А, В и С некоторого отношения дальше будет обозначаться следующим образом: А > В А> С

Многозначная зависимость может быть дополнительно определена как тривиаль­ная или нетривиальная. Например, многозначная зависимость А —» В некоторого от­ношения R определяется как тривиальная, если атрибут В является подмножеством атрибута А или А и В = R.

И наоборот, многозначная зависимость определяется как нетривиальная, если ни одно, ни другое условие не выполняется. Тривиальная многозначная зависимость не накладывает никаких ограничений на данное отношение, а нетривиальная — накладывает.

Четвертая нормальная форма (4НФ) - отношение в нормальной форме Бойса-Кодда, которое не содержит нетривиальных многозначных зависимостей.

Четвертая нормальная форма (4НФ) является более строгой разновидностью нор­мальной формы Бойса-Кодда, поскольку в 4НФ-отношениях нет нетривиальных многозначных зависимостей, а потому нет и избыточности данных. Нормализация НФБК-отношения с получением 4НФ-отношений заключается в устранении многозначной зависимости из НФБК-отношения посредством выделения в новое отношение одного или нескольких участвующих в многозначной зависимости атрибутов вместе с копией одного или нескольких детерминантов.

Пятая нормальная форма (5нф)

При любой декомпозиции отношения на два других отношения полученные от­ношения обладают свойством соединения без потерь. Это значит, что полученные от­ношения можно снова соединить и получить прежнее отношение в исходном виде.

Однако бывают случаи, когда требуется декомпозировать отношение на более чем два отношения. В таких (достаточно редких) случаях возникает необходимость учиты­вать зависимость соединения, которая устраняется с помощью пятой нормальной формы (5НФ).

Зависимость соединения - свойство декомпозиции, которое вызывает генерацию ложных строк при обратном соединении декомпозированных отношений с помощью операции естественного соединения.

При разбиении отношений с помощью операции проекции используемый метод декомпозиции определяется совершенно точно. В частности, следует позаботиться о том, чтобы при обратном соединении полученных отношений можно было восстано­вить исходное отношение. Такая декомпозиция называется декомпозицией с соеди­нением без потерь (или беспроигрышным либо неаддитивным соединением), по­скольку при ее выполнении сохраняются все данные исходного отношения, а также исключается создание дополнительных ложных строк. Однако бывают случаи, когда требуется выполнить декомпозицию без потерь с образованием более чем двух отношений. Именно в таких случаях при­менимы понятия зависимости соединения и пятой нормальной формы (5НФ).