1. Ingeniería en sistemas computaciones
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE
MINATITLÁN
Unidad Cuatro: Normalización de Bases
de Datos.
Asignatura: Fundamentos De Bases De
Datos Grupo:1
Profesor: Hernández Pérez Felipe De
Jesús
Alumno: Ocampo Alafita Anaid
Investigación y Mapa Sinóptico.
Minatitlán Ver. A 17 de marzo del 2023
3. 3
Introducción:
En este cuadro sinóptico se desarrollará el tema de normalización de base de
datos junto con sus subtemas de conceptos básicos, primera forma normal (FN1),
Dependencias funcionales y transitivas, segunda forma normal (FN2), tercera
forma normal, forma normal Boyce-Codd y otras formas normales.
Las cuales son importantes en primer lugar, ayuda a corregir datos duplicados y
anomalías en la base de datos, lo que mejora la fiabilidad de los datos. Además,
evita la creación y actualización de relaciones y dependencias no deseadas entre
los datos, lo que previene borrados indeseados. La normalización también
optimiza el espacio de almacenamiento. En general, la normalización es
especialmente importante en el entorno del procesamiento transaccional en línea,
ya que puede ahorrar tiempo al tener la información bien ordenada y eliminar
datos duplicados.
4. 4
Unidad Cuatro:
Normalización
de Base de
Datos.
4.1 Conceptos
Básicos.
La normalización es una técnica para diseñar la estructura lógica de los datos de un sistema de
información en el modelo relacional, Es una estrategia de diseño de abajo arriba: se parte de los atributos
y éstos se van agrupando en relaciones según su afinidad.
Una dependencia funcional X → Y es elemental si Y es un atributo único, no incluido en X y no existe X
incluido en X tal que X → Y. Las trampas multiplicativas ocurren cuando un modelo representa una
relación entre entidades. Los atributos pueden ser simples o compuestos, y el atributo b es
funcionalmente dependiente del atributo a si cada valor de a tiene asociado en todo momento un solo
valor de b.
La ley transitiva en una base de datos se refiere a la relación indirecta entre valores en la misma tabla que
causa dependencia funcional.
una clave primaria es un campo o conjunto de campos que identifican de forma única cada registro en
una tabla.
Existen varios tipos de anomalías en bases de datos, entre ellas se encuentran:
• Anomalías de actualización.
• Anomalía de borrado.
• Anomalía de modificación.
• Anomalías de inserción.
4.2 Primera
forma normal
(FN1).
Se dice que una relación está en 1FN si y sólo si los valores que componen cada atributo de una tupla son atómicos, es decir,
cada atributo de la relación toma un único
valor del dominio correspondiente, o lo que es lo mismo no existen grupos repetitivos.
Ejemplo:
Las columnas y los valores almacenados en ellas, ya no se puedan dividir.
No deben existir valores repetidos en las columnas.
Clientes
Id
cliente
Nombre Dirección Fecha de
nacimiento.
Producto Precio de
compra.
Fecha de
compra
1 Juan Pérez
García.
Benito Juárez
#32 B. Nuevo
9/04/2000 Ráscale de 10,
billete de lotería
superior.
$50 16/03/2023
1 Juan Pérez
García
Benito Juárez
#32 B. Nuevo
9/04/2000 Billete de lotería
superior, ráscale
de 20.
$60 16/03/2023
2 María Gómez
López
Hidalgo #22 B.
Norte
10/05/1966 Billete de lotería
Mayor
$30 17/03/2023
2 María Gómez
López
Hidalgo #22 B.
Norte
10/05/1966 Ráscale de 20,
billete de lotería
Mayor
$50 17/03/2023
5. 5
Unidad Cuatro:
Normalización
de Base de
Datos.
4.2 Primera
forma normal
(FN1).
En este ejemplo podemos ver a clientes con sus datos personales, productos que han comprado y fecha en el que
realizaron la compra.
Primero verificaremos en donde lo podemos dividir, se puede dividir el nombre en nombre, apellido paterno y apellido
materno, también vemos que podemos dividir la dirección en calle, número y barrio, con división nos aseguramos que
estos datos se escriban o estén en el orden correcto.
ID
cliente
Nombre Apellido
Paterno
Apellido
Materno
Calle Número Barrio Fecha de
nacimiento
Producto Precio
de
compra
Fecha de
compra
1 Juan Pérez García Benito
Juárez
#32 B.
Nuevo
9/04/2000 Ráscale de 10,
billete de
lotería
superior.
$10 16/03/2023
1 Juan Pérez García Benito
Juárez
#32 B.
Nuevo
9/04/2000 Billete de lotería
superior,
ráscale de 20.
$40 16/03/2023
2 María Gómez López Hidalgo #22 B.
Norte
10/05/1966 Billete de lotería
mayor
$30 17/03/2023
2 María Gómez López Hidalgo #22 B.
Norte
10/05/1966 Ráscale de 20,
billete de
lotería Mayor.
$20 17/03/2023
Ahora identificaremos en que columnas los datos se encuentran duplicados y visualizamos que en todas ellas existen
datos duplicados por lo que para solucionar este problema vamos a separar los datos en tablas independientes como
vemos a continuación.
ID cliente Nombre Apellido
Paterno
Apellido
Materno
Calle Número ID Barrio Fecha de
nacimiento
1 Juan Pérez García Benito
Juárez
#32 1 9/04/2000
2 María Gómez López Hidalgo #22 2 10/05/1966
Clientes
Clientes.
6. 6
Ejemplo de dependencias funcionales y transitivas.
Dependencias Funcionales.
ID Barrio Barrio
1 Barrio Nuevo
2 Barrio Norte
Id producto Producto Precio
1 Ráscale de 10 $10
2 Billete de lotería
Superior
$40
3 Billete de lotería
mayor
$30
4 Ráscale de 20 $20
Unidad Cuatro:
Normalización
de Base de
Datos.
4.2 Primera
forma normal
(FN1).
ID cliente ID Producto Fecha de
compra
1 1 16/03/2023
1 2 16/03/2023
2 3 17/03/2023
2 4 17/03/2023
Observamos que se han creado 3 tablas nuevas además de la
de clientes, en el caso de productos ya no existen datos
duplicados y le colocamos una ID para identificar cada uno de
ellos y colocamos esta ID en la tabla compra que son los
productos que habían comprado los clientes.
Creamos una tabla con nombre barrios que de igual manera le
colocamos un ID para identificarlos y este dato fue colocado en
la tabla clientes y ahora si nuestras tablas se encuentran en
nuestra primera forma normal.
Barrio
Productos
Compras
4.3 Dependencias
Funcionales y
transitivas.
Una dependencia funcional X de R se denota por X → R. Se dice que R depende funcionalmente de X o lo que es
igual, que X determina a R si, y solo si, cada valor de X tiene asociado en todo momento un único valor de R.
Si A, B y C son atributos de la relación R, tal que A → B y B → C, entonces A es transitivamente dependiente de C.
ID
cliente
Nombre Apellido
1 Juan Pérez
2 María Gómez
(Determinante)R A(Dependiente)
Id Nombre
Id Apellido
Como vemos en el ejemplo, el ID cliente determina a nombre y apellido.
7. 7
Unidad Cuatro:
Normalización
de Base de
Datos.
4.3 Dependencias
Funcionales y
transitivas.
Dependencias transitivas
ID
Cliente
Nombre ID
compra
1 Juan López 1
2 María Gómez 2
Como se ve en el ejemplo, el ID compra puede determinar a nombre,
nombre puede determinar a ID cliente y ID cliente puede determinar a ID
compra.
4.2 Segunda forma
normal (FN2).
Una relación está en segunda forma normal (2NF) si y sólo si, está en primera forma normal y todos los atributos no
clave son completamente dependientes funcionales de la clave primaria (o principal) en R.
Ejemplo:
Estar en FN1
Todos los valores de las columnas deben depender únicamente de la llave primaria
Las tablas deben tener una única llave primaria que identifique a la tabla y sus atributos dependan de ella, a esto
se le llama dependencia funcional.
Clientes
ID
cliente
Nombre Apellido
Paterno
Apellido
Materno
Calle Número ID Barrio Fecha de
nacimiento
1 Juan Pérez García Benito Juárez #32 1 9/04/2000
2 María Gómez López Hidalgo #22 2 10/05/1966
Barrio Producto
ID Barrio Barrio
1 Barrio Nuevo
2 Barrio Norte
Id producto Producto Precio
1 Ráscale de 10 $10
2 Billete de lotería
Superior
$40
3 Billete de lotería
mayor
$30
4 Ráscale de 20 $20
8. 8
Unidad Cuatro:
Normalización
de Base de
Datos.
4.2 Segunda forma
normal (FN2).
Compra compra compuesta
ID cliente ID producto Fecha de
compra
1 1 16/03/2023
1 2 16/03/2023
2 3 17/03/2023
2 4 17/03/2023
Observamos que todas las tablas están en primera forma normal debido a que ya no se repiten los valores y las
columnas ya no se pueden subdividir.
En la tabla clientes todos los valores de las columnas dependen únicamente de su clave primaria ya que los valores
son de un solo cliente, sucede lo mismo en la tabla productos y en la tabla barrios y además todas ellas tiene una sola
clave primaria en el caso de la tabla compra tiene dos claves primarias por lo que debemos dejar una sola, si
analizamos los valores las claves primarias tienen relación entre si porque identifican a los clientes que han realizado
la compra de algún producto, sin embargo dejamos como clave primaria la ID del cliente los valores de las otras dos
columnas no tendrían relación con ella y lo mismo sucedería si dejamos como clave primaria la ID del producto lo que
haremos es crear una columna dominada ID compra y la ID cliente y ID producto dejaran de ser claves primarias como
vemos en Compra (compuesta) y así ya tenemos todas nuestras tablas en segunda forma normal.
ID
Compra
ID
cliente
ID
Producto
Fecha de
compra
1 1 1 16/03/2023
1 1 2 16/03/2023
2 2 3 17/03/2023
2 2 4 17/03/2023
4.3 Tercera forma
normal (FN3).
Una relación está en tercera forma normal si, y sólo si, está en 2FN y, además, cada atributo que no está en la clave
primaria no depende transitivamente de la clave primaria. Es decir, los atributos de la relación no dependen unos de
otros, dependen únicamente de la clave, esté formada por uno o más atributos. La dependencia X → Z es transitiva si
existen las dependencias X → Y, Y → Z, siendo X, Y, atributos o conjuntos de atributos de una misma relación.
Ejemplo de la tercera forma normal (FN3).
Estar en FN2
Los valores de las columnas de la tabla, no dependan de otras columnas que no sean la llave primaria, quiere
decir que la tabla no tiene dependencia transitiva
ID
cliente
Nombre Apellido
Paterno
Apellido
Materno
Calle Número ID Barrio Fecha de
nacimiento
1 Juan Pérez García Benito
Juárez
#32 1 9/04/2000
2 María Gómez López Hidalgo #22 2 10/05/1966
Clientes
9. 9
Unidad Cuatro:
Normalización
de Base de
Datos.
4.3 Tercera forma
normal (FN3).
Barrio productos
ID Barrio Barrio
1 Barrio Nuevo
2 Barrio Norte
Compra
ID Compra ID cliente ID Producto Fecha de
compra
1 1 1 16/03/2023
1 1 2 16/03/2023
2 2 3 17/03/2023
2 2 4 17/03/2023
Analicemos la tabla clientes, el nombre no depende de otra columna únicamente de la clave primaria, lo mismo
sucede con alguna columna de la dirección aunque sea de un cliente está identificado por su clave primaria, en la
fecha de nacimiento aunque pertenece a un nombre está identificado por la clave primaria que le pertenece a un
cliente lo mismo sucede con el ID barrio, le pertenece al cliente pero está identificado por el valor de la clave primaria
por lo tanto la tabla clientes ya se encuentra en tercera forma normal y así mismo identificamos la demás tablas y
verificamos que se encuentra en su tercera forma normal debido a que ninguna columna depende de otra que no sea
su clave primaria.
Id producto Producto Precio
1 Ráscale de 10 $10
2 Billete de lotería
Superior
$40
3 Billete de lotería
mayor
$30
4 Ráscale de 20 $20
10. 10
Unidad Cuatro:
Normalización
de Base de
Datos.
4.4 Forma normal
Boyce-Codd.
Se define determinante en una relación a un atributo del cual depende funcionalmente de manera completa cualquier
otro atributo de la relación. Una relación está en la Forma Normal de Boyce - Codd (FNBC) si, y sólo si, todo
determinante de ella es una clave candidata.
sea una relación R formada por los atributos A, B, C, D con claves candidatas compuestas (A, B) y (B, C) tal que: A
C, entonces la relación puede descomponerse en cualquiera de las dos siguientes maneras: R1 (A, C) y R2 (B, C, D)
o bien, R1 (A, C) y R2 (A, B, D).
4.5. Cuarta forma
normal (FN4).
Una relación se encuentra en 4FN si, y sólo si, está en FNBC y no existen dependencias multivaluadas.
Dada la relación formada por los atributos X, Y, Z con las siguientes dependencias multivaluadas: X → → Y y X
→ → Z, entonces la relación puede descomponerse en dos relaciones: R1 (X, Y) y R2 (X, Z).
Ejemplo de la cuarta forma normal (FN4).
Maestros
IDM Materia Maestros
B1 Calculo avanzado
Calculo Elemental
Juan López
Pedro Lara
B2 Física Marcos Ruíz
Carla vega
Maestros
IDM Materia Maestros
B1 Calculo avanzado Juan López
B1 Calculo avanzado Pedro Lara
B1 Calculo Elemental Juan López
B1 Calculo Elemental Pedro Lara
B2 Física Marcos Ruíz
B2 Física Clara vega
Materia Maestros
IDM Materia
B1 Calculo avanzado
B1 Calculo Elemental
B2 Física
IDM Maestros
B1 Juan López
B1 Pedro Lara
B2 Marcos Ruíz
B2 Carla Vega
11. 11
Unidad Cuatro:
Normalización
de Base de
Datos.
4.6 Otras formas
normales.
Ejemplo de la quinta forma normal (FN5).
Un asegurador cubre el rembolso de una póliza solamente si el psiquiatra está autorizado por ellos para
ofrecer los tratamientos.
Psiquiatra
Psiquiatra Asegurador Condición
Dr. Ledezma Hidalgo Ansiedad
Dr. Ledezma Hidalgo Depresión
Dr. López Prudencial Esquizofrenia
Dr. López Victoria Ansiedad
Dr. Hernández Victoria Demencia
Dr. Hernández Prudencial Depresión
Psiquiatra
Psiquiatra Condición
Dr. Ledezma Ansiedad
Dr. Ledezma Depresión
Dr. López Esquizofrenia
Dr. López Ansiedad
Dr. Hernández Demencia
Dr. Hernández Depresión
Asegurador
Psiquiatra Asegurador
Dr. Ledezma Hidalgo
Dr. López Prudencial
Dr. López Victoria
Dr. Hernández Victoria
Dr. Hernández Prudencial
Condición
Asegurador Condición
Hidalgo Ansiedad
Hidalgo Depresión
Prudencial Esquizofrenia
Victoria Ansiedad
Victoria Demencia
Prudencial Depresión
Una relación se encuentra en 5FN si, y sólo si, toda dependencia de reunión en la relación es una consecuencia de
las claves candidatas. Esto es, la relación estará en 5FN si está en 4FN y no existen restricciones impuestas por el
creador de la base de datos. La 5FN se refiere a dependencias que son extrañas
12. 12
conclusión
La normalización de bases de datos es un proceso importante para organizar y
estructurar los datos de una manera que minimice la redundancia, las anomalías y
el borrado en el diseño de tablas y en la relación entre la información. La
normalización permite obtener registros de alta calidad y mantener la calidad de la
información. En resumen, la normalización es clave para evitar problemas en el
manejo de datos y garantizar su integridad.
Bibliografía
Maríav Jesús Ramos, A. R. (s.f.). Sisemas Gestores de Base de Datos.
