推理规则 (IR)

2025年7月29日 | 3 分钟阅读

在本文中,我们将详细讨论推理规则的概念、它的属性以及通过各种示例进行解释。

推理规则的属性

  • 阿姆斯特朗公理是基本的推理规则。
  • 阿姆斯特朗公理用于在关系数据库中推断函数依赖。
  • 推理规则是一种断言。它可以应用于一组 FD(函数依赖)来推导出其他 FD。
  • 使用推理规则,我们可以从初始集合中推导出额外的函数依赖

函数依赖有 6 种推理规则

1. 自反规则 (IR1)

在自反规则中,如果 Y 是 X 的子集,则 X 决定 Y。

示例

2. 增广规则 (IR2)

增广也称为部分依赖。在增广中,如果 X 决定 Y,则对于任何 Z,XZ 决定 YZ。

示例

3. 传递规则 (IR3)

在传递规则中,如果 X 决定 Y 且 Y 决定 Z,则 X 也必须决定 Z。

4. 并集规则 (IR4)

并集规则表明,如果 X 决定 Y 且 X 决定 Z,则 X 也必须决定 Y 和 Z。

证明

1. X → Y (给定)
2. X → Z (给定)
3. X → XY (通过用 X 增广 IR2 应用于 1。其中 XX = X)
4. XY → YZ (通过用 Y 增广 IR2 应用于 2)
5. X → YZ (通过对 3 和 4 应用 IR3)

5. 分解规则 (IR5)

分解规则也称为投影规则。它是并集规则的逆操作。

该规则表明,如果 X 决定 Y 和 Z,则 X 分别决定 Y 和 X 决定 Z。

证明

1. X → YZ (给定)
2. YZ → Y (使用 IR1 规则)
3. X → Y (通过对 1 和 2 应用 IR3)

6. 伪传递规则 (IR6)

在伪传递规则中,如果 X 决定 Y 且 YZ 决定 W,则 XZ 决定 W。

证明

1. X → Y (给定)
2. WY → Z (给定)
3. WX → WY (通过用 W 增广 IR2 应用于 1)
4. WX → Z (通过对 3 和 2 应用 IR3)

阿姆斯特朗公理的优点

列出阿姆斯特朗公理的各种优点

  • 简单系统

它提供了一种简单而系统的方法来获取函数依赖,使过程更加结构化,减少了出错的可能性。

  • 有效

通过使用公理,数据库设计者可以快速识别和形成函数依赖,这对于数据库规范化很重要。

  • 最小覆盖

它有助于找到函数依赖的最小覆盖,减少数据库模式中的冗余。

阿姆斯特朗公理的局限性

列出阿姆斯特朗公理的各种局限性

  • 复杂

这是一种处理简单函数依赖的有效方法,但对于更复杂的依赖处理效果不佳,可能导致潜在的不准确性。

关于推理规则的常见问题

1. 列出函数依赖的优点?

答案

  • 它消除了数据冗余,即同一值不应在同一个数据库表中的多个地方重复。
  • 它还允许数据库的语义和边界清晰定义。

2. 什么是阿姆斯特朗关系?

答案:它可以定义为一种关系,它能够处理 F+ 闭包中的所有函数依赖。


下一个主题DBMS 规范化