NORMALISASI

BAB I        NORMALISASI

Normalisasi adalah proses pembentukan struktur basis data sehingga sebagian besar ambiguity bisa dihilangkan. Tahap Normalisasi dimulai dari tahap paling ringan (1NF) hingga paling ketat (5NF). Akan tetapi, biasanya sebagian besar pendesain database hanya sampai pada tingkat 3NF atau BCNF karena sudah cukup memadai untuk menghasilkan tabel-tabel yang berkualitas baik.

Sebuah tabel dikatakan baik (efisien) atau normal jika memenuhi 3 kriteria sbb:

1.        Jika ada dekomposisi (penguraian) tabel, maka dekomposisinya  harus dijamin aman (Lossless-Join Decomposition). Artinya, setelah tabel tersebut diuraikan / didekomposisi menjadi tabel-tabel baru, tabel-tabel baru tersebut bisa menghasilkan tabel semula dengan sama persis.

2.        Terpeliharanya ketergantungan fungsional pada saat perubahan data (Dependency Preservation).

3.        Tidak melanggar Boyce-Code Normal Form (BCNF) (-akan dijelaskan kemudian-)

Jika kriteria ketiga (BCNF) tidak dapat terpenuhi, maka paling tidak tabel tersebut tidak melanggar Bentuk Normal  tahap ketiga (3^rd Normal Form / 3NF).

Tabel Universal (Universal / Star Table) à sebuah tabel yang merangkum semua kelompok data yang saling berhubungan, bukan merupakan tabel yang baik. Misalnya:

I.1        Functional Dependency

Notasi: A à B      (A dan B adalah atribut dari sebuah tabel)

Berarti secara fungsional A menentukan B atau B tergantung pada A, jika dan hanya jika ada 2 baris data dengan nilai A yang sama, maka nilai B juga sama.

Notasi: A   B    atau  A   xà  B

Adalah kebalikan dari notasi sebelumnya.

Misal isi tabel nilai sbb:

Namakul	Nrp	namaMhs	NiHuruf
Struktur Data	980001	Ali Akbar	A
Struktur Data	980004	Indah Susanti	B
Basis Data	980001	Ali Akbar
Basis Data	980002	Budi Haryanto
Basis Data	980004	Indah Susanti
Bahasa Indonesia	980001	Ali Akbar	B
Matematika I	980002	Budi Haryanto	C

Maka Functional Dependency sbb:

Nrp à namaMhs

Karena untuk setiap nilai nrp yang sama, maka nilai namaMhs juga sama.

{Namakul,  nrp} à NiHuruf

Karena attribut Nihuruf tergantung pada Namakul dan nrp secara bersama-sama. Dalam arti lain untuk Namakul dan nrp yang sama, maka NiHuruf juga sama, karena Namakul dan nrp merupakan key (bersifat unik).

NamaKul   nrp

Nrp    NiHuruf

Dst

I.2        Bentuk-bentuk Normal

1. Bentuk Normal Tahap Pertama (1^st Normal Form / 1NF)
2. Bentuk Normal Tahap Kedua (2^nd Normal Form / 2NF)
3. Bentuk Normal Tahap (3^rd Normal Form / 3NF)
4. Boyce-Code Normal Form (BCNF)
5. Bentuk Normal Tahap (4^th Normal Form / 4NF)
6. Bentuk Normal Tahap (5^th Normal Form / 5NF)

I.3        Bentuk Normal Tahap Pertama (1^st 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. Dalam arti lain, setiap atribut dalam tabel tersebut harus bernilai atomic (tidak dapat dibagi-bagi lagi).

Contoh: (multivalued)

Misal data mahasiswa sbb:

Nrp	nama	Hobi
12020001	Heri Susanto	Sepakbola, membaca komik, berenang
12020013	Siti Zulaiha	Memasak,mrogram komputer
12020015	Dini Susanti	Menjahit,membuat roti

Atau:

Nrp	nama	hobi1	Hobi2	Hobi3
12020001	Heri Susanto	Sepak Bola	Membaca komik	Berenang
12020013	Siti Zulaiha	Memasak	mrogram komputer
12020015	Dini Susanti	Menjahit	membuat kue

Maka tabel-tabel serupa di atas tidak memenuhi syarat 1NF. Perlu di-dekomposisi menjadi sbb:

Mahasiswa

Nrp	Nama
12020001	Heri Susanto
12020013	Siti Zulaiha
12020015	Dini Susanti

.Hobi

Nrp	Hobi
12020001	Sepakbola
12020001	membaca komik
12020001	Berenang
12020013	Memasak
12020013	mrogram computer
12020015	Menjahit
12020015	membuat roti

Contoh 2: (composite)

JadwalKuliah

Kodekul

NamaKul

Dosen

Kelas

Jadwal

         Dimana nilai pada atribut jadwal berisi gabungan antara Hari dan Jam.

Jika asumsi hari dan jam memegang peranan penting dalam sistem basis data, maka atribut Jadwal perlu dipisah sehingga menjadi JadwalHari dan JadwalJam sbb:

JadwalKuliah

Kodekul

NamaKul

Dosen

Kelas

JadwalHari

JadwalJam

I.4        Bentuk Normal Tahap Kedua (2^nd 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.

Sebaliknya, 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 dihilangkan.

Contoh:

Tabel berikut memenuhi 1NF tapi tidak termasuk 2NF:

NilaiMahasiswa

Mhs_nrp

mhs_nama

mhs_alamat

mk_kode

mk_nama

mk_sks

nihuruf

Tidak memenuhi 2NF, karena {Mhs_nrp, mk_kode} yang dianggap sebagai primary key, sedangkan:

{Mhs_nrp, mk_kode}   mhs_nama

{Mhs_nrp, mk_kode}               mhs_alamat

{Mhs_nrp, mk_kode}               mk_nama

{Mhs_nrp, mk_kode}               mk_sks

{Mhs_nrp, mk_kode} à        nihuruf

oleh sebab itu tabel di atas perlu didekomposisi menjadi beberapa tabel yang memenuhi syarat 2NF, yang functional dependencynya sbb:

{Mhs_nrp, mk_kode}             à        nihuruf                                                (fd1)

Mhs_nrp                                  à        {mhs_nama, mhs_alamat}      (fd2)

Mk_kode                                 à        {mk_nama, mk_sks}               (fd3)

fd1                  (mhs_nrp, mk_kode, nihuruf)             è Tabel Nilai

fd2                  (Mhs_nrp, mhs_nama, mhs_alamat)   èTabel Mahasiswa

fd3                 (mk_kode, mk_nama, mk_sks)                       è Tabel MataKuliah

I.5        Bentuk Normal Tahap Ketiga (3^rd 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 à A, maka:

-      X harus menjadi superkey pada tabel tsb.

-      Atau A merupakan bagian dari primary key pada tabel tsb.

Contoh:

Tabel berikut memenuhi 2NF, tapi tidak memenuhi 3NF:

Mahasiswa 

Nrp

Nama

Alm_Jalan

Alm_Kota

Alm_Provinsi

Alm_Kodepos

karena masih terdapat atribut non primary key (yakni alm_kota dan alm_Provinsi) yang memiliki ketergantungan terhadap atribut non primary key yang lain (yakni alm_kodepos):

alm_kodepos à {alm_Provinsi, alm_kota}

Sehingga tabel tersebut perlu didekomposisi menjadi:

Mahasiswa (Nrp, nama, alm_jalan, alm_kodepos)

Kodepos (alm_kodepos, alm_provinsi, alm_kota)

I.6        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 à Y

maka X adalah super key. Jika tidak, maka 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 à A, BCNF tidak membolehkan A sebagai bagian dari primary key.

 

I.9        Bentuk Normal Tahap Keempat (4^th 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.

Dalam arti lain, untuk setiap multivalued dependencies (MVD) juga harus merupakan functional dependencies.

Misal, tabel berikut tidak memenuhi 4NF:

Employee	Project	Skill
Jim	11	Program
Mary	5	Design
Mary	NULL	Analysis

Setiap employee dapat bekerja di lebih dari project dan dapat memiliki lebih dari satu skill. Untuk kasus seperti ini tabel tersebut harus di-dekomposisi menjadi:

(Employee, Project)

(Employee, Skill)

I.10   Bentuk Normal Tahap Keempat (5^th Normal Form /5NF)

Bentuk normal 5NF terpenuhi dalam sebuah tabel 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.