base de datos-base de datos.pdf

DIRECCIN DE EDUCACIN ABIERTA Y A DISTANCIA Y VIRTUALIDAD

LICENCIATURA EN EDUCACIN BSICA CON NFASIS EN TECNOLOGA E INFORMTICA

BASES DE DATOS

Corporacin Universitaria del Caribe - CECAR

TABLA DE CONTENIDO

1.1 Datos.1.2 Tipos de Datos.1.3 Conceptos bsicos de Bases de Datos, DBMS, Esquema de datos, Indepen dencia lgica y fsica de datos.1.4 Historia de los sistemas de bases de datos.1.5 Aplicaciones de los sistemas de bases de datos.1.6 Bases de datos en el contexto de la Educacin.1.7 Tipos de Almacenamiento de Bases de Datos. 1.8 Ventajas de un sistema gestor de base de datos.1.9 Tipo de base de datos segn su uso. 1.10 Modelos de los datos.

Introduccin a las Bases de Datos

I. Introduccin

Modelo Entidad-Relacin

Modelo Relacional Lenguaje de Consulta Estructurado (SQL)

II. Justificacin

1 2

3 4

2.1 Conceptos Bsicos del modelo entidad relacin E-R 2.2 Restricciones de integridad en el modelo ER.2.3 Claves. 2.4 Diagrama Entidad-Relacin 2.5 Caracterstica del modelo E-R extendido.2.6 Diseo de un esquema de bases de datos E-R

3.1 Estructura de las bases de datos relacionales.3.2 Esquema de la bases de datos relacional. 3.3 Claves. 3.4 Lenguaje de consulta. 3.5 Transformacin del modelo E-R al modelo relacional.

4.1 Introduccin al Lenguaje Estructurado de Consulta (SQL).4.2 Estructura bsica (clausulas select, from, where).4.3 Modificacin de la base de datos (In sercin, Borrado, Actualizacin).4.4 Gestor de base de datos MySql Work bench

III. Instrucciones de Manejo

IV. Referentes Tericos

CORPORACIN UNIVERSITARIA DEL

CARIBE

DIRECCIN DE EDUCACIN ABIERTA

Y A DISTANCIA Y VIRTUALIDAD

Rectora

Piedad Martnez Carriazo

Vicerrectora Acadmica

Lidia Flrez de Albis

Compilador

Mara Garca Medina

Asesor Pedaggico

Jorge Velasco Lara

Equipo de Edicin

Andrs Bertel Gonzlez

Alberto Garca Stave

Jairo Martnez Banda

2013

Direccin de Educacin Abierta y a Distancia y Virtualidad

Informacin del Compilador

La compiladora del mdulo es Mara Anglica Garca Medina, Ingeniera de Sistemas, Especialista en Docencia con amplios conocimientos en el manejo de Bases de Datos a nivel organizacional.

En la Ingeniera de Sistema se ha desempeado como inte-grador de soluciones en las reas de ingeniera de software,

ingeniera de planeacin informtica e ingeniera de redes.

Tambin se ha desempeado como docente en la Divisin de Educacin Abier-ta y a Distancia de CECAR.


I. Introduccin

Los datos son la parte medular de cualquier sistema de informacin. El almacenamiento, manipulacin y recuperacin de informacin en forma eficiente, es vital y estratgico para cualquier organizacin. Las bases de datos juegan un rol muy importante en casi todas las reas donde las computadoras son usadas, incluyendo negocios, ingeniera, medici-na, leyes, educacin, etc.

La importancia e impacto de las bases de datos es incuestionable a medida que las orga-nizaciones ya sean gubernamentales, instituciones educativas, universidades, entidades comerciales, entre otras, crean y mantienen bases de datos en la cuales estn conteni-das todo tipo de informacin, desde documentos, tablas estadsticas, datos financieros, objetos multimediales y datos de diferente naturaleza. Por tal motivo, las tecnologas en base de datos, incluyendo mtodos de arquitectura y acceso, se estn desarrollando r-pidamente para mantenerse al da con esta demanda de mecanismos de administracin de la informacin. El objetivo principal de este mdulo es brindar a los estudiantes un acercamiento a los aspectos importantes manejado en las bases de datos, como son los conceptos bsicos, las tcnicas utilizadas para la creacin y utilizacin de las bases de datos, para que as adquiera la capacidad de construir algo tangible que pueda aplicar como profesional.

El mdulo est organizado en cuatro unidades, distribuidas de la siguiente forma:

Unidad I: Introduccin a las bases de datos, en la cual se exponen los conceptos bsi-cos manejados en las bases de datos, se incluye un poco de historia sobre los sistemas de base de datos, donde se aplican, los tipos de almacenamiento de base de datos, los tipos segn su uso, las ventajas de los SGBD y las bases de datos en el contexto de la educacin.

Unidad II: Modelo Entidad Relacin, es una de las partes principales a tratar dentro del mdulo ya que en ella se efecta el anlisis de cmo se disea una base de datos, los temas a tratar abarcan los conceptos bsicos de entidades, relaciones, atributos; las correspondencia de cardinalidades, restricciones de participaciones, claves, diagramas del modelo entidad relacin y diseo del esquema del modelo Entidad Relacin.

Unidad III: Modelo Relacional, el cual es un marco formal de los modelos de datos, en este captulo se trata la estructura de las bases de datos relacionales, esquema de la bases de datos relacional, uso de las claves, lenguaje de consulta y transformacin del modelo E-R al modelo relacional.


Unidad IV: Esta ltima unidad, es dedicada al manejo del lenguaje SQL, en el cual se presentan las caractersticas generales del SQL, su estructura bsica, utilizacin de las clausulas select, from y where y modificacin de la base de datos utilizando las expresio-nes Insert, Delete, Update.

Al finalizar la ltima unidad, est la seccin de anexos en la cual se encuentra los manua-les de usuarios de las herramientas utilizadas para la diagramacin del modelo entidad relacin y el modelo relacional, direcciones electrnicas correspondientes para que el estudiante pueda descargar estas herramientas freeware, tambin se dispone de una serie de link para profundizar los temas tratados en el mdulo.

I. Introduccin


II. Justificacin

El desarrollo de la tecnologa aplicada a la informacin, especialmente ligada a las comu-nicaciones, ha logrado un alto y rpido desarrollo se puede encontrar un nivel de imple-mentacin elevado en todos los mbitos de la vida actual, tanto laboral como domstica. En los sectores en los que ms se desenvuelve el ser humano siempre estn presentes para mejorar su desarrollo y/o productividad: industria, comercio, educacin, finanzas, investigacin, etc. Es por ello que el uso correcto de las tecnologas resulta ser un factor determinante para alcanzar altos niveles de eficiencia y competitividad en el mbito de la empresa o incluso en el personal.

El acercamiento de los futuros Licenciados en Educacin Bsica con nfasis en Tec-nologa e Informtica a los aspectos ms importantes que se encierra en un Sistema de Base de Datos, les darn las herramientas, competencias y habilidades necesarias para que le ayuden a construir algo tangible desde la construccin de bases de datos vista como aquel sistema de informacin que organiza y que forma parte de un programa de ordenador que pueda seleccionar rpidamente los fragmentos de datos que necesite un usuario cualquiera, una base de datos es un sistema de archivos electrnico que se pue-da aplicar a su vida profesional.

Esto se podr alcanzar a travs de la fundamentacin terico prctica de las bases de datos, modelos de datos y el manejo del lenguaje de consulta estructural, lo cual le ayudar a desarrollar pequeas bases de datos que sern de utilidad en su quehacer pedaggico, contribuyendo al desarrollo de competencias del saber hacer; adems, con el ejercicio de sta, la consolidacin de habilidades de saber analizar y saber comuni-car, acciones que contribuirn a promover el desarrollo del pensamiento reflexivo, como expresin de la autonoma profesional, con lo cual se establece su pertinencia con los propsitos de formacin del programa.

Las competencias que promueve la asignatura son:

METACOGNITIVAConoce y utiliza herramientas informticas para el diseo e implantacin de una base de datos en el mbito escolar.

RELACIONALAplica los conocimientos obtenidos a situaciones laborales concretas utilizando los pro-cedimientos adecuados, para solucionar problemas de manera autnoma y transferir las situaciones adquiridas a situaciones novedosas.


TECNOLGICAUtiliza los principios bsicos de los sistemas de base de datos, para utilizarlos en el con-texto educativo.

ARGUMENTATIVAArgumenta y justifica el porqu de los modelos a utilizar en la solucin de problemas prc-ticos especficos de las diferentes reas de actividad de su profesin utilizando lenguaje y simbologa apropiados para las representaciones que requiera.

II. Justificacin


III. Instrucciones de Manejo

Para el desarrollo exitoso de este mdulo es importante el ritmo y secuenciacin del trabajo autodirigido, de tal forma que puedas trabajarlo en casa y posteriormente sociali-zarlo en clases con tu profesor, pero para ello debes tener disponibilidad de tiempo, alto grado de responsabilidad e iniciativa con cada una de las actividades programadas.

Tambin cabe destacar, que la informacin consignada en el mdulo puede ser ampliada para que usted enriquezca los conceptos que se desarrollan a lo largo del mdulo, por lo tanto se le recomienda que consulten las citas referenciadas en la bibliografa.

Considere el mdulo como una herramienta que le permitir fortalecer sus conoci-mientos sobre las Bases de Datos.

Lea y estudie cada uno de los temas con anticipacin a la sesin con el tutor, para que llegue con inquietudes y se genere la discusin a partir de estas.

La constitucin de grupos de estudio, que se han denominado CIPAS, es altamente recomendable, dado que no todos asimilan de la misma manera, por tal razn es conveniente concretar con otros compaeros algunos puntos clave de las lecturas y anlisis de la informacin del mdulo. Adems es importante analizar cada uno de los puntos de vistas de los integrantes del CIPA, el cual nos ayudar a afianzar y enriquecer nuestra propia comprensin sobre los temas desarrollados en el mdulo.Complete sus actividades propuestas en cada una de las unidades apoyndose en los referentes bibliogrficos que encuentras al final de la unidad IV y tambin en sitios web relacionados con los temas tratados en cada unidad.

En el desarrollo de las unidades del mdulo se ejemplificar la base de datos del ob-servador del estudiante, este ejemplo de base de datos se retomar en un mdulo de semestres prximos.

Utilice la bibliografa recomendada para realizar las diferentes actividades y afianzar los conceptos estudiados en el mdulo.


IV. Referentes Tericos

Las conceptualizaciones del mdulo estn fundamentadas en los aportes tericos que se han compilado por la autora en la fundamentacin del diseo de base de datos, como lo son:

C. J. Date, en su libro introduccin a los sistemas de bases de datos, 7 ED., se ha tenido encuenta el modelo y la sintaxis y la semntica de SQL. Adoracin de Miguel y Mario Piattini, en su libro Fundamentos de Base de datos, 2 Edi-cin, en los cuales exponen la historia de las bases de datos, los conceptos bsicos de base de datos, el modelo entidad relacin y el modelo relacional, que son el objeto de estudio del presente modulo.

Silberschatz, Korth y Sudarshan (2007), con temas ms actuales sobre los fundamentos de bases de datos, y la ejemplificacin de los modelos Entidad relacin, relacional y el lenguaje estructurado de consulta.

Gonzlez (2011), en su libro Gestin de base de datos, en el cual destaca los aspectos ms importantes que encierran los sistemas gestores de base de datos relacionales.



Estructura del Mdulo


Unidad

1


PRESENTACIN

En esta primera unidad se presenta la introduccin a las bases de datos, en la cual se realiza la conceptualizacin sobre los tipos de datos que se utilizan en la creacin de una base de datos, al mismo tiempo se dan a conocer los conceptos bsicos de Bases de Datos, la DBMS, los esquema de datos, Independencia lgica y fsica de datos; se hace una breve introduccin sobre la historia de los sis-

temas de bases de datos, aplicaciones de los sistemas de bases de datos, se dan a conocer cules son las bases de datos en el contexto de la educacin, cuales son los tipos de almacenamiento de Bases de Datos, Ventajas de un sistema gestor de base de datos; los tipos de base de datos segn su uso, y conceptualizacin de los modelos de los datos, y su clasificacin.

La finalidad de esta primera unidad es que el estudiante aprenda qu son las bases datos y cada uno de los elementos que hacen parte de sta y al mismo tiempo comprenda la importancia que tiene ella en cualquier mbito donde sean utilizadas.

PROBLEMA

Cmo puedo fundamentar mi conocimiento terico acerca de las ba-ses de datos?


Bases de Datos

13


COMPETENCIAS ESPECFICAS

Interpreta y maneja las diferentes conceptualizaciones utili-zadas en las bases de datos y como se relacionan entre ellas. Identifica las diferentes evoluciones que han tenido las bases de datos a lo largo de los aos.

Argumenta sobre la importancia de las bases de datos en la educa-cin.

Identifica los diferentes tipos de almacenamientos de un sistema de base de datos.

Identifica y explica los diferentes modelos de datos.

14



ACTIVIDAD PREVIA: Trabajo independiente

Antes de comenzar la lectura de esta primera unidad responda de manera escrita los siguientes interrogantes:

Qu son datos? Cules tipos de datos conoce? Qu es una base de datos? Qu es un SMBD? Liste al menos cuatro trminos que usted conozca relacionados con el tema de

base de datos y explquelos. Qu es un modelo? Qu bases de datos educativas conoce?

Lea detenidamente la unidad I.Una vez leda la unidad, confronte sus saberes previos con lo aprendido en la unidad.Analice detenidamente los temas tratados en la unidad y elabore un sntesis general

sobre sta.

ACTIVIDAD EN GRUPO

Reunidos en sus grupos confronte sus saberes previos con los de sus compaeros.Socializar en el grupo los diferentes temas tratados en la Unidad I.Desarrollar la actividad propuesta al final de la unidad.

DINMICA PARA CONSTRUIR CONOCIMIENTO

16



1.1 QU SON DATOS?

Segn diccionario de la real academia, los datos son la Informacin dispuesta de ma-nera adecuada para su tratamiento por un ordenador. A nivel de la terminologa de base datos, un dato es una representacin simblica (numrica, alfabtica, algortmica, entre otros) de un atributo o caracterstica de una entidad. Estos se pueden representar bien mediante variables o mediante constates.

1.2 TIPOS DE DATOS.

Los tipos de datos se utilizan generalmente para declarar variables y son necesarios para que el intrprete o compilador conozca de antemano que tipo de informacin va a contener una variable.

Existen cinco tipos de datos atmicos, los cuales son: carcter, entero, coma flotante, coma flotante doble precisin y sin valor (char, int, float, double y void, respectivamente). El tamao y el rango de estos tipos de datos varan con cada tipo de procesador.

En cuanto a los tipos de datos empleados en el lenguaje estructurado de consultas SQL, se clasifican en 13 tipos de datos primarios y de varios sinnimos vlidos reconocidos por dichos tipos de datos. Los tipos de datos primarios son:

Tipo de Datos Longitud Descripcin

BINARY 1 byte Para consultas sobre tabla adjunta de productos de bases de datos que definen un tipo de datos Binario.

BIT 1 byte Valores Si/No True/False

BYTE 1 byte Un valor entero entre 0 y 255.

COUNTER 4 bytes Un nmero incrementado automticamente (de tipo Long)

CURRENCY 8 bytes Un entero escalable entre 922.337.203.685.477,5808 y 922.337.203.685.477,5807.

DATETIME 8 bytes Un valor de fecha u hora entre los aos 100 y 9999.

SINGLE 4 bytes Un valor en punto flotante de precisin simple con un rango de - 3.402823*1038 a -1.401298*10-45 para valores negativos, 1.401298*10- 45 a 3.402823*1038 para valores positivos, y 0.

Bases de Datos

17


DOUBLE 8 bytes Un valor en punto flotante de doble precisin con un rango de - 1.79769313486232*10308 a -4.94065645841247*10-324 para valores negativos, 4.94065645841247*10-324 a 1.79769313486232*10308 para valores positivos, y 0.

SHORT 2 bytes Un entero corto entre -32,768 y 32,767.

LONG 4 bytes Un entero largo entre -2,147,483,648 y 2,147,483,647.

LONGTEXT 1 byte por carcter

De cero a un mximo de 1.2 gigabytes.

LONGBI-NARY

Segn se necesite

De cero 1 gigabyte. Utilizado para objetos OLE.

TEXT 1 byte por carcter

De cero a 255 caracteres.

La siguiente tabla recoge los sinnimos de los tipos de datos definidos:

Tipo de Dato Sinnimos

BINARY VARBINARY

BIT BOOLEAN LOGICAL LOGICAL1 YESNO

BYTE INTEGER1

COUNTER AUTOINCREMENT

CURRENCY MONEY

DATETIME DATE TIME TIMESTAMP

SINGLE FLOAT4 IEEESINGLE REAL

Tipo de Datos Longitud Descripcin

18



DOUBLE FLOAT FLOAT8 IEEEDOUBLE NUMBER NUMERIC

SHORT INTEGER2 SMALLINT

LONG INT INTEGER INTEGER4

LONGBINARY GENERAL OLEOBJECT

LONGTEXT LONGCHAR MEMO NOTE

TEXT ALPHANUMERIC CHAR - CHARACTER STRING - VARCHAR

VARIANT (No Admitido) VALUE

1.3. CONCEPTOS BSICOS

1.3.1. Qu es una base de datos?

Las bases de datos han evolucionado contantemente y es difcil dar una definicin, esto se debe al amplio mbito de aplicaciones y los avances en la tecnologa.Una definicin adecuada puede ser : Coleccin o depsito de datos, donde los datos estn lgicamente relacionados entre s, tienen una definicin y descripcin comunes y estn estructurados de una forma particular. Una base de datos es tambin un modelo del mundo real y, como tal, debe poder servir para toda una gama de usos y aplicaciones. Citada en Gonzlez (2011).

Otra definicin es la dada por Date (2001), el cual enuncia que una base de datos es una coleccin de datos relacionados que representa un cierto modelo o abstraccin del mun-do real, y a su vez esta es diseada, construida y llenada con datos para un propsito especfico.

Al mismo tiempo las bases de datos tienen propiedades especficas las cuales son:

Bases de Datos

19


Representa algn aspecto del mundo real, del cual provienen los datos.Es un conjunto de datos lgicamente coherente, con significado implcito.Toda base de datos se disea, crea y se carga con datos con un objetivo determinado

y est dirigida a un grupo de usuarios interesados en el contenido de la base de datos.

1.3.2 Qu es el DBMS?

El DBMS (Data Base Management Sywstem) o SGBS (Sistema Gestor de Bases de da-tos), consiste en una coleccin de datos interrelacionados y un conjunto de programas para acceder a dichos datos. El objetivo del DBMS es crear un ambiente en que sea po-sible almacenar y recuperar informacin en forma eficiente y conveniente.

La gestin de los datos implica tanto la definicin de estructuras para almacenar la infor-macin como la provisin de los mecanismos para la manipulacin de la informacin, al mismo tiempo deben proporcionar la fiabilidad de esta a pesar de las cadas del sistema o los intentos de acceso sin autorizacin. Ahora bien, si los datos van a ser compartidos entre varios usuarios, el sistema debe evitar los resultados anmalos. Podemos apreciar cmo es el funcionamiento de un DBMS en la figura 1.

figura 1.

20



Los componentes que hacen parte de un DBMS son:

DDL, Data Definition Language: define los elementos de los datos en la Base de da-tos. Permite crear tablas, modificarlas y eliminarlas.

DML, Data Manipulation Languaje: manipula los datos para aplicaciones. Permite dar de alta filas, modificar contenido de columnas y borrar filas y columnas.

DCL, Data Control Language: lenguaje de control de datos. Permite administrar la seguridad de quien puede leer, escribir o borrar datos en una tabla; quin puede crear o eliminar tablas, etc.

1.3.3 Esquema de datos1 El esquema de una base de datos (en ingls, Database Schema) describe la estructura de una Base de datos, en un lenguaje formal soportado por un Sistema administrador de Base de datos (DBMS). En una Base de datos Relacional, el Esquema define sus tablas, sus campos en cada tabla y las relaciones entre cada campo y cada tabla.

El esquema es generalmente almacenado en un Diccionario de Datos. Aunque gene-ralmente el esquema es definido en un lenguaje de Base de datos, el trmino se usa a menudo para referirse a una representacin grfica de la estructura de base de datos.

1 Recuperado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Esquema_de_una_base_de_datos

Bases de Datos

21


1.3.4 Independencia de los datos

Es la libertad que puede existir para modifi-car algunos de los esquemas sin que exista la necesidad de reescribir los programas de aplicacin. Existen bsicamente dos tipos de independencia:

Independencia fsica: Se presenta cuando es posible la modificacin del esquema fsico sin afectar a los esque-mas restantes. Acta en los contenidos de la base de datos.

Independencia lgica. Ocurre cuando se modifica el esquema conceptual sin afectar al resto de los esquemas. Bsi-camente se modifica el esquema con-ceptual cuando cambia las caracters-ticas de los datos a almacenar. Acta sobre la estructura de la base de datos.

1.4 HISTORIA DE LOS SISTEMAS DE BASES DE DATOS.

El nacimiento de las bases de datos se im-pulsa por el crecimiento de las computa-doras, de hecho la automatizacin de las tareas de procesamiento de daros precede a los computadores, es as que la Mquina perforadora Herman Hollerit (1860-1929), fue utilizada para hacer el censo de Esta-dos Unidos en 1880 y se tardaron 7 aos para obtener resultados.

La historia de las bases de datos se genera a partir de la evolucin que han tenido es-tos, la cual se detalla a continuacin:

Dcada de 1950 y principios de la dcada de 1960. Se da origen a las cintas magnticas. Por medio de este mecanismo se empez a automatizar la informacin de

las nminas, como por ejemplo el aumen-to de salario. Consista en leer una cinta o ms y pasar los datos a otra, y tambin se podan pasar desde las tarjetas perforadas. Simulando un sistema de Backup.

Finales de la dcada de 1960 y la dcada de 1970. El uso de los discos en ese momento fue un adelanto muy efectivo, ya que por medio de este soporte se poda consultar la informacin directamente, esto ayudo a ahorrar tiempo. No era necesario saber exactamente donde estaban los da-tos en los discos, ya que en milisegundos era recuperable la informacin. Los discos dieron inicio a las Bases

de Datos, de red y jerrquicas, pues los programadores con su habilidad de mani-pulacin de estructuras junto con las ven-tajas de los discos era posible guardar es-tructuras de datos como listas y rboles. En 1970, cuando E.F. Codd de IBM introdujo la idea de un modelo relacional de Bases de datos en un documento titulado A Relatio-nal Model of data for Large Shared Banks.

Dcada de 1980. Bases del Modelo E-RAbstraer la representacin de datos.Minimizar la redundancia de datos, divi-

dindolos en distintos grupos no dupli-cados.

Incrementar la consistencia de datos, por ejemplo si se cambia el nombre de un cliente, este cambiara en todos los reportes.

22



Posteriormente un lenguaje llamado SQL (Lenguaje estructurado de consultas) tam-bin desarrollado por IBM, fue creado para generar reportes y actualizar datos en este nuevo modelo relacional. El Sistema R de IBM naci de este trabajo, pero fue ignora-do por IBM, y poco despus Oracle saco su versin comercial de BD basada en la teo-ra relacional de Codd, y el Berkely Ingres.

Dcada de 1990. El lenguaje SQL se dise fundamentalmente para las aplicaciones de ayuda a la toma de deci-siones, que son intensivas en consultas, mientras que el objetivo principal de las ba-ses de datos en la dcada de 1980 de las aplicaciones de procesamiento de transac-ciones, que son intensivas en actualizacio-nes. En esta poca las herramientas para analizar grandes cantidades de datos ex-perimentaron un gran crecimiento de uso.

Finales de la dcada de 1990. El acontecimiento principal fue el crecimiento de la WWW. Al mismo tiempo las bases de datos se implementaron mucho ms exten-sivamente. Los sistemas de bases de datos tienen soporte para tasa de transacciones muy altas. Se generan sistemas de base de datos con interfaz web.

1.5 APLICACIONES DE LOS SIS-TEMAS DE BASES DE DATOS.

Las bases de datos son ampliamente usa-das. Las aplicaciones ms representativas de bases de datos segn Silberschatz, Kor-th, Sudarshan (2002) son:

Banca: para informacin de clientes, cuentas y prstamos, y transacciones bancarias.

Lneas Areas: para reservas e infor-macin de planificacin. Estas fueron las primeras en utilizar las bases de da-tos de forma distribuida geogrficamen-te.

Universidades: para informacin de los estudiantes, matriculas de las asignatu-ras y cursos.

Transacciones de tarjetas de crdito: para compras con tarjetas de crdito y generacin mensual de extractos.

Telecomunicaciones: para guardar re-gistros de las llamadas realizadas, generacin mensual de facturas, man-teniendo el saldo de las tarjetas tele-fnicas de prepago y para almacenar informacin sobre las redes de comuni-caciones.

Finanzas: para almacenar informa-cin sobre grandes empresas, ventas y compras de documentos formales fi-nancieros, como bolsas y bonos.

Ventas: para informacin de clientes, productos y compras.

Produccin: para la gestin de la cade-na de produccin y para el seguimiento de la produccin de elementos en las factoras, inventarios de elementos de almacenes y pedidos de elementos.

Recursos humanos: para informacin sobre los empleados, salarios, impues-tos y beneficios, y para la generacin de las nminas

Por tanto, podemos afirmar que los siste-mas de bases de datos forman una parte importante en casi todas las empresas ac-tuales.

Bases de Datos

23


1.6 BASES DE DATOS EN EL CONTEXTO DE LA EDUCACIN.

En el Campo de la Educacin podemos utilizar diversas Bases de Datos para buscar in-formacin. En este apartado hemos reseado tan slo aquellas que son accesibles des-de Internet y las presentamos clasificadas en dos grupos: las que proporcionan informa-cin directa sobre Sistemas Educativos y las que nos proporcionan informacin menos especfica aunque valiosa para los docentes e investigadores en este campo.

RENATA

RENATA es la red de tecnologa avanzada que conecta, comunica y propicia la colaboracin entre las instituciones acadmicas y cientficas de Colombia con las redes acadmicas internacionales y los centros de investigacin ms desa-rrollados del mundo. http://www.renata.edu.co/

ProQuest

Compaa editorial con sede en Ann Arbor, Michigan, que publica en formatos electrnicos y microfilm y suministra servicios de informacin para universida-des, escuelas, empresas pblicas, corporaciones y bibliotecas pblicas en todo el mundo, fundamentalmente bases de datos bibliogrficas. http://www.proquest.com.br/es-XL/

EurybaseInformacin sobre Sistemas Educativos Europeos habitualmente en el idioma del pas y en ingls. http://eacea.ec.europa.eu/education/eurydice/eurypedia_en.php

International Asso-ciation of Universi-ties

Contiene descripciones en formato RTF de los Sistemas de Educacin Superior de 174 pases. http://www.iau-aiu.net/

Observatorio de la Educacin Ibe-roamericana

El Observatorio debe entenderse como un productor de sentidos y como un generador de rutas posibles que a su vez incorpora mltiples y diversas mira-das que hoy existen en la Regin y que constituyen el pensamiento educativo Iberoamericano. http://www.oei.es/observatorio.htm

OCDE - Education Database

Esta Base de Datos de la OCDE proporciona informacin comparable inter-nacionalmente sobre aspectos claves de los Sistemas Educativos. http://www.oecd.org/

PISA-OCDE Las Bases de Datos pisa de la OCDE proporcionan informacin y tablas sobre los distintos apartados del programa. http://pisa2000.acer.edu.au/index.php

PloteusEs el portal que le informa de las oportunidades de aprendizaje en todo el es-pacio europeo, le ayudar a conocer la oferta de educacin y formacin en toda Europa. http://ec.europa.eu/ploteus/home_es.htm

Sistemas Educati-vos

Base de datos creada por el CREADE (Centro de Recursos para la Atencin a la Diversidad Cultural en Educacin) del Ministerio de Educacin y Ciencia. http://www.oei.es/quipu/

SITEAL

La base de datos del SITEAL se propone: brindar informacin comparable entre los pases de Amrica Latina sobre la relacin entre educacin y sociedad que posibilite el anlisis de tendencias y el monitoreo de la situacin y evolucin de las brechas sociales. Es necesario registrarse para su uso. http://www.siteal.iipe-oei.org/

UNESCO Indicadores Educativos. Global Monitoring Report. http://gmr.uis.unesco.org/se-lectIndicators.aspxBase de Datos Mundial sobre desigualdades en Educacin (WIDE)

Permite la comparacin de distintos tipos de desigualdades -por nivel de ingre-sos, por gnero y por lugar de residencia- entre pases y en el interior de stos, y proporcionar adems indicadores esenciales relativos a la enseanza. http://www.education-inequalities.org/

24



1.7 TIPOS DE ALMACENAMIENTO DE UNA BASES DE DATOS.

La mayora de las bases de datos se alma-cenan en las llamadas memorias secunda-rias, especialmente discos duros, aunque, en principio, pueden emplearse tambin discos pticos, memorias flash, etc2.

Las razones por las cuales las bases de datos se almacenan en memorias secundarias son:

En general, las bases de datos son de-masiado grandes para entrar en la me-moria primaria.

La memoria secundaria suele ser ms barata que la memoria primaria.

La memoria secundaria es ms til para el almacenamiento de datos permanen-te, puesto que la memoria primaria es voltil.

En cuanto al respaldo de las bases de datos, suelen emplearse tantos discos duros, discos pticos.

Tcnicas de almacenamiento y recupera-cin de bases de datos: Las tcnicas em-pleadas para almacenar bases de datos son sumamente importantes para la velo-cidad de acceso y recuperacin de datos. Las tcnicas dependen del tipo de almace-namiento, el uso que se le da o se le dar a la base de datos, la estructura de la misma, el SGBD empleado, etc.

Esta dependencia no significa necesaria-mente que haya que cambiar la estructura de la base de datos si se cambian las tc-nicas empleadas. Las tcnicas de almace-namiento son independientes de la base de datos, pero, de todas maneras, las mejo-

2 Recuperado de: http://www.alegsa.com.ar/Dic/almacenamiento%20de%20bases%20de%20datos.php

res tcnicas muchas veces pueden deter-minarse viendo la estructura de la base de datos, entre otras caractersticas.

Los encargados de elegir estas tcnicas son los diseadores y administradores de bases de datos, y dependen tambin de las capacidades del SGBD. La idea es que los encargados de la base de datos encuen-tren las tcnicas idneas, o sea, aquellas que permitan la mayor velocidad posible de acceso a los datos.

El almacenamiento en archivos de las ba-ses de datos, Las bases de datos se alma-cenan en ficheros o archivos. Existen dife-rentes formas de organizaciones primarias de archivos que determinan la forma en que los registros de un archivo se colocan fsicamente en el disco y, por lo tanto, cmo se accede a stos. Las distintas formas de organizaciones primarias de archivos son:Archivos de montculos (o no ordena-

dos): esta tcnica coloca los registros en el disco sin un orden especfico, aadiendo nuevos registros al final del archivo.

Archivos ordenados (o secuenciales): mantiene el orden de los registros con respecto a algn valor de algn campo (clave de ordenacin).

Archivos de direccionamiento calcula-do: utilizan una funcin de direcciona-miento calculado aplicada a un campo especfico para determinar la coloca-cin de los registros en disco.

rboles B: se vale de la estructura de rbol para las colocaciones de regis-tros.

Existe una segunda forma de acceder a los datos llamada organizacin secundaria o estructura de acceso auxiliar. Estas permi-

Bases de Datos

25


ten que los accesos a los registros de un archivo basado en campos alternativos, sean ms eficientes que los que han sido utilizados para la organizacin primaria de archivos.

1.8 VENTAJAS DE UN GESTOR DE BASE DE DATOS.

Dentro de las ventajas que ofrece el SGBD encontramos:Datos compartidos actualizados: los

datos estn disponibles para todos los usuarios y cuando alguno actualiza, los cambios se ven reflejados inmediata-mente.

Flexibilidad: para nuevas necesidades, los cambios de estructura no afectan los datos.

Rpida creacin de nuevas aplicacio-nes: una vez creada la BD y funcionan-do, crear una nueva aplicacin necesita menos tiempo.

Independencia de los datos: ocultan detalles de implementacin.

1.9 TIPO DE BASE DE DATOS SE-GN SU USO.

Las bases de datos estn en continua evolucin tecnolgica y lo que antes re-quera tecnologa separada de las pro-pias bases de datos, ahora se integra dentro de las presentaciones normales de las bases de datos relacionales de mayor auge en el mercado Gonzlez (2011).

A continuacin algunos tipos de base de datos segn su uso:

Base de datos documentales: Se en-carga de almacenar documentos de di-versas naturalezas (predominantemen-te textos, pero tambin planos, hojas de clculos, fotografas, documentos digitalizados mediante escner, etc.).

Base de datos geogrficas o sistemas de informacin geogrfica (SIG): alma-cena datos vectoriales sobre puntos geogrficos, superficies regulares o irregulares, volmenes, etc., asocia-dos a valores estadsticos empleando sistemas de coordenadas geogrficas o UTM (propias de los sistemas de po-sicionamiento global o GPS). Este tipo de base de datos ofrecen informacin sobre territorios, tales como estads-ticas, demogrficas, meteorolgica, ventas de productos o clculos sobre terrenos, tales como solapamiento de superficies, distancias entre puntos, clculo de rutas, etc.

Base de datos OOP (orientada a ob-jetos): nuevas bases de datos relacio-nales para establecer mecanismos de almacenamiento de objetos de longitu-des indeterminadas que sean capaces de encapsular mtodos en su interior.

Minera de datos: son bases de datos pensadas para obtener estadsticas y tendencias de negocios. La finalidad de estas bases de datos es la detec-cin de tendencias para agrupar tipos de clientes y utilizar de forma retroali-mentada esta informacin para mejorar el negocio.

Base de datos transaccionales (OLTP): son bases de datos orientadas a bloques de transacciones masivas, para clien-tes tales como entidades bancarias, instituciones burstiles o mayoristas de ventas. Se caracterizan por su alto ren-dimiento, alta disponibilidad y prepara-cin contra contingencias catastrficas.

26



1.10 MODELOS DE LOS DATOS.

1.10.1 Definicin de un modelo de datos.

En la estructura de la base de datos se en-cuentra el modelo de datos, el cual es de-finido por:

Date (2001) como Un modelo de datos es una definicin lgica, independiente y abstracta de los objetos, operadores y dems que en conjunto constituyen la mquina abstracta con la que interac-tan los usuarios. Los objetos nos per-miten modelar la estructura de los datos. Los operadores nos permiten modelar su comportamiento.

Tambin se puede definir como:

Una coleccin de herramientas concep-tuales para describir los datos, las rela-ciones, la semntica y las restricciones de consistencia, Silberschatz, Korth, Sudarshan (2002).

Arquitectura organizativa que impone un esquema de acceso a los datos Gonzlez (2011).

Los diferentes modelos de datos que se han propuestos se clasifican en modelo en-tidad-relacin, modelo relacional que son los que se estudiaran en el presente mo-dulo, aparte de estos encontramos los mo-delos lgicos basados en objetos, modelos lgicos basados en registros y modelos f-sicos.

1.10.2 Clasificacin de los mode-los de datos.

1.10.2.1 Modelo EntidadRelacin (E-R)

Est basado en una percepcin del mundo real que consta de una coleccin de obje-tos bsicos llamados entidades y relacio-nes entre estos objetos, implementndose en forma grfica a travs del Diagrama En-tidad Relacin.

1.10.2.2 Modelo Relacional

Se basa en el concepto matemtico de re-lacin. En este modelo, la informacin se representa en forma de tablas o relacio-nes, donde cada fila de la tabla se interpreta como una relacin ordenada de valores (un conjunto de valores relacionados entre s).

1.10.2.3 Modelo de datos orientado a objetos

Este modelo se puede observar como una extensin del modelo E-R con las nociones de encapsulacin, mtodos (funciones) e identidades de objeto.

1.10.2.4 Modelo jerrquico

Fue el primer modelo realmente operativo de base de datos, este modelo se sigue empleando en sistemas main frame, princi-palmente en sistemas IBM. En este modelo se tiene una entidad o tabla como punto de partida de todos los datos, a partir de esta, se ramifican el camino para acceder al res-to de los datos que precisamos.

Bases de Datos

27


1.Realice una sntesis de los temas estudiados en esta primera unidad.

2.Consulte los diferentes manejadores de base de datos que existen en el mercado y realice un mapa conceptual.

3.Realice un cuadro comparativo entre los modelos de datos.

4. Consulte sobre las bases de datos documentales y las bases de datos relacionales modernas y luego responda la siguiente pre-gunta: Podemos integrar una base de datos documental dentro de una base de datos relacional moderna? Justifique su respuesta.

5.Qu tipo de usuarios interaccionan con una base de datos?

ACTIVIDAD

1.10.2.5 Modelo en red

Conocido como modelo CODASYL (Conference on Dat System Language), conforma-da por una coleccin o set de registros, los cuales estn conectados entre s por medio de enlaces en una red. El registro es similar al de una entidad como las empleadas en el modelo relacional.

28



1. Es una representacin simblica de un atributo o caracterstica de una entidad.a) Base de datosb) Datosc) Tipo de datos

2. Se utilizan generalmente para declarar variables y son necesarios para que e interprete o compilador conozca de antemano que tipo de informacin va a contener una variable.a) Base de datosb) Datosc) Tipo de datos

3. Las bases de datos se pueden definir como:a) Coleccin o depsito de datos, donde los datos estn lgicamente relacionados entre s, tienen una definicin y descripcin comunes y estn estructurados de una forma particular. Una base de datos es tambin un modelo del mundo real y, como tal, debe poder servir para toda una gama de usos y aplicacionesb) Coleccin de datos relacionados que representa un cierto modelo o abstraccin del mundo real, y a su vez esta es diseada, construida y llenada con datos para un propsito especfico.c) A y B, son correctas

4. Consiste en una coleccin de datos interrelacionados y un conjunto de programas para acceder a dichos datos.a) DBMSb) DDLc) DCL

5. Describe la estructura de una Base de datos, en un lenguaje formal soportado por un Sistema administrador de Base de datosa) Independencia Fsicab) Independencia Lgicac) Esquema de datos

6. Es la libertad que puede existir para modificar algunos de los esquemas sin que exista la necesidad de reescribir los programas de aplicacin. a) Esquema de datosb) Independencia lgicac) Independencia fsica

7. Se presenta cuando es posible la modificacin del esquema fsico sin afectar a los esquemas restantes. Acta en los contenidos de la base de datos.a) Independencia lgicab) Esquema de datosc) Independencia fsica

AUTOEVALUACIN

Bases de Datos

29


8. Ocurre cuando se modifica el esquema conceptual sin afectar al resto de los esquemas. Bsicamente se modifica el esquema conceptual cuando cambia las caractersticas de los datos a almacenar. Acta sobre la estructura de la base de datos.a) Esquema de base de datosb) Independencia lgicac) Independencia fsica

9. Las tcnicas de almacenamiento de datos han evolucionado a lo largo de los aos, en la dcada de 1980, esta evolucin se bas en:a) El uso de los discos en ese momento fue un adelanto muy efectivo, ya que por medio de este soporte se poda consultar la informacin directamente, esto ayudo a ahorrar tiempo. b) Abstraer la representacin de datos. Minimizar la redundancia de datos, dividindolos en distintos grupos no duplicados.c) Disea SQL que es fundamentalmente para las aplicaciones de ayuda a la toma de decisiones, que son intensivas en consultas.

10. Se puede definir el modelo de datos como:a) Una coleccin de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones, la semntica y las restricciones de consistencia.b) Una coleccin de datos interrelacionados y un conjunto de programas para acceder a dichos datos.c) Una Coleccin o depsito de datos, donde los datos estn lgicamente relacionados entre s, tienen una definicin y descripcin comunes y estn estructurados de una forma particular. Una base de datos es tambin un modelo del mundo real y, como tal, debe poder servir para toda una gama de usos y aplicaciones.

30



Modelo Entidad - Relacin M - E - R

Unidad

2

32

Modelo Entidad Relacin


PRESENTACIN

En la presente unidad abarcaremos la metodologa del diseo de las base de datos, el cual est conformado por tres etapas las cua-les son: diseo conceptual, diseo lgico y diseo fsico. El diseo conceptual es el proceso por el cual se construye un modelo de la informacin que se utiliza en una empresa u organizacin, inde-pendientemente del SMBD que se vaya a implementar el sistema

y de los equipos informticos o cualquier otra consideracin fsica. El modelo conceptual permite describir la realidad mediante representaciones lingstica y grficas, al mismo tiempo este modelo tiene propiedades de expresividad, simplicidad, minimalidad y formalidad. El modelo conceptual ms utilizado es el modelo Entidad Relacin que ma-neja los siguientes conceptos: entidades, relaciones, atributos; adems se es-tudiara las restricciones en el modelo E-R, claves, diagramacin del modelo E-R, caractersticas del modelo E-R extendido (Especializacin, generaliza-cin y agregacin) y por ultimo diseo de un esquema de base de datos E-R en el cual se tendr en cuenta la metodologa del diseo conceptual E-R.Para la diagramacin de cada uno de los ejemplos y actividades propuestas se utilizar las herramientas open source DIA, de la cual se da una explicacin en el anexo I ubicado al finalizar la ltima unidad del mdulo.

PROBLEMA

Qu acciones debo realizar para el diseo y la estructura de una base de datos, teniendo encuenta el modelo entidad relacin?

Bases de Datos

33


COMPETENCIAS ESPECFICAS

Explica la importancia de una metodologa y un modelo para el dise-o de base de datos.

Clasifica los diferentes modelos de datos manejados en las bases de datos.

Identifica los elementos utilizados en un modelo entidad relacin y hace buen uso de ellos.

Ilustra el concepto de cardinalidad y lo pone en prctica e indica la importancia de la cardinalidad en el modelo entidad relacin.

Interpreta y disea un esquema del modelo entidad relacin si-guiendo la metodologa de diseo conceptual para disear de una base de datos.

34



ACTIVIDAD PREVIA: Trabajo independiente

Antes de comenzar la lectura de esta segunda unidad responda de manera escrita lo que usted entiende por:

Modelo de datos. Qu es una entidad, atributo y relacin? Qu es cardinalidad? Qu es una clave? Qu entiendes por modelo entidad relacin?

Lea detenidamente la unidad II.Una vez leda la unidad, confronte sus saberes previos con lo aprendido en la unidad.Analice detenidamente los temas tratados en la unidad y elabore un anlisis general

sobre esta.

ACTIVIDAD EN GRUPO

Reunidos en sus grupos confronte sus saberes previos con los de sus compaeros.Socializar en el grupo los diferentes temas tratados en la Unidad II.Desarrollar las actividades propuestas en cada apartado.

DINMICA PARA CONSTRUIR CONOCIMIENTO

Bases de Datos

35


METODOLOGA DE DISEO DE BASE DE DATOS

Para introducirnos a esta temtica mire-mos los planteamientos dados por Ba-tini, Ceri & Navathe (1994), El diseo de base de datos es el proceso por el que se determina la organizacin de una base de datos, incluidos su estructura, contenido y las aplicaciones que se han de desarrollar [] el diseo de base de datos desempe-a un papel central en el empleo de los re-cursos de informacin en la mayora de las organizaciones [] las ultima dcadas se han caracterizado por un fuerte crecimien-to en el nmero e importancia de las apli-caciones de base de datos. Las bases de datos son componentes esenciales de los sistemas de informacin, usadas rutinaria-mente en todos los computadores []. El diseo de base de datos se ha convertido en una actividad popular, desarrollada no solo por profesionales sino tambin por no especialistas.

[] A finales de la dcada de los 60s, cuan-do las bases de datos entraron por primera vez en el mercado del software, los dise-adores de bases de datos actuaban como artesanos, con herramientas muy primiti-vas: diagramas de bloques y estructuras de registros eran los formatos comunes para la especificaciones y el diseo de base de datos se confunda frecuentemente con la implantacin de las bases de datos. Esta situacin ahora ha cambiado, los mtodos y modelos de diseo de base de datos han evolucionado paralelamente con el progre-so de la tecnologa en los sistemas de base de datos, que ofrecen poderosos lenguajes de consultas, herramientas para el desa-rrollo de aplicaciones e interfaces amables con los usuarios. La tecnologa de base de datos cuenta ya con un marco terico, que incluye la teora relacional de datos, proce-

samiento y optimizacin de consultas, con-trol de concurrencia, gestin de transaccio-nes y recuperacin, etc.

Segn ha avanzado la tecnologa de base de datos, as se han desarrollado las me-todologas y tcnicas de diseo. Se han al-canzado un consenso, por ejemplo, sobre la descomposicin del proceso de diseo en fases, sobre los principales objetivos de cada fase y sobre las tcnicas para conse-guir estos objetivos.

[] Desafortunadamente, las metodolo-gas de diseo de base de datos no son muy populares; la mayora de las organi-zaciones y de los diseadores individuales confa muy poco en las metodologas para llevar a cabo el diseo y esto se conside-ra, con frecuencia, una de las principales causas de fracaso en el desarrollo de los sistemas de informacin. Debido a la falta de enfoques estructurados para el diseo de base de datos, a menudo se subestiman el tiempo o los recursos necesarios para aun proyecto de base de datos, las bases de datos son inadecuadas o ineficientes en relacin a las demandas de la aplicacin, la documentacin es limitada y el manteni-miento es difcil.

[] Muchos de estos problemas se deben a la falta de una claridad que permita en-tender la naturaleza exacta de los datos, a un nivel conceptual y abstracto. En mu-chos casos, los datos se describen desde el comienzo del proyecto en trminos de las estructuras finales de almacenamiento; no se da peso a un entendimiento de las propiedades estructurales de los datos que sea independiente de los detalles de la rea-lizacin.[] El diseo de una base de datos es un

36



proceso complejo que abarca decisiones a muy distintos niveles. La complejidad se controla mejor si se descompone el proble-ma en subproblemas y se resuelve cada uno de estos subproblemas independiente-mente, utilizando tcnicas especficas. As, el diseo de una base de datos se descom-pone en diseo conceptual, diseo lgico y diseo lgico.

A continuacin se describe cada uno de los diseos:Diseo conceptual parte de las especifica-ciones de requisitos de usuarios y su resul-tados es el esquema conceptual de la base de datos. Un modelo conceptual es una descripcin de alto nivel de la estructura de la base de datos, independientemente del SMBD que se vaya a utilizar para mani-pularla. Este modelo es un lenguaje que se utiliza para describir esquemas conceptua-les; tiene por objetivo, describir el conteni-do de informacin de la base de datos y no las estructuras de almacenamiento que se necesitarn para manejar esta informacin. Diseo lgico parte del esquema concep-tual y da como resultado un esquema l-gico, el cual es una descripcin de las ba-ses de datos en trminos de las estructuras de datos que puede procesar un tipo de SMBD. Este modelo es un lenguaje usado para especificar esquemas lgicos (modelo relacional, modelo de red). El diseo lgico depende del tipo de SMBD que se vaya a utilizar, no depende del producto en con-creto. Diseo fsico parte del esquema lgico y da como resultado un esquema fsico, es cual es una descripcin de la implemen-tacin de una base de datos en memoria secundaria: las estructuras de almacena-

miento y los mtodos utilizados para tener un acceso eficiente a los datos. Por ellos el diseo fsico depende del SMBD concreto y del esquema fsico se expresa mediante su lenguaje de definicin de datos.

MODELO DE DATOS

Para describir la estructura de una base de datos es necesario definir el concepto de modelo de datos, el cual es:una coleccin de herramientas concep-tuales para describir datos, relaciones entre ellos, semntica asociada a los datos y restricciones de consistencia (Korth & Silberschatz, p. 6). Tomando lo dicho por Castao & Piattini (2000) Los modelos de datos soportados por los SGBD no suelen ofrecer, dado su bajo nivel de abstraccin, los mecanis-mos suficientes para captar la semntica del mundo real, por lo que surgen modelos conceptuales, ms ricos semnticamente, que facilitan la labor del diseador ayudn-dole en su comunicacin con el usuario. Estos modelos conceptuales se utilizan para representar la realidad a un alto nivel de abstraccin, al mismo tiempo se pueden construir una descripcin de la realidad f-cil de entender.

En el diseo de base de datos se usan pri-mero los modelos conceptuales para lograr una descripcin de alto nivel de la realidad.

MODELO ENTIDAD-RELACIN (E-R)

Est basado en una percepcin del mundo real consistente en objetos bsicos llama-dos entidades y de relaciones entre obje-tos. Se desarroll para facilitar el diseo de

Bases de Datos

37


base de datos permitiendo la especificacin de un esquema de la empresa que represen-ta la estructura lgica completa de una base de datos.

Los modelos de datos soportados por los SGBD debido a su bajo nivel de abstraccin, no suelen ofrecer mecanismos para captar el mundo real, por lo que surgen los modelos conceptuales, entre los cuales encontramos el modelo entidad - relacin.

El modelo entidad-relacin (E-R) propuesto por Peter Chen en 1970 presenta el modelo como una vista unificada de datos. Este modelo se centra en la estructura lgica y abs-tracta de los datos, como representacin del mundo real, independiente de las caracte-rsticas fsicas.

Originalmente el modelo E-R solo incluan los conceptos de entidad, relacin y atributos, ms tarde, se aadieron otros conceptos, como los atributos compuestos y las jerarquas de generalizacin, en lo que se ha denominado modelo entidad relacin extendido.

2.1 CONCEPTOS BSICOS DEL MODELO ENTIDAD-RELACIN (E-R)

Hay tres nociones bsicas que emplea el modelo de datos E-R: conjunto de entidades, conjunto de relaciones y atributos.

2.1.1 Entidades

Una Entidad es cualquier tipo de objeto o concepto sobre el que se recoge informacin: cosa, persona, concepto abstracto o suceso. Una entidad tiene un conjunto de propie-dades y valores para algn conjunto de propiedades pueden identificar una entidad de formas unvoca. Por ejemplo, el cdigo 1.102.345.678 que representa a un estudiante de una institucin educativa. Anlogamente, el cdigo 6B que representa el grado al que pertenece un estudiante es una entidad que identifica a que grado pertenece ese estudiante. Una entidad puede ser concreta, como una persona o un libro o puede ser abstracta, como un prstamo, unas vacaciones, o una anotacin.

Las entidades se representan grficamente mediante rectngulos y su nombre aparece en el interior (ver figura 2.1). Un nombre de entidad slo puede aparecer una vez en el esquema conceptual.

Figura 2.1

38



Existen dos clases de entidades:

Fuerte o regular: Las ocurrencias de un tipo de entidad regular tienen existencia propia. Se representa con un rectngulo como se ha visto anteriormente. Es aquella que puede ser identificada unvocamente sin participar en la relacin.

Dbil: Es una entidad cuya existencia depende de la existencia de otra entidad. Si eli-mina una ocurrencia del tipo de entidad regular, desaparecen tambin con ella todas las ocurrencias de la entidad dbil dependiente de la misma. Un tipo de entidad dbil se representa con dos rectngulos concntricos con su nombre en el interior (ver figura 2.2) Por ejemplo si se borra un estudiante, con el desaparece las anotaciones registradas, ya que la existencia de una anotacin de un estudiante pierde sentido si este estudiante no est en la base de datos.

Figura 2.2

2.1.2 Relaciones

Es una correspondencia o asociacin entre dos o ms entidades. Cada relacin tiene un nombre que describe su funcin. Por ejemplo, se puede definir una relacin que asocie a un estudiante Mara con la anotacin A-1. Esta relacin especifica que Mara tiene una anotacin con cdigo A-1. La forma de representar las relaciones es mediante un rombo en el cual se escribe el nombre de la relacin. En la figura 2.3 se observa la relacin entre ESTUDIANTE y ANOTACIN.

Figura 2.3

Figura 2.3

Las relaciones se caracterizan por tener un nombre, con el cual identificamos de forma nica el tipo de relacin y mediante el cual la referenciamos; y grado, que es el nme-ro de entidades que participan en el tipo de relaciones. Puede ser de grado 2 (binaria) cuando se asocian dos tipos de entidades, de grado 3 (ternarias) cuando se asocian tres tipos de entidades o en general de grado n. La relacin mostrada en la figura 2.3 es de grado 2.

Bases de Datos

39


2.1.3 Atributos.

Describen las propiedades que posee cada miembro de un conjunto de entidades. Gr-ficamente los atributos se representan mediante el texto descriptivo dentro de las en-tidades o relaciones a las que pertenecen. As el tipo de entidad ESTUDIANTE tiene como atributos el IDEstudiante, Nombre, FechadeNacimiento, LugarNacimiento, Genero GradoEscolar, Jornada, DirectordeGrupo, etc.; y los atributos de la entidad ANOTACIN IdAnotacion, IdEstudiante, Fecha, Observacion, etc. Cada atributo tiene un conjunto de valores asociados denominados dominio, el cual se define como los valores posibles que puede tomar un atributo. Puede haber varios atribu-tos definidos sobre un mismo dominio. Los atributos pueden ser simples o compuestos. Los atributos simples solo tiene un componente, que no se puede dividir en partes pe-queas que tengan un significado propio y un atributo compuesto son aquellos con varios componentes, cada uno con un significado por s mismo. Y grficamente se representan por medio de una elipse.

Figura 2.4

Recuerde que: las lneas son las que unen los atributos con las entidades y las entidades con las relaciones.

ACTIVIDAD 1

Identifica las posibles entidades de una base de datos de una biblioteca escolar, luego mira la relaciones que existen entre cada una de las entidades que identificaste y por ultimo escribe los atributos de esas entidades.

40



2.2 RESTRICCIONES DE INTEGRI-DAD EN EL MODELO ER

De acuerdo a Silberschatz, Korth & Sudars-han (2002), un esquema de desarrollo E-R puede definir ciertas restricciones a las que los contenidos de la base de datos se deben adaptar. A continuacin se describi-rn las correspondencias de cardinalidades y las restricciones de participacin.

2.2.1 Correspondencia de cardina-lidades Las correspondencias de cardinalidades tambin denominada razn de cardinalida-des, expresa el nmero de entidades a las que otra entidad puede estar asociada.

La cardinalidad con la que una entidad participa en una relacin especfica es el nmero mnimo y el nmero mximo de correspondencia en las que puede tomar parte cada ocurrencia de dicha entidad. La participacin de una entidad en una rela-cin es obligatoria (total) si la existencia de cada una de sus ocurrencias requiere la existencia de al menos una ocurrencia de la otra entidad participante, si no, la partici-pacin es opcional (parcial).

A continuacin se toman la corresponden-cia de cardinalidad de las relaciones bina-rias dadas por Korth & Silberschatz (2002), los cuales enuncia que para un conjunto de entidades binarias R entre los conjuntos de entidades A y B, la correspondencia de car-dinalidades debe ser una de las siguientes:Uno a uno (1:1): Una entidad en A se

asocia con a lo sumo una entidad de B, y una entidad de B se asocia con a lo sumo una entidad en A. Figura 2.4

Figura 2.4

Uno a Varios (1 a N): Una entidad en A se asocia con cualquier nmero de enti-dades en B (ninguna o varios). Una en-tidad en B, sin embargo, se puede aso-ciar con cualquier nmero de entidades (ninguna o varias) en A. Figura 2.5

Figura 2.5

Varios a uno (N a 1): Una entidad en A se asocia con a lo sumo una entidad en B. Una entidad en B, sin embargo, se puede asociar con cualquier nmero de entidades (ninguna o varias) en A. Figura 2.6

Bases de Datos

41


uno a varios, pero caso contrario es que una o varias anotaciones solo puede perte-necer a un estudiante entonces el conjunto de relaciones anotacin a estudiante es de varios a uno.

ACTIVIDAD 2 Con el ejercicio realizado en la actividad 1, identifique las cardinalidades entre cada una de las entidades que usted identifico para la base de datos de una biblioteca es-colar.

2.2.2 Restriccin de participacin

Las restricciones pueden limitar los tipos de estructuras que es imposible representar mediante un cierto modelo de datos, o bien permiten restringir los valores que pueden tomar ciertos atributos o imponen limitacio-nes al tipo de correspondencia u otras ca-ractersticas de las relaciones.Segn lo propuesto por Silberschatz, Korth & Sudarshan (2000), la participacin de un conjunto de entidades E en un conjunto de relaciones R se dice que es total si cada entidad en E participa al menos en una re-lacin en R. Si solo algunas entidades en E participan en relaciones en R, la partici-pacin del conjunto de entidades E en la relacin R se llama parcial.

2.3 CLAVES

Es importante especificar como se distin-guen las entidades y las relaciones. Con-ceptualmente, las entidades y las relacio-nes individuales son distintas; peor desde la perspectiva de las bases de datos, la di-ferencia entre ellas se expresa en trminos de los atributos.

Figura 2.6

Varios a Varios (N a N): Una entidad en A se asocia con cualquier nmero de entidades (ninguna o varias) en B, y una entidad en B se asocia con cual-quier nmero de entidades (ninguna o varias) en A. Figura 2.7

Figura 2.7

Cabe aadir que la correspondencia de cardinalidades apropiadas para un conjun-to de relaciones particular depende obvia-mente de la situacin del mundo real que se est modelando.

Para ejemplarizar lo anterior, miremos la siguiente situacin. En el observador del estudiante un estudiante puede tener mu-chas anotaciones, entonces el conjunto de relaciones de estudiante a anotacin es de

42



Por tal motivo como lo expresan: Silberschatz, Korth & Sudarshan (2000), los valo-res de los atributos de una entidad deben ser tales que permitan identificar un-vocamente a la entidad, esto quiere decir que, no se permite que ningn par de entidades tengan exactamente los mismos valores de sus atributos.

Por lo que el concepto de clave nos permite hacer estas distinciones. Una clave, permite identificar un conjunto de atributos suficientes para distinguir las entidades entre s. Las claves tambin ayudan a identificar a las relaciones y as distinguir las relaciones entre s.

Existen varios tipos de claves en las cuales encontramos:

Superclave: es un conjunto de uno o ms atributos que, formados colectivamente, permiten identificar de forma nica una entidad.

Claves Candidatas: Son todos aquellos atributos que son nicos y por ende pueden cumplir la funcin de identificar un registro unvocamente. Por ejemplo, en la entidad Estudiante, tenemos un atributo denominado IdEstudiante el cual es nico para cada estudiante. Este trmino es aplicado a casi todas las claves naturales.

Claves primarias: se llama as al campo o los campos que son finalmente designa-dos para individualizar el registro. Pueden ser naturales o artificiales

Clave Natural: Se refiere a atributos ya existentes en la entidad a modelar, que son adecuados para identificar unvocamente a un registro, como lo nmeros de iden-tificacin, los cdigos. Se dividen en Simples (compuesta por un nico atributo) o Compuestas (conformadas por varios campos, como por ejemplo, tipo de documento y numero de documento).

Clave Artificial: Es un campo que contiene un valor que no se desprende de los atri-butos reales de la entidad a modelar, sino que ha sido creado especficamente con el objetivo de individualizar un registro. Por lo general, suele ser una secuencia de nmeros nicos y consecutivos. En la mayora de los casos se considera la solucin ms adecuada para generar la clave primaria de una tabla, en especial ante la ausen-cia de claves candidatas.

Claves foranes: Son crticas para mantener la integridad de las relaciones entre enti-dades. Una clave fornea o clave ajena (o Foreign Key FK) es una limitacin referen-cial entre dos tablas. La clave fornea identifica una columna o grupo de columnas en una tabla (tabla hija o referendo) que se refiere a una columna o grupo de columnas en otra tabla (tabla maestra o referenciada). Las columnas en la tabla referendo de-ben ser la clave primaria u otra clave candidata en la tabla referenciada.

Bases de Datos

43


2.4 DIAGRAMA ENTIDAD-RELACIN (E-R)

Los diagramas E-R constituyen la representacin grfica de las entidades y relaciones necesarias para construir el modelo de datos asociado a la situacin del mundo real que se quiere representar en la base de datos a disear. Tomando lo dicho por Gonzales (2011), los diagramas E-R sirven para detectar incon-gruencias en el modelo. Esto sirve para iluminar puestos oscuros; si hemos comprendido o no el modelo correctamente o si quizs dicho modelo tiene algn posible fallo o cues-tin organizativa que haya podido pasar desapercibida. Un anlisis del modelo E-R, nos indica tambin en qu orden debe llenarse los datos en las tablas. Una cardinalidad 1 a N nos indica que primero debemos llenar la tabla con la cardinalidad 1 y despus la tabla con la cardinalidad N para respetar la coherencia de los datos. Se debe tener encuenta que el anlisis y diseo del modelo E-R es mejor trabajarlo en papel y realizar un bosquejo de entidades, relaciones y atributos y como estos interac-tan entre s, tambin si es posible debatir el modelo entre varios compaeros para com-partir las ideas y tener una mejor visin de cmo es el modelado que se est diseando. La diagramacin del modelo E-R es simple y clara, recuerde que los principales compo-nentes de un diagrama E-R son:

Rectngulos, que representa las entidades.Elipses, que representan atributos.Rombos, que representan relaciones.Lneas, que unen atributos a entidades y entidades a relaciones.Elipses Dobles, que representan atributos multivalorados.Elipses discontinuas, que representan atributos derivados. Lneas dobles, que indican participacin total de una entidad en un conjunto de rela-

ciones.Rectngulos Dobles, que representa conjuntos de entidades dbiles.

ACTIVIDAD 3

Defina cada una de las claves que identifican cada una de las entidades de la base de datos de una biblioteca escolar.

44



Consideremos el diagrama E-R de la figura 2,8 que se muestra a continuacin:

Figura 2,8

Consta de dos entidades Estudiante y Docente_DirGrupo, relacionadas a travs de una relacin binaria tiene; los atributos de la entidad Estudiante son: IdEstudinate, NombreA-pellido, Grado y los atributos de la entidad Docente_DirGrupo son: IdDocente, Nombre-Apellido, GardoAcargo, cabe anotar que los atributos subrayados son las clave primara de cada entidad respectivamente.

Ahora, para ilustrar la cardinalidad, tomemos como ejemplo lo siguiente: un estudiante tiene un solo docente director de grupo. Tenemos una entidad llamada Estudiante y una entidad Docente_DirGrupo. Cada estudiante tiene un nico docente director de grupo.

La relacin grficamente representada es:

Figura 2,9

La raya vertical que se cruza con la relacin junto al rectngulo de Docente_DirGrupo simboliza la cardinalidad. Quiere decir 1.En el otro lado, en la entidad Estudiante, la cardinalidad es muchos o N. Por tanto, tene-mos un esquema de 1 a N; cada docente director de grupo tiene al menos un estudiante a cargo; y en el sentido contrario indica que no hay un estudiante que no tenga un director de grupo.

Ahora veamos el siguiente ejemplo, varios escritores se juntan para escribir un libro, Juan ha escrito dos libros por separado y Pedro ha escrito tres. Juan y Pedro deciden unirse para escribir un solo libro entre los dos. La relacin se representa de la siguiente forma:

Bases de Datos

45


Figura 2,10En este caso tenemos una relacin de M a N (muchos a muchos), un escritor pudo haber escrito uno o ms libros y un libro puede estar escrito por uno o ms escritores. En este caso es una relacin dbil, no directa.

Puede haber relaciones de cardinalidad cero. Este caso lo podemos observar en el si-guiente ejemplo, una empresa vende palos de golf y decide abrir mercado en Francia y obtiene una lista de empresarios y directivos de compaas petroleras. Esta empresa fabricante de palos de golf pretende aadir a sus clientes actuales (clientes que ya han comparado productos) un grupo de posibles clientes potenciales que an no han compra-do nada, por tanto, an o han enviado pedidos. Entonces estos son clientes potenciales. Se representa de la siguiente forma:

Figura 2,11

Esta relacin indica que un cliente puede tener cero, uno o ms pedidos.

En la figura 2,12 muestra cmo se pueden representar atributos compuestos en el mo-delo E-R., podemos observar como el atributo Nombre, con atributos componentes Pri-merNombre, SegundoNombre, PrimerApellido, SegundoApellido, reemplazan el atributo simple NombreApellido (este puede ser observado en la Figura 2,8) de la entidad Estu-diante. Tambin se puede observar el atributo compuesto direccin, cuyos atributos com-ponentes son Municipio, Barrio, Calle, que reemplaza el atributo direccin. En la misma figura se muestra un atributo multivalorado, Telfono, graficado por una elipse doble y un atributo derivado Edad que es representado por una elipse discontinua.

46



Figura 2,12

2.5 CARACTERSTICA DEL MODELO E-R EXTENDIDO

Aunque los conceptos bsicos de E-R pueden modelar la mayora de las caractersticas de las bases de datos, algunos aspectos de una base de datos pueden ser ms adecua-damente expresados mediante ciertas extensiones del modelo E-R bsico. En este apar-tado se discuten las caractersticas E-R extendidas de especializacin, generalizacin, conjuntos de entidades de nivel ms alto y ms bajo, herencia de atributos y agregacin.

2.5.1 Especializacin

Un conjunto de entidades puede incluir subgrupos de entidades que se diferencian de alguna forma de las otras entidades del conjunto. Por ejemplo, un subconjunto de enti-dades en un conjunto de entidades puede tener atributos que no son compartidos por todas las entidades del conjunto de entidades. El modelo E-R proporciona una forma de representacin de estos grupos de entidades distintos.

Considrese el conjunto de entidades Familiar con atributos nombre, direccin, telfono. Un acudiente puede clasificarse adems como: padre y acudiente.

Cada uno de los tipos de la entidad Familiar se describe mediante un conjunto de atributos que incluyen los atributos de la entidad Familiar ms otros posibles atributos adicionales. Por ejemplo, la entidad Padre se puede describir mediante el atributo IdPadre, mientras que la entidad Acudiente se puede describirse mediante el atributo IdAcudiente. El pro-ceso de designacin de subgrupos dentro de una entidad se denomina especializacin. La especializacin de Familiar permite distinguir si el familiar es el padre del estudiante o el acudiente, entendiendo que el acudiente es distinto al ncleo familiar primario (madre y padre). Se puede aplicar repetidamente la especializacin para refinar el esquema de diseo. Ver Figura 2,13.

Bases de Datos

47


Figura 2,13

Se debe tener en cuenta que las entidades se pueden especializar por ms de una carac-terstica distintiva. Por ejemplo, la caracterstica distintiva entre una entidad empleado es el trabajo que realiza el empleado. Otra especializacin coexistente podra estar basada en si la persona es un trabajador temporal o fijo, resultado en los conjuntos de entidades empleado-temporal y empleado-fijo. Cuando se forma ms de una especializacin de un conjunto de entidades, una entidad en particular puede pertenecer a varias especializa-ciones. Por ejemplo, una empleada dada puede ser una empleada temporal y secretaria. En trminos de un diagrama E-R, la especializacin se representa mediante un compo-nente triangular etiquetado ES. La etiqueta ES representa, por ejemplo, que un cliente es una persona. La relacin ES se puede llamar tambin relacin superclase-subclase. Los conjuntos de entidades de nivel ms alto y ms bajo se representan como conjuntos de entidades regulares, es decir, como rectngulos que contienen el nombre del conjunto de entidades.

ACTIVIDAD 4

1. Diagrame el ejemplo del prrafo anterior.2. De la base de datos biblioteca escolar determine una entidad y describa que espe-

cializacin tiene, luego grafquela.

48



2.5.2 Generalizacin

En un tipo de entidades E es una generalizacin de un tipo de entidades R cuando los atributos de E estn incluidos en los atributos de R. En la figura 2,14, podemos observar que: El tipo de entidad Familiar con atributos IdFamiliar, Direccin y Telfono, es una ge-

neralizacin de la entidad Padre, que tiene como atributo IdPadre. El tipo de entidad Familiar con atributos IdFamiliar, Direccin y Telfono, es una ge-

neralizacin de la entidad Acudiente, que tiene como atributo IdAcudiente.La entidad Acudiente puede ser una generalizacin de los tipos de entidades Tos,

Abuelos, ICBF.

Figura 2,14

Se debe tener en cuenta que, la idea de generalizacin esta prxima a la de herencia en la programacin orientada a objetos.

ACTIVIDAD 5

1. Consulte que es la programacin orientada a objetos y realice un cuadro sinp-tico.

2. Defina si dentro de las entidades de la base de datos de la biblioteca escolar se puede representar una generalizacin, si es as, grafquela.

Bases de Datos

49


2.5.3 Agregacin

El modelo E-R no permite establecer relaciones entre relaciones. La agregacin consiste en considerar un conjunto de componentes (tipos de entidades o tipos de relaciones) como si fueran un nico tipo de entidades. Su representacin grfica es un rectngulo donde se incluyen todos los componentes de la agregacin.

Una limitacin del modelo E-R es que no resulta posible expresar relaciones entre rela-ciones. Para ilustrar la necesidad de tales construcciones tomemos como ejemplo el si-guiente enunciado, Queremos gestionar partidos de un deporte. Cada partido tiene lugar entre dos equipos (el que juega en casa y el que juega fuera) y tiene un resultado.

A cada partido le corresponde tambin un rbitro. Nos interesa determinar:Qu equipos han jugado entre s y con qu resultado.Quien ha arbitrado cada partido.

La representacin grfica del enunciado es el siguiente:

Figura 2,15

Si es necesario incluir las empresas que publicitan sus productos en un partido, sera necesario introducir un tipo de entidad Empresas y un tipo de relacin Anuncia. Anuncia debera relacionar Empresas con Partidos, pero no existe esta entidad. La posibilidad, es crear una nueva entidad ternaria entre Equipos y Empresas, pero esto dara lugar a redundancia en los atributos de Partido. Esto se soluciona realizando una agregacin denominada Partidos, que se tratara como un tipo de entidad y que puede relacionarse con Empresas. Ver Figura 2,16.

50



Figura 2,16

ACTIVIDAD 6

1. Consulte sobre herencia de atributos y las restricciones sobre las generalizaciones.2. Considere la relacin ternaria trabaja-en con las e entidades Empleado, Su-

cursal y Trabajo, se desea registrar los directores para las tareas realizadas por un empleado de una sucursal; es decir, se desean registrar directores por com-binaciones (Empleado, Sucursal, Trabajo), asumiendo que existe una enti-dad Director. Represente grficamente esta situacin utilizando la agregacin.

2.5.4 Notaciones alternativas del modelo E-R

En la figura 2,17 se resume el conjunto de smbolos que usan para el diseo de los dia-gramas del modelo E-R. Cabe aadir que no hay un estndar universal para la diagra-macin del modelo E-R, en la figura 2,17, se muestra los smbolos utilizados en el modelo E-R.

Bases de Datos

51


Figura 2,17Tomada del libro Fundamentos de base de datos, cuarta edicin.

Para las restricciones de cardinalidad se pueden indicar de varias formas, ver figura 2,18. Las etiquetas * y 1 en los arcos que salen de las relaciones se usan a menudo para deto-nar relaciones varios a varios, uno a uno y varios a uno. En otra notacin alternativa de la figura los conjuntos de relaciones se representan por lneas entre conjuntos de entidades sin rombos; solo se pueden modelar de formas relaciones binarias. Las restricciones de cardinalidad en esta notacin se muestran por la notacin pata de gallo, como se puede observar en la figura.

52



Figura 2,18

Tomada del libro Fundamentos de base de datos, cuarta edicin.

2.6 DISEO DE UN ESQUEMA DE BASES DE DATOS E-R

El modelo de datos E-R proporciona un alto grado de flexibilidad en el diseo de un es-quema de base de datos para modelar una situacin dada del mundo real. Entre las de-cisiones que toma un diseador de base de datos estn las expuestas por Silberschatz, Korth & Sudarshan (2002):Si se usa un atributo o un conjunto de entidades para representa un objeto.Si un concepto del mundo real se expresa ms exactamente mediante un conjunto de

entidades o mediante un conjunto de relaciones.Si se usa una relacin ternaria o un par de relaciones binaras.Si se usa un conjunto de entidades fuertes o dbiles; un conjunto de entidades fuer-

tes y sus conjuntos de entidades dbiles dependientes se pueden considerar como un objeto en la base de datos, debido a que la existencia de las entidades dbiles depende de la entidad fuerte.

Si el uso de la generalizacin es apropiado; la generalizacin, o una jerarqua de re-laciones ES, contribuye a la modularidad por permitir que los atributos comunes de conjuntos de entidades similares se representen en un nico lugar en un diagrama E-R.

Si el uso de la agregacin es apropiado, la agregacin agrupa una parte de un diagra-ma E-R en un nico conjunto de entidades, permitiendo tratar el conjunto de entida-des de la agregacin como una unidad nica sin importar los detalles de su estructura interna.

Tenga en cuenta que para modelar una base de datos se necesita conocer y entender lo que se est modelando para tomar las decisiones anteriormente planteadas.

Bases de Datos

53


2.6.1 Metodologa de diseo

El primer paso en el diseo de una base de datos es la produccin del esquema conceptual. Normalmente, se construyen varios esquemas conceptuales, cada uno para representar las distintas visiones que los usuarios tienen de la informacin. Cada una de estas visiones suelen corresponder a las diferentes reas funcionales de la em-presa como, por ejemplo, produccin, ven-tas, recursos humanos, etc.

Estas visiones de la informacin, denomi-nadas vistas, se pueden identificar de va-rias formas. Una opcin consiste en exami-nar los diagramas de flujo de datos, que se pueden haber producido previamente, para identificar cada una de las reas funciona-les. La otra opcin consiste en entrevistar a los usuarios, examinar los procedimientos, los informes y los formularios, y tambin observar el funcionamiento de la empresa.

A los esquemas conceptuales correspon-dientes a cada vista de usuario se les de-nomina esquemas conceptuales locales. Cada uno de estos esquemas se compo-ne de entidades, relaciones, atributos, do-minios de atributos e identificadores. El esquema conceptual tambin tendr una documentacin, que se ir produciendo durante su desarrollo. Las tareas a realizar en el diseo conceptual son las siguientes: Identificar de entidades, Identificar de rela-ciones, Identificar los atributos y asociarlos

estas especificaciones se buscan los nom-bres o las caractersticas que se mencionan (por ejemplo: cdigo del estudiante, nom-bre del estudiante, grado, identificacin del docente, direccin del docente, cdigo de la anotacin, fecha de la anotacin). Tam-bin se buscan objetos importantes como personas, lugares o conceptos de inters, excluyendo aquellos nombres que slo son propiedades de otros objetos. Por ejemplo, se pueden agrupar el cdigo del estudiante con nombre del estudiante en una entidad denominada Estudiante, y agrupar la identi-ficacin del docente con nombre del docen-te en una entidad llamada Docente y cdi-go de anotacin con fecha de anotacin en la entidad Anotacin.

Otra forma de identificar las entidades es buscar aquellos objetos que existen por s mismos. Por ejemplo, Estudiante es una entidad porque los estudiantes existen, se-pamos o no sus nombres, direcciones y te-lfonos.

A veces, es difcil identificar las entidades por la forma en que aparecen en las especificaciones de requisitos. A veces se habla utilizando ejem-plos o analogas. En lugar de hablar de Estu-diantes o Docente en general, se hablan de personas concretas, o bien, hablan de los puestos que ocupan esas personas.No siempre es obvio saber si un objeto es una entidad, una relacin o un atributo. Por ejemplo cmo se podra clasificar matri-monio? Pues de cualquiera de las tres for-mas. El anlisis es subjetivo, por lo que dis-tintos diseadores pueden hacer distintas interpretaciones, aunque todas igualmente vlidas. Todo depende de la opinin y la experiencia de cada uno. Usted como di-seador de una base de datos debe tener una visin selectiva y clasificar las cosas que observan dentro del contexto en el

2.6.2.1 Identificar las entidades

En primer lugar hay que definir los principa-les objetos que interesan al usuario. Estos objetos sern las entidades. Una forma de identificar las entidades es examinar las es-pecificaciones de requisitos de usuario. En

54



que se encuentra. A partir de unas especi-ficaciones de usuario es posible que no se pueda deducir un conjunto nico de entida-des, pero despus de varias iteraciones del proceso de anlisis, se llegar a obtener un conjunto de entidades que sean adecuadas para el sistema que se ha de modelar.Conforme se van identificando las entida-des, se les dan nombres que tengan un sig-nificado. Los nombres de las entidades y sus descripciones se anotan en el dicciona-rio de datos. Cuando sea posible, se debe anotar tambin el nmero aproximado de ocurrencias de cada entidad. Si una enti-dad se conoce por varios nombres, stos se deben anotar en el diccionario de datos como alias o sinnimos.

2.6.2.2 Identificar relaciones

Una vez definidas las entidades, se de-ben definir las relaciones existentes entre ellas. Del mismo modo que para identificar las entidades se buscaban nombres en las especificaciones de requisitos, para iden-tificar las relaciones se suelen buscar las expresiones verbales (por ejemplo: Estu-diante tiene docente director de grupo, do-cente realiza anotaciones, estudiante tiene anotaciones). Si las especificaciones de re-quisitos reflejan estas relaciones es porque son importantes para el modelo que se est desarrollando y, por lo tanto, se deben re-flejar en el esquema conceptual.

Es muy importante repasar las especifi-caciones para comprobar que todas las relaciones, explcitas o implcitas, se han encontrado. Si se tienen pocas entidades, se puede comprobar por parejas si hay al-guna relacin entre ellas. De todos modos, las relaciones que no se identifican ahora se suelen encontrar cuando se valida el esquema con las transacciones que debe soportar.

Una vez identificadas todas las relaciones, hay que determinar la cardinalidad mnima y mxima con la que participa cada enti-dad en cada una de ellas. De este modo, el esquema representa de un modo ms explcito la semntica de las relaciones. La cardinalidad es un tipo de restriccin que se utiliza para comprobar y mantener la calidad de los datos. Estas restricciones son aserciones sobre las entidades que se pueden aplicar cuando se actualiza la base de datos para determinar si las actualiza-ciones violan o no las reglas establecidas sobre la semntica de los datos.

Conforme se van identificando las relacio-nes, se les van asignando nombres que tengan significado para el usuario. En el diccionario de datos se anotan los nombres de las relaciones, su descripcin y las car-dinalidades con las que participan las enti-dades en ellas.

2.6.2.3 Identificar los atributos y asociarlos a las entidades

Al igual que con las entidades, se buscan nombres en las especificaciones de re-quisitos. Son atributos los nombres que identifican propiedades, cualidades, identi-ficadores o caractersticas de entidades o relaciones, lo ms sencillo es preguntarse, para cada entidad y cada relacin, qu in-formacin se quiere saber de...?.

Al identificar los atributos, hay que tener en cuenta si son simples o compuestos. Por ejemplo, el atributo direccin puede ser simple, teniendo la direccin completa como un solo valor: `La Selva calle 7, Sin-celejo; o puede ser un atributo compuesto, formado por la calle (`Nario), el nmero (`7) y ciudad (`Sincelejo). El escoger entre

Bases de Datos

55


atributo simple o compuesto depende de los requisitos del modelo que se est cons-truyendo. Si el usuario no necesita acceder a cada uno de los componentes de la direc-cin por separado, se puede representar como un atributo simple. Pero si el usuario quiere acceder a los componentes de for-ma individual, entonces se debe represen-tar como un atributo compuesto.

Tambin se deben identificar los atributos derivados o calculados, que son aquellos cuyo valor se puede calcular a partir de los valores de otros atributos. Por ejemplo, la fecha de nacimiento, el nmero de estu-diantes de un grado. Si se hace, se debe indicar claramente que el atributo es deri-vado y a partir de qu atributos se obtiene su valor.

Cuando se estn identificando los atribu-tos, se puede descubrir alguna entidad que no se ha identificado previamente, por lo que hay que volver al principio introducien-do esta entidad y viendo si se relaciona con otras entidades.

Es muy til elaborar una lista de atributos e ir eliminndolos de la lista conforme se va-yan asociando a una entidad o relacin. De este modo, uno se puede asegurar de que cada atributo se asocia a una sola entidad o relacin, y que cuando la lista se ha aca-bado, se han asociado todos los atributos.Hay que tener mucho cuidado cuando pa-rece que un mismo atributo se debe asociar a varias entidades. Esto puede ser por una de las siguientes causas:

Se han identificado varias entidades, cuando, de hecho, pueden represen-tarse como una sola entidad. En este

caso, se puede escoger entre introducir una jerarqua de generalizacin, o de-jar las entidades que representan cada uno de estas.

Se ha identificado una relacin entre entidades. En este caso, se debe aso-ciar el atributo a una sola de las enti-dades y hay que asegurarse de que la relaci

base de datos-base de datos.pdf

Documents