Tugas Bab 6 Kekangan Basis Data

Nama    : Muhammad Abdullah Alwi

NIM      : 4812020018

Kelas : TMJ 1 AeU

Dosen : Achmad Bachris

1. Kekangan atau aturan dan pandangan dalam basis data

Ø  Tujuannya :

            Untuk menjamin bahwa data yang diinputkan pada tabel-tabel data base mempunyai integritas yang terjaga, sehingga kemungkinan kesalahan input data jauh berkurang.

Terdapat beberapa aturan yang harus dipatuhi dalam file-file basis data.Aturan tersebut berhubungan dengan aspek-aspek penting dalam basis data yaitu:

                                                a. Redudansi Data

                                                b. Inkonsistensi data

                                                c. Data terisolasi

                                                d. Security data

                                                e. Integritas data

a. Redudansi  data :

Redudansi data adalah munculnya data-data berulang kali pada file basis data yang semestinya tidak diperlukan.

b. Inkonsistensi data :

•      Data Inconsistency, yaitu munculnya data yang tidak konsisten pada medan yang sama untuk beberapa file dengan kunci yang sama. Ketidak-konsistenan data biasanya terjadi akibat kesalahan dalam pemasukan data (data entry) atau update anomaly, yaitu suatu proses untuk meng-update data, tetapi mengakibatkan munculnya data yang tidak konsisten atau kehilangan informasi tentang objek yang ditinjau.

c. Data terisolasi :

•      Data terisolasi disebabkan oleh pemakaian beberapa file basis data dimana program aplikasi tidak dapat mengakses data-data dari file tertentu sehingga seolah-olah ada file yang terpisah/terisolasi terhadap file yang lain dalam basis data.

•      Data terisolasi harus dihindari karena akan berakibat pada tidak lengkapnya informasi yang dihasilkan dari pengolahan data dalam basis data.

d. Security data :

Prinsip dasar keamanan data dalam basis data :

- Data-data dalam basis data merupakan sumber informasi yang sangat penting dan rahasia sehingga harus dijaga dari berbagai hal yang dapat mengacaukan atau merusak data.

- Keamanan data merupakan aspek kritis dalam basis data.

e. Integritas data :

•      Integritas data berhubungan dengan kinerja sistem agar dapat melakukan kontrol atau kendali pada semua bagian sistem, sehingga sistem selalu beroperasi dalam pengendalian yang penuh.

•      Cara menjaga integritas data adalah menyakinkan bahwa nilai-nilai data adalah benar. Hal tsb dilakukan dengan mengeset secara seksama prosedur penangkapan data dan membuat modul dalam program aplikasi untuk mengecek keabsahan nilai data saat dimasukkan kedalam mesin (data entry)

2. Kekangan Kardinalitas

·         Jenis hubungan antartipe entitas seringkali dinyatakan tidak sekedar dalam bentuk berupa One to One, One to Many, Many to One, dan Many to Many, melainkan juga dengan menyertakan kekangan kardinalitas.

·         Kekangan Kardinalitas (cardinality constraint) adalah suatu keadaan yang digunakan untuk menyatakan jumlah instan dalam sebuah entitas yang dapatdikaitkan dengan sebuah instan pada entitas lain.

·         Kardinalitas Minimum adalah jumlah instan tersedikit dalam sebuah entitas yang mungkin dikaitkan dengan setiap instan pada entitas lain.

          Kardinalitas Maksimum adalah jumlah instan terbanyak dalam sebuah entitas yang mungkin dikaitkan dengan setiap instan pada entitas lain.

3. kesimpulan dari 2 contoh di atas adalah bahwa :

·         Kardinalitas minimum dapat terbagi atas kardinalitas minimum nol atau kardinalitas minimum 1

·         Kardinalitas minimum nol (0) berarti bahwa sebuah baris baru dapat ditambahkan didalam tabel tanpa harus dihubungkan dengan baris tertentu dalam tabel lainnya yang letaknya berseberangan dalam hubungan tersebut.

·         kardinalitas minimum 1memiliki arti bahwa setiap baris dalam suatu tabel harus dihubungkan ke paling tidak satu baris dalam tabel lainnya di hubungan tsb.

·         Kardinalitas maksimumpun dapat terbagi atas kardinalitas maksimum 1 atau kardinalitas N

·         Kardinalitas maksimum 1 artinya bahwa setiap baris di dalam tabel dapat dihubungkan ke paling banyak hanya satu baris dalam tabel lainnya.

·         Kardinalitas maksimum N berarti banyak/many

Tugas Bab 5 DCL dan Normalisasi Database System

Nama    : Muhammad Abdullah Alwi

NIM      : 4812020018

KELAS : TMJ 1 AeU

DOSEN : Achmad Bachris

1.  Macam Perintah pada DCL

- Grant

-          Revoke

 

2. Teknik normalisasi banyak digunakan terutama pemula karena mudah dipahami dan diaplikasikan. 

Dasar-dasar normalisasi

• Normal form (bentuk normal) adalah suatu klas dari skema database relasi yang didefinisikan untuk memenuhi tujuan dari tingginya integritas dan maintainability
• Kreasi dari suatu bentuk normal disebut normalisasi
• Normalisasi dicapai dengan penganalisaan ketergantungan diantara setiap individu attribut yang diassosiasikan dengan relasinya

First normal form

• Suatu relasi ada dalam kondisi First Normal Form (1NF) jika dan hanya jika semua domain yang tercakup terdiri hanya atomic value, misalnya tidak ada pengulangan group (domain-domain) dalam suatu tuple 
• Keuntungan dari 1NF dibanding Unnormalized relation (UNRs) adalah pada bentuk penyederhanaan representasi dan kemudahan dalam pengembangan menggunakan suatu query language
• Kekuranannnya adalah kebutuhan terhadap duplikasi data 
• Sebagian besar sistem relasi (tidak semua) membutuhkan suatu relasi dalam bentuk 1NF

 Second Normal Form

• Suatu superkey adalah suatu himpunan dari satu atau lebih attribute, yang mana, dimana diambil secara khusus yang memmungkinkan kita untuk mengidentifikasikan secara unik satu entitas atau relasi
• Suatu Candidate key adalah suatu subset dari attribut-attribut pada superkey yang juga merupakan superkey dan tidak reducible ke superkey yang lain 
• Suatu primary key dipilih dari himpunan candidate key untuk digunakan pada suatu index untuk relasi yang bersangkutan 
• Kepemilikan dari satu atau beberapa attribute yang dapat didefinisikan secara unik dari nilai satu atau beberapa attribute disebut functional dependency 
• Diberikan suatu relasi (R), suatu himpunan (B) adalah functionally dependent pada himpunan attribut yang lain(A) jika, pada satu waktu tertentu, setiap nilai A diassosiasikan dengan satu nilai B, bentuk ini adalah suatu FD yang dinotasikan dengan A → B

• contohR : {paper-id, inst-name, isnt-addr, editor-id, publ-id, auth-id, auth-name,auth-addr}Fds : paper-id, auth-id → auth-namepaper-id,auth-id → auth-addrpaper-id, auth-id → inst-namepaper-id, auth-id → inst-addrauth-id → auth-nameauth-id → auth-addrinst-name → inst-addrpaper-id → editor-idpaper-id → publ-idbentuk sederhanapaper-id, auth-id → auth-name, auth-addr, inst-name, inst-addrauth-id → auth-name, auth-addrinst-name → inst-addr

paper-id → pub-id, editor-id

• Suatu relasi adalah dalam posisi second normal form (2NF) jika dan hanya jika relasi tersebut juga dalam 1NF dan setiap nonkey attribute tergantung penuh pada primary key-nya
• 2NF membutuhkan bahwa FD apapun didalam relasi harus berisi semua komponen dari primary key sebagai determinant, baik secara langsung atau transitif 
• contoh, primary key adalah paper_id, auth_id. Bagaimanapun, terdapat Fds yang lain (auth_Id → auth-name, auth-addr, and paper-id → pub-id, editor-id) yang berisi satu komponen dari primary key, tetapi tidak keduaduanya.
• Mengapa harus 2NF, pertimbangkan keuntungan dari 1NF pada R. paper, pub-id dan editor-id dibuat duplikat. Untuk setiap author dari paper. Jika editor dari publikasi untuk suatu paper berubah, beberapa tuple harus pula di-update. Akhirnya, jika satu paper di ambil, semua tupple yang diassosiasikan harus dihapus. Bentuk ini akan memberikan efek samping pada penghapusan informasi yang mengassosiasikan suatu auth-id dengan auth-name dan auth-addr. 
• Suatu cara yang dapat dilakukan untuk hal tersebut adalah dengan mentransformasikan relasi kedalam dua atau beberapa relasi 2NF

contohR1 : paper-id, auth-id → inst-name, inst-addrR2 : auth-id → auth-name, auth-addrR3 : paper-id → pub-id, editor-id

Third Normal Form 

• Pada R1, inst_addr pasti diduplikat untuk setiap kombinasi paper_author yang mejelaskan satu inst_name. Juga, jika kita menghapus satu paper dari database, kita harus memberikan efek samping penghapusan assosiasi antara inst_name dan inst_addr.
• Suatu relasi dalam Third Normal Form (3NF) jika dan hanya jika relasi tersebut dalam 2NF dan setiap non key attribute adalah nontransitive dependent pada primary key

Contoh :R11 : paper-id, auth-id → inst-nameR12 : inst_name →inst_addrR2 : auth-id → auth-name, auth-addrR3 : paper-id → pub-id, editor-id 

Boyce-Codd Normal Form

• Suatu Trivial FD adalah suatu bentuk YZ → Z
• Suatu relasi R dalam kondisi Boyce-Codd Normal Form (BCNF) jika untuk semua nontrivial FD X → A, X adalah superkey
• BCNF adalah suatu bentuk yang lebih kuat dari normalisasi ke tiga. 3NF equivalent dengan perkataan bahwauntuk setiap nontrivial FD X → A, dimana X dan A merupakan simple atau composite attribut, satu dari duakondisi harus dipenuhi.X adalah superkey, atauA adalah prime attribute
• BCNF mengelimisasi kondisi kedua dari 3NF 

Penerapan Bentuk Normalisasi

Proses perancangan database menggunakan metode normalisasi dapat dimulai dari dokumen dasar yang pakai dalam sistem.

• Menuliskan semua data yang akan direkam, bagian yang double tidak perlu dituliskan. Terlihat record record yang tidak lengkap, sulit untuk membayangkan bagaimana bentuk record yang harus dibentuk untuk merekam data tersebut.
• Bentuklah menjadi bentuk normal kesatu dengan memisah misahkan data pada field field yang tepat dan benilai atomic, juga seluruh record harus lengkap adanya. Bentuk file adalah flat file.
  Dengan bentuk normal kesatu ini telah dapat dibuat satu file dengan 11 field yaitu nomor factur, kode supplier, nama supplier, kode barang, nama barang, tanggal, jatuh tempo, quantitas, harga, jumlah, total satu factur.
• selanjutnya

   Sebagai contoh kita perhatian data pada suatu rumah sakit bedah yang telah tersusun dalam bentuk laporan.

Tabel -2

Tabel 2 adalah suatu relasi yang tak normal.Perpotongan antara baris dan kolom ada yang memiliki lebih dari satu nilai.Identifikasi unik (primary key) dari table 2 adalah NO PASIEN.Berdasankan nilai key ini  kita tidak bisa memperoleh nilai atribut yang unik, karena terjadi group pengulangan pada kolom-kolom

• NO DOKTER
• NAMA DOKTER
• TGL OPERASI
• JENIS OPERASI

Disain dengan group pengulangan seperti ini akan banyak menimbulkan masalah dalam melakukan pemrosesan, yaitu diperlukan program aplikasi yang sedikit kompleks, karena untuk kolom di mana terjadi group pengulangan diperlukan penanganan khusus.

1NF

Untuk mengatasi hal ini, kita transformasikan tabel pada table 2 menajdi tabel dengan relasi bentuk normal pertama table 3.Identifikasi unik pada tabel iniadalah NO PASIEN, NO DOKTER, TGL OPERASI. Dengan kata lain, jika kita mengetahui NO PASIEN, NO DOKTER dan TGL OPERASI maka kita bisamemperoleh nilai unik dan atribut-atnibut yang lainnya. Dalam hal ini dikatakan, semua atribut yang bukan sebagai key secara bersama-sama bergantung penuh kepada identifikasi unik. Identifikasi unik ini disebut sebagai primary key dari tabel 1NF.

Penyimpangan yang terjadi pada relasi bentuk normal ke pertama ini adalah sbb :Penyimpangan penyisipanJika ada pasien baru yang akan dioperasi, tapi kita belum tahu siapa dokternya dan kapan operasi dilakukan, maka kita tidakbisa menyisipkan data tentang pasien tersebut berdasarkan primary key yang ada. Untuk menyisipkan NAMA PASIEN dan ALAMAT PASIEN, kita hanya membutuhkan NO PASIEN sebagal key. Jadi kita tidak bisa menyisipkan data sebelum diketahui dokter siapa dan kapan operasi akan dilakukan. Jika kitaplsahkan atribut NAMA PASIEN, ALAMAT PASIEN bersama-sama dengan NOPASIEN, maka penyisipan data pasien baru bisa dilakukan.
Hal yang sama juga terjadi jika kita ingin menyisipkan dokter yang baru mulal bekerja pada rumah sakit tersebut. Selama dokter baru tersebut belum pemah melakukan operasi, maka kita tidak bisa menyisipkan data tentang doktertersebut ke dalam entiti. Hal ini bisa diatasi dengan memisahkan atribut NAMADOKTER bersama-sama dengan atribut NO DOKTER menjadi satu entiti baru.Penyimpangan perubahanPasien yang merupakan langganan rumah sakit tersebut yang beberapa kali dioperasi, seperti mlsalnya pasien dengan nama JOHN, setiap kali dilakukan operasi, data-data tentang JOHN, yaitu NAMA dan ALAMAT akan tercatat dalam satu rekord. Dalam contoh ini JOHN dioperasi sebanyak empat kali, maka JOHN memiliki empat rekord. Jika suatu saat, misahiya JOHN dioperasi untuk yang ke lima kalinya, sedangkan pada seat ituJOHN sudah pindah alamat. Jadi alamat-alamat yang tercatat sebelumnya tidak berlaku lagi dan perlu diperbaharui.karena alamat JOHN tercatatdibeberapa tempat, maka pembaharuan juga harus dilakukan dibeberapa tempat. ini adalah contoh penyimpangan perubaban yang muncul pada table dengan relasi bentuk pertama.Penyimpangan perubahan ini bisa diatasi, jika atribut-atribut NAMA
PASIEN dan ALAMAT PASIEN tercatat hanya sekali untuk setiap pasien.
Hal ini bias dilakukan dengan menempatkan atribut NAMA PASIEN dan
AIAMAT PASIEN bersama-sarna dengan NO PASIEN dalam satu entiti
terpisah.Penyimpangan-penghapusan yang teijadi pada relasi bentuk
pertama ini adalah sebagai berikut: Penyimpangan penghapusanMisalnya adapasien yang dirawat meninggal dunia, misalnya pasien dengan nama BUD!. Ketika data-data tentang BUDI dihapus, secara tidak sengaja kita juga kehilangan data-data tentang dokter yang melakukan operasi terhadap BUDI, yaltu DR. A. Kebetulan. DR. A melakukan operasi baru sekali, sehingga data-data tentang DR. A tidak ada ditempat lain. Tentunya hal.ini tidak diinginkan karena data-data tentang DR. A masih dlbutuhkan di rumahsakit tersebut.Penyimpangan penghapusan seperti pada contoh ini, bisa diatasi dengan memisahkan data-data tentang dokter menjadi satu entili terpisah, dengan demikian setiap ada pasien yang meninggal dunia dan rekordnya Ingin dihapus, kita tidak akan kehilangan data-data tentang dokter yang merawatnya.
Di samping penyimpangan di atas, pada relasi dengan bentuk normal pertama juga terjadi penyimpangan-penyimpangan tempat penyunpanan (storageAnomaly), yaftu pada kolom kolom NO PASIEN, NAMA PASIEN, ALAMAT PASIENterdapat nilai yang ditulis berulang-ulang, ini  disebabkan karena pasiendengan NAMA dan ALAMAT tersebut menjalani beberapa kali operasi. Hal yang sama juga terjadi pada kolom NO DOKTER dan NAMA DOKTER yaitu untuk dokter-dokter yang telah melakukan beberapa kali operasi. Penyimpangan inimuncul karena ada atribut-atribut yang bergantung secara penuh kepada bagian dari key. Seperti mlsa]nya NAMA PASIEN dan M4MAT PASIEN bergantung secara penuh pada NO PASIEN, dan NO PASIEN adalah bagian dari key. Demikian juga untuk atribut NAMA DOKTER yang bergantung secara penuhpad NO DOKTER yang merupakan bagian dari key.
Untuk mengatasi penyimpangan.penyimpangan yang terjadi pada bentuk normal pertama adalah pisahkan kolorn-kolom ditempat mana duplikasi data terjadi atau bangun enilti baru yang terdiri dari atribut atribut yang bergantung secara penuh pada bagian dari key, dengan keteutuan sebag benikut:
I. Key dari tabel baru adalah key dari group dupilkasi.2. Key dari tabel asal adalah sebagai atribut pada tabel baru.3 Mungkin perlu menyertakan key ataubagian dar key pada tabel asal
sebagai  key pada tabel baru Group duplikasi pada pembahasan kita adalah NO PASIEN, NAMA PASIEN ALAMAT PASIEN  dan key dari group ini adalah No PASIEN

Tabel-4

Sedangkan group duplikasi yang lain, yaitu NO DOKTER dan NAMA DOK. TERdipisahkan menjadi tabel DOKTER, dengan key NO DOKTER. Tabel.nya terlihatpada table-5

   

Tabel-5

Sedangkan entiti asal akan menjadi seperti benikut, kita sebut saja sebagal tabel MASTER.  Group duplikasi pada tabel yang klta bicanakan adalah NO PASIEN, NAMA PASIEN, ALAMAT PASIEN. Bentuk tabel barn dengan nama PASIEN

Tabel-6

Hasil proses normalisasi dan relasi normal bentuk pertama, yaltu pada table-4, table-5,Tabel-6 adálah relasi beniUk iormal kedua (2NF).

Untuk melakukan pengecekan, apakah relasi dalam suatu tabel bukan merupakan bentuk normal ke dua adalah jika primary key merupakan gabungan dan beberapa atnibut dan ada atribut lain yang bergantung secara penuh pada salah satu atau bagian dan primary key.
Setiap relasi bentuk normal ice dna makaju merupakan relasi bentuk normal pertama. Sebaliknya, jika rebel bentuk normal pertama maka belum teutu merupakan relasi bentuk normal ice dua. Tabel yang ditunjukkan padaGambar XWJ adalah relasi bentuk normal pertama, tapi bukan bentuk normal ke dna, sedangkan pada GambarXWA, Gambar XW.5 dan Gambar XIV4 adeh relasi bentuk normal pertama dan juga relasi bentuk normal kedua.Penyunpangan-penyimpangan yang teqadi pada relasi bentuk normal pertama dapat diatasl denganmembanin entfti-entiti barn, yaltu entiti MASTER, entitiPASIEN dan entiti DOKTER. Proses nornalisasi di aimmenghasm relasi bentuk normal kedua,. Relasi antara ketiga entiti dapat digambarkan sebagai benlkut PASIEN < —— >> MASTER << ———- > DOKTER
yaita antara PASIEN dan MASTER satu-ke-banyak danantara DOKTER dan MASTER satu-ke-banyak.Jika kita inginmenyisipkan data-data tentang pasien baru, pada relasi bentuk normal kedua kita melakukannya denganmenyisipkan data teisebut ke entiti PASIEN. Demikian juga, jika data-data tentang dokter yang ingin dimasukkannya, kita bisa menyisipkarmya pada entiti DOKTER.Untuk melakukan perubahan.pembakan alamat pasien, kita tidakpenlu lagi melakukan perubahan dibeberapa tempat, tapi cukup mengadakan perubahan satu rekord pada entiti PASIEN. Apabila ada rekord yang harus dihapus pada entitiMASTER, kita tidak akan kehilangan data-data tentang dokter yang dihapus pada entiti MASTER, karena semuadata-data tentang dokter berada dalam entiti DOKTER.
Penyirnpangan..penyimpangan yang tenjadi pada relasibentuk normal pertama telah dapat diatasi denganmentransformasikan menjadi relasi bentuk normal kedua. Walaupun demikian, bukan berarti pada relasl bentuk normal kedua sudah tidak ada lagi penyimpangan-penyimpangan tersebut. Berikut ini kita lihat penyimpangan..penyimpg yang teijadi pada relasi bentuknormal kedua, perhatjkan Garnbar XW.6. Penyimpanganpenyisipan Kita tidak bisa menyisipkan data-data tentang obat dan efek sarnpi.ngannya, kecuali jika obat tersebutdiberikan kepada pasien. Dengan kata lain, jika kita ingin menyisipican data-data tentang obat, maka kita tenlebih dahulu hams membangun suatu relasi dengan primary keypada entiti MASTER. Penyimpangan penghapusanPenyimpangan penghapusan teijadi jika ada atribut bukan key yang bergantung penuh pada atnibut yang juga bukan key. Path gambar XIV.6, atnibut EFEK SAMPINGAN di samping bergantung path primary key, juga bergantungpath atnbut OBAT YANG DJBERJK yang bukan sebagai k. Jika misainya ada pasien yang dlbCdkan PENICILLIN tapi efek sampin ya bukan DEMAM, maka EFEK SAMPINGAN liii harus dthapus atan diperbahanihi. Jika PENICILLIN dengan EFEK SAMPINGAN DEMAM mlsalnya tercatat hanya sekali, maka penghapusan ml akan mengiilangkan informasi teñtang PENICILLIN dengan EFEK SAMI’INGAN DEMAM. Hal ini mungkin tidak diinginkan.Penyimpangan perubahan JikaEFEK SAMPINGAN yang dibicarakan dalam kasus penyimpangan penhapusan muncul dibeberapa tempat, maka perubahan harus dilakukan dibeberapa tempat. Hal ini tentunya akan membutuhkan lebih banyak waktu dibandingkan dengan melakukan perubahan hanya pada satu tempat saja.Penyimpangan-penyimpangan yang terjadi pada relasi bentuk normal kedua sebagai akibat dari kebergantungan atribut bukan key (EFEK SAMPINGAN)pada atribut lain yang juga bukan sebagai key (OBAT YANG DIBERIKAN). Ketergantungan semacam ini disebutketergantungan transitif (transitive Dependency).Untuk mengatasi ketergantungan transitif ini, pisahkan atribut-atribut bukan key yang bergantung pada atribut lain yang juga bukan key. Dalam catoh ini, kita bangun entiti baru,yaitu entiti OBAT dengan atribut-atribut OBAT YANG DIBERIKAN dan EFEK SAMPINGAN. Entiti MASTER sekarang tampak pada table 7 dan entiti OBAT pada table 8

Tabel-7

Proses normalisasi yang dilakukan pada relasi bentuk normal kedua menghasilkan relasi dengan bentuk normal ketiga.

Setiap relasi bentuk normal ketiga maka juga merupakan relasi bentuk normal kedua. Sebaliknya, jika relasi bentuk normal kedua maka belum tentumerupakan relasi bentuk normal ketiga. Tabel yang ditunjukkan pada table 7adalah relasi bentuk normal ketiga dan juga relasi bentuk normal kedua.Penyimpangan-penyimpangan yang terjadi pada relasi bentuk normalkedua, dapat diatasi dengan membangun entiti baru yang terdiri dari atribut-atribut yang bergantung transitif, dan proses normalisasinya menghasil relasibentuk normal ketiga. Transforrnasi dan relasi bentuk normal kedua ke relasibentuk normal ketiga hampir sama dengan transformasi dan bentuk normal pertama kebentuk normal kedua. Perbedaan keduanya adaIah, tranformasi dari 1NF ke 2NF, berdasarkan relasi antara atribut bukan key dengan atribut yang sebagai key sedangbn transformasi dari 2NF ke 3NF, berdasarkan relasi antara atribut bukan key dengan atribut lain yang juga bukan key.