NORMALISASI

NORMALISASI

Ø  Normalisasi adalah proses untuk menciptakan suatu table (relasi) dalam basis data dengan tujuan untuk mengurangi kemubaziran.

Ø  Masalah-masalah yang timbul dalam pembuatan table yang disebut dengan anomali. Anomali adalah proses pada basis data yang mempunyai efek samping yang tidak diharapkan. Misal : ketidakkonsistenan data, suatu data hilang pada saat dihapus, dll.

Ø  Anomali ada 3 jenis yaitu :

a.       Anomali peremajaan

Anomali ini terjadi bila ada perubahan pada sejumlah data yang mubazir, tetapi tidak seluruhnya diubah. Contoh : Tabel Pesanan

Pemasok	Kota	Barang	Jumlah
Kartika	Jakarta	Mouse	5
Citra	Bandung	Monitor	2
Yudi	Medan	CPU	2
Citra	Bandung	Printer	1

Seandainya Citra dengan kota Bandung pindah ke Bogor maka pengubahan data hanya dilakukan pada data pertama menjadi : Tabel Pesanan

Pemasok	Kota	Barang	Jumlah
Kartika	Jakarta	Mouse	5
Citra	Bogor	Monitor	2
Yudi	Medan	CPU	2
Citra	Bandung	Printer	1

Di sini terlihat bahwa data tentang pemasok Citra tidak sama yang menyebabkan ketidakkonsistenan data.

b.       Anomali Penyisipan

Anomali ini terjadi pada saat penambahan data ternyata ada elemen yang kosong dan elemen tsb justru menjadi key. Contoh : Tabel Kursus

NoSiswa	Kursus	Biaya
10	Bhs.Inggris	60000
10	Bhs.Perancis	80000
10	Bhs.Jepang	70000
15	Bhs.Inggris	60000
20	Bhs.Jepang	70000

Misalnya akan dibuka kursus baru yaitu Bhs.Jerman dengan biaya 75000 akan tetapi belum ada seorangpun yang ikut kursus ini, shg data menjadi : Tabel Kursus

NoSiswa	Kursus	Biaya
10	Bhs.Inggris	60000
10	Bhs.Perancis	80000
10	Bhs.Jepang	70000
15	Bhs.Inggris	60000
20	Bhs.Jepang	70000
	Bhs.Jerman	75000

c.        Anomali penghapusan

Anomali ini terjadi apabila dalam satu baris/ tuple ada data yang akan dihapus sehingga akibatnya terdapat data lain yang hilang. Contoh pada table kursus data NoSiswa 20 akan dihapus karena sudah tidak ikut kursus lagi sehingga akibatnya data kursus bhs jepang dan biaya 70000 akan ikut terhapus.

 umekcewet.blogspot.com

Tahapan  Normalisasi

            Bentuk Tidak Normal

                                    Menghilangkan perulangan group

            Bentuk Normal Pertama (1NF)

                                    Menghilangkan ketergantungan sebagian(dependensi parsial)

            Bentuk Normal Kedua (2NF)

                                    Menghilangkan ketergantungan transitif (dependensi transitif)

Bentuk Normal Ketiga (3NF)

                                    Menghilangkan anomali-anomali hasil dari

ketergantungan fungsional (menghilangkan ketergantungan yg penentunya bukan kunci kandidat)

            Bentuk Normal Boyce-Codd (BCNF)

                                    Menghilangkan Ketergantungan Multivalue

            Bentuk Normal Keempat (4NF)

                                      Menghilangkan anomali-anomali yang tersisa (mengatasi dependensi gabungan)

Bentuk Normal Kelima

Ø  Dependensi (Ketergantungan)

Konsep dasar pada tahap normalisasi yang menjelaskan hubungan atribut atau secara lebih khusus menjelaskan nilai suatu atribut yang menentukan atribut lainnya.

Ø  Macam-macam dependensi, yaitu :

a.       Dependensi fungsional

Definisi : Suatu atribut Y mempunyai dependensi fungsional terhadap atribut X jika dan hanya jika setiap nilai X berhubungan dengan sebuah nilai Y.

Notasi    :   X               Y      (X secara fungsional menentukan Y)

Contoh   : Tabel Pesanan

Pembeli	Kota	Barang	Jumlah
P1	Yogya	B1	10
P1	Yogya	B2	5
P2	Jakarta	B1	4
P2	Jakarta	B2	7
P3	Solo	B3	6
P3	Solo	B4	6

Pembeli secara fungsional menentukan kota, sebab setiap pembeli yang sama  mempunyai kota yang sama, dengan demikian :   Pembeli               Kota 

contoh lain                      :  {Pembeli, Barang} Jumlah

Keterangan:

v  Bagian yang terletak disebelah kiri tanda panah biasa disebut DETERMINAN / PENENTU dan bagian yang terletak di sebelah kanan panah disebut DEPENDENSI / YANG TERGANTUNG.

v  Tanda {} biasanya digunakan untuk menentukan lebih dari satu atribut sebagai penentu atau sebagai yang tergantung.

b.       Dependensi fungsional sepenuhnya

Definisi : Suatu atribut Y mempunyai dependensi fungsional penuh terhadap X jika

v  Y mempunyai dependensi fungsional terhadap X dan/atau

v  Y tidak memiliki dependensi terhadap bagian dari X

Contoh :      

                  {Pembeli, Barang}              Jumlah

v  Intinya :  

Jumlah mempunyai dependensi fungsional terhadap gabungan Pembeli dan Barang, bukan pada bagian dari {pembeli,Barang}, sehingga jumlah memiliki dependensi fungsional sepenuhnya terhadap {Pembeli, Barang}

c.        Dependensi Total

Definisi : Suatu atribut Y mempunyai dependensi total terhadap atribut X jika

v  Y memiliki dependensi fungsional terhadap X dan

v  X memiliki dependensi fungsional terhadap Y

v  Notasi  :  X                 Y

v  Contoh : Tabel Pemasok

KodePemasok	NamaPemasok	Kota
K1	Kartika	Jakarta
C1	Citra	Bandung
C2	Candra	Jakarta

v  Pada kasus ini  KodePemasok                NamaPemasok, karena setiap kode tidak mempunyai nama yang sama.

d.       Dependensi Transitif

Definisi : Atribut Z mempunyai dependensi transitif terhadap X bila :

v Y memiliki dependensi fungsional terhadap X

v Z memiliki dependensi fungsional terhadap Y

                                               X à Y à Z          

Contoh : 

Kuliah	Ruang	Tempat	Waktu
Jarkom	Merbabu	Gedung Utara	Senin
Basis Data	Arjuna	Gedung Selatan	Selasa
Matematika	Merapi	Gedung Barat	Rabu
Fisika	Merbabu	Gedung Timur	Kamis

v Relasi : Kuliah            {Ruang, Waktu}   Ruang              Tempat

    Terlihat bahwa :    Kuliah         Ruang           Tempat

                     

v Dengan demikian Tempat mempunyai dependensi transitif terhadap kuliah

Ø  Diagram Dependensi Fungsional (Diagram DF)

Adalah diagram yang digunakan untuk menggabarkan dependensi fungsional. Diagram ini menunjukkan hubungan antara atribut yang menjadi penentu atribut lainnya, dengan hubungan yang dinyatakan dengan tanda panah. Seperti contoh diatas dapat digambarkan diagram DF sebagai berikut :

Kuliah

Ruang

Waktu

Tempat

 

Ø  Dekomposisi

Pada tahap normalisasi sering kali terjadi pemecahan table kedalam bentuk dua atau lebih relasi. Proses pemecahaan ini disebut dengan dekomposisi. Syarat : Tidak ada informasi yang hilang ketika suatu relasi dipecah menjadi relasi-relasi lain. Contoh : Terdapat suatu relasi awal sebagai berikut :

Nim	Nama	Program Studi
95001	Andi	Ekonomi
95002	Vira	Teknik
95003	Andi	Fisika

Akan dibentuk kedalam dekomposisi tak hilang menjadi :

Nim	Nama		Nim	Program Studi
95001	Andi		95001	Ekonomi
95002	Vira		95002	Teknik
95003	Andi		95003	Fisika

Pada relasi awal dapat diketahui informasi sebagai berikut : 95001 adalah ANDI program studi Ekonomi. Setelah proses dekomposisi tak hilang hasilnya adalah sama 95001 adalah ANDI dan 95001 program studi Ekonomi. Contoh dekomposisi hilang adalah                  

             

Nim	Nama		Nama	Program Studi
95001	Andi		Andi	Ekonomi
95002	Vira		Vira	Teknik
95003	Andi		Andi	Fisika

95001 bernama ANDI, tetapi ANDI dengan program studi Ekonomi atau Fisika?

Ø  Bentuk Normalisasi

1.       Bentuk normalisasi pertama (1NF)

Dikenakan pada tabel yang sama sekali belum ternomalisasi. Tabel yang belum ternomalisasi adalah tabel yang mempunyai atribut berulang. Contoh : terdapat suatu data sebagai berikut :

NIP	Nama	Jabatan	Keahlian	Lama Kerja
107	Ilham	Analis Senior	Cobol	6
			Oracle	1
109	Ryan	Analis Junior	Cobol	2
			C++	2
120	Fika	Programmer	Dbase	3
			Sybase	1
			Cobol	1

Pada contoh di atas, keahlian mempunyai atribut yang berulang. Untuk itu akan dibentuk ke normal 1NF. Syarat Normal 1NF adalah suatu relasi dikatakan dalam bentuk normal pertama jika dan hanya jika setiap atribut bernilai tunggal dalam satu baris.

NIP	Nama	Jabatan	Keahlian	Lama Kerja
107	Ilham	Analis Senior	Cobol	6
107	Ilham	Analis Senior	Oracle	1
109	Ryan	Analis Junior	Cobol	2
109	Ryan	Analis Junior	C++	2
120	Fika	Programmer	Dbase	3
120	Fika	Programmer	Sybase	1
120	Fika	Programmer	Cobol	1

Tabel d i atas sudah memenuhi bentuk normal 1NF

      

2.       Bentuk Normal 2NF

Bentuk ini didefinisikan berdasarkan dependensi fungsional dengan syarat adalah :

v  Berada pada bentuk normal pertama

v  Semua atribut bukan kunci memiliki dependensi sepenuhnya terhadap kunci primer

Cara mengkonversi bentuk normal pertama ke Bentuk normal kedua:

1.       Ubahlah setiap dependensi parsial menjadi sebuah relasi/tabel, dengan kunci primer adalah determinannya

2.       Ubahlah dependensi yang terkait langsung dengan kunci primer sebagai relasi tersendiri dan kunci primernya adalah kunci primer dalam relasi semula

Contoh :

v  Nama  dan jabatan mempunyai dependensi fungsional terhadap NIP

NIP à {Nama, Jabatan}

v  Lama mempunyai dependensi fungsional terhadap NIP dan keahlian

{NIP,Keahlian} à Lama Kerja

Keahlian

NIP

Nama

Lama kerja

Jabatan

 

v  Bentuk tabelnya adalah : NNJ (NIP, Nama, Jabatan) dan NKL (NIP, Keahlian, Lama Kerja)

NIP	Nama	Jabatan
107	Ilham	Analis Senior
109	Ryan	Analis Junior
120	Fika	Programmer

NIP	Keahlian	Lama Kerja
107	Cobol	6
107	Oracle	1
109	Cobol	2
109	C++	2
120	Dbase	3
120	Sybase	1
120	Cobol	1

       Latihan

       Normalisasikan tabel berikut ke bentuk normal 2NF

       Tabel PEGAWAI_KLIEN

NIP	Nama pegawai	No_klien	Nama klien
P1	Caca	K1 K2 K4	Rini Rina Fatwa
P2	Eca	K3 K1	Rio Rini
P3	Rena	K5	Berta
P4	Cinta	K6 K8	Beni Sasa

3.      

Syarat :

Bentuk Normal 3NF

v  Berada dalam bentuk normal 2 NF

v  Setiap atribut bukan kunci tidak memiliki dependensi transitif terhadap kunci primer

Contoh di atas sudah memenuhi normal 3NF karena : Tidak memiliki dependensi transitif, yaitu

NIP                  {Nama, Jabatan}

{NIP, Keahlian}                Lama Kerja

Cara mendekomposisi relasi yang mengandung dependensi transitif :

1.       Bentuk relasi yg memiliki dependensi fungsional yang tdk melibatkan kunci primer dalam relasi semula. Determinannya mjd kunci primer relasi yg dibentuk

2.       Bentuk relasi yang berisi kunci primer relasi semula.kemudian pindahkan semua atribut bukan-kunci primer yg bergantung pada kunci primer tetapi td bergantung pada determinan lain ke relasi tsb jadikan atribut yg menjadi kunci primer relasi semula sbg kunci primer relasi baru. Adapun atribut yang berasal dari determinan yg menjadi perantara dalam dependensi transitif akan bertindak sebagai kunci asing.

Contoh :

Mata Kuliah	Ruang	Tempat	Hari	Jam mulai
Jarkom	u-1	Gedung Utara	Senin	08.00
Basis Data	S-1	Gedung Selatan	Selasa	08.00
Matematika	B-1	Gedung Barat	Rabu	13.00
Fisika	B-2	Gedung Barat	Kamis	11.00

Mata kuliah à {ruang, tempat, hari, jam mulai}

Ruang à tempat

·         Sehingga : Mata kuliah à ruang à tempat (memiliki dependensi transitif)

·         Jika digambarkan diagram dependensi fungsional sbb:

Mata Kuliah

Ruang

hari

Tempat

Jam mulai

HASIL DEKOMPOSISI ke bentuk normal 3NF sbb:

MATA_KULIAH(Mata kuliah, Ruang,hari,jam mulai)

RUANG_KULIAH(Ruang, tempat)
scsblokociyyus.blogspot.com 

LATIHAN. NORMALISASIKAN KE BENTUK 3NF

1.       Tabel PESANAN_ITEM

2.       TABEL BARANG_PEMASOK

Kode_barang	Nama barang	Harga jual	Kode pemasok	Nama pemasok	kota
B1	TV ABC 14”	600.000	P2	PT CITRA	BOGOR
B2	TV ABC 21”	950.000	P2	PT CITRA	BOGOR
B3	TV DEC 14”	870.000	P1	PT AMAR	BANDUNG
B4	TV REI 29”	1.750.000	P3	PT KARTIKA	YOGYA
B5	TV KIR 14”	450.000	P4	PT NINDYA	TANGERANG

4.       Bentuk Normal boyce-codd (BCNF)

Bentuk ini dilakukan jika dan hanya jika semua penentu (determinan) adalah kunci kandidat (atribut yang bersifat unik). BCNF merupakan perbaikan dari 3NF. Relasi yang memenuhi BCNF pasti memenuhi 3NF tetapi tidak sebaliknya. Contoh : Tabel SKT

Siswa	Kursus	Tutor
Anwar	Bhs. Perancis	Pierre
Anwar	Bhs. Inggris	Richard
Budi	Bhs. Perancis	Pierre
Cecep	Bhs. Inggris	Suzanne

Tabel di atas adalah suatu relasi yang memenuhi 3NF tetapi tidak memenuhi BCNF. Relasi diatas didasarkan oleh fakta :

v  Seorang siswa dapat mengambil sejumlah kursus

v  Setiap tutor hanya mengajar satu kursus bahasa

v  Setiap siswa dalam satu kursus diajar oleh satu tutor

v  Suatu kursus bis dipegang oleh beberapa tutor

Pada keadaan tersebut di atas dapat digambarkan sebagai berikut : Siswa & Kursus  dan Siswa & Tutor.

{Siswa, Kursus} àTutor

Tutorà Kursus

Kursus

Siswa

Tutor

Memenuhi bentuk 3NF karena tidak ada dependensi transitif pada relasi tersebut. Tetapi tidak memenuhi BCNF karena adanya determinan Tutor yang tidak berdiri sebagai kunci kandidat. Realsi SKT menyebabkan anomali karena baris Cecep dihapus maka Suzane sebagai tutor jug akan terhapus. Cara konversi dari 3NF ke BCNF adalah :

v  Carilah semua penentu

v  Bila terdapat penentu yang bukan kunci kandidat, maka :

ü  Pisahkan relasi tersebut

ü  Buat penentu sebagai kunci primer

ü  Dekomposisi berupa : ST (Siswa, Tutor) dan TK (Tutor, Kursus)

Siswa Tutor Anwar Pierre Anwar Richard Budi Pierre Cece Suzanne

Tutor Kursus Pierre Bhs.Perancis Richard Bhs. Inggris Suzanne Bhs. Inggris

5.         Bentuk Normal 4NF

Ø  Bentuk normal 4NF terpenuhi dalam sebuah tabel jika telah memenuhi bentuk BCNF, dan tidak mengandung lebih dari satu dependensi bernilai banyak (multivalued dependencies) yang bersifat independen

Ø  Untuk setiap multivalued dependencies (MVD)  harus merupakan functional dependencies 

Contoh:

Relasi MDB

Bentuk unnormalized  yang menunjukkan hubungan matakuliah, dosen dan isi:

 

Berdasar data aslinya, tampak bahwa satu nilai dalam matakuliah  berpasangan dengan lebih dari satu dosen dan  satu nilai mata kuliah berpasangan dengan memiliki lebih dari satu isi untuk mata kuliah tsb.

Relasi MDB mempunyai dua buah multivalued dependencies (MVD)  , yaitu:

Matakuliah->> dosen

Matakuliah->> isi

Yang perlu diperhatikan bahwa dosen dengan isi bersifat independen atau tdk saling ketergantungan

Matakuliah ->> dosen | isi

Teorema Fagin:

Bila R(A,B,C) merupakan suatu relasi dengan A, B, dan C adalah atribut-atributnya maka R dapat dipecah menjadi  (A,B) dan (A,C) jika R memenuhi MVD A ->> B|C

Sehingga Untuk kasus seperti ini tabel di-dekomposisi menjadi:

MATAKULIAH_DOSEN (Matakuliah, Dosen)

MATAKULIAH_ISI (Matakuliah, isi)

6.               Bentuk Normal 5NF

·         Suatu keadaan yg membuat relasi yang telah memenuhi bentuk normal keempat tidak dpt dekomposisi mjd relasi-relasi yang lebih kecil dengan kunci kandidat relasi-relasi pecahanya tsb tidak sama dengan kunci kandidat relasi

·         5NF dibentuk berdasarkan konsep join dependence. Yakni apabila sebuah tabel telah di-dekomposisi menjadi tabel-tabel lebih kecil, harus bisa digabungkan lagi (join) untuk membentuk tabel semula

·         Contoh :

RELASI DDK

Memenuhi dependensi gabungan : Dealer Distributor, Distributor Kendaraan, Dealer Kendaraan

Agar memenuhi bentuk normal 5NF diDekomposisi  menjadi 3 relasi sbb:

DEALER_DISTRIBUTOR (dealer, distributor)

DISTRIBUTOR_KENDARAAN(Distributor, Kendaraan)

DEALER_KENDARAAN (Dealer, Kendaraan)

DEALER_DISTRIBUTOR                                                                DISTRIBUTOR_KENDARAAN

DEALER_KENDARAAN

JIKA DI JOIN (DIGABUNGKAN)

DEALER_DISTRIBUTOR

Dealer	Distributor	kendaraan
PT Sumber Jaya	Nissan	Truk Nissan
PT Sumber Jaya	Toyota	Toyota Kijang
PT Sumber Jaya	Toyota	Truk Dyna
PT Sumber Jaya	Nissan	Sedan Nissan
PT Asterindo	Nissan	Truk Nissan
PT Asterindo	Nissan	Sedan Nissan