Teknik Normalisasi · Web viewBentuk normal adalah suatu aturan yang dikenakan pada relasi-relasi dalam basis data dan harus dipenuhi oleh relasi-relasi tersebut dalam level-level

MAKALAHKONSEP NORMALISASI DAN ALJABAR

RELASIONAL

Disusun sebagai salah satu tugas kelompokmata kuliah Sistem Basis Data

Oleh :Ekha Saputra – 201043501034

Sunandar – 201043501066Yanri H.P. – 201043501068

DOSEN NAHOT FRASTIAN, S.KOM

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKAFAKULTAS TEKNIK, MATEMATIKA & IPA (FTMIPA)

UNIVERSITAS INDRAPRASTA PGRI2012

Daftar isi

1. Pengertian normalisasi 3

2. Tujuan normalisasi 3

3. Dasar – dasar normalisasi 3

4. Anomali 4

5. Depedensi (ketergantungan) 4

5.1 Depedensi fungsional 4

5.2 Depedensi fungsional sepenuhnya 5

5.3 Depedensi total 6

5.4 Depedensi transitif 6

6. Dekomposisi 7

7. Bentuk normal 8

7.1 Bentuk normal pertama(1NF) 9

7.2 Bentuk normal kedua(2NF) 10

7.3 Bentuk normal ketiga(3NF) 14

7.4 Bentuk normal Boyce-Codd(BCNF) 16

7.5 Bentuk normal keempat(4NF) 18

7.6 Bentuk normal kelima(5NF) 19

8. Daftar Pustaka 21

2

BAB IPENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Basis data dapat diumpamakan sama dengan lemari arsip data. Dengan adanya

basis data kita jadi lebih gampang untuk menyampaikan informasi yang tersimpan

dalam lemari arsip data.

Penyampaian informasi melalui basis data selalu dibuat sesimpel dan

seringkas mungkin serta tidak menghilangkan informasi yang ingin disampaikan.

Bentuk penyampai informasi seperti ini biasanya dilakukan pada sebuah bentuk tabel

yang disebut tabel Universal. Tabel universal menyampaikan semua informasi yang

ada seringkas mungkin dan tanpa menhilangkan satupun informasi. Tetapi kita sering

tidak melihat data atau informasi yang tertera pada tabel Universal.

Supaya kita dapat melihat informasi yang tertera pada tabel universal sehingga tidak

ada data yang tidak terbaca atau data tertambah, yang bukan merupakan sebuah data

yang tertera pada tabel universal. Maka kita lakukan dengan cara menormalisasi data

tersebut.

B. TUJUAN

Adapun tujuan dari dilakukannya normalisasi data adalah sebagai berikut :

1. Agar kita memiliki basis data yang kompak dan efesien dalam penggunaan

ruang penyimpanan

2. Agar cepat dalam pengaksesan data

3. Agar mudah dalam pemanipulasian data

3

4. Agar tidak terjadi pengulanggan data

5. Agar tidak ada data yang tersembunyi

4

BAB II

PEMBAHASAN

A. NORMALISASI

Proses normalisasi adalah suatu teknik untuk mengorganisasi data ke

dalam tabel-tabel yang menunjukkan entitas dan relasinya untuk memenuhi

kebutuhan pamakai di dalam suatu organisasi.

1. Dasar - Dasar Normalisasi

Normal form (bentuk normal) adalah suatu klas dari skema database relasi

yang didefinisikan untuk memenuhi tujuan dari tingginya integritas dan

maintainability

Kreasi dari suatu bentuk normal disebut normalisasi

2. Anomali

Anomali adalah proses pada basis data yang memberikan efek

samping yang tidak diharap- kan (misalnya ketidakkonsistenan data karena

adanya redudansi). Ada 3 macam anomali pada suatu database:

Anomali penyisipan data (insert)

Anomali pengubahan data (update)

Anomali penghapusan data (delete)

Bila ada anomali maka relasi mungkin perlu dipecah menjadi beberapa

tabel lagi agar diperoleh database yang optimal.

5

3. Depedensi (Ketergantungan)

Depedensi merupakan konsep yang mendasari normalisasi yang

menjelaskan hubungan antar atribut atau secara lebih khusus menjelaskan

nilai suatu atribut yang menentukan nilai atribut lainnya.

Macam – macam depedensi :

Depedensi fungsional

Depedensi fungsional sepenuhnya

Depedensi total

Depedensi transitif

3.1 Depedensi fungsional

Suatu atribut Y mempunyai dependensi fungsional terhadap atribut X,

jika dan hanya jika setiap nilai X berhubungan dengan sebuah nilai Y.

X → Y

artinya : “X secara fungsional menentukan Y”

atau secara istilah :

penentu (determinan) → yang tergantung (dependen)

6

contoh :

3.2 Depedensi fungsional sepenuhnya

Suatu atribut Y mempunyai dependensi fungsional sepenuhnya

terhadap atribut X, jika:

– Y mempunyai dependensi fungsional terhadap X, dan

– Y tidak memiliki dependensi terhadap bagian dari X.

Misalnya: PELANGGAN(KODE_PLG,NAMA,KOTA,FAKS)

Terdapat:

1 - {KODE_PLG, KOTA} → FAKS

2 - KODE_PLG → FAKS

3.3 Depedensi total

Suatu atribut Y mempunyai dependensi total terhadap atribut X jika:

– Y memiliki dependensi fungsional terhadap X, dan

– X mempunyai dependensi fungsional terhadap Y.

7

Dependensi seperti ini dinyatakan dengan notasi:

X ← →Y

Contoh :

3.4 Depedensi transitif

Atribut Z mempunyai dependensi transitif terhadap X jika :

– Y memiliki dependensi fungsional terhadap X.

– Z memiliki dependensi fungsional terhadap Y.

atau dapat dituliskan

X → Y → Z

Contoh :

8

4. Dekomposisi

Pada proses normalisasi seringkali terjadi pemecahan sebuah relasi mejadi

dua relasi atau lebih yang disebut dekomposisi. Secara lebih khusus, macam

dekomposisi yang dilakukan adalah dekomposisi tak hilang, yang artinya bahwa

tak ada informasi yang hilang ketika relasi dipecah menjadi relasi-relasi lain.

9

5. Bentuk Normal

Bentuk normal adalah suatu aturan yang dikenakan pada relasi-relasi

dalam basis data dan harus dipenuhi oleh relasi-relasi tersebut dalam level-

level normalisasi;

Suatu relasi dikatakan berada dalam bentuk normal tertentu jika

memenuhi kondisi-kondisi tertentu;

Beberapa level yang biasa digunakan pada normalisasiadalah:

Bentuk normal pertama (1NF)

Bentuk normal kedua (2NF)

Bentuk normal ketiga (3NF)

Bentuk normal Boyce-Cood (BCNF)

Bentuk normal keempat (4NF)

Bentuk normal kelima (5NF)

5.1 Bentuk normal pertama (1NF)

Bentuk normal pertama biasa dikenakan pada table yang belum

ternormalisasi. Tabel yang belum ternomalisasi adalah tabel yang memiliki

atribut yang berulang.

Suatu relasi dikatakan dalam bentuk normal pertama jika dan hanya

jika setiap atribut bernilai tunggal untuk setiap baris.

10

11

5.2 Bentuk normal kedua (2NF)

Suatu relasi berada dalam bentuk normal kedua jika dan hanya jika:

– Berada pada bentuk normal pertama

– Semua atribut yang bukan kunci memiliki dependensi

sepenuhnya terhadap kunci primer

Atribut yang bukan kunci adalah atribut yang bukan merupakan

bagian kunci primer.

Dalam ungkapan yang lebih praktis, bentuk normal kedua

mensyaratkan setiap atribut bergantung kepada kunci primer.

Untuk mengubah suatu relasi yang tergolong sebagai bentuk normal

pertama ke bentuk normal kedua perlu dilakukan dekomposisi

terhadap relasi tersebut.

Proses dekomposisi dapat dilakukan dengan menggambarkan diagram

dependensi fungsional terlebih dahulu

12

Berdasarkan diagram ini, relasi dalam bentuk normal pertama

dipecah ke dalam sejumlah relasi.

13

Menurut Date: Normal pertama menjadi Normal Kedua

Terdapat relasi R:

R(A,B,C,D)

KUNCI PRIMER (A,B)

A → D

R dapat digantikan dengan dua proyeksi R1 dan R2:

R1(A,D)

KUNCI PRIMER (A)

14

R2(A,B,C)

KUNCI PRIMER (A,B)

KUNCI TAMU (A) REFERENSI R1

Masalah yang sering terjadi pada relasi yang tergolong pada bentuk

normal kedua diakibatkan oleh adanya dependensi transitif.

15

5.3 Bentuk normal ketiga (3NF)

Suatu relasi dikatakan dalam bentuk ketiga (3NF) jika:

– Berada pada bentuk normal kedua

– Semua atribut bukan kunci tidak memiliki transitif terhadap

kunci primer.

Pendekatan normalisasi:

Bila terdapat relasi R sbb:

R(A,B,C)

KUNCI PRIMER (A)

B → C

16

Maka relasi R dapat digantikan dengan dua proyeksi R1 dan R2:

R1(B,C)

KUNCI PRIMER (B)

R2(A,B)

KUNCI PRIMER (A)

KUNCI TAMU (B) REFERENSI R1

17

5.4 Bentuk normal Boyce-Code Normal (BCNF)

Suatu relasi disebut memenuhi bentuk normal Boyce-Codd jika dan

hanya jika semua penentu (determinan) adalah kunci kandidat (atribut

yang bersifat unik).

BCNF merupakan bentuk normal sebagian perbaikan terhadap 3NF.

Suatu relasi yang memenuhi BCNF selalu memenuhi 3NF, tetapi tidak

untuk sebaliknya.

Suatu relasi yang memenuhi 3NF belum tentu memenuhi BCNF.

Dalam banyak literatur disebutkan bahwa BCNF adalah perbaikan dari

3NF, karena bentuk normal ketigapun mungkin masih mengandung

anomali sehingga masih perlu dinormalisasi lebih lanjut.

18

Relasi di atas memenuhi 3NF tetapi tidak memenuhi BCNF,

Karena :

– Seorang siswa dapat mengambil sejumlah kursus bahasa.

– Setiap tutor hanya mengajar pada sebuah kursus bahasa.

– Setiap siswa pada setiap kursus bahasa hanya diajar oleh seorang

tutor.

– Suatu kursus bahasa yang sama bisa memiliki lebih dari satu

tutor.

{Siswa, Kursus} → Tutor

{Siswa, Tutor} → Kursus

Cara mengkonversi relasi yang telah memenuhi 3NF ke BCNF:

– Carilah semua penentu

– Bila terdapat penentu yang bukan berupa kunci kandidat, maka:

• Pisahkan relasi tersebut, dan

• Buat penentu tersebut sebagai kunci primer.

19

5.5 Bentuk normal keempat (4NF)

Bila R(A,B,C) merupakan suatu relasi, dengan A, B, C adalah atribut

– atribut relasi tersebut, maka proyeksi dari R berupa (A, B) dan

(A, C) jika R memenuhi MVD:

A -->> B | C

Perlu diketahui, bila terdapat:

A --->> B

A --->> C

Maka keduanya dapat ditulis menjadi:

A --->> B | C

Secara praktis, suatu relasi memenuhi bentuk normal keempat jika:

– telah berada pada BCNF, dan

– tidak mengandung dua atribut atau lebih yang bernilai banyak.

20

5.6 Bentuk normal kelima (5NF)

Dependensi gabungan mendasari bentuk normal kelima.

Suatu relasi R (X, Y, ..., Z) memenuhi dependensi gabungan jika

gabungan dari proyeksi A, B, ..., C dengan A, B, ..., C merupakan sub-

himpunan dari atribut-atribut R. Dependensi gabungan sesuai dengan

definisi di atas dinyatakan dengan notasi:

* (A, B, ..., C)

dengan

A = XY

B = YZ

C = ZX

Bentuk normal kelima (5NF), yang terkadang disebut PJ/NF

(Projection Join/Normal Form), menggunakan acuan dependensi

gabungan. Suatu relasi berada dalam 5NF jika dan hanya jika setiap

dependensi gabungan dalam R tersirat oleh kunci kandidat relasi R.

21

Secara praktis dapat dikatakan bahwa suatu relasi R berada dalam 5NF

jika data yang ada padanya tak dapat lagi didekomposisi menjadi

relasirelasi yang lebih kecil dengan kunci kandidat relasi-relasi yang

lebih kecil ini tidak sama dengan kunci kandidat relasi.

22

B. BAHASA QUERY

Bahasa queri merupakan bahasa yang digunakan user untuk

mengekspresikan permintaan data pada basis data. Bahasa queri ini dapat

dibedakan atas :

a. Bahasa queri formal

Bahasa queri formal merupakan dasar bahasa relasional dengan

menggunakan simbol-simbol matematika. Bahasa queri formal ini dapat

dibedakan atas dua jenis, yakni :

1. Terprosedur,

Bahasa queri formal yang terprosedur artinya pemakai

menjabarkan bagaimana caranya untuk memanipulasi data.

Contoh : Aljabar relasional

2. Tanpa prosedur

Bahasa queri formal yang tanpa prosedur artinya pemakai

hanya menentukan data apa yang dibutuhkan tanpa perlu

menjabarkan bagaimana memperoleh data tersebut

Contoh : Kalkulus relasional tuple dan domain

b. Bahasa queri komersial

Bahasa queri yang dirancang menjadi program aplikasi agar pemakai

mudah menggunakannya.

Contoh :

1. Structures Query Language (SQL)

Kombinasi aljabar dan kalkulus relasional

Contoh :

Select * from PEGAWAI where KodeDiv=’Div02’;

23

2. Query Language (QUEL)

Berdasarkan pada kalkulus relasional tupel

Contoh :

Retrieve (PEGAWAI.*)

Where PEGAWAI.KodeDiv=’Div02’;

3. Query By Example (QBE)

Berdasarkan pada kalkulus relasional domain.

Contoh :

PEGAWAI NIP NAMA ALAMAT GAJI KODEDIV

P. Div02

C. ALJABAR RELASIONAL

Aljabar relasional merupakan bahasa teoritis yang operasi-operasinya

bekerja pada satu atau lebih dari satu relasi untuk mendefinisikan relasi-relasi lain

tanpa mengubah relasi original. Hasil dari operasi aljabar relasional berupa relasi

juga yang dapat digunakan untuk operasi lain. Operasi-operasi dasar yang

terdapat aljabar relasional antara lain: SELECT, PROJECTION, CARTESIAN

PRODUCT, UNION dan SET DIFFERENCE. Selain ini ada pula operasi

tambahan (khusus) JOIN, INTERSECTION dan DIVISION.

24

1. Notasi Operasi Dasar

a. SELECT

Operasi SELECT ditujukan untuk memperoleh tupel-tupel dari suatu

relasi yang memenuhi predikat tertentu. Simbol yang digunakan : (sigma).

Bentuk :

predikat (R)

Keterangan :

R = relasi

Predikat pada operasi SELECT melibatkan :

operand : konstanta/bilangan

operator aritmatika : , , , , ,

operator logika : (and), (or), (not)

Contoh queri : dicari informasi mengenai pegawai yang bekerja di divisi

Div02. (Berdasarkan relasi pegawai pada divisi.)

KodeDiv=’Div02’ (PEGAWAI)

Hasil :

80100 Muhammad Ali Jl. Depok 1 No.2 1.000.000 Div02

80150 Jaharudin Jl. Gambir No.34 2.000.000 Div02

25

b. PROJECT

Operasi PROJECT ditujukan untuk memperoleh atribut-atribut atau

kolom-kolom tertentu dari suatu relasi serta membuang nilai yang sama.

Simbol yang digunakan : (pi).

Bentuk :

kolom1, kolom2, ..., kolomn (R)

Contoh queri : tampilkan nama dan alamat pegawai

Nama,Alamat (PEGAWAI)

Hasil :

Muhammad Ali Jl. Depok 1 No.2

Sasanti Jl. Akses No.4

Budiman Jl. Kenanga No.10

Jaharudin Jl. Gambir No.34

Nurhayati Jl. Margonda No.12

Amir Rusli Jl. Teratai No.3

26

c. CARTESIAN PRODUCT

Membentuk suatu relasi dari dua relasi, misalkan R dan S, yang terdiri

dari kombinasi untuk setiap tupel pada R dengan semua tupel pada S. Simbol

operasi adalah : (cros)

Bentuk :

R x S

Contoh queri : tampilkan kombinasi pegawai dan divisi tempat pegawai

bekerja.

PEGAWAI DIVISI

d. UNION

Membentuk suatu relasi yang terdiri dari tupel-tupel yang berada

pada salah satu relasi atau pada kedua relasi, dengan syarat :

- misalkan ada relasi R dan S, maka jumlah atribut relasi R dan S harus

sama

- domain dari atribut ke i dari R harus sama dengan domain dari atribut ke i

pada S.

Simbol : (union)

Contoh queri : misalkan terdapat dua relasi pegawai di cabang A yakni

PEGAWAI-A dan di cabang B yakni PEGAWAI-B, apabila ingin diketahui

gabungannya, maka

PEGAWAI-A PEGAWAI-B

27

e. SET DIFFERENCE

Operasi ini untuk membentuk suatu relasi yang terdiri dari tupel-tupel

yang berada pada relasi pertama dan tidak berada pada relasi kedua atau

kedua-duanya.

Simbol : - (minus)

Contoh :

PEGAWAI-A PEGAWAI-B

2. Notasi Operasi Tambahan (Khusus)

a. NATURAL JOIN

Membentuk suatu relasi dari dua relasi yang terdiri dari kombinasi

yang mungkin dari relasi-relasi tersebut. Simbol : X

Ilustrasi :

R S R X S

a 1 1 x a 1 x

b 2 1 y a 1 y 3 z

Contoh queri : dicari nama divisi dimana pegawai dengan NIP 80100 bekerja.

NamaDiv ( NIP=’80100’ ’ (PEGAWAI X DIVISI))

28

Hasil :

Pemasaran

b. INTERSECTION

Operasi ini ditujukan untuk memperoleh tupel-tupel yang berada

pada kedua relasi R dan S. Simbol = .

Contoh :

R S

Ilustrasi :

R S R ∩ S

Contoh Queri :

Skema relasi MTKULIAH ( kd_mk, nama_mk, sks )Skema relasi Nilai ( npm, kd_mk, nil_mid, nil_uas )

Dicari kode matakuliah yang mempunyai sks = 4 yang ambil oleh mahasiswa dengan NPM “50100333”

Π kd_mk ( δ sks = 4 (MTKULIAH) ) ∩ Π kd_mk ( δ npm = ‘50100333’ (NILAI) )

29

c. DIVISION

Untuk memndapatkan nilai yang ada pada salah satu atribut dari

relasi ‘ pembilang ‘ yang nilai atributnya sama dengan nilai atribut relasi

‘ penyebut ‘

Simbol : ÷

Ilustrasi :

R S R ÷ S Ra b c d c d a b R

÷S

Sa b e f e f e db c e fe d c d

Sisabagi

e d e fa b d e

Contoh Queri :

Skema relasi MHS ( npm, nama, alamat, tgl_lahir )Skema relasi NILAi ( npm, kd_mk, nil_mid, nil_uas )

Dicari matakuliah yang diambil oleh mahasiswa yang bernama “SADIKIN”

Π kd_mk, npm (NILAI) ) ∩ Π npm ( δ nama = ‘SADIKIN’ (MHS) )

30

BAB III

KESIMPULAN

Proses normalisasi adalah suatu teknik untuk mengorganisasi data ke dalam

tabel-tabel yang menunjukkan entitas dan relasinya untuk memenuhi kebutuhan

pamakai di dalam suatu organisasi. Normalisasi sangat diperlukan supaya tidak

terjadi redudansi dan integritas data yang disajikan akan tetap terjaga

Aljabar relasional merupakan bahasa teoritis yang operasi-operasinya bekerja

pada satu atau lebih dari satu relasi untuk mendefinisikan relasi-relasi lain tanpa

mengubah relasi original. Hasil dari operasi aljabar relasional berupa relasi juga yang

dapat digunakan untuk operasi lain.

31

BAB IV

PENUTUP

Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok

bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya,

kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada

hubungannya dengan judul makalah ini. Semoga makalah ini berguna bagi penulis

pada khususnya juga pada teman – teman pada umumnya.

32