Armstrong 公理

Armstrong公理的推論編輯
合併規則:若X→Y,X→Z同時在R上成立,則X→YZ在R上也成立。
分解規則:若X→W在R上成立,且屬性集Z包含於W,則X→Z在R上也成立。
僞傳遞規則:若X→Y在R上成立,且WY→Z,則XW→Z。

函數依賴的公理系統

一、Armstrong公理系統設關係模式R<U,F>,其中U爲屬性集,F是U上的一組函數依賴,那麼有如下推理規則:
① A1自反律:若Y⊆X⊆U,則X→Y爲F所蘊含;
② A2增廣律:若X→Y爲F所蘊含,且Z⊆U,則XZ→YZ爲F所蘊含;
③ A3傳遞律:若X→Y,Y→Z爲F所蘊含,則X→Z爲F所蘊含。
根據上面三條推理規則,又可推出下面三條推理規則:
④ 合併規則:若X→Y,X→Z,則X→YZ爲F所蘊含;
⑤ 僞傳遞規則:若X→Y,WY→Z,則XW→Z爲F所蘊含;
⑥ 分解規則:若X→Y,Z⊆Y,則X→Z爲F所蘊含。
引理:X→A1A2…Ak成立的充分必要條件是X→Ai成立(i=1,2,...,k)。
二、Armstrong公理系統的證明
① A1自反律:若Y X U,則X→Y爲F所蘊含
證明1
設Y⊆X⊆U。
對R<U,F>的任一關係r中的任意兩個元組t,s:
若t[X]=s[X],由於Y X,則有t[Y]=s[Y],所以X→Y成立,自反律得證。
② A2增廣律:若X→Y爲F所蘊含,且Z U,則XZ→YZ爲F所蘊含
證明2
設X→Y爲F所蘊含,且Z⊆U。
對R<U,F>的任一關係r中的任意兩個元組t,s:
若t[XZ]=s[XZ],由於X ⊆XZ,Z⊆ XZ,根據自反律,則有t[X]=s[X]和t[Z]=s[Z];
由於X→Y,於是t[Y]=s[Y],所以t[YZ]=s[YZ];所以XZ→YZ成立,增廣律得證。
③ A3傳遞律:若X→Y,Y→Z爲F所蘊含,則X→Z爲F所蘊含
證明3
設X→Y及Y→Z爲F所蘊含。
對R<U,F>的任一關係r中的任意兩個元組t,s:
若t[X]=s[X],由於X→Y,有t[Y]=s[Y];
再由於Y→Z,有t[Z]=s[Z],所以X→Z爲F所蘊含,傳遞律得證。
④ 合併規則:若X→Y,X→Z,則X→YZ爲F所蘊含
證明4
因X→Y ,所以X→XY (增廣律 XX→XY即X→XY)
因X→Z ,所以XY→YZ (增廣律)
因X→XY,XY→YZ
故X→YZ (傳遞律)
⑤ 僞傳遞規則:若X→Y,WY→Z,則XW→Z爲F所蘊含
證明5
因X→Y ,所以WX→WY (增廣律)
因WY→Z ,所以XW→Z (傳遞律)
⑥ 分解規則:若X→Y,Z∈Y,則X→Z爲F所蘊含
證明6
因Z∈Y  所以Y→Z (自反律)
因X→Y 所以X→Z (傳遞律)

閉包及其計算

定義1:設F是關係模型R的一個函數依賴集,X,Y是R的屬性子集,如果從F中的函數依賴能夠推出X→Y,則稱F[1]X→Y。
定義2:被F邏輯蘊涵的函數依賴的全體構成的集合,稱爲F的閉包,記作F+。
定義3:設F是屬性集U上的一組函數依賴,則屬性集X關於F的閉包X+F定義爲X+F={A|A∈U且X→A可由F經Armstrong公理導出},即X+F={A|X→A∈F+}。
定理1:設關係模型R(U),F爲其函數依賴集,X,Y爲U的真子集,則從F推出X→Y的充要條件是Y是X+F的真子集。
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