Нормалізація відношень баз даних. Нормальні форми. Цілі нормалізації. Надлишковість даних і аномалії оновлення.

Нормалізація відношень - покроковий процес розділення (декомпозиції) початкових відношень БД на простіші. Кроки цього процесу переводять схему відношення БД в послідовні нормальні форми. Кожна наступна форма володіє кращими властивостями ніж попередня. Кожній нормальній формі відповідає певний набір обмежень. При переведенні структури відношення у форми вищого порядку досягають видалення з таблиць надмірної описової інформації.Процес нормалізації заснований на понятті функціональної залежності атрибутів.

Перша нормальна форма. Відношення відповідає 1 NF тоді, коли на перетині кожного стовпця і кожного рядка знаходяться тільки елементарні (неподільні) значення атрибутів і не містяться групи, що повторюються.

Друга нормальна форма. Відношення знаходиться в 2 NF, якщо виконуються обмеження 1 NF і кожен описовий атрибут функціонально повно залежить від первинного ключа (у тому числі і складеного).

Третя нормальна форма. Відношення знаходиться у З NF, якщо виконуються обмеження 2 NF і всі описові атрибути відношення взаємно незалежні і повністю залежать від первинного ключа, тобто кожний описовий атрибут не транзитивно залежить від ключа.

Четверта нормальна форма (4НФ, 4NF) вимагає, аби в схемі баз даних не було нетривіальних багатозначних залежностей множин атрибутів від будь чого, окрім надмножини ключа-кандидата. Вважається, що таблиця знаходиться у 4НФ тоді, і тільки тоді, коли вона знаходиться в НФБК, та багатозначні залежності є функціональними залежностями. Четверта нормальна форма усуває небажані структури даних — багатозначні залежності.

П'ята нормальна форма (5НФ, 5NF, PJ/NF) вимагає, аби не було не тривіальних залежностей об'єднання, котрі б не витікали із обмежень ключів. Вважається, що таблиця в п'ятій нормальній формі, тоді, і тільки тоді, коли вона знаходиться в 4НФ, та кожна залежність об'єднання зумовлена її ключами-кандидатами.

Шоста нормальна форма.Таблиця знаходиться у 6NF, якщо вона знаходиться у 5NF та задовольняє вимозі відсутності нетривіальних залежностей. Зазвичай 6NF ототожнюють з DKNF.

Цілі нормалізації наступні: Виключити дублювання інформації в таблицях. Забезпечити можливість змін у структурі таблиць. Зменшити вплив структурних змін бази даних на роботу додатків, які забезпечують користувачам доступ до даних.