Пятая нормальная форма (5NF)

Последней нормальной формой является пятая нормальная форма 5NF, которая связана с анализом нового вида зависимостей, зависимостей «проекции соедине­ния» (project-join зависимости, обозначаемые как PJ-зависимости). Этот вид зависимостей является в некотором роде обобщением многозначных зависимо­стей.

Отношение R(X, Y, …, Z) удовлетворяет зависимости соединения (X*, Y*, …, Z*) в том и только в том случае, когда R восстанавливается без потерь путем естественного соединения своих проекций X*, Y*, …, Z*.

Наличие PJ-зависимости делает его в некотором роде избыточным и затрудняет операции модификации.

Отношение R находится в пятой нормальной форме (нормальной форме проекции–соединения PJNF) в том и только том случае, когда любая зависимость соединения в R следует из существования возможного ключа в R.

Рассмотрим отношение R6:

R6 (Преподаватель, Кафедра, Дисциплина)

Предположим, что каждый преподаватель может работать на нескольких кафед­рах и на каждой кафедре может вести несколько дисциплин. В этом случае клю­чом отношения является полный набор из трех атрибутов. В отношении отсут­ствуют многозначные зависимости, и поэтому отношение находится в 4NF.

Введем следующие обозначения наборов атрибутов:

ПК (Преподаватель, Кафедра)

ПД (Преподаватель, Дисциплина)

КД (Кафедра, Дисциплина)

Допустим, что отношение R6 удовлетворяет зависимости проекции соединения (ПК, ПД, КД). Тогда отношение R6 не находится в PJNF, потому что его един­ственным ключом является полный набор атрибутов, а наличие зависимости PJ связано с наборами атрибутов, которые составляют возможные ключи от­ношения R6. Для того чтобы привести это отношение к PJNF, его надо пред­ставить в виде трех отношений:

ПК (Преподаватель, Кафедра),

ПД (Преподаватель, Дисциплина) и КД (Кафедра, Дисциплина)

Пятая нормальная форма редко используется на практике. В большей степени она является теоретическим исследованием. Очень тяжело определить само наличие
PJ-зависимостей, потому что утверждение о нали­чии такой зависимости делается для всех возможных состояний БД, а не только для текущего экземпляра отношения R6. Однако знание о возможном наличии подобных зависимостей, даже теоретическое, нам все же необходимо.