Nghiên cứu một số khía cạnh lý thuyết trong mô hình CSDL quan hệ

Nghiên cứu một số khía cạnh lý thuyết trong
mô hình CSDL quan hệ

Vũ Chí Quang

Trường Đại học Công nghệ
Luận văn ThS chuyên ngành: Công nghệ thông tin; Mã số: 1 01 10
Người hướng dẫn: PGS TS Hồ Thuần
Năm bảo vệ: 2007

Abstract: Trình bày các phương pháp thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ, quy trình thiết
kế và các vấn đề liên quan như: các phép toán trong mô hình quan hệ, phụ thuộc hàm
và chuẩn hóa; Trình bày lý thuyết kết nối như: kết nối không mất thông tin, kết nối
mất thông tin, điều kiện cần và đủ để kết nối không mất thông tin, trình bày phép nửa
kết nối và các vấn đề ứng dụng trong tối ưu hóa câu hỏi phân tán; Trình bày lý thuyết
trong CSDL, đánh giá độ phức tạp của các thuật toán trong các hệ CSDL và giới thiệu
một số bài toán cụ thể trong CSDL là NP-C
Keywords: Cơ sở dữ liệu quan hệ, Lý thuyết kết nối, Mô hình quan hệ

Content
mở đầu
Trong lĩnh vực công nghệ thông tin, cơ sở dữ liệu là một chuyên ngành được đông
đảo người làm công nghệ thông tin quan tâm, nghiên cứu và ứng dụng. Ra đời từ những năm
60 của thế kỷ XX đến nay, các hệ cơ sở dữ liệu ngày càng phát triển và hoàn thiện, nhiều thế
hệ quản trị CSDL đã ra đời, tạo ra nhiều sản phẩm ứng dụng trong khoa học kỹ thuật, các
ngành kinh tế cũng như trong đời sống xã hội.
Việc nghiên cứu CSDL trên thế giới và ở trong nước đã và đang phát triển ngày càng
phong phú, đa dạng. Từ những năm 70, E.F. Codd đã đưa ra mô hình dữ liệu quan hệ tạo một
cơ sở vững chắc cho các vấn đề nghiên cứu về CSDL. Với ưu điểm về tính cấu trúc và khả

năng hình thức hoá phong phú, CSDL quan hệ dễ dàng mô phỏng các hệ thống thông tin đa
dạng trong thực tiễn, làm tăng khả năng xử lý, quản trị và khai thác dữ liệu, phục vụ được hầu


hết các yêu cầu của người sử dụng. Trên thực tế, đã có nhiều hệ quản trị CSDL xây dựng trên
mô hình CSDL quan hệ được sử dụng phổ biến trên thị trường như: DBASE, FOXPRO,
ORACLE, MS SQL,
Cho đến nay CSDL quan hệ đã thu được rất nhiều thành tựu sâu sắc cả về phương
diện lý thuyết và ứng dụng. Phần lớn các hệ quản trị CSDL sử dụng trong thực tiễn được thiết
kế trong mô hình quan hệ, rất nhiều sản phẩm phần mềm được tạo ra vẫn đang sử dụng rộng
rãi và có hiệu quả. Việc tiếp tục nghiên cứu các khía cạnh lý thuyết trong mô hình CSDL
quan hệ sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu và phát triển các mô hình cơ sở dữ liệu
mới như: CSDL phân tán, CSDL suy diễn.
Hiện nay đã có nhiều vấn đề về CSDL được nghiên cứu và giải quyết. Với mục đích
tiếp tục nghiên cứu một số khía cạnh lý thuyết trong mô hình CSDL quan hệ để nâng cao khả
năng ứng dụng của các hệ CSDL, luận văn này tập trung nghiên cứu về các vấn đề:
- Nghiên cứu sâu sắc về lý thuyết kết nối và nửa kết nối, ứng dụng lý thuyết kết nối và
nửa kết nối trong tối ưu hoá câu hỏi, đặc biệt là trong tối ưu hoá câu hỏi phân tán.
- Nghiên cứu độ phức tạp của các thuật toán trong CSDL, giới thiệu một số bài toán
trong CSDL là NP-C.
Nội dung của bản luận văn này được chia làm 3 chương:
Chương 1: Lý thuyết thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ. Chương này trình bày về các phương
pháp thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ, quy trình thiết kế và các vấn đề liên quan như: các phép
toán trong mô hình quan hệ, phụ thuộc hàm và chuẩn hoá.
Chương II - Lý thuyết kết nối và nửa kết nối. ứng dụng trong tối ưu hoá câu hỏi. Đây là
chương chính của luận văn; trong chương này trình bày các vấn đề về lý thuyết kết nối như:
kết nối không mất thông tin, kết nối mất thông tin, điều kiện cần và đủ để kết nối không mất
thông tin. Phần tiếp theo trình bày về phép nửa kết nối, tính chất và ý nghĩa của nửa kết nối
ứng dụng trong cơ sở dữ liệu phân tán. Phần cuối cùng trình bày các vấn đề ứng dụng lý
thuyết kết nối và nửa kết nối trong tối ưu hoá câu hỏi phân tán như: khái quát về CSDL phân

tán, các vấn đề về tối ưu hoá câu hỏi, các thuật toán để tối ưu hoá câu hỏi trong môi trường
tập trung và môi trường phân tán.
Chương III - Một số bài toán NP-C trong mô hình quan hệ. Chương này trình bày
một khía cạnh lý thuyết trong cơ sở dữ liệu, đó là đỏnh giỏ độ phức tạp của cỏc thuật toỏn


trong cỏc hệ cơ sở dữ liệu, vấn đề này ít được đề cập trong các sách về CSDL và chỉ được
giới thiệu trong các bài báo hoặc trong các sách nghiên cứu sâu về lý thuyết thuật toán và độ
phức tạp của thuật toán. Ngoài ra trong chương này còn giới thiệu một số bài toán cụ thể
trong cơ sở dữ liệu là NP-C.

References
Tiếng Việt
[1] Nguyễn Kim Anh (2006), Nguyên lý của các hệ cơ sở dữ liệu, NXB Đại học Quốc gia
Hà nội.
[2] Hồ Thuần (1998), Cơ sở dữ liệu nâng cao, Đề cương chi tiết cho các lớp Cao học,
ĐHBK Hà nội.
[3] Hồ Thuần, Hồ Cẩm Hà (2004, 2005), Các hệ cơ sở dữ liệu lý thuyết và thực hành, Tập I
và II, NXB Giáo dục, Hà nội.
[4] Trịnh Nhật Tiến (2006), Thiết kế và đánh giá thuật toán, Tập bài giảng cho các lớp Cao
học, Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà nội.
[5] Đỗ Trung Tuấn (1998), Cơ sở dữ liệu, NXB Giáo dục, Hà nội.
[6] Nguyễn Tuệ (2006), Cơ sở dữ liệu nâng cao, Tập bài giảng cho các lớp Cao học, Đại
học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà nội.
[7] Jeffrey D. Ullman, Biên dịch Trần Đức Quang (2002), Nguyên lý các hệ cơ sở dữ liệu
và cơ sở tri thức, Tập I và II, NXB Thống kê.
[8] Kenneth H. Rosen, Người dịch: Phạm Văn Thiều, Đặng Hữu Thịnh (1998), Toán rời
rạc ứng dụng trong tin học, NXB Khoa học và kỹ thuật.
[9] M. Tamer Ozsu, Patrick Valduriez, Biên dịch Trần Đức Quang (1999), Nguyên lý các
hệ cơ sở dữ liệu phân tán, Tập I, NXB Thống kê.

[10] Lê Tiến Vương (2000), Nhập môn Cơ sở dữ liệu quan hệ, NXB Thống kê, TPHCM.
Tiếng Anh
[11] Aho A.V., Beeri C., Ullman J. D. (1979), “The Theory of Joins in Relational Databases”


[12] Lucchesi C. L., Osborn S. L. (1978), “Candidate Keys for Relations”, J. of Computer
and System Sciences, 17, pp. 270-279.
[13] Ogunbadejo O. (1998), Experiment with Hash-Semijoins in Distributed Query
Processing, pp. 10-32, Thesis of Master of Science, University of Windsor, Ontario,
Canada.
[14] Wilf H. S. (2003), Algorithms and Complexity, Second Edition, Prentice Hall.