03 sesion modelamiento de datos.- diseño conceptual

7/17/2019 03 Sesion Modelamiento de Datos.- Diseo Conceptual

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1 /62[ EAP INGENIERA DE SISTEMAS ] UCV - ATE

FACULTAD DE INGENIERAEAP DE INGENIERA DE SISTEMAS

MODELAMIENTO DE DATOS.-

DISEO CONCEPTUAL

SESIN 3

GESTIN DE DATOS E INFORMACIN


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CONTENIDOS Temas Previos

PARTE IDiseo Conceptual de una Base de Datos

El Modelado de Datos.- Abstraccin,mecanismos

El Modelo Entidad Relacin

UML vs. ERE

PARTE IIDiagramas Entidad-Relacin (D-ER) Ejercicios


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TEMAS PREVIOS

Sistemas Gestores de Base de

Datos Base de Datos

Modelo de Negocio

Requerimientos


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Cmo Diseo la Base de Datos ?

Interaccin con el sistema

Usuarios

Requerimientos

Sistema

BASEDATOS


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Etapas para el Diseo de una Base de Datos

(I)

DISEO CONCEPTUAL

(II)

DISEO LOGICO

DISEO FISICO DE LA BASE DE DATOS

(III)BASE

DATOS

Requerimientos deInformacin


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Etapas para el Diseo de una Base de Datos

DISEO CONCEPTUAL

Requerimientos de Informacin

Cliente Producto Documentos

DISEO LOGICO

RED RELACIONAL OO

DISEO FISICO DE LA BASE DE DATOSORACLE DB2ACCESSSQL Server MYSQL INFORMIX

Usuarios

y Clientes


7/707 /62[ EAP INGENIERA DE SISTEMAS ] UCV - ATE

Los Protagonistas

Probador

Desarrollador

Arquitecto

Jefe deProyectos

Analista deNegocio

Profesional deBase de Datos

Diseador

Proyecto

Sistema de Informacin



Planeamiento

Anlisis

Diseo

Desarrollo

Mantenimiento

Requerimientos InicialesEstudio de Factibilidad

Requerimientos de usuario

Evaluacin del sistema actualDiseo Lgico del Sistema

Detalle de lasespecificaciones del Sistema

Codificacin, testing, ajustes.

Instalacin, Tunning

EvaluacinMantenimiento: evolutivo ycorrectivo

Ciclo de Vida del Desarrollode Sistemas

FASES ACCIONES



Diseo de la BD

Implementacin

Testing yEvaluacin

Operacin

Mantenimiento yEvaluacin

Diseo ConceptualSeleccin del SGBD DBMSDiseo Lgico y Fsico

Instalacin de la BDCreacin de la BDIngreso y Conversin de Datos

Testing de BDAfinamiento de BDEvaluacin de la BD y sus Aplicaciones

Flujos de Informacin

Aplicacin de CambiosCambios Asociados

Ciclo de Vida de la Basede Datos

DefinicionesIniciales

Anlisis de la Situacin de la CompaaIdentificacin de Problemas y RestriccionesDefinicin de ObjetivosDeterminacin del Alcance

FASES ACCIONES



PARTE IDiseo Conceptual de una

Base de Datos

DISEO CONCEPTUAL


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DISEO CONCEPTUAL

Proceso por el que se determina la organizacin deuna base de datos, incluidos su estructura,contenido y las aplicaciones que se han dedesarrollar.

El diseo de la base de datos se alimentafundamentalmente de:

Requerimientos

Reglas de Negocio

Diseo de una Base de Datos

DISEO CONCEPTUAL



DISEO CONCEPTUAL

MODELOS Se utilizan en todo tipo de ciencias. Simbolizan parte del mundo real Es un esquema mental (conceptual)

MODELOS DE DATOS Reproducen una informacin real que se desea

almacenar en un sistema informtico.

ESQUEMA Vista.- describe una parte de la BD para los

usuarios

Trminos y Conceptos

DISEO CONCEPTUAL



DISEO CONCEPTUAL

(1) Segn el Nivel o Vista de la BD.- Conceptual,- Lgico,

- Fsico

(2) Segn el Tipo de DBMS- Relacional,

- Jerrquico,- Red,- OO,- Objeto-Relacional

TIPOS DE MODELOS:

Trminos y Conceptos

DISEO CONCEPTUAL



El Modelado de Datos

DISEO CONCEPTUAL

El proceso de modelado se apoya enmecanismos de abstraccin :

Clasificacin

Agregacin Generalizacin

Las abstracciones ayudan a entender,clasificar y modelar la realidad y permiten

identificar clases

L Ab i DISEO CONCEPTUAL



La abstraccin se centra en las caractersticas esenciales de un objetoen relacin a la perspectiva del observador

La Abstraccin DISEO CONCEPTUAL

DISEO CONCEPTUAL



Mecanismos de Abstraccin

DISEO CONCEPTUAL

Clasificacin: (es_miembro_de)Define un concepto como una clase de objetosde la realidad con propiedades comunes

Representacin:

Ejemplos:

- En el caso de una persona: Nombre, Talla, Direccin,Peso, Color de Pelo, nmero de calzado.

- En el caso de una factura: nro, fecha, cliente, producto,cantidad, precio unitario, la unidad de medida.

DISEO CONCEPTUAL




DISEO CONCEPTUAL

Agregacin: (es_parte_de)Define una clase nueva a partir de otras querepresentan sus partes componentes

Representacin:

Ejemplos:- Por ejemplo una factura se define a partir de la claseproductos, vendedores y clientes. .

DISEO CONCEPTUAL




DISEO CONCEPTUAL

Generalizacin: (es_un)Define una relacin de subconjunto entre loselementos de 2 o + clases (herencia)

Representacin:

Ejemplos:- clientes naturales y clientes jurdicos: generalizamoscomo clientes .

DISEO CONCEPTUAL



El Modelo Entidad Relacin (E/R)

DISEO CONCEPTUAL

Ideado por Peter Chen (1976), A partir de 1988ANSI (Inst. Estndares Americano)

Modelo estndar para Crear Esquemas

Conceptuales de BD.Inicialmente slo inclua: entidad, relacin yatributos.

- Entidades: clases de objetos de la realidad- Interrelaciones: agregaciones de dos o ms entidades

- Atributos: propiedades bsicas de entidades ointerrelaciones

El Modelo E/R Extendido aade: atributoscompuestos, generalizaciones, .



Simbologadel Modelo

ER

DISEO CONCEPTUAL


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DISEO CONCEPTUAL

Simbologa del Modelo E/RE

DISEO CONCEPTUAL


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Del Modelo ERE al UMLDISEO CONCEPTUAL

DISEO CONCEPTUAL


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Terminologa UML vs. (E)ERDISEO CONCEPTUAL

UML Class Diagram

Class

Object

Attribute

Domain

Structured Domain

Operation

Association

Link

Multiplicities

EER Diagram

Entity Type

Entity

Attribute

Domain

Composite Attribute

~ [Derived Attribute]

Relationship Type

Relationship Instance

Cardinality & Participation


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PARTE II

Modelo Entidad Relacin

REGLAS DEMODELADOCONCEPTUAL


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Es un modelo de datos de alto nivel que se emplea en eldiseo conceptual de la base de datos. Percibe el mundoreal como objetos llamados entidades y las relacionesentre ellos. Especifica un esquema de la organizacinque representa la estructura lgica completa de una

base de datos.

CLIENTE ORDEN DE

COMPRA

coloca

CLIENTE ORDEN DECOMPRA

colocaEs colocada

Fue introducido por Peter Chen en 1976


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CONCEPTOS PRINCIPALES

ENTID D Es una cosa u objeto del mundo

real del quenos interesa almacenar informacin. Es distinguible detodos los dems objetos ( Ejemplo : de un grupo dealumnos, un alumno es una entidad )

TIPOS DE

REL CIONESson asociaciones entre dos o mas tipos deentidades que representan un hecho osituacin del mundo real. Ejem :Empleado pertenece a

departamento

TIPO DE ENTID DESdefine un conjunto deentidades queposeen los mismos atributos. Concepto til para

el diseo. Ejemplo : empleado, cliente,

proveedor

TRIBUTOS

son las propiedades especficasque describenla entidad. Por ejemplo la entidad empleado

puede ser descrita por su nombre, cargo ysueldo. Los atributos pueden tener valores.


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Tipo de entidades

Tipo de entidadesdbil

Relacin

Atributo

Atributoclave

Atributo multivaluado

Claveparcial( Corresponde a

una entidad dbil )


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Atributo compuesto

Atributo derivado

Participacin total de E2 enR

E1 E2R

E1 E2R1 N Cardinalidad 1:N para E1:E2 en

RE(min , max) Restriccin Estructural (min ,

max )de la participacin de E en RR


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1. Simples o compuestos

2. Monovaluados o Multivaluados3. Almacenados o Derivados

Atributo SimpleSon atributos que se visualizan o conceptualizan comoun solo valor. Ejemplo :

direccin

CLIENTE

Direccin= Angamos 1535-201,

Lima, Per


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Atributo Compuesto

Son atributos que se han dividido en componentesmas pequeos. Por ejemplo el atributo direccindeuna entidad cliente, se puede subdividir en domicilio,ciudad y pais:

Direccion = Angamos 1535-201, Lima, Per

Direccin

Domicilio = Angamos 1535-201

Ciudad = Lima

Pas = PerEl valor del atributo compuesto es la concatenacin de losvalores de los atributos simples que lo constituyen


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Atributo Compuesto

CLIENTE

domicilio

ciudad

direccin

pais


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Atributo Compuesto

Estos atributos pueden formar una jerarqua

Ciudad Pas

calle numero departamento

Direccin

Domicilio


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Atributo MonovaluadoEstos atributos tienen un solo valor. Por ejemplo elatributo edad :

sexo

ALUMNO


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Atributo Multivaluado

Es elcaso en que un atributo puede tener un conjuntode valores para la misma entidad. Por ejemplo elatributo aficiones, asi una persona podra tener masde una aficin : rugby, filatelia, lectura.

FUNCIONARIO

aficin area


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Atributo Almacenado

Es el que mantiene sus valores almacenados en algnmedio persistente. Por ejemplo el atributofechaNacimiento

FUNCIONARIO

fechaNacimiento Si se desea trabajar coneste valor, simplementese le extraedirectamente de sumedio de

almacenamiento


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Atributo Derivado

Es el que se obtiene en forma indirecta, normalmente apartir de algn atributo almacenado. Por ejemplo elatributo edad , se puede obtener a partir del atributofechaNacimiento y de la fecha actual ( obtenible del S.O ).

ALUMNO

edad


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Es un atributo cuyo valor es distinto para cada entidadindividual. Constituyen una variedad de restriccin importantey se puede expresar como restriccin de clave o de unicidad.De hecho son atributos que identifican de manera inequvoca auna entidad.

El cdigo de un empleado, es unejemplo de atributo clave :

EMPLEADO

cdigo

A veces una clave se forma en base a varios atributos que seconcatenan. Esto nos llevara al concepto de atributocompuesto, el cual se convertira en el atributo clave del tipo deentidades analizado.


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Especifica los valores que es posible asignar aeste atributo para cada entidad individual.

Por ejemplo el atributo EDAD del tipo de entidadesEMPLEADO. Sabemos que en una empresa laedad legal para laborar (varones) esta entre 18 y65 aos, por tanto el dominio del atributo EDADsera (16,65)

El dominio no se representa en el DER.


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Son asociaciones entre dos o mas entidades que

representan un hecho o situacin del mundo real. Serepresentan con rombos conectados mediante lneasrectas con los los tipos de entidades asociados.

CLIENTE ORDEN DECOMPRA

coloca

MEDICO PACIENTEtrata

darecibo

MULTIRELACION

RELACIONSIMPLE


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Es el nmero de tipos de entidades que participanen una relacin

CLIEN

TE

ORDEN

DECOMPRA

coloca GRADO 2

dictaPROFESOR CURSO

AULAGRADO 3


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Se produce cuando dos entidades relacionadas requierenalmacenar un dato que no corresponde a ninguna de ellas.

Por ejemplo, un cliente compra artculos :

pero si deseamos recordar que da se compr ese

artculo, donde se almacenara la fecha ?La fecha de compra no es atributo de clienteLa fecha de compra no es atributo de artculoLa fecha de compra esta asociada a la compra misma :

compra ARTICULO

CLIENTE

fecha

compra ARTICULO

CLIENTE


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Todo tipo de entidades cuando participa en un tipo de relaciones,

desempea algn rol. Por ejemplo en el tipo de relacin :

Pertenece a

DEPARTAMENTO

EMPLEADO

Aqu EMPLEADO desempea el rol de empleado o trabajador y eltipo de entidad DEPARTAMENTO tiene el rol de departamento opatrn.

Normalmente no es necesario escribir los roles en los tipos derelaciones cuando los nombres de los tipos de entidades sondistintos, ya que cada nombre de tipo de entidades esautodescriptivo y se puede usar para expresar su rol.

Pertenece a

DEPARTAMENTO

EMPLEA

DO

trabajador

patrn


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Un tipo de relaciones es recursiva, cuando en algunos casos

el mismo tipo de entidades participa mas de una vez en untipo de relaciones con roles diferentes. En tales casos elnombre del rol resulta indispensable para distinguir elsignificado de cada participacin

EMPLEADO

supervisin

supervisado

supervisor

Pertenece a

DEPARTAMENTO


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Son restricciones que aplican los tipos de relaciones sobrelas entidades que participan en la relacin, limitando susposibles combinaciones.

Por ejemplouna empresa puede tener como norma que unempleado solo puede pertenecer a un solo departamento. Porotro lado como es obvio, a un departamento pertenecenmuchos empleados. El asunto es como expresar esta

restriccin ?


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Pertenece a

DEPARTAMENTO

EMPLEADO

N 1

Un empleadopertenece a unDepartamento

A un Departamentopertenecen muchosempleados

Este tipo de relacin se modela y se lee as :

( de IZQ a DER )

( de DER a IZQ )


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1. RAZON DE CARDINALIDAD

2. RESTRICCION DE PARTICIPACION


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Indica cuantas veces puede participar una entidad en un tipo derelaciones

( 1 , 1 ) Indica uno a uno

( 1 , N ) Indica uno a muchos

( M , N )Indica muchos a muchos


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dirige DEPARTAMENTOEMPLEADO

1 1

En el Departamento de Marketing trabajan 35 personas y hoy Jorge

Lamas ha sido nombrado Gerente de este Departamento y por tanto,tiene ahora la grave responsabilidad de dirigir a todas las demspersonas. Si deseamos modelar esta empresa :

Como se lee este modelo ?

Un empleadodirige unDepartamentoUn Departamentoes dirigido por unempleado


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visita CLIENTEVENDEDO

R

1 M

Como se lee este modelo ?

Un vendedor visita muchos cliente

Un cliente es visitado por un vendedor

Si asumimos que en todas las empresas comerciales se cumple que un

vendedor puede visitar a muchos clientes y que un cliente debe ser visitadopor un vendedor. Como modelara esta situacin?


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tiene ARTICULOORDENM N

matricularse

CURSOALUMNO

M N

Como se lee este modelo ?Un alumno puede matricularse en muchos cursosEn un cursopueden matricularse muchos alumnos

Como se lee este modelo ?Una orden tiene muchos articulosUn artculo tiene presencia en muchas ordenes


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EMPLEADO

DEPARTAMENTO

dirige

EMPLEADO

Pertenece a DEPARTAMENTO

tiene ARTICULOORDEN

( 1 , 1 )

( 1, N )

( M, N )


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1. TOTAL

2. PARCIAL


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R es un tipo de relacin entre los tipos de entidades E1 y E2. Se diceque E1 participa totalmente en el tipo de relacin R, si toda entidad deE1 esta relacionada con por lo menos una entidad de E2

M 1

Ejemplo :Todoempleado debepertenecer a un departamento

P RTICIP CION

TOT L

DEPARTAMENTO

Pertenece a

EMPLEADO

Ejemplo :ATododepartamentole pertenecen empleados


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EMPLEADO

1 1

Ejemplo: No todo empleado

dirige un departamento

tiene OFICINAPROFES

OR

1 1

Ejemplo :No todoprofesortiene una oficina

Un tipo de entidades E1 participa

parcialmente en el tipo de relacin R

DEPARTAMENTO

dirige

Todo departamento es dirigidopor un empleado ( total)

No toda oficina tiene unprofesor ( tambin parcial)


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Se caracterizan porque no poseen atributos clave propios. Dependensu existencia de otro tipo de entidades que se conoce como

propietario.

Resumiendoentonces, los tipos de entidades dbiles siempre tienenuna restriccin de participacin total ( dependencia de existencia ) yla ausencia de atributo clave propio

Para distinguir una entidad dbil de otras, debemos asociarla con laentidad fuerte o propietaria y ubicar un atributo discriminante

dentro de la entidad dbil, que se conoce como clave parcial.

Finalmente la clave primaria de un tipo de entidades dbil se forma

mediante la clave primaria del tipo de entidades propietario ms laclave parcial del tipo de entidades dbil.

EJEMPLO

EJEMPLO


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EJEMPLO :

Cuando obtenemos un prstamo de una entidad crediticia, nos

comprometemos a pagarlo mediante una secuencia de pagos. De aqupodemos notar que aparecen dos entidades : prstamo y pago .Consideremos que los atributos son :

prestamo(numPrestamo, importe ,

fechPrestamo )pago( numPago, fechaPago, importe )

Aunque cada entidad pagoes distinta, muchos pagos corespondientes adiferentes prestamos, de hecho van a tener el mismo numero de pago.

En otras palabras cualquierpagodepender existencialmente de unaentidad prstamo y por otro lado no posee atributo clave, ya quenumPago no es nico. Entonces estamos frente a un tipo de entidadesdbil.

Diagrama E R con un tipo de entidades dbil


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Diagrama E-R con un tipo de entidades dbil

posee

numPago

importe

pago

numPrestamo

prstamo

fechaPagfechaPago

importe

1N

Un prstamoposee muchospagos

Un pagoes propiedad de unprstamo

Todo pago pertenece a UNprstamo


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Es otro mtodo de expresar las restricciones de cardinalidad y de

participacin, mostrandolos como un par coordenado de la forma :Consiste en asociar un par de nmeros enteros (mn, mx) a cadaparticipacin de un tipo de entidades E en un tipo de relaciones R,

donde : 0 0implica participacin Total.

( mn , max )


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(0,1) (1,1)

EMPLEADO

DEPARTAMENTO

dirige

Cardinalidad : Un empleadodirige 0 UN

DepartamentoParticipacin : No todoempleado dirige unDepartamento

( UNO a

UNO )(PARCIAL)

Cardinalidad : Un Departamentoes dirigido por UNempleadoParticipacin : TodoDepartamento es dirigido por UN

empleado

( UNO aUNO )( TOTAL )

( mn , mx )

Nota: observe que en esta notacin, cuandose tiene participacin total, no se usa doblelnea.


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Sin embargo debe usarse necesariamentecuando se modelan entidades dbiles

poseeempleado (0,N)(1,1

)

sexo

fechNacnombre

hijos


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Ejercicio 01: BD Empresa

La empresa involucra las siguientes entidades

de informacin que se describen en losRequisitos de informacin:

La Empresa esta organizada por departamentos. Cada uno connombre y nmero nico. Tiene un director y su fecha de inicio.Puede estar distribuido en varios lugares.

Cada departamento controla cierto nmero de proyectos. Cadauno con nombre y nmero nicos y se realiza en un solo lugar.

De cada empleadose guarda su nombre, nmero de seguridadsocial, direccin, salario, sexo y fecha de nacimiento. Estasignado a un departamento pero puede trabajar en varios

proyectos (no tienen por qu ser controlados por el mismodepartamento). N horas semanales dedicadas a cada proyecto yuin es su su ervisor.


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La empresa Cosmos S.A. Vende maquinaria industrial de ltimatecnologa, existiendo dentro de la empresa como es obvio un rea deventas. Cada vendedor trabaja con diversos tipos de clientes y tieneacceso a varios consultores distintos en la organizacin. Cuando elclientepide informacin muy especializada, el vendedor debe

acceder a losconsultores de la compaa para que ellos informen alcliente en una sesin de consultora. Una sesinde consultora paraun cliente puede requerir varios consultores, cuando el tema es muycomplejo. Durante la sesin el vendedor no se involucra y losconsultores informan directamente al cliente.

Desarrolle el DER correspondiente

Ejercicio 02: Empresa Cosmos S.A.


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En la Editorial INFOWEB trabajan varios autores diferentes que

escriben los libros que publica esta empresa. Algunos autoresescriben solo un libro, mientras que otros escriben varios. Se sabeque en algunos libros se produce coautora.

INFOWEB tambin trabaja con mltiples imprentas, sin embargoun libro dado lo imprime una sola imprenta.

Un editor cualquiera de la empresa, trabaja con diversos autores almismo tiempo, editando y produciendo sus libros. Es tambin labordel editor entregar a la imprenta el original para su procesamientocuando la obra ya ha sido revisada.

Desarrolle el DER correspondiente

Ejercicio 03: Editorial INFOWEB

Ejercicio 04: Historia Clnica


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HISTORIA CLINICA DEL PACIENTECODIGO : NOMBRE : DIRECCION :

FONO : DNI : SEXO : FECHA INSCRIPCION :

NOMBRE EMPRESA :

DIRECCION : RUC :

Fecha Hora Diagnstico Doctor CMP Especialidad

Construya el DER para el presente formulario

Construya el modelo entidad-relacin a partir delestudio de un documento: la hoja de historiaclnica de un paciente cualquiera en una clnica.

A continuacin la identificacin de los tipos de entidades


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El tipo de entidad

Paciente

pdentro de este formulario :

El tipo de entidadEmpresa


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El tipo de entidad Atencin

El tipo de entidad Doctor


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Validaciones Conceptuales de la Clase


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Validaciones Conceptuales

Comprende la Fase de Modelamiento/DiseoConceptual

Mecanismos de Abastraccin.

Reglas de Modelamiento E-R

Simbologa E-R

Simbologa ER-E

Simbologa UML

LECTURAS RECOMENDADAS


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LECTURAS RECOMENDADAS

SISTEMA DE ARCHIVOS Y BASE DE DATOS (CdigoLibro:003/R004)

PARA LA PROXIMA SEMANA:Diseo Lgico

03 sesion modelamiento de datos.- diseño conceptual

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