Hasil Resume Pertemuan 10,11,12 (Basis Data)

TEHNIK NORMALISASI

NORMALISASI

Proses normalisasi menyediakan cara sistematis untuk meminimalkan terjadinya kerangkapan data diantara relasi dalan perancangan logikal basis data. Normalisasi merupakan proses pengelompokan elemen data menjadi tabel–tabel yang menunjuk-kan entity dan relasinya.

Normalisasi adalah proses pengelompokan atribute-atribute dari suatu relasi sehingga membentuk WELL STRUCTURE RELATION.

Well Structure Relation

         Adalah  sebuah relation yang jumlah kerangkapan datanya sedikit (minimum Amount Of Redundancy), serta memberikan kemungkinan bagi user untuk melakukan INSERT, DELETE, dan  MODIFY terhadap baris-baris data pada relation tersebut, yang tidak berakibat terjadinya ERROR atau INKONSESTENSI DATA, yang disebabkan oleh operasi –operasi tersebut

Contoh :

Terdapat sebuah relation Course, dengan ketentuan sbb:

Ø Setiap mahasiswa hanya boleh mengambil satu matakuliah saja.

Ø Setiap matakuliah mempunyai uang kuliah yang standar (tidak tergantung pada mahasiswa yang mengambil mata kuliah tsb).

RELATION COURSE

Relation di atas merupakan sebuah relation yang sederhana dan terdiri dari 3 kolom/atribute. Bila diteliti secara seksama, maka akan ditemukan redundancy pada datanya, dimana biaya kuliah selalu berulang pada setiap mhs. Akibatnya besar kemungkinan terjadi Error atau inkonsistensi data, bila dilakukan update terhadap relation tsb yang disebut dengan Anomali

ANOMALY Merupakan penyimpangan-penyimpangan atau Error atau Inkonsistensi data yang terjadi pada saat dilakukan proses insert, delete ataupun modify.

Terdapat 3 jenis Anomali :

1.   Insertion Anomali

Error yang terjadi sebagai akibat operasi insert record/tuple pada sebuah relation

      contoh :

Ada matakuliah baru (CS-600) yang akan diajarkan, maka matakuliah tsb tidak bisa di insert ke dalam relation tsb sampai ada mhs yang mengambil matakuliah tsb.

2.   Delettion Anomali

      Error yang terjadi sebagai akibat operasi delete record/tuple pada sebuah relation

      Contoh :

Mhs dengan student-id 92-425, memutuskan untuk batal ikut kuliah CS-400, karena dia merupakan satu-satunya peserta matakuliah tsb, maka bila record/tuple tsb didelete akan berakibat hilangnya informasi bahwa mata-kuliah CS-400, biayanya 150

3.   Update Anomali

Error yang terjadi sebagai akibat inkonsistensi data yang terjadi sebagai akibat dari operasi update record/tuple dari sebuah relation.

Contoh :

Bila biaya kuliah untuk matakuliah CS-200 dinaikan dari 75 menjadi 100, maka harus dilakukan beberapa kali modifikasi terhadap record-record, tuple-tuple mhs yang mengambil matakuliah CS-200, agar data tetap konsisten.

Berdasarkan teori normalisasi, relation course dipecah menjadi 2 relation terpisah , sbb

Proses Normalisasi adalah proses pengelompokan  data elemen menjadi tabel - tabel yang menujukan entity dan relasi .

Beberapa konsep yang harus diketahui :

a.   Field/ Atribut Kunci

b.   Kebergantungan Fungsi

A)      Field (Atribut) Kunci

Setiap file selalu terdapat kunci dari file berupa field atau satu set field yang dapat mewakili record.

Jenis Atribut Pada Entitas

Atribut yang melekat pada suatu entitas ada bermacam tipe seperti yang akan

dijelaskan sebagai berikut .

1.  Atribut Sederhana : atribut sederhana merupakan atribut atomik yang tidak

dapat lagi dipecah menjadi atribut lain. 

2. Atribut Komposit : atribut komposit merupakan atribut yang masih dapat dipecah menjadi sub-sub atribut yang masing-masing memiliki arti tesendiri.

3. Atribut Bernilai Tunggal : yaitu atribut yang hanya memiliki satu nilai untuk setiap barisnya.

     4. Atribut Bernilai Jamak : yaitu atribut yang boleh memiliki lebih dari satu nilai untuk setiap barisnya

     5. Atribut Harus Bernilai : yaitu atribut yang harus memiliki nilai data untuk setiap barisnya. Biasanya atribut seperti ini sudah ditetapkan dalam perancangan tabelnya sehingga jika dalam pengisian dikosongi akan terjadi kesalahan.

     6. Atribut Bernilai Null : yaitu atribut yang boleh tidak memiliki nilai data untuk setiap barisnya.

    7. Atribut Turunan : yaitu atribut yang nilai-nilainya diperoleh dari pengolahan atau  dapat diturunkan dari atribut lain yang berkaitan.

Super Key

Yaitu himpunan dari satu atau lebih entitas yang digunakan untuk mengidentifikasikan secara unik sebuah entitas dalam entitas set.

Kunci Kandidat (Candidate Key)

Kunci kandidat adalah satu atribut atau satu set atribut yang mengidentifikasikan secara unik suatu kejadian spesifik dari entity. Satu set atribut menyatakan secara tidak langsung dimana anda tidak dapat membuang beberapa atribut dalam set tanpa merusak kepemilikan yang unik. Jika kunci kandidat berisi lebih dari satu atribut, maka biasanya disebut sebagai composite key (kunci campuran atau gabungan).

Contoh :

File mahasiswa berisi :

· Nomor Pegawai

· No KTP

· Nama Pegawai

· Tempat Lahir

· Tanggal Lahir

· Alamat

· Kota

Kunci kandidat dalam file mahasiswa di atas dapat dipilih sbb :

·    Nomor Pegawai

·    No KTP

·    Nama (tidak dapat dipakai karena sering seseorang punya nama yang sama dengan orang lain)

·    Nama + Tanggal Lahir (mungkin bisa dipakai sebagai kunci karena kemungkinan orang dengan nama yang sama dan tanggal lahir yang sama cukup kecil)

·    Nama + Tempat Lahir + Tanggal Lahir (dapat dipakai sebagai kunci)

·    Alamat dan Kota (bukan kunci)

Kunci Primer (Primery Key)

Primary key adalah satu atribut atau satu set minimal atribut yang tidak hanya mengidentifikasi secara unik suatu kejadian spesifik, tetapi juga dapat mewakili setiap kejadian dari suatu entity.

Setiap kunci kandidat dapat menjadi kunci primer tetapi sebaliknya sebaiknya dipilih satu saja yang dapat mewakili secara menyeluruh terhadap entity yang ada.

Kunci Alternatif (Alternate Key)

Kunci alternatif adalah kunci kandidat yang tidak dipakai sebagai kunci primer. Kunci alternatif ini sering digunakan untuk kunci pengurutan misalnya dalam laporan.

Kunci Tamu (Foreign Key)

Kunci tamu adalah satu atribut atau satu set minimal atribut yang melengkapi satu hubungan yang menunjukkan ke induknya. kunci tamu ditempatkan pada entity anak dan sama dengan kunci primer induk yang direlasikan. Hubungan antara entity induk dengan anak adalah hubungan satu lawan banyak (one to many relationship)

Contoh :

File Transaksi Gaji Bulanan

·    No Pegawai

·    No Bukti

·    Tanggal

·    Jumlah Gaji Kotor

·    Jumlah Potongan

·    Jumlah Gaji Bersih

·    Jumlah Pajak

ð  Kunci Tamu

* No Pegawai (karena Gaji berhubungan dengan file Pegawai)

ð  Kunci Primer

* No Bukti (karena unik dan mewakili entity)

ð  Kunci Kandidat

* No Pegawai + Nomor Bukti (Unik dan menunjukkan hubungan dengan file

   pegawai)

Dalam hubungan dua buah file yang punya relationship banyak lawan banyak

maka terdapat 2 kunci tamu pada file konektornya.

Contoh :

File Proyek berisi atribut

·    No Proyek

·    Tgl Mulai

·    Tgl Selesai

·    Anggaran

File Pegawai Berisi Atribut

·    No Pegawai

·    Nama

Hubungan antara file tersebut adalah banyak lawan banyak yaitu satu

pegawai mengerjakan lebih dari 1 proyek dan 1 proyek dikerjakan oleh

beberapa pegawai maka untuk menunjukkan hubungan tersebut dipakai file

konektor yang berisi kunci tamu dari kedua file.

File Proyek Pegawai berisi atribut :

·    No Proyek

·    No Pegawai

·    Jam Kerja

Maka pada file proyek pegawai terdapat kunci tamu yaitu nomor proyek dan

no pegawai. Kedua atribut tersebut juga merupakan kunci primer.

B)      Ketergantungan Kunci

Kebergantungan Fungsi didefinisikan sebagai

Diberikan sebuah relasi R, atribut Y dan R adalah bergantung fungsi pada atribut X dari R jika dan hanya jika setiap nilai X dalam R punya hubungan dengan tepat satu nilai Y dalam R (dalam setiap satu waktu).

File relasi pegawai atribut berisi :

·    No Pegawai

·    No KTP

·    Nama

·    Tempat Lahir

·    Tgl Lahir

·    Alamat’

·    Kota

Isi dari atribut nama bergantung pada No Pegawai. Jadi dapat dikatakan bahwa atribut nama bergantung secara fungsi pada No Pegawai dan Nomor Pegawai menunjukkan secara fungsi nama. jika anda mengetahui no pegawai maka anda dapat menentukan nama pegawai tersebut. Notasi untuk kebergantungan fungsi ini adalah

No Pegawai à Nama  atau

Nama = f(No Pegawai)

1.   Ketergantungan Fungsional (Fungsional Dependent)

Keterkaitan antar hubungan antara 2 atribute pada sebuah relasi. Dituliskan  dengan cara : A -> B, yang berarti :

            Atribute B fungsionality Dependent terhadap atribute A atau

            Isi (value) atribute A menentukan isi atribute B

            Definisi dari functional dependent :

Diketahui sebuah relasi R, atribute Y dari R adalah FD pada atribute X dari R ditulis R.X -> R.Y jika dan hanya jika tiap harga X dalam R bersesuaian dengan tepat satu harga Y dalam R

2.   Fully Functinaly Dependent (FFD)

Suatu rinci data dikatakan fully functional dependent pada suatu kombinasi rinci data jika functional dependent pada kombinasi rinci data dan tidak functional dependent pada bagian lain dari kombinasi rinci data.

      3.   Ketergantungan Partial

Sebagian dari kunci dapat digunakan sebagai kunci utama

4.  Ketergantungan Transitif

Menjadi atribute biasa pada suatu relasi tetapi menjadi kunci pada realasi lain

5.   Determinan

Suatu atribute (field) atau gabungan atribute dimana beberapa atribute lain bergantung sepenuhnya pada atribute tersebut.

MACAM-MACAM BENTUK NORMALISASI

langkah-langkah pembentukan Normallisasi 

1.   Bentuk tidak normal (Unnormalized Form):

Bentuk ini merupakan kumpulan data yang akan direkam, tidak ada keharusan mengikuti suatu format tertentu. Dapat saja data tidak lengkap atau terduplikasi. Data dikumpulkan apa adanya sesuai dengan saat menginput.

Contoh data : 

 Ket : PA = Penasehat Akademik

Siswa yg punya nomor siswa, nama, dan PA mengikuti 3 mata pelajaran/kelas. Disini ada perulangan kelas 3 kali ini bukan bentuk 1 NF.

2.   Bentuk Normal Ke Satu (1 NF/First Normal Form)

Suatu relasi 1NF jika dan hanya jika sifat dari setiap relasi atributnya bersifat atomik.

Atom adalah zat terkecil yang masih memiliki sifat induknya, bila dipecah lagi maka ia tidak memiliki sifat induknya.

      Ciri-ciri 1 NF :

•         Setiap data dibentuk dalam flat file, data dibentuk dalam satu record demi satu record nilai dari field berupa “atomic value

•         Tidak ada set atribute yang berulang atau bernilai ganda

•         Tiap field hanya satu pengertian

3.   Bentuk Normal Ke Dua (2 NF /Second Normal Form)

Bentuk normal kedua mempunyai syarat yaitu bentuk data telah memenuhi kriteria bentuk normal kesatu. Atribute bukan kunci haruslah bergantung secara fungsi pada kunci utama/primary key. Sehingga utk membentuk normal kedua haruslah sudah ditentukan kunci-kunci field. Kunci field haruslah unik dan dapat mewakili atribute lain yg  menjadi anggotanya.

Misal :

Dari  contoh relasi Siswa pada I NF terlihat bahwa kunci utama/primary key adalah nomor siswa. Nama siswa dan pa bergantung fungsi pada no_siswa, tetapi kode_kelas bukanlah fungsi dari siswa, maka file siswa dipecah menjadi 2 relasi

Relasi Siswa

     Dan 

     Relasi ambil_kelas

4.  Bentuk Normal Ke Tiga (3 NF / Third Normal Form)

Untuk menjadi bentuk normal ketiga maka relasi haruslah dalam bentuk normal kedua dan semua atribute bukan primer tidak punya hubungan yg transitif. Dengan kata lain,setiap atribute bukan kunci haruslah bergantung hanya pada primary key dan pada primary key secara menyeluruh.

5.   Boyce-Codd Normal Form ( BCNF)

BCNF mempunyai paksaan yg lebih kuat dari bentuk normal ketiga. Untuk menjadi BCNF, relasi harus dalam bentuk normal kesatu dan setiap atribute harus bergantung fungsi pada atribute superkey.

Pada contoh di bawah ini terdapat relasi seminar dengan ketentuan sbb :

kunci primer adalah no_siswa+seminar.

a.       Siswa boleh mengambil satu atau dua seminar.

b.      Setiap siswa dibimbing oleh salah satu diantara 2 instruktur seminar tsb.

c.       Setiap instruktur boleh hanya mengambil satu seminar saja.

Pada contoh ini no_siswa dan seminar menunjuk seorang

instruktur :

Relasi seminar

Bentuk relasi seminar adalah bentuk normal ketiga, tetapi tidak BCNF karena nomor seminar masih bergantung fungsi pada instruktur, jika setiap instruktur dapat mengajar hanya pada satu seminar. Seminar bergantung fungsi pada satu atribute bukan superkey seperti yg disyaratkan oleh BCNF. Maka relasi seminar haruslah dipecah menjadi dua yaitu :

Relasi pengajar

6.   Bentuk Normal Ke Empat (4 NF)

Relasi R adalah bentuk 4 NF  jika dan hanya jika relasi tersebut juga termasuk BCNF dan semua ketergantungan multivalue adalah juga ketergantungan fungsional

7.   Bentuk Normal Ke Lima (5 NF)

Disebut juga PJNF (Projection Join Normal Form) dari 4 NF dilakukan dengan menghilangkan ketergantungan join yang bukan merupakan kunci kandidat.

EFEK-EFEK NORMALISASI

KASUS PENERAPAN NORMALISASI

 PT. SANTA PURI                              FAKTUR PEMBELIAN BARANG

 Jalan senopati 11

 yogyakarta

 Kode Suplier        : G01                           Tanggal           : 05/09/2000

 Nama Suplier       : Gobel Nustra             Nomor : 998

      Jatuh tempo faktur : 09/09/2000

1.      Step 1 bentuk unnormalized

      2. Step 2 bentuk 1 NF

      3. Step 3 bentuk 2 NF

     4. Step IV Bentuk 3 NF