Quinta forma normal

Quinta forma normal (5NF), también conocida como forma normal de proyección-unión (PJ/NF ), es un nivel de normalización de bases de datos diseñado para eliminar la redundancia en bases de datos relacionales que registran hechos de múltiples valores aislando múltiples relaciones semánticamente relacionadas. Se dice que una tabla está en 5NF si y sólo si cada dependencia de unión no trivial en esa tabla está implícita en las claves candidatas. Es la forma normal final en lo que respecta a la eliminación de redundancia.

También existe un 6NF, pero su propósito no es eliminar la redundancia y, por lo tanto, solo lo adoptan unos pocos almacenes de datos, donde puede resultar útil para hacer tablas irreducibles.

Una dependencia de unión *{A, B,... Z} en R está implícita en las claves candidatas de R si y sólo si cada una de A, B,..., Z es una superclave para R.

La quinta forma normal fue descrita por primera vez por Ronald Fagin en su artículo de conferencia de 1979 Formas normales y operadores de bases de datos relacionales.

Ejemplo

Considere el siguiente ejemplo:

El predicado de la tabla es: los productos del tipo designado por tipo de producto, fabricados por la marca designada por marca, están disponibles a través del vendedor ambulante designado por vendedor ambulante.

La clave principal es la combinación de las tres columnas. También tenga en cuenta que la tabla está en 4NF, ya que no hay dependencias multivalor (dependencias de unión de 2 partes) en la tabla: ninguna columna (que por sí sola no es una clave candidata o una superclave) es determinante para las otras dos columnas.

En ausencia de reglas que restrinjan las posibles combinaciones válidas de viajante de comercio, marca y tipo de producto, la tabla de tres atributos anterior es necesaria para modelar la situación correctamente.

Supongamos, sin embargo, que se aplica la siguiente regla: Un viajante de comercio tiene ciertas marcas y ciertos tipos de productos en su repertorio. Si la marca B1 y la marca B2 están en su repertorio, y el tipo de producto P está en su repertorio, entonces (suponiendo que tanto la marca B1 como la marca B2 fabrican el tipo de producto P), el vendedor ambulante debe ofrecer productos del tipo de producto P aquellos fabricados por la marca B1. y los fabricados por la marca B2.

En ese caso, es posible dividir la tabla en tres:

En este caso, es imposible que Louis Ferguson se niegue a ofrecer aspiradoras fabricadas por Acme (suponiendo que Acme fabrique aspiradoras) si vende cualquier otra cosa fabricada por Acme (lámpara de lava) y también vende aspiradoras. fabricado por cualquier otra marca (Robusto).

Observe cómo esta configuración ayuda a eliminar la redundancia. Supongamos que Jack Schneider comienza a vender los productos de Robusto, paneras y aspiradoras. En la configuración anterior tendríamos que añadir dos nuevas entradas una para cada tipo de producto (<Jack Schneider, Robusto, paneras>, <Jack Schneider, Robusto, aspiradoras>). Con la nueva configuración, necesitamos agregar una sola entrada (<Jack Schneider, Robusto>) en "marcas por viajante de comercio".

Uso

Sólo en raras situaciones una tabla 4NF no se ajusta a 5NF; por ejemplo, cuando las tablas descompuestas son cíclicas. Estas son situaciones en las que una restricción compleja del mundo real que gobierna las combinaciones válidas de valores de atributos en la tabla 4NF no está implícita en la estructura de esa tabla. Si dicha tabla no está normalizada a 5NF, la carga de mantener la coherencia lógica de los datos dentro de la tabla debe recaer en parte en la aplicación responsable de las inserciones, eliminaciones y actualizaciones de la misma; y existe un mayor riesgo de que los datos dentro de la tabla se vuelvan inconsistentes. Por el contrario, el diseño 5NF excluye la posibilidad de tales inconsistencias.

Una tabla T está en quinta forma normal (5NF) o forma normal de unión de proyección (PJ/NF) si no puede tener una descomposición sin pérdidas en cualquier número de tablas más pequeñas. Se excluye el caso en el que todas las tablas más pequeñas después de la descomposición tengan la misma clave candidata que la tabla T.