7. Дайте определение нормализации баз данных. Перечислите и охарактеризуйте виды нормальных форм. Приведите примеры.

Процесс преобразования базы данных к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией. Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, которая потенциально может привести к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение. Нормализация предназначена для приведения структуры базы данных к виду, обеспечивающему минимальную избыточность, то есть нормализация не имеет целью уменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или увеличение объёма БД. Конечной целью нормализации является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в БД информации. Устранение избыточности производится, как правило, за счёт декомпозиции отношений таким образом, чтобы в каждом отношении хранились только первичные факты (то есть факты, не выводимые из других хранимых фактов). Типы нормальных форм

Первая нормальная форма (1НФ) - это обычное отношение. Любое отношение автоматически уже находится в 1НФ. Свойства отношений (это и будут свойства 1НФ): - в отношении нет одинаковых кортежей. - кортежи не упорядочены. - атрибуты не упорядочены и различаются по наименованию.

- все значения атрибутов атомарны. Вторая нормальная форма (2НФ)

Отношение находится во второй нормальной форме (2НФ) тогда и только тогда, когда отношение находится в 1НФ и нет неключевых атрибутов, зависящих от части сложного ключа. Неключевой атрибут - это атрибут, не входящий в состав никакого потенциального ключа. Замечание. Если потенциальный ключ отношения является простым, то отношение автоматически находится в 2НФ. Для устранения функциональной зависимости атрибута от части сложного ключа производят декомпозицию отношений на несколько. Те атрибуты, которые зависят от части сложного ключа выносятся в отдельное отношение. Третья нормальная форма (3НФ)

Отношение находится в третьей нормальной форме (3НФ) тогда и только тогда, когда отношение находится в 2НФ и все неключевые атрибуты взаимно независимы. Атрибуты называются взаимно независимыми, если ни один из них не является функционально зависимым от другого. Нормализация: неключевые атрибуты, которые являются зависимыми, выносятся в отдельное отношение. Нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF) Отношение находится в нормальной форме Бойса-Кодда, если оно находится в третьей нормальной форме и каждый детерминант отношения является потенциальными ключами отношения (отсутствуют функциональные зависимости атрибутов первичного ключа от неключевых атрибутов.) Четвертая нормальная форма (4НФ)

Многозначные зависимости – случаи, когда одному значению некоторого атрибута устойчиво соответствует постоянное множество значений другого атрибута. Отношение находится в 4НФ, если она находится в BCNF и не содержит нетривиальных многозначных зависимостей, то есть, отношение находится в 4NF, если все ее многозначные зависимости являются функциональными. Пятая нормальная форма (5НФ) Отношение находится в 5НФ только в том случае, если оно находится в 4НФ и если любая зависимость соединения в отношении следует из существования некоторого потенциального ключа в отношении.