Mavzu. Rеlyatsion algebra va amallari

Mavzu. Rеlyatsion algebra va amallari

Mavzu. Rеlyatsion algebra va amallari.
REJA

1. Ma’lumotlar bazasida munosobatlar.

   
   

2. Ma’lumotlarni tasvirlashda jadvallardan foydalanish.

   
   

3. Munosabatlar ustida amallar.

   
   

4. Relyatsion ma’lumotlar bazasini asosiy tushunchalari.

   
   

5. Relyatsion algebra va uning amallari.

   
   

6. Xulosa.
   

7. Foydalanilgan adabiyotlar (Internet resurslar).
   

Tayanch iboralar: kortej, daraja, domen, relyatsion hisoblash, dekard, kesishuv, birlashtirish, domen, relyatsion.
Ma’lumotlarni relyatsion modeli asosida munosabat tushunchasi yotadi. Munosabatni 2 o‘lchamli jadvallar yordamida tavsiflash qulay. Jadval tushunarli ko‘rimli va inson uchun oddiy. Munosabatlar to‘plami ma’lumotlarni saqlash uchun ishlatilishi mumkin. Shu bilan birga ular orasidagi bog‘lanishlarni modellashtirish imkonini beradi.
Misol: 2 ulchamli jadvalni kuramiz.

Xizmatchi nomeri	F.I.SH	Unvoni	Tugilgan yili	Bulim	Mutaxassis kodi	Mansab	Maosh
XN	FISH	UN	TY	VL	MK	MB	MSH
2518	Valiev S.P.	t.f.n.	1985	1	PM	DOTS	260000
2567	Soliev I.T.	t.f.d.	1987	2	EVM	Prof.	360000
3245	Aliev S.I.	t.f.n.	1988	1	PM	Ilm.xodi m	280000
3267	Boriev A.O.	Akad.	1982	3	ASU	Prorek.	400000

Yuqoridagi jadvalda

1-satr-atribut nomlari
2-satr atributlarni qisqa nomlari
3,4,5-satr atribut qiymatlari;
Yukoridagi ko`rib chiqilgan ierarxik tarmoqli va boshqa ma’lumotlarni tasvirlash usullarini shunday 2 o`lchamli jadvalga keltirish mumkin. Bunday jadvallarni quyidagi xususiyatlari bo`ladi.

1. jadvalni xar bir ma’lumot elementi maydon xisoblanadi va takrorlanuvchi guruxlar bo`lmaydi;

   
   

2. barcha ustunlar bir jinslidir;

   
   

3. xar bir ustunga nom tayinlangan;

   
   

4. jadvalda bir xil satr 2 marta uchramaydi;

   
   

5. bunday jadvalda satr va ustunlar ixtiyoriy tartibda karaladi va ixtiyoriy ketma-ketlikda ishlatilishi mumkin.

   
   

Bunday xususiyatlarga jadvalar munosabat deyiladi. Munosabat asosida qurilgan MB relyatsion MB deyiladi.

Yuqoridagi jadvalni sxematik qisqartirilgan ko`rinishi (sxemasi)
Xizmatchi (xiz.nom F.I,SH, unvoni, tugilgan yili, bulim, mut.kodi. mansab, maosh);
Bunday yozuv ma’lumot baza sxemasi deyiladi
Shunday qilib, relyatsion MB ma’lumot elementlar to`plami asosida quriladi. Munosabat yoki jadvalni kortejlar to`plami deb qarash mumkin.
Agar jadvalda n ta ustun bo`lsa, u n tartibli kortejdan iborat deyiladi va munosabat ham n-darajali deyiladi.
Har bir atribut qiymatlari to`plami domen deyiladi.
Munosabatda har bir kortej o`zining kalit identifikatoriga (nomiga) ega bo`lishi kerak va kalit quyidagi xususiyatlarga ega bo`ladi:

1. Kortej kalit qiymati bilan bir qiymatli ifodalanishi kerak.

   
   

2. Kalitda ortiqchalik bo`lmasligi kerak, ya’ni hech qanday atributni kalitdan olib tashlash mumkin emas.

   
   

Ob’ektlarni identifikatsiyalash uchun yoki barcha aytganda kompyuter xotirasida yozuvlarning o‘rnini aniqlashda ma’lumot elementi ishlatiladi. Bu elementni biz kalit deb ataymiz. Vgvr kalit ob’ektni bir qiymatli identifikatsiyalasa, u birlamchi kalit deyiladi. Aks holda ikkilamchi kalit deyiladi. Agar ob’ektlarni identifikatsiyalash uchun bir nechta atributlar talab etilsa, bunday kali tulangan kalit deb ataladi. Agar A va V guruxdagi ob’ektlar berilgan bo‘lsa, ular orasidagi quyidagi mosliklar yoki munosabatlarni o‘rnatishimiz mumkin:

1. Birga – bir (1:1)munosabat. A va V ob’ektlar to‘plami orasida 1:1 munosabat o‘rnatilgan deyiladi, agarda A ob’ektning har bir nushasiga V ob’ektning bitta nushasi mos kelsa, va aksincha, V ob’ektning har bir nushasiga A ob’ektning bitta nushasi mos kelsa.

   
   

2. Birga – ko‘p (1:n) munosabat. A va V ob’ektlar to‘plamida A ob’ektning har bir nushasiga V ob’ektning bir nechta nushasi mos kelsa, shu bilan birga V ob’ektning har bir nushasiga A ob’ektning bittadan ko‘p bo‘lmagan nushasi mos kelsa shunday munosabat hosil bo‘ladi.

   
   

3. Ko‘pga – bir (n:1) munosabat A va V ob’ektlar to‘plami orasida o‘rnatilsa, unda A ob’ektning har bir nushasiga V ob’ektning ko‘pi bilan bitta nushasi mos keladi. V ob’ektning nushalari orasida shundaylari mavjudki, ularga A ob’ektning bir nechta nushasi mos keladi.

   
   

4. Ko‘pga – ko‘p (m: n) munosabat. A va V ob’ektlar orasida shunday munosabat o‘rnatilgan deyiladi, agarda A ob’ektning har bir nushasiga V ob’ektni bir nechta nushasi mos kelsa va aksincha.

   
   

Ob’ektlarni tahlil qilib bo‘lingandan so‘ng, shu ob’ektga qo‘yiladigan boshlang‘ich so‘rovni ishlab chiqamiz. Avtovakzalni faoliyati iqtisodiy va texnik ko‘rsatgichlar bilan bog‘liq bo‘lganligi uchun, yo‘lovchilarga informatsion ma’lumot berganligi uchun yaratayotgan informatsion sistemamiz quyidagi so‘rovlarga javob berishi kerak:

1. Har bir reys uchun nechta bilet sotilganligi va umumiy sotilgan biletlarni aniqlash;

   
   

2. Reysni nomeri bo‘yicha reys haqida ma’lumotlar chiqarish;

   
   

3. Marshrutlar haqidagi zarur axborotlarni chiqarish;

   
   

4. Aniq reyslar uchun qapysi haydovchilar tayinlanganligi va ular haqida ma’lumotlar olish;

   
   

5. Avtobusni texnik xarakteristikalarihaqidagi ma’lumotni olish.

   
   

Ko‘rib chiqilayotgan predmet sohani ob’ektlari orasida quyidagi tipdagi bog‘lanishlar mavjud:

1. 1:1 – biletlar bilan reys ob’ektlari orasidagi bog‘lanish (sotilgan);

   
   

2. M:1 – marshrut va reys orasidagi bog‘lanish (marshrut munosabati);

   
   

3. 1:M – marshrut va bekatlar orasidagi bog‘lanish (bekatlar);

   
   

4. 1:N – reys va haydovchi orasidagi bog‘lanish (tayinlash);

   
   

5. M: N- haydovchi va avtobus modeli orasidagi bog‘lanish (haydovchiga ruxsat berish);

   
   

6. M:1 – avtobus va avtobus modeli orasidagi bog‘lanish (toifa).

   
   

Shunday qilib, ko‘rilayotgan masalada asosan ob’ektlar aniqlanadi va ular orasidagi bog‘lanish topiladi, sinflarga ajratiladi.

Ekvivalent (sinonim) tushunchalar

Fayl	Jadval	Munosabat	moxiyat
Yozuv	Satr	Kartej	Moxiyat nusxasi
Maydon	Ustun	Atribut	Atribut

Relyatsion MB munosabatlarida strukturali va semantik axborotlar saqlanishi mumkin. Strukturaviy axborotlarni biz munosabat sxemalar yordamida bilamiz.

Semantik axborotlar esa munosabat sxemalarda ma’lum bo`lgan va hisobga olinadigan va atributlar o`rtasidagi funksional bog‘lanishlar bilan ifodalanadi.
MBdagi munosabatlarda atributlarni tarkibi 2 quyidagi talabga javob berishi kerak.

1. Atributlar o`rtasida noxush funksional bog`lanishlar bo`lmasligi kerak.

   
   

2. Atributlar guruxlanishi ma’lumotlar takrorlanishidan eng kam holatining taxlillash kerak va ular qayta ishlash va tiklashni qiyinchiliksiz amalga

   
   

oshirilishi kerak.

Qo`yilgan MB munosabatlari normallashadi. Munosabatlar normalashtirish MB da berilgan munosabatlarni dekompozitsiya
(ajratish) jarayoni yordamida sodda va kichik munosabatlar hosil qilishdir.

Talaba kodi	Famliyasi	Telefon	Talaba
	Ashurov	4767777	2341717
	Soliev	1365556	2341717
	Soliev	1365656	2485888
	Amirov	2351717	2485888
	Amirov	2381817
	Amirov	2351817

Munosabatlar ustida xar-xil amallar

bajariladi. Relyatsion ma’lumotlar modelini xususiyatlaridan biri ma’lumotlarni qayta ishlashni relyatsion algebra operatorlari (amallari) yordamida amalga oshirishdir. Relyatsion algebrada kuyidagi 8 ta operator keng ishlatiladi. Ulardan 4 tasi an’anaviy tuplamlar ustidagi amallar kiradi.

An’anaviy (qabul qilingan) amallarga quyidagilar kiradi.

1. Birlashtirish

   
   

2. Kesishuv

   
   

3. Ayirma
   

4. Dekart ko`paytma
   

Maxsus amallarga esa quyidagilari kiradi:

1. Tanlash (seleksiya)

   
   

2. Proeksiya

   
   

3. Qo`shish

   
   

4. Bo`lish
   

Munosabatlar ustida bajariladigan birlashtirish, kesishuv, ayiruv amallari operatorlarning tili yoki turi bo`yicha mosligini talab etadi. 2 ta munosabat tipi bo`yicha mos keladi, agarda ularda ekvivalent munosabat sxemasi bulib:

1. ulardagi xar bir darajasi bir xil bo`lsa yoki ular bir xil atribut to`plamiga ega bulsa;

   
   

2. sxema atributlarini shunday tartiblash mumkinki, bir xil o`rinda turib solishtirilayotgan atributlari bir xil domenda aniqlangan bo‘lishi kerak.

   
   

Misollar: 1. Birlashtirish amali

Familiyasi	Yosh		Familiyasi	Yoshi
Karimov	20		Eragshev	19
Odilov	23		Ilxomov	30
Isaev	35		Karimov	20
Aliev	49		Azizov	51

Mijoz 1 V Mijoz 2

Familiyasi	YOshi
Karimov	20
Odilov	23
Isaev	35
Aliev	49
Ergashev	19
Ilxomov	30
Azizov	51

Birlashtirish operatori

2. Mijoz 1 ^ Mijoz 2

   
   

Familiyasi	YOshi
Karimov	20

Kesishuv operatori

2. Mijoz/mijoz 2

   
   

Familiyasi	YOshi
Odilov	23
Isaev	35
Aliev	49

Ayirma operatori

2.) Dekart ko`paytmada munosabat operatorlari xar-xil sxemada bo`lishi mumkin.

Familiyasi		Fan	Sana
Alimov		Matem	09.01.2009
Ashurov		Tarix	14.01.2009
Oripov

Matematik munosabatlar darajasi operant munosabat darajalarining yig‘indisiga teng. Kuvvati esa operant kuvvatlarini ko‘paytmasiga teng. Kuyidagni jadvalda ularning dekart kupaytmasi keltirilgan.

Kaydnoma

Familiya	Fan	Sana
Alimov	Matem	02.01.09
Alimov	Tarix	14.01.09
Ashurov	Matem	09.01.09
Ashurov	Tarix	14.01.09
Oripov	Matem	09.01.09
Oripov	Tarix	14.01.09

Celeksiya (tanlash) amali 1 ta munosabat ustida bajariladi. Natija munosabatda biror shart buyicha tanlab olingan kartejlar katnashadi.

Kushish amali 2 ta operant ustida bajariladi. Xar bir munosabata kaysi atribut buyicha kushish bajarilayotgan bulsa, u ajratiladi.
Natija munosabat 1 va 2-munosabatni barcha atributlarini uz ichiga oladi. Misol:
Gurux Talaba

Mutaxassislik Talaba kodi Matematika 1 Fizika 4 Ximiya 5

Talab kodi Familiya Kurs 1 Dibrov 1 2 Sattorov 1 3 Pulatov 2 4 1 5 Ashurov 3

Sardor

Mutaxassislik	Talaba kodi	Familiya	Kurs
Matem	1	Diyorov	1
Fizika	4		1
Ximiya	5	Ashurov	3

Normalashtirish
Har bir munosabatda kortejlar identifikator kalitiga ega bo‘lishi kerak. Kalit quyidagi ikkita xossaga ega bo‘lishi kerak:

3. Kartej kalit qiymati bilan bir qiymatli ifodalanishi kerak;

   
   

4. Kalitda ortiqchalik bo‘lmasligi kerak. Bu degani hech qanday atributni kalitdan olib tashlash mumkin emas.

   
   

Relyatsion MB da informatsiyalarni ortiqchaligini normallashtirish yo‘li bilan kamaytiriladi. Jadvallar ustida har xil amallar bajarish mumkin. Bu amallarni tartiblab ishlab chiqqan odam Kodd. Amallarga quyidagilar kiradi:

• To‘plamlar ustida birlashtirish, kesishuv, ayirma, dekart ko‘paytma va bo‘lish amallari kiradi.

  
  

• Maxsus relyatsion amallar, ularga: proeksiya, birlashtirish, ajratish (tanlab olish) amallari kiradi.

  
  

Munosabatlar ustida amalni bajarish uchun ishlatiladigan tillarni ikki sinfga ajratishimiz mumkin:

3. Relyatsion algebra tillari;

   
   

4. Relyatsion hisoblash tillari.

   
   

Munosabatlar o‘z mazmuniga qarab ikki sinfga ajratiladi:

3. Ob’ektli munosabatlar;

   
   

4. Bog‘lanuvchi munosabatlar;

   
   

Ob’ektli munosabatlarda ob’ektlar haqidagi munosabatlar saqlanadi. Masalan, talaba munosabati. Bog‘lanish munosabatlarida asosan, ob’ektli munosabatlarning kalitlari saqlanadi. Kalit atributlari oddiy va murakkab bo‘lishi mumkin. Agar kalit ikkita va undan ortiq atributdan tashkil topgan bo‘lsa, murakkab hisoblanadi.

Familiya	Kurs	Mutaxasislik
Sobirov	2	Matematika
Aliev	4	Fizika
Xabirov 3 Ximiya			Talaba Fan Sobirov Algebra Aliev Tarix Aliev Algebra Xabirov Programmairo vaniya

Nomi	Semestr
Algebra	4
Tarix	2
Programm.	1

Relyatsion algebra va uning amallari.

Relyatsion MBBT da ma’lumotlar bilan ishlash uchun bir qancha tillar yaratilgan. Ba’zi hollarda bu tillarni ma’lumotlarni qism tillari deb ataladi. MB bilan ishlovchilar bu tillarda avtomatlashtirishni 3 bosqichga bo‘lishadi:

1. Eng pastki bosqich – kortej deb ataladi. Bunda dasturchi yozuvlar yoki kartijlar bilan ishlaydi.

   
   

2. Relyatsion algebra deyiladi. Bunda foydalanuvchi munosabatlar ustida yuqori bosqichli amallar to‘plamini kiritadi.

   
   

3. Eng yuqori bosqich – hisoblash bosqichi. Bunda foydalanuvchi bevosita kompyuterga maxsus tillarda murojaat qiladi va mashina bu murojaatni qabul qiladi.

   
   

Relyatsion algebra amallarini opperandlari sifatida doimiy yoki o‘zgarmas va o‘zgaruvchan munosabatlar ishlatiladi. Relyatsion algebrada 5ta amal ishlatiladi: 1) Birlashtirish , R va S munosabatlarni birlashtirish RUS ko‘rinishida berilib, bu amalni natijasi R munosabatga tegishli bo‘lgan yoki S munosabatga tegishli bo‘lgan yoki ikkalasiga ham tegishli bo‘lgan kartejlar to‘plamidir. Bu amallarni bajarayotganda bir xil tartibda bo‘lishi kerak. Natijani tartibi ham operandlar tartibiga teng bo‘ladi.

2. Ayirma R va S munosabatlarni ayirmasi R-S ko‘rinishida yoziladi va undagi kortejlar to‘plami R munosabatga tegishli, lekin S munosabatga tegishli bo‘lmagan kortejlardir. Bu amalni bajarganda ham operandlarni tartibi bir xil bulishi kerak.

   
   

3. Dekart ko‘paytma. Bizda R va S munosabat berilgan bo‘lsin. R munosabatni tartibi R-R va S munosabatniki S-q ga teng bo‘lsin. Unda dekart ko‘paytma R*S ko‘rinishida yozilib, uning natijasi uzunligi R+q ga teng bo‘lgan kortejlar to‘plamidan iborat bo‘lib, bu kortejlarni birinchi R komponentasi R kortejga teng bo‘ladi, qolgan q komponentasi S kortejga teng bo‘ladi.

   
   

4. Proeksiya, R munosabatga bu amal tadbiq etilganda, R munosabatdan

   
   

ba’zi bir komponentalar olib tashlanadi. Qolganlari esa qaytadan tartiblanadi.

2. Seleksiya tanlash. Bu amal bajarilganda operandlar sifatida munosabat atributlari ishtirok etadi va solishtirish arifmetik amallari: =, ≠, ≤, ≥, <, > va mantiqiy amallar: va (U), yoki (V), not amallari ishlatiladi.

   
   

Relyatsion MBBT da ma’lumotlar bilan ishlashda ishlatiladigan 2ta katta gurux tillari