Sistem Basis Data Rahajeng Ratnaningsih, S. Kom STMIK – AUB Surakarta Normalisasi Sistem Basis Data Rahajeng Ratnaningsih, S. Kom STMIK – AUB Surakarta

Normalisasi Proses normalisasi adalah proses menganalisa dan memperbaiki skema relasi menggunakan data atribut untuk memperoleh properti-properti skema relasi yang baik menjadi bentuk normal lebih tinggi sehingga dapat: Mengotimalisasi redundansi Menghilangkan anomali

Normalisasi (2) Suatu proses untuk mengurangi redundancy pada suatu tabel/obyek/entitas sehingga mudah dimodifikasi. Biasanya melibatkan pembagian tabel entity menjadi dua atau lebih tabel dan menjelaskan hubungan diantara tabel. Tujuannya adalah untuk mengisolasi data sehingga penambahan, pengurangan, dan modifikasi dari atribut dapat dilakukan pada satu tabel dan selanjutnya dikembangkan keseluruh database melalui relasi yang ada.

Redundancy Pengulangan/duplikasi data yang tidak perlu. Redundansi tidak dapat dihilangkan sama sekali karena berguna untuk integritas referensial yang menghubungkan satu field pada suatu tabel dengan field lain pada tabel yang berbeda.

Tabel diatas memiliki redundansi. Contoh Redundansi Tabel KRS NIM Kode_MK Nama_MK Nilai 200543423 PS-4533 Perancangan Sistem A 200512345 B 200534632 200595732 200634123 BD-5452 Basis Data 200612367 200691245 200736512 PG-3465 Pemrograman Tabel diatas memiliki redundansi. Kolom Kode_MK dan Nama_MK memiliki data yang sama (berulang-ulang).

Anomali Anomali pada dasarnya adalah ketidak-konsistenan (inkonsistensi) data. Anomali bisa terlihat pada saat melakukan perubahan, penghapusan dan penambahan data.

Contoh Anomali Tabel KRS NIM Kode_MK Nama_MK Nilai 200543423 PS-4533 Perancangan Sistem A 200512345 B 200534632 200595732 BD-5630 Sistem Basis Data 200634123 BD-5452 Basis Data 200612367 200691245 200736512 PG-3465 Pemrograman Misalkan pada tabel diatas dilakukan perubahan data pada record ke 5, data nama mata kuliah basis data menjadi perancangan basis data.

Contoh Anomali (2) Tabel KRS NIM Kode_MK Nama_MK Nilai 200543423 PS-4533 Perancangan Sistem A 200512345 B 200534632 200595732 BD-5630 Sistem Basis Data 200634123 BD-5452 Perancangan Basis Data 200612367 Basis Data 200691245 200736512 PG-3465 Pemrograman Pada tabel diatas akan terjadi ketidak-konsistenan pada record 5, 6 dan 7. yaitu record Kode_MK = BD-5452 berelasi dengan dua Nama_MK yang berbeda (Perancangan basis data dengan Basis data).

Melakukan dekomposisi dengan menentukan ketergantungan fungsional. Solusi Normalisasi Melakukan dekomposisi dengan menentukan ketergantungan fungsional. Contoh ketergantungan fungsional : Ketergantungan fungsional pada tabel KRS Kode_MK Nama_MK Nim, Kode_MK Nilai

Dekomposisi Berdasarkan ketergantungan fungsional tersebut, maka tabel KRS dapat didekomposisi menjadi 2 tabel Kode_MK Nama_MK PS-4533 Perancangan Sistem BD-5630 Sistem Basis Data BD-5452 Perancangan Basis Data PG-3465 Pemrograman NIM Kode_MK Nilai 200543423 PS-4533 A 200512345 B 200534632 200595732 BD-5630 200634123 BD-5452 200612367 200691245 200736512 PG-3465

Dekomposisi tabel dapat mengurangi redudansi yang ada dan menghilangkan anomali Perancangan melalui proses normalisasi mempunyai keuntungan-keuntungan sebagai berikut : Meminimalkan ukuran penyimpanan yang diperlukan untuk penyimpanan data. Meminimalkan resiko inkonsistensi data pada basis data. Meminimalkan kemungkinan anomali pembaruan. Memaksimalkan stabilitas struktur data.

Terdapat beragam tingkat bentuk normal, yaitu: Tujuan proses normalisasi adalah mengkonversi relasi menjadi bentuk normal lebih tinggi. Terdapat beragam tingkat bentuk normal, yaitu: Bentuk normal pertama (1NF) Bentuk normal kedua (2NF) Bentuk normal ketiga (3NF) Bentuk normal Boyce-Codd (BCNF) Bentuk normal keempat (4NF) Bentuk normal kelima (5NF)

Bentuk normal pertama (1NF) untuk menghilangkan atribut bernilai jamak. Bentuk normal kedua (2NF) untuk menghilangkan kebergantungan parsial. Bentuk normal ketiga (3NF) untuk menghilangkan kebergantungan transitif. Bentuk normal Boyce-Codd (BCNF) untuk menghilangkan anomali tersisa disebabkan kebergantungan fungsional. Bentuk normal keempat (4NF) untuk menghilangkan kebergantungan nilai jamak. Bentuk normal kelima (5NF) untuk menghilangkan anomali tersisa.

Tiga bentuk normal pertama berkaitan dengan kebergantungan fungsional Tiga bentuk normal pertama berkaitan dengan kebergantungan fungsional. Sementara itu bentuk keempat dan kelima berkaitan dengan redundansi yang disebabkan kebergantungan banyak nilai (multi-valued dependencies).

1NF Syarat 1NF adalah : setiap atribut harus bersifat atomik, artinya, setiap atribut merupakan unsur terkecil dari identitas entitas (tidak perlu dipecah-pecah lagi) semua nilai atributnya adalah sederhana, bukan atribut komposit (composite) dan bukan atribut bernilai banyak (multi-valued). Menghilangkan repeating group data (kelompok data yang berulang).

Contoh tabel yang termasuk dalam 1NF NIM Kode_MK Nilai 200543423 PS-4533 A 200512345 B 200534632 200595732 BD-5630 200634123 BD-5452 200612367 200691245 200736512 PG-3465 Pada gambar disamping, atribut nilai bersifat tunggal untuk setiap kombinasi atribut NIM dan atribut Kode_MK tertentu. Kombinasi NIM dan Kode_MK merupakan kunci primer untuk menentukan nilai.

2NF Syarat 2NF : telah memenuhi 1NF, setiap atribut non key (bukan primary atau foreign key) harus tergantung secara fungsional dengan atribut key-nya. Relasi pada bentuk normal kedua harus tidak menyimpan fakta-fakta mengenai bagian kunci relasi. Bentuk normal kedua menghilangkan kebergantungan parsial dan masih memiliki anomali-anomali yang secara praktis tidak dapat diterima.

NIM Kode_MK Nilai 200543423 PS-4533 A 200512345 B 200534632 200595732 BD-5630 200634123 BD-5452 200612367 200691245 200736512 PG-3465 Pada gambar disamping, atribut Nilai memiliki ketergantungan fungsional dengan atribut NIM dan Kode_MK Apabila ketergantungan tersebut diganti menjadi NIM dengan Nilai saja, maka akan terdapat ketidakbenaran.

NIM Nilai 200543423 A 200512345 B 200534632 200595732 200634123 200612367 200691245 200736512 Dari gambar disamping terlihat bahwa Nilai tidak tergantung secara fungsional dengan NIM Kesimpulan : kombinasi NIM dengan Kode_MK menentukan Nilai seorang mahasiswa dengan NIM untuk mata kuliah tertentu.

NIM Kode_MK Nama_Mhs Nama_MK Nilai 200543423 PS-4533 Juli Perancangan Sistem A 200512345 Gogon B 200534632 Heru 200595732 BD-5630 Heni Perancangan Basis Data 200634123 BD-5452 Yanita Basis Data 200612367 Linda 200691245 Petruk 200736512 PG-3465 Koko Pemrograman Bagaimana bila terdapat tabel seperti diatas. Apakah sudah memenuhi syarat 2NF ?

NIM dan Kode_MK Nama_mhs  NIM Nama_Mk  Kode_Mk Pada tabel tersebut terdapat 2 atribut key : NIM dan Kode_MK Atribut non key memiliki ketergantungan : Nama_mhs  NIM Nama_Mk  Kode_Mk Nilai  NIM dan Kode_Mk NIM Kode_MK Nama_Mhs Nama_MK Nilai 200543423 PS-4533 Juli Perancangan Sistem A 200512345 Gogon B 200534632 Heru 200595732 BD-5630 Heni Perancangan Basis Data 200634123 BD-5452 Yanita Basis Data 200612367 Linda 200691245 Petruk 200736512 PG-3465 Koko Pemrograman

Untuk memenuhi syarat 2NF, maka atribut non key harus memiliki ketergantungan fungsional dengan atribut key. Tabel harus dipisah menjadi tiga tabel yang memiliki atribut key dan ketergantungan fungsional dengan atribut non key. NIM Nama_Mhs 200543423 Juli 200512345 Gogon 200534632 Heru 200595732 Heni 200634123 Yanita 200612367 Linda 200691245 Petruk 200736512 Koko NIM Kode_MK Nilai 200543423 PS-4533 A 200512345 B 200534632 200595732 BD-5630 200634123 BD-5452 200612367 200691245 200736512 PG-3465 Kode_MK Nama_MK PS-4533 Perancangan Sistem BD-5630 Perancangan Basis Data BD-5452 Basis Data PG-3465 Pemrograman

3NF Syarat 3NF : telah memenuhi 2NF setiap atribut non key tidak boleh tergantung dengan atribut non key lainnya (tidak boleh terjadi ketergantungan transitif).

Contoh 3NF Tabel diatas memiliki primary key NIM. KodePos Kota 12345 65141 Malang 34924 65151 Semarang 42345 13460 Jakarta 54231 Tabel diatas memiliki primary key NIM. Atribut non key : KodePos dan Kota Atribut Kota memiliki ketergantungan dengan atribut Kode Pos, bukan dengan primary key.

Menurut aturan 3NF, atribut non key tidak boleh memiliki ketergantungan dengan atribut non key (tidak boleh ada ketergantungan transitif) Untuk mengatasi masalah ini, harus dibuat tabel baru dengan atribut Kota. Sebagai primary key digunakan atribut Kode Pos. NIM KodePos 12345 65141 34924 65151 42345 13460 54231 KodePos Kota 65141 Malang 65151 Semarang 13460 Jakarta