Normalisasi Much Aziz Muslim, S.Kom., M.Kom
Normalisasi
Much Aziz Muslim, S.Kom., M.Kom
Normalisasi
- Normalisasi adalah proses pembentukan
struktur basis data sehingga sebagian besar
ambiguity bisa dihilangkan. - Proses normalisasi merupakan proses
pengelompokan data elemen menjadi tabel
yang menunjukkan entity dan relasinya (Kristanto, H., 1994). - Normalisasi data merupakan suatu proses untuk mendapatkan struktur tabel atau relasi yang efsien dan bebas dari anomali, dan mengacu pada cara data item dikelompokkan
- The goal of a relational database
design is to generate a set of relation
scheme that allow us to store informastion easily. One approach is to design scheme that are in an appropriate normal form (silberschatz, - Normalisasi adalah suatu teknik untuk mengorganisasi data ke dalam tabel- tabel untuk memenuhi kebutuhan pemakai didalam suatu organisasi.
Tujuan Normalisasi
- Untuk menghilangkan kerangkapan data
- Untuk mengurangi kompleksitas
- Untuk mempermudah pemodifkasian data
Proses Normalisasi
- Data diuraikan dalam bentuk tabel, selanjutnya dianalisisberdasarkan persyaratan tertentu ke beberapa tingkat.
- Apabila tabel yang diuji belum
memenuhi persyaratan tertentu,maka
tabel tersebut perlu dipecah menjadi beberapa tabel yanglebih sederhana sampai memenuhi bentuk yang optimal.
Kriteria Tabel efsien
diuraikan / didekomposisi menjadi tabel-tabel baru,
3. Tidak melanggar Boyce-Code Normal Form (BCNF) (-
3.
Terpeliharanya ketergantungan fungsional pada saat perubahan data (Dependency Preservation). perubahan data (Dependency Preservation).
2. Terpeliharanya ketergantungan fungsional pada saat
2.
tabel-tabel baru tersebut bisa menghasilkan tabel semula dengan sama persis. semula dengan sama persis.
tabel-tabel baru tersebut bisa menghasilkan tabel
diuraikan / didekomposisi menjadi tabel-tabel baru,
). Artinya, setelah tabel tersebut
Sebuah tabel dikatakan baik (efsien) atau normal jika memenuhi 3 kriteria sbb:
). Artinya, setelah tabel tersebut
Decomposition Decomposition
Lossless-Join Lossless-Join
dekomposisinya harus dijamin aman (
dekomposisinya harus dijamin aman (
Jika ada dekomposisi (penguraian) tabel, maka
1. Jika ada dekomposisi (penguraian) tabel, maka
1.
Tidak melanggar Boyce-Code Normal Form (BCNF) (-
Tahapan Normalisasi
- Bentuk Tidak Normal Menghilangkan perulangan group
- Bentuk Normal Pertama (1NF) Menghilangkan ketergantungan sebagian
- Bentuk Normal Kedua (2NF)
Menghilangkan ketergantungan transitif
- Bentuk Normal Ketiga (3NF) Menghilangkan anomali-anomali hasil dari ketergantungan fungsional
- Bentuk Normal Boyce-Codd (BCNF)
Menghilangkan Ketergantungan Multivalue
- Bentuk Normal Keempat (4NF)
Menghilangkan anomali-anomali yang tersisa
- Bentuk Normal Kelima
Ketergantungan
Fungsional
- Defnisi Atribut Y pada relasi R dikatakan tergantung fungsional padaatribut X (R.X ---> R.Y), jika dan hanya jika setiap nilai X pada relasi R mempunyai tepat satu nilai Y pada R.
R= Relasi / Tabel
Contoh Ketergantungan
- Tabel PEMASOK-BARANG
- Ketergantungan fungsional dari tabel
No_Pem Nama_Pem
PEMASOK-BARANG adalah :
P01 Imam_x
P02 Yazix
P03 Hana
- No_Pem ---> Nama_Pem
Ketergantungan Fungsional
Penuh
Atribut Y pada relasi R dikatakan tergantung
fungsional penuh pada atribut X pada relasi R, jika Y tidak tergantung pada subset dari X ( bila X adalah key gabungan). Suatu atribut Y mempunyai dependensi sepenuhnya terhadap atribut X jika- Y mempunyai dependensi terhadap X • Y tidak mempunyai dependensi terhadap bagian
• KIRIM-BARANG( No_pem, Na_pem, No_bar, Jumlah)
- Ketergantungan fungsional :
- No-pem --> Na-pem
• No-bar, No-pem --> Jumlah (Tergantung penuh thd
No_pem Na_pem No_bar Jumlah
P01 Bahana B01 1000 P01 Bahana B02 1400 P01 Bahana B03 2000 P02 Sinar Mulia B03 1000 P03 Harapan B02 2000
Ketergantungan Transitif
- Atribut Z pada relasi R dikatakan tergantung transitif pada atribut X , jika atribut Y tergantung pada atribut X pada relasi R dan atribut Z tergantung pada atribut Y pada relasi R. (X Y, Y Z , maka X Z )
X → Z X→Y→Z Contoh Dependensi Transitif Kuliah Ruang Tempat Waktu Jaringan Komputer Merapi Gedung Utara Senin, 08.00-09.50 Pengantar Basis Data Merbabu Gedung Utara Selasa, 08.00-09.50 Matematika I Rama Gedung Selatan Rabu, 10.00-11.50 Sistem Pakar Sinta Gedung Selatan Kamis, 08.00-09.50 Kecerdasan Buatan Merapi Gedung Utara Selasa, 10.00-11.50
Pengertian Dependensi Transitif
- Suatu atribut Z mempunyai dependensi transitif terhadap X jika:
- – Y memiliki dependensi terhadap X dan
- – Z memiliki dependensi terhadap Y
Kuliah → { Ruang, Waktu } Ruang → Tempat Kuliah →
Ruang → Tempat Contoh Lain Dependensi Transitif Id_Pelanggan Nama Salesman Area A-001 Andi Farkan Jateng A-002 Kurnia Jati Dian Jabar B-001 Fika Dewi Joned Jatim B-002 Gani Wirawan Farkan Jateng C-001 Cici Kusuma Joned Jatim
Id_Pelanggan Nama Salesman Area Contoh Lain Dependensi
Transitif
No_Pesan No_Urut Kode_Item Nama_Item No_Pesan No_Pesan No_Urut No_Urut Kode_Item Kode_Item Nama_Item Nama_Item Jumlah Jumlah 06008
5
2
2 P5 P5
Pulpen
Pulpen
10
10
06009
06009
3
3 P6 P6
Spidol
Spidol
5
06009
06010
06010
1
1 P1 P1
Pensil
Pensil
4
4
06010 06010
2
2 P2 P2 Buku Tulis Buku Tulis
10
06009
1
06008
10
1
1 P1 P1
Pensil
Pensil
5
5
06008
06008
2
2 P2 P2
Buku Tulis
Buku Tulis
10
1
06008 06008
3
3 P3 P3 Penggaris Penggaris
6
6
06008 06008
4
4 P4 P4 Penghapus Penghapus
4
4
06009 06009
1
1 P3 P3 Penggaris Penggaris
10 Jumlah
Problem pada Dependensi
Transitif
Id_Pelanggan Nama Salesman Area A-001 Andi Farkan Jateng A-002 Kurnia Jati Dian Jabar B-001 Fika Dewi Joned Jatim B-002 Gani Wirawan Farkan Jateng C-001 Cici Kusuma Joned JatimAnomali penyisipan :
Seorang salesman baru yang bertugas di Jateng tidak dapat dimasukkan dalam tabel sampai salesman tersebut mendapatkan seorang pelanggan
Anomali penghapusan :
Jika pelanggan A-002 dihapus, informasi bahwa Dian menangani daerah Jabar ikut hilang
- Tahap Normalisasi dimulai dari tahap paling ringan (1NF) hingga paling ketat (5NF)
- Biasanya hanya sampai pada tingkat
3NF atau BCNF karena sudah cukup memadai untuk menghasilkan tabel-
Jika kriteria ketiga (BCNF) tidak dapat
terpenuhi, maka paling tidak tabel
tersebut tidak melanggar Bentuk Normal
tahap ketiga (3rd Normal Form / 3NF).
Tabel Universal
Tabel Universal (Universal / Star Table) sebuah tabel yang merangkum semuakelompok data yang saling berhubungan,
bukan merupakan tabel yang baik.Misalnya :
Tabel Universal
Bentuk-bentuk Normal
1. Bentuk Normal Tahap Pertama (1st Normal Form / 1NF)
2. Bentuk Normal Tahap Kedua (2nd Normal Form / 2NF)
3. Bentuk Normal Tahap (3rd Normal Form /
3NF)
4. Boyce-Code Normal Form (BCNF)
5. Bentuk Normal Tahap (4th Normal Form /
4NF)
6. Bentuk Normal Tahap (5th Normal Form /
Bentuk Normal Tahap Pertama (1st Normal Form / 1NF)
- Bentuk normal 1NF terpenuhi jika sebuah tabel tidak memiliki atribut bernilai banyak (multivalued attribute),
atribut composite atau kombinasinya
dalam domain data yang sama. - Setiap atribut dalam tabel tersebut harus bernilai atomic (tidak dapat dibagi-bagi lagi)
Contoh 1 Misal data mahasiswa sbb:
Atau:
Atau:
Contoh 1
Didekomposisi menjadi:
Tabel
- Tabel
Mahasiswa
Mahasiswa
Tabel Hobi
- Tabel Hobi
Contoh 2 (composite)
JadwalKuliah
Kodekul Kodekul NamaKul NamaKul Dosen Dosen Kelas Kelas Jadwal Jadwal
Dimana nilai pada atribut jadwal berisi gabungan antara Hari dan Jam. antara Hari dan Jam.
- Dimana nilai pada atribut jadwal berisi gabungan
Jika asumsi hari dan jam memegang peranan
- Jika asumsi hari dan jam memegang peranan
penting dalam sistem basis data, maka atribut
penting dalam sistem basis data, maka atribut
Jadwal perlu dipisah sehingga menjadi JadwalHari
Jadwal perlu dipisah sehingga menjadi JadwalHari
dan JadwalJam sbb:
dan JadwalJam sbb:
JadwalKulia
JadwalKulia
Bentuk Normal Tahap Kedua (2nd Normal Form)
- Bentuk normal 2NF terpenuhi dalam sebuah tabel jika telah memenuhi bentuk 1NF, dan
semua atribut selain primary key, secara utuh
memiliki Functional Dependency pada primary
key - Sebuah tabel tidak memenuhi 2NF, jika ada atribut yang ketergantungannya (Functional Dependency) hanya bersifat parsial saja (hanya tergantung pada sebagian dari primary key)
- Jika terdapat atribut yang tidak memiliki
ketergantungan terhadap primary key, maka
atribut tersebut harus dipindah atau
- Tidak memenuhi 2NF, karena {Mhs_nrp,
{Mhs_nrp, mk_kode} {Mhs_nrp, mk_kode}
{Mhs_nrp, mk_kode} {Mhs_nrp, mk_kode}
mk_nama mk_nama
{Mhs_nrp, mk_kode} {Mhs_nrp, mk_kode}
mhs_alamat mhs_alamat
{Mhs_nrp, mk_kode} {Mhs_nrp, mk_kode}
mhs_nama mhs_nama
sedangkan:
Contoh
sedangkan:
mk_kode} yang dianggap sebagai primary key
mk_kode} yang dianggap sebagai primary key
Tidak memenuhi 2NF, karena {Mhs_nrp,
Mhs_nrp Mhs_nrp mhs_nama mhs_nama mhs_alamat mhs_alamat
mk_kode
mk_kode
mk_nama mk_nama mk_sks mk_sks nihuruf nihurufTabel berikut memenuhi 1NF tapi tidak termasuk 2NF:
mk_sks mk_sks Contoh
Functional dependencynya sbb:
{Mhs_nrp, mk_kode} nihuruf (fd1)
Mhs_nrp {mhs_nama, mhs_alamat} (fd2)
Mk_kode {mk_nama, mk_sks} (fd3) fd1 (mhs_nrp, mk_kode, nihuruf) Tabel
Nilai fd2 (Mhs_nrp, mhs_nama, mhs_alamat) Tabel
Mahasiswa fd3 (mk_kode, mk_nama, mk_sks) Tabel
MataKuliah
Bentuk Normal Tahap Ketiga (3rd
Normal Form /3NF)
- Bentuk normal 3NF terpenuhi jika telah memenuhi bentuk 2NF, dan jika tidak ada atribut non primary key yang memiliki ketergantungan terhadap atribut non primary key yang lainnya.
- Untuk setiap Functional Dependency dengan notasi X A, maka:
- X harus menjadi superkey pada tabel tsb.
X harus menjadi superkey pada tabel tsb.
- Atau A merupakan bagian dari primary key pada
Atau A merupakan bagian dari primary key pada tabel tsb.
Contoh
Tabel berikut memenuhi 2NF, tapi tidak memenuhi 3NF:
Mahasiswa Nrp Nrp Nama Nama Alm_Jalan Alm_Jalan Alm_Kota Alm_Kota Alm_Provinsi Alm_Provinsi Alm_Kodepos Alm_Kodepos
karena masih terdapat atribut karena masih terdapat atribut non primary key non primary key (yakni (yakni
alm_kota alm_kota dan dan alm_Provinsi alm_Provinsi ) yang memiliki ) yang memiliki
ketergantungan terhadap atribut ketergantungan terhadap atribut non primary key non primary key yang yang
lain (yakni lain (yakni alm_kodepos alm_kodepos ): ):alm_kodepos {alm_Provinsi, alm_kota}
- Sehingga tabel tersebut perlu didekomposisi menjadi:
Sehingga tabel tersebut perlu didekomposisi menjadi:
Mahasiswa (Nrp, nama, alm_jalan, alm_kodepos)
Boyce-Code Normal Form
(BCNF)
- Bentuk BCNF terpenuhi dalam sebuah tabel, jika untuk setiap functional dependency terhadap setiap atribut atau gabungan atribut dalam bentuk: X Y maka X adalah super key
- tabel tersebut harus di-dekomposisi berdasarkan
functional dependency yang ada, sehingga X
menjadi super key dari tabel-tabel hasil dekomposisi
- Setiap tabel dalam BCNF merupakan 3NF. Akan tetapi setiap 3NF belum tentu termasuk BCNF . Perbedaannya, untuk functional dependency X
Bentuk Normal Tahap Keempat (4th Normal Form
/4NF)
- Bentuk normal 4NF terpenuhi dalam sebuah tabel jika telah memenuhi bentuk BCNF, dan tabel tersebut tidak boleh memiliki lebih dari sebuah multivalued atribute
- Untuk setiap multivalued
dependencies (MVD) juga harus
merupakan functional dependencies
Contoh
Misal, tabel berikut tidak memenuhi 4NF:
Setiap employee dapat bekerja di lebih dari project
Setiap employee dapat bekerja di lebih dari project
dan dapat memiliki lebih dari satu skill. Untuk kasus
dan dapat memiliki lebih dari satu skill. Untuk kasus
seperti ini tabel tersebut harus di-dekomposisi
seperti ini tabel tersebut harus di-dekomposisi
menjadi:
menjadi: (Employee, Project)
Bentuk Normal Tahap Keempat (5th Normal Form
/5NF)
• Bentuk normal 5NF terpenuhi jika tidak dapat
memiliki sebuah lossless decomposition menjadi tabel-tabel yg lebih kecil.- Jika 4 bentuk normal sebelumnya dibentuk berdasarkan functional dependency, 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
No Class Time Day Teacher Start Room Remark
04 A301 Run
04 A103 Run
05/08/20
5 B.3J 15.30-17.00 Tuesday Thursday Mr. Aris Ms. Oki
04 A102 Run
24/08/20
4 B.2J 17.00-18.30 Tuesday Thursday Mr. Aris Ms. Beta
23/08/20
1 B.1I 17.00-18.30 Tuesday Thursday Ms. Avi Ms. Oki
3 B.1J 17.00-18.30 Monday Thursday Ms. Galuh Ms. Avi
04 A302 Run
20/08/20
2 B.5I 15.30-17.00 Tuesday Friday Ms. Beta Ms. Susi
04 A202 Run
19/08/20
6 B.2F 15.30-17.00 Monday Ms. Galuh A203 Run