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SISTEMAS DE INFORMACINUn sistema de informacin se define con el fin de satisfacer las necesidades de informacin de una organizacin. El sistema de informacin toma datos del entorno y los resultados de las operaciones sobre esos datos, se convierte en la informacin que dicha organizacin necesita para su gestin y toma de decisiones. NIVELES DE GESTIN DE UNA ORGANIZACIN Operacional: Los usuarios manejan datos puntuales o elementales que describen las actividades de la organizacin. Esta informacin es necesaria para procesos administrativos (tareas diarias y de rutina), cuyo volumen de datos es muy grande. Tctico y Estratgico: En estos niveles, los usuarios tienen necesidad de informacin distinta, trabajan con informacin ya procesada, til para la toma de decisiones.

Ing. Alex Adanaqu Vilcherrez

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MODELADO DE BASE DE DATOSSe denomina modelado, al proceso de trasladar un problema del mundo real a un computador, usando bases de datos. Para el modelado de bases de datos es necesario seguir todos los pasos del diseo, esto nos ahorrar mucho tiempo y dar flexibilidad a la base de datos para corregir errores o para implementar alguna caracterstica nueva. La primera fase del diseo de una aplicacin (la base de datos, generalmente, es parte de una aplicacin), consiste en hablar con el cliente para saber qu quiere, y qu necesita, adems de observar el funcionamiento del proceso que se quiere informatizar o modelar, teniendo en cuenta que la aplicacin cumpla con lo que es realmente necesario. Los modelos conceptuales ayudan en esta fase del proyecto, porque permiten ver en forma clara el proceso en su totalidad, puesto que se trata de una representacin grfica. Una vez recogidos los datos, el siguiente paso es crear un modelo conceptual. El modelo ms usado en base de datos es el Modelo Entidad Relacin. Probablemente, esta es la parte ms difcil de la resolucin del problema. Es la parte ms intelectual del proceso, en el sentido de que es la que ms requerir pensar. Durante esta fase, seguramente, deberemos tomar ciertas decisiones, que en cierto modo limitarn en parte el modelo. Cuando esto suceda, no estar dems consultar con el cliente para que estas decisiones sean, al menos, aceptadas por l, y si es posible, que sea el propio cliente el que las plantee. La siguiente fase es convertir el modelo conceptual en un modelo lgico. El ms usado es el Modelo Relacional. La conversin entre el modelo conceptual y el lgico es algo bastante mecnico. En el caso del modelo lgico relacional, existe un proceso que sirve para verificar que hemos aplicado bien el molde, y en caso contrario, corregirlo para que sea as. Este proceso se llama Normalizacin, y tambin es bastante mecnico. El ltimo paso consiste en codificar el modelo lgico en un modelo fsico. Este proceso est ligado al DBMS elegido, y es, seguramente, la parte ms sencilla de aplicar.


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MODELO ENTIDAD RELACIONDenominado por sus siglas como: E-R. Percibe el mundo real como una serie de objetos relacionados entre s y pretende representarlos grficamente, mediante un determinado mecanismo de abstraccin. Este mecanismo esta basado en una serie de smbolos, reglas y mtodos que nos permitirn representar grficamente los datos de inters del mundo real. Es decir el modelo Entidad Relacin fue creado como una metodologa grfica para diseo de Base de Datos. Permite una visin ms natural de los datos, separando los objetos de sus asociaciones, mantienen un alto grado de independencia de los datos respecto a los tratamientos y establece un cierto nivel de dependencia o jerarqua entre los distintos elementos componentes del modelo. Por ejemplo si realizamos un diseo lgico de la base de datos, ignorando consideraciones de almacenamiento fsico de los datos y eficiencia de los tratamientos, este diseo se diferenciar de un esquema conceptual, debido a: El diseo obtenido no es el nexo entre el mundo del usuario (esquema externo) y el mundo del computador (esquema interno) aunque a partir del mismo se pueden definir ambos. Solamente es una representacin de las propiedades lgicas de los datos del universo del objeto de estudio, y por lo tanto, dicha representacin no es accesible directamente por el SGBD. Es un mtodo de representacin abstracta del mundo real centrado en las restricciones o propiedades lgicas de una base de datos. Por tanto no es directamente implantable en un SGBD, sino que necesita una transformacin a las estructuras de datos del modelo de datos propio de dicho SGDB.

ELEMENTOS DEL MODELO ENTIDAD RELACIONEste modelo representa a la realidad a travs de un esquema grfico empleando la terminologa de entidades, que son objetos que existen y son los elementos principales que se identifican en el problema a resolver con el diagramado y se distinguen de otros por sus caractersticas particulares denominadas atributos, el enlace que rige la unin de las entidades est representada por la relacin del modelo. ENTIDAD: Una entidad es una cosa u objeto en el mundo real que es distinguible de los dems objetos. De inters para una organizacin y acerca del cual se puede y se quiere obtener determinada informacin. Ejemplo: Persona, Proceso, Factura, Gua de Despacho, Cliente, Producto, Libro, Autor, Editorial. La representacin grfica es la siguiente:


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Libro

Autor

Editorial

Mientras que en un a entidad es la forma general o descripcin de algo (por ejemplo un CLIENTE), una ocurrencia de entidad, es una realizacin concreta de una entidad (por ejemplo Cliente Rodrguez). Las reglas que debe cumplir son las siguientes: Tiene que tener existencia propia Cada ocurrencia de un tipo de entidad debe poder distinguirse de las dems. Todas las ocurrencias de un tipo de entidad deben tener los mismos tipos de caractersticas (atributos) Juegan un papel necesario en el sistema que se construye. Pueden describirse por un conjunto de datos. Pueden ser concretas como una persona o abstractas como una fecha. ATRIBUTOS: En ocasiones llamadas propiedades, representan las caractersticas que posee cada miembro de un conjunto de entidades. La designacin de un atributo para un conjunto de entidades, expresa que la base de datos almacena informacin concerniente a cada entidad del conjunto de entidades; sin embargo, cada entidad puede tener su propio valor para cada atributo. Los atributos poseen la siguiente estructura: Nombre: Especificacin fsica del objeto Tipo: Valor que se utiliza para escribir caractersticas relacionadas al dato (Cadena, booleano, fecha, etc.) Dominio: Conjunto de valores permitidos que va a usar un atributo. Estos valores pueden tener una regla de validacin para verificar que dicho dato esta en el dominio. Ejemplo: Nombre Sexo Tipo Booleano Dominio M-F

Los atributos se representan mediante elipses, y en su interior el nombre del atributo: Nombre


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Ejemplo: Se presenta la entidad paciente junto con sus principales atributos. Nombre Cdigo Direccin Telfono

Paciente Un atributo, como se usa en el Modelo E R, se puede caracterizar por los siguientes tipos de atributo: Atributos Simples y Compuestos: Atributos simples son aquellos que no estn divididos en subpartes. En cambio, los atributos compuestos se pueden dividir en subpartes (es decir, otros atributos). Ejemplo: Atributos Compuestos

Nombre_alumno

Nombre

Apellido_paterno

Apellido_materno

direccin_alumno

Atributos Componentes

Calle

Departamento

Distrito

Provincia

Nmero_calle

Nombre_calle

Piso


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Atributos Monovalorados y Multivalorados Un atributo es llamado monovalorado cuando tiene un solo valor para una entidad concreta. Por ejemplo: Numero_de_Factura Numero_de_Matricula Puede haber casos en las que un atributo tiene un conjunto de valores para una entidad especfica, a ellos se les llama multivalorados. Por ejemplo: Considera un conjunto de entidades alumno, con el atributo numero_telefono, cualquier alumno puede tener cero, uno o ms nmeros de telfono a los que se le pueda ubicar. Es frecuente usar una doble elipse para indicar atributos multivalorados:

Num_telfono

Atributos Derivados: El valor para este tipo de atributos se puede derivar de los valores de otros atributos o entidades relacionados. El valor de un atributo derivado no se almacena sino que se calcula cuando es necesario. Por ejemplo: Edad de un alumno Cantidad de prstamos a un cliente edad Atributos Claves: Son atributos que permiten identificar a una o ms entidades. Tipos: Atributos de Clave Primaria Una clave primaria es aquel atributo, el cual consideramos clave para la identificacin de los dems atributos que describen a la entidad. No acepta valores nulos.


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Ejemplo: CodigoAlumno NumeroMatrcula NumeroSeguro Claro que puede haber ms de un atributo que pueda identificarse como clave primaria, en este caso se selecciona la que consideremos ms importante. Algunas variantes de diagramas E-R usan algunas marcas para indicar que cierto atributo es una clave primaria, como subrayar el nombre del atributo.

NumeroSeguro

Atributos de Clave Secundaria Estos atributos identifican a una o ms entidades en un conjunto de entidades. Ejemplo: ApellidoMaterno FechaMatricula Atributos de Clave Fornea Cuando el atributo hace referencia a la clave de una entidad dada en otras relacin (tabla). Ejemplo: Relacin: Matricula Relacin: Alumno Clave Fornea: CdigoAlumno CdigoAlumno, sera la Clave fornea para Matrcula, ya que es la clave primaria de Alumno. Atributos de Clave Concatenada Son aquellos que se forman con un conjunto de atributos a nivel atmico. Ejemplo: Identifiquemos el cdigo de un alumno: Atributo de Grupo Cdigo alumno 1 9 9 5 2 0 1 7 5

Ao Ingreso

Semestre

Nmero


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Atributos de Clave Candidata Identifican en forma alternativa a una y solo una entidad. Su comportamiento es similar al de los atributos de clave primaria. Ejemplo: NumeroMatricula DNI Reglas de Integridad: 1. Regla de Integridad de la Entidad En un conjunto de entidades, cada identidad puede identificarse a travs de un valor No Nulo. Ejemplo: No se puede llamar a un alumno no matriculado. 2. Regla de Integridad de la Referencia Toda entidad referenciada con un atributo de clave fornea debe existir en forma obligada. Ejemplo: Solo podemos registrar notas, asistencias y pagos de los alumnos matriculados. Dominio de un atributo: Son todos los valores posibles que puede tener un atributo. Ejemplo: Dominio (Estado Civil) = {S , C} Los dominios no son demasiado importantes en el modelo E-R, pero si nos ocuparemos de ellos en el Modelo Relacional y en el Fsico. RELACION: Una relacin es una asociacin entre entidades, se caracteriza por determinadas restricciones que determinan las entidades que pueden o no participar en dicha relacin. Las relaciones se representan mediante rombos, y en su interior el nombre de la relacin: Primaria Candidata

Compra Ejemplos: Proveedor suministra producto Persona ha nacido en pas Empleado trabaja en departamento


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La ocurrencia de relacin, es la asociacin concreta de ocurrencias de entidad de diferentes entidades. Por ejemplo: Si se tiene las entidades alumno y colegio, y la relacin estudia en, una ocurrencia de relacin sera: Rosa Mendoza estudia en Pedro Nolasco. Una relacin queda caracterizada por tres propiedades: Nombre: Deben tener un nombre que las identifique unvocamente Grado: Nmero de tipos de entidad sobre las que realiza asociacin. Tipo de correspondencia: Nmero mximo de ocurrencia del tipo de relacin. Representacin Grfica: La asociacin entre conjuntos de entidades, se conoce como participacin: es decir, los conjuntos de entidades participan en el conjunto de relaciones.

Alumno

matricula

Materia

La funcin que desempea una entidad en una relacin se llama papel de la entidad. Debido a que los conjuntos de entidades que participan en un conjunto de relaciones son generalmente distintos, los papeles o roles estn implcitos y no se especifican normalmente. Sin embargo, son tiles cuando el significado de una relacin necesita aclaracin.

Nombr cdigo

direccin telfono

cdigo

Nombre

Alumno

se

matricula

en

materia

Se usan las lneas dobles para indicar que la participacin de un conjunto de entidades en un conjunto de relaciones es total; es decir cada entidad en el conjunto de entidades aparece al menos en una relacin de en ese conjunto de relaciones. Otros ejemplos:


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Nombr cdigo

direccin telfono

cdigo

Nombre

Alumno

matricula

materia

Cliente

compra

Producto

Autor

escribe

Libro

Hombre

Matrimonio

Mujer

CARDINALIDAD: Podemos definir la cardinalidad como el nmero de ocurrencias de una entidad asociadas a una ocurrencia de otra entidad o la misma entidad a travs de una relacin.

Cliente

Compra

Artculo

La relacin compras puede tener las siguientes ocurrencias individuales. 1. 2. 3. 4. Ocurrencia 1: Cliente 1 compra el artculo 1. Ocurrencia 2: Cliente 2 compra el artculo 2 y 3. Ocurrencia 3: Cliente 3 compra el artculo 4. Ocurrencia 4: Cliente 4 no compra ningn artculo.

En los extremos de las lneas que parten del rombo se aaden unos nmeros que indican la cantidad de entidades que intervienen en la interrelacin: 1, n. Esto tambin se suele hacer modificando el extremo de las lneas. Si terminan con un extremo involucran a una entidad, si terminan en varios extremos, (generalmente tres), involucrarn a varias entidades:


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Centro costo

1

contiene

n

Suministros

Centro costo

contiene

Suministros

UNO A UNO Se presenta cuando existe una relacin como su nombre lo indica uno a uno, denominado tambin relacin de matrimonio. Una entidad del tipo A solo se puede relacionar con una entidad del tipo B, y viceversa. Ejemplo: Persona obtiene DNI

Cliente

tiene un

Carro

UNO A MUCHOS Significa que una entidad del tipo A puede relacionarse con cualquier cantidad de entidades del tipo B, y una entidad del tipo B solo puede estar relacionada con una entidad del tipo A.. Ejemplos:

Factura

Contiene

Productos

Ciudad

vive

Personas


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MUCHOS A UNO Indica que una entidad del tipo B puede relacionarse con cualquier cantidad de entidades del tipo A, mientras que cada entidad del tipo A solo puede relacionarse con solo una entidad del tipo B. Ejemplos: Departamento Va procedimental suministros cuentas12

MUCHOS A MUCHOS Establece que cualquier cantidad de entidades del tipo A pueden estar relacionados con cualquier cantidad de entidades del tipo B. Ejemplos:

Cabe mencionar que la cardinalidad para cada conjunto de entidades depende del punto de vista que se le de al modelo en estudio, claro est, sujetndose a la realidad. GRADO DE UNA RELACION Nmero de conjuntos de entidades que intervienen en una relacin. Ejemplo:


Pertenece Pertenece vende tienen

Proveedor

Provincia Clientes Materia

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Relacin de Grado 1 (Recursivas)

Persona

Patrocinador de

Empleado

Es Jefe de

Curso

Es pre requisito

Director

Es tratado por


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Relacin de Grado 2 Es una relacin de grado 2, ya que existen dos relaciones diferentes.

Cliente

solicita

prstamo

Paciente

tiene

citas

Alumno

lleva

cursos

rea

existe

empleados

Relacin de Grado 3 a. El cliente tiene una cuenta en una sucursal

Cliente

Tiene

Cuenta

Sucursal


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b. El rferi arbitra el deporte en un escenario deportivo

Deporte

Arbitra

Escenario deportivo

Rferi

c. Autor publica libro en una editorial

Escribe Autor Escribe Escribe Escribe Libro

Autor

Aunque el modelo E R permite relaciones de cualquier grado, la mayora de las aplicaciones del modelo slo consideran relaciones del grado 2.


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Mltiples relaciones entre entidades TratamientoMdico Dar recibo Paciente

CompraCliente Es comprado por Producto

La relacin entre dos entidades se da por nombre frecuentemente en forma bidireccional. INDICADORES ASOCIATIVOS DE TIPO DE OBJETOS Es aquel que representa algo que funciona como objeto y como relacin. Ejemplo:

Cliente

Compra

Artculo

El problema es que la relacin compra no hace ms que asociar un cliente con uno o ms artculos. Supongamos ahora que existen datos que deseamos recordar acerca de cada instancia de una compra; por ejemplo a que hora del da se hizo la compra. Dnde se podra almacenar esta informacin? Ya que hora del da no es atributo del cliente ni del artculo, pero si de la compra misma.

Cliente

Artculo

Compra Entonces Compra funciona como:Ing. Alex Adanaqu Vilcherrez 16

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Un tipo de objeto, algo de lo cual deseamos almacenar informacin. La relacin no tiene nombre, pues el indicador asociativo compra tambin es el nombre de la relacin. ENTIDADES FUERTES Y DEBILES: Se denomina conjunto de entidades dbiles al conjunto de entidades que no tiene suficientes atributos para formar una clave primaria. Asimismo se denomina conjunto de entidades fuertes, al conjunto de entidades que tienen una clave primaria. Por ejemplo: Considera el conjunto de entidades pago, que tiene tres atributos: numero_pago, fecha, e importe. Los nmeros de pago son generalmente nmeros secuenciales, empezando por 1 y se generan por separado por cada prstamo. As, aunque, cada entidad pago es distinta, los pagos para diferentes prstamos pueden compartir el mismo nmero de pago, por lo tanto, no teniendo una clave primaria, se considera el conjunto de entidades dbiles. Para que un conjunto de entidades dbiles tenga sentido, debe estar asociado (depender funcionalmente) a un conjunto de entidades identificadoras o propietarias. La relacin que asocia el conjunto de entidades dbiles con el conjunto de entidades identificadoras se denomina relacin identificadora. En el siguiente ejemplo, el conjunto de entidades identificadoras para pago es prstamo, y la relacin prestamo-pago, es la relacin identificadora. fecha numer importe Numero_pago monto

prstamo

prestamo_pago

pago

Entidad Identificadora Dbiles

Relacin Identificadora

Entidades

El discriminante de un conjunto de entidades dbiles, es un conjunto de atributos que permite distinguir las entidades del conjunto de entidades que dependen de una entidad fuerte particular, y tambin es conocido como clave parcial del conjunto de entidades. En el ejemplo, el discriminante de pago es el atributo numero_pago, ya que para cada prstamo, un numero de pago identifica de forma nica cada pago para ese prstamo. numero_pagoIng. Alex Adanaqu Vilcherrez 17

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La clave primaria de un conjunto de entidades dbiles se forma con la clave primaria del conjunto de entidades identificadoras, ms el discriminante del conjunto de entidades dbiles. Entonces la clave primaria del ejemplo sera: Numero + numero_pago El conjunto de entidades identificadoras no debera tener atributos descriptivos, ya que cualquier atributo requerido puede estar asociado con el conjunto de entidades dbiles. Otro ejemplo: Una entidad PASAJE, que usa la clave de un bus y aade otros atributos como origen, destino, fecha y distancia. Decimos que la entidad PASAJE es una entidad dbil, en contraposicin a la entidad bus, que es una entidad fuerte. Adems, la existencia de las entidades dbiles est ligado o subordinada a la de la fuerte. Si eliminamos un BUS, debemos eliminar tambin todos los PASAJES que se han venido para ese BUS.

destino placa codigobus bus capacidad modelo origen Num_pasaje genera pasaje fecha distancia

Entidad Fuerte

Entidad Dbil


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CARACTERISTICAS DEL MODELO E R EXTENDIDO Generalizacin: La generalizacin consiste en identificar todos aquellos atributos iguales de un conjunto de entidades para formar una entidad global con dichos atributos semejantes, dicha entidad global quedar a un nivel ms alto al de las entidades origen. La desventaja de la generalizacin es que se desperdicia espacio de almacenamiento, ya que slo algunos de los atributos no comunes contienen informacin en cada entidad. La ventaja es que podemos establecer el mismo tipo de interrelacin con cualquier entidad del conjunto. Como puedes observar, la Generalizacin trata de eliminar la redundancia (repeticin) de atributos, el englobar los atributos semejantes. Las entidades de bajo nivel heredan todos los atributos correspondientes.

nombre G e n e r a l i z a c i o n Codigo

ctacte direccion

Atributos semejantes (Generalizados) Entidad Global generada

Cliente

Se lee: Es un (una)

Cliente Natural

Cliente Empresa

Entidades de bajo nivel

Seguro social

Nombre contacto

Num trabajadores

Atributos individuales


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Especializacin: Es el proceso segn el cual se crean varios tipos de entidades a partir de uno. Cada una de los conjuntos de entidades resultantes contendr slo algunos de los atributos del conjunto original. Ejemplos: cliente detalle Comprobante de pagoE s p e c i a l i z a c i o n

fecha numero

Boleta de Venta

Factura

RUC

CuentaE s p e c i a l i z a c i o n E s p e c i a l i z a c i o n

Ahorros

CTS

Corriente

Moneda Nacional Empleado

Moneda Extranjera

No Docente

Docente

Servicio

Administrativo


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En la generalizacin, cada entidad de alto nivel debe ser una entidad de bajo nivel. La especializacin no tiene este limitante. Estrategias para modelar con E R Identificar Tipos de Entidad y las relaciones que existen entre ellos. Descomponer un tipo de entidad en dos o ms tipos de entidad, relacionados o no, participando en una estructura de generalizacin. Identificar atributos para cada elemento. Definir identificadores para los tipos de entidad. Definir restricciones de cardinalidad. Verificar que el esquema resultante es correcto con respecto a la especificacin (representa toda la realidad descrita). Verificar que el esquema es correcto con respecto al buen uso del modelo. Analizar modificaciones al esquema. REPRESENTACION GRAFICA En un modelo E R, la representacin grfica es muy sencilla, se emplean smbolos, los cuales son: Smbolo Representa Un conjunto de entidades

Conjunto de entidades dbiles

Conjunto de Relaciones

Conjunto de Relaciones dbiles

Atributos

Atributos multivalorados

Atributos derivados A Clave primaria


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,A Atributo Disciminador

Unen atributos a conjuntos de entidades y conjuntos de entidades a conjuntos de relaciones. Participacin total de una entidad en un conjunto de relaciones. tiene Indicador de papel.

DISEO DE UN ESQUEMA DE BASE DE DATOS E R Podemos dividir el proceso de construir un modelo E R en varias tareas ms simples. El proceso completo es iterativo, es decir, una vez terminado debemos volver al comienzo, repasar el modelo obtenido y, probablemente, modificarlo. Una vez satisfechos con el resultado, ser el momento de pasar a la siguiente fase: el modelo lgico. Para crear un diagrama conceptual, realiza lo siguiente: 1. Descripcin del proceso Habla con el cliente y deja claros los parmetros y objetivos del problema o proceso a modelar. 2. Identificar conjunto de entidades Estudia el planteamiento del problema para: Identificar los conjuntos de entidades tiles para modelar el problema. 3. Identificar conjunto de relaciones Identificar los conjuntos de interrelaciones y determinar su grado y tipo (1:1, 1:no o m:n). 4. Trazar un primer diagrama E R. 5. Identificar atributos Identificar atributos y dominios para los conjuntos de entidades y relaciones. 6. Seleccionar clave primaria Seleccionar las claves principales para los conjuntos de entidades 7. Verificar modelo Verificar que el modelo resultante cumple el planteamiento del problema. Si no es as, se vuelve a repasar el proceso desde principio.


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Ejemplo 1 1. Descripcin del Proceso Se trata de una base de datos que debe almacenar datos sobre los suministros que ingresan los proveedores hacia un determinado almacn, para lo cual se debe llevar un control de los suministros y de sus cuentas contables. 2. Identificar conjunto de entidades A primera vista, tenemos tres conjuntos de entidades: proveedor, suministro, cuenta_contable. 3. Identificar conjunto de relaciones Cada proveedor ingresa uno o ms suministros, y estos pueden ser vendidos por uno o ms proveedores, dndose una relacin de muchos a muchos. Por otra parte estos suministros pertenecern a una determinada cuenta contable, y esta cuenta contendr mltiples suministros, dndose una relacin de muchos a uno. 4. Trazar primer diagrama Primer Diagrama suministro tienen23

5. Identificar atributos El siguiente paso es identificar los atributos para cada conjunto de entidades. Proveedor codigo ruc razon direccion Suministro codsuministro


ingresa Cuenta Contable

Proveedor

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descripcin medida stockactual Cuenta_Contable cuenta subcta clase descripcion 6. Seleccionar claves principales El proveedor tendr como clave principal al codigo, ya que es un nico atributo. Pero tambin tendra como clave candidata al numero de RUC. Asimismo el suministro se identificara por el codigo de suministro y la cuenta contable por el nmero de cuenta. La relacin ingresa es una entidad compuesta, que va a estar conformada por las claves principales de proveedor y suministros, adems contar con sus propios atributos, como fecha, moneda, tipo de cambio, etc. 7. Verificar el modelofecha CodProveedor ruc razon direccin Ingreso Moneda subcta cuenta clase descripcion cuenta contable Nmero descripcion Codsuministro medida stockactual suministro

proveedor

tipocambio

pertenece

Ejemplo 2 1. Descripcin del Proceso Se trata de una base de datos que debe almacenar la informacin sobre el prstamo de libros a los alumnos de una determinada escuela, los cuales son escritos por varios autores y pertenecen a una determinada editorial, adems se refieren a una determinada especialidad. 2. Identificar conjunto de entidades A primera vista, tenemos cinco conjuntos de entidades: alumno, libro, autor, editorial y especialidad.


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3. Identificar conjunto de relaciones Un alumno puede prestar muchos libros, a su vez que estos libros pueden ser prestados por muchos alumnos, dndose una relacin de muchos a muchos. Cada libro pertenece a una especialidad, y pueden existir muchos libros de esta especialidad, por lo tanto sera una relacin de muchos a uno. Asimismo el libro es escrito por uno o varios autores, y estos autores pueden escribir uno o ms libros, dndose una relacin de muchos a muchos. Por otro lado un libro pertenece a una editorial, y en esta editorial se pueden imprimir muchos libros, dando como resultado una relacin de muchos a uno. 4. Trazar primer diagrama presta

5. Identificar atributos El siguiente paso es identificar los atributos para cada conjunto de entidades. Alumno Codalumno Nombre Escuela Ciclo Presta Fecha presta Fecha devolucin Libro Codlibro Registro Ttulo Pginas Especialidad


especialidad25

editorial

autor

tiene pertenece

Escrito_por

libro

alumno

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Codespecialidad Nombre Autor Codautor Nombre Email Editorial Codeditorial Nombre Direccin Telfono 6. Seleccionar claves principales Un libro dispone de varias claves candidatas. Tenemos, por una parte, el codlibro, que es nico para cada libro, y por otra su titulo, ya que no puede haber dos libros con el mismo titulo. Es lgico usar la primera como clave principal, ya que es un nico atributo. En el caso de alumno, especialidad, autor y editorial podemos tomar a codalumno, codespecialidad, codautor y codeditorial, como claves principales respectivamente. Para el caso de presta, notamos que es una entidad compuesta que contar con las claves de alumno y libro respectivamente, adems con sus atributos propios como fecha de prstamo y fecha de devolucin. 7. Verificar el modelo Finalmente el modelo E R se presentar de la siguiente forma:


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registro codlibro titulo pginas

codalumno

nombre

ciclo Ingreso

alumno

libro

tiene

especialidad

fecha_ devolucion

codautor

nombre

email

escrito_por

autor

nombre codeditorial

direccion telfono

pertenece

editorial

LABORATORIO - PRACTICA Realiza el diagrama E R de las siguientes situaciones: 1. La aerolnea MSM tiene 3 recursos principales: aviones, pilotos y miembros de la tripulacin. Los pilotos y miembros de la tripulacin tienen sus respectivas bases cuando regresan al final de un vuelo. Un vuelo debe tener por lo menos un piloto y uno o ms miembros de la tripulacin en un avin. Cada avin tiene una base de mantenimiento.

Vuelo

Tiene

Piloto

Tiene

Tiene

Tripulacin

Tiene

Base

Personal

Mant. avion

Utiliza

Avin

Tiene


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2. Un profesor puede impartir varias clases diferentes, siempre que est calificado para hacerlo. Cada clase debe tener un profesor , pero pueden asistir a ella varios alumnos. Al comienzo de cada semestre , las clases se asignan a distintos salones donde se renen regularmente.Profesor Dicta Clase Dictan

Asisten

Saln

Alumno

3. La editorial Megabyte trabaja con autores diferentes que escriben los libros que publican. Algunos autores han escrito solo un libro, mientras que otros han escrito varios, adems algunos libros tienen coautora. Megabyte tambin trabaja con mltiples imprentas; sin embargo un libro dado lo imprime una sola imprenta. Un editor de Megabyte trabaja con diversos autores al mismo tiempo editando y produciendo sus libros; es labor del editor dar a la imprenta la copia final lista para cuando se ha revisado el manuscrito. Autor Libro

Escriben

Trabaja

Impreso

Editor

Entrega copia

Imprenta


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4. Se desea crear un sistema de reservacin de pasajes en una Terminal area, para ello es necesario almacenar la informacin sobre los vuelos; nmero de vuelo, tipo de avin, capacidad disponible, destino y duracin total; en el caso de los vuelos internacionales es necesario conocer adems los pases donde el vuelo haga escala y el tiempo de duracin de sta. Una solicitud de reservacin puede contener los pedidos de varios pasajes para un mismo vuelo. Por lo tanto a travs de la solicitud se indica: numero de la solicitud, numero del vuelo; y de cada pasajero: DNI, nombre, direccin y si se queda o no en algn punto donde har escala el vuelo.

Numsolicitud

Numvuelo

Tiene

Pasaje

Contiene

Solicitud reservacin

capacidad Tipoavion Numvuelo destino duracin Vuelo DNI

Nombre Direccin escala Pasajero

Realiza

Nacional

Internacional

pais_escala

Tiempo


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MODELO RELACIONAL DE BASE DE DATOS INTRODUCCIN La introdujo Edgar Frank Codd, muy a finales de los sesenta, de la teora de las relaciones en el campo de las bases de datos supuso un importante paso en la investigacin de los SGBD, suministrando un slido fundamento terico para el desarrollo, dentro de este enfoque relacional, de nuevos productos. El documento de Codd propone un modelo de datos basado en la teora de las relaciones, en donde los datos se estructuran lgicamente en forma de relaciones -tablas-, siendo un objetivo fundamental del modelo mantener la independencia de esta estructura lgica respecto al modo de almacenamiento y a otras caractersticas de tipo fsico. El trabajo publicado por Codd (1970), presentaba un nuevo modelo de datos que persegua una serie de objetivos, que se pueden resumir en los siguientes.

Independencia fsica: es decir, el modo en el que se almacenan los datos no influya en su manipulacin lgica y, por tanto, los usuarios que acceden a esos datos no tienen que modificar sus programas por cambios en el almacenamiento fsico. Independencia lgica: esto es, que el aadir, eliminar o modificar objetos de la base de datos no repercuta en los programas y/o usuarios que estn accediendo a subconjuntos parciales de los mismos (vistas). Flexibilidad: en el sentido de poder presentar a cada usuario los datos de la forma en que ste prefiera. Uniformidad: las estructuras lgicas de los datos presentan un aspecto uniforme, lo que facilita la concepcin y manipulacin de la base de datos por parte de los usuarios. Sencillez: las caractersticas anteriores, as como unos lenguajes de usuario muy sencillos, producen como resultado que el modelo de datos relacional sea fcil de comprender y de utilizar por parte del usuario final.

Para conseguir los objetivos citados, Codd introduce el concepto de "relacin" (tabla) como una estructura bsica del modelo. Todos los datos de la BD se representan en forma de relaciones cuyo contenido vara en el tiempo. Con respecto a la parte dinmica del modelo, se proponen un conjunto de operadores que se aplican a las relaciones. Todos ellos conforman el lgebra Relacional.


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ESTRUCTURA BASICA DE LAS BASES DE DATOS RELACIONALES La relacin es el elemento bsico en el modelo relacional y se puede representar como una tabla: RELACION Atributos

Cdigo 00001 00002 00003 00004 00005

Nombre Juan Prez Caballero Mara Mendoza Juana Pineda Lus Carrasco Franco Caballero

Especialidad Contabilidad Derecho Sistemas Administracin Sistemas

Edad 22 23 NULL 26 29

Tuplas/ Filas

Dominio Edad entre 15 y 50 En ella podemos distinguir un conjunto de columnas, denominadas atributos, que representan propiedades de la misma y que estn caracterizadas por un nombre; y un conjunto de filas llamadas tuplas que son las ocurrencias de la relacin. Existen tambin unos dominios donde los atributos toman sus valores. El nmero de filas de una relacin se denomina cardinalidad de la relacin y el nmero de columnas es el grado de la relacin. Ejemplo: AUTOR IdAutor Nombre 0001 Pepe 0002 Lucho 0003 Carlitos Nacionalidad PERU ECUADOR FRANCIA Edad 58 35 85

TUPLAS/FILAS

Dominio entre 15 y 100

Autor (IdAutor, Nombre, Nacionalidad) Una relacin se puede representar en forma de tabla, pero va a tener una serie de elementos caractersticos: No puede haber filas duplicadas, es decir, todas las tuplas tienen que ser distintas.


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El orden de las filas es irrelevante. La tabla es plana, es decir, en el cruce de una fila y una columna slo puede haber un valor (no se admiten atributos multivaluados). TERMINOLOGIA RELACIONAL Modelo Relacional Relacin Tupla (fila) Atributo Programador Archivo Registro Campo Usuario Tabla Fila Columna

RELACION: En el modelo relacional este trmino se refiere a una tabla, y es el paralelo al concepto conjunto de entidades del modelo E R. Es un conjunto de datos referente a un conjunto de entidades y organizados en forma tabular, que se compone de filas y columnas, (tupla y atributos), en la que cada interseccin de fila y columna contiene un valor. TUPLA: A menudo se le llama tambin registro o filas, fsicamente es cada una de las lneas de la relacin. Equivale al concepto de entidad del modelo E R, y define un objeto real, ya sea abstracto, concreto o imaginario. ATRIBUTO: Tambin denominado campo o columna, corresponde con las divisiones verticales de la relacin. Corresponde al concepto de atributo del modelo E-R DOMINIO: Un dominio D es un conjunto finito de valores homogneos y atmicos caracterizados por un nombre; decimos homogneos porque son todos del mismo tipo y atmicos porque son indivisibles. Todo dominio ha de tener un nombre por el cual nos podamos referir a l y un tipo de datos; as el tipo de datos del dominio "nacionalidades" es una tira de caracteres de longitud 10. El dominio "nacionalidades" tiene valores : Espaa, descompusiramos Espaa en E,s,p,... perdera la semntica. Francia,... Si

Ejemplos de dominios seran: Colores: Es el conjunto de los colores D={rojo, verde, azul,} Nmeros de DNI: Es conjunto de nmeros del DNI vlidos, formados por ocho dgitos. Edad: Edades posibles de los empleados entre 18 y 80 aos. CLAVES: Una clave candidata de una relacin es un conjunto no vaco de atributos que identifican unvoca y mnimamente cada tupla. Por la propia definicin deIng. Alex Adanaqu Vilcherrez 32

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relacin, siempre hay al menos una clave candidata, ya que al ser la relacin un conjunto no existen tuplas repetidas y por tanto, el conjunto de todos los atributos identificar unvocamente a las tuplas. Una relacin puede tener ms de una clave candidata, entre las cuales se debe distinguir:

Clave primaria: es aquella clave candidata que el usuario escoger, por consideraciones ajenas al modelo relacional, para identificar a las tuplas de una relacin. Clave alternativa: son aquellas claves candidatas que no han sido elegidas. Se denomina clave ajena de una relacin R2 a un conjunto no vaco de atributos cuyos valores han de coincidir con los valores de la clave primaria de otra relacin R1. La clave ajena y la correspondiente clave primaria han de estar definidas sobre los mismos dominios.

RESTRICCIONES: En el modelo relacional, existen restricciones, es decir, estructuras u ocurrencias no permitidas, siendo preciso distinguir entre restricciones inherentes y restricciones de usuario. EL MODELO RELACIONAL Y LA ARQUITECTURA ANSI: El modelo relacional puede examinarse en el marco de la arquitectura ANSI a tres niveles. Todos los objetos que hemos visto hasta el momento, esto es, los dominios, relaciones, claves y restricciones constituyen el esquema conceptual de la arquitectura ANSI. Las relaciones se denominan tablas base o reales, ya que tienen una representacin directa en el almacenamiento interno. Existe otro tipo de tablas, denominadas tablas virtuales o vistas, que se definen sobre una o ms tablas base. Las vistas son ventanas sobre tablas reales, de las que slo se almacena su definicin, y no tienen, por tanto, representacin directa en el almacenamiento; equivalen al esquema externo de la arquitectura ANSI. Por lo que respecta al esquema interno, el modelo relacional no especifica absolutamente nada puesto que se trata de un modelo lgico. Vemos, por tanto, que, el modelo relacional terico se adapta bastante bien a la arquitectura ANSI. LOS VALORES NULOS EN EL MODELO RELACIONAL : Se puede definir el valor nulo como una marca utilizada para representar informacin desconocida. La necesidad de valores nulos es evidente por diversas razones:

Existencia de tuplas con ciertos atributos desconocidos en ese momento. Necesidad de aadir un nuevo atributo a una tabla ya existente; atributo que en el momento de introducirse no tendr ningn valor para las tuplas de la relacin.


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Posibilidad de atributos inaplicables a ciertas tuplas, como la editorial para un artculo.

DINAMICA DEL MODELO RELACIONAL: La dinmica del modelo relacional se expresa mediante lenguajes de manipulacin relacionales que asocian una sintaxis concreta a las operaciones. Los lenguajes relacionases operan sobre conjuntos de tuplas, y se dividen en dos tipos:

Algebraicos: Se caracterizan porque los cambios de estado se especifican mediante operaciones cuyos operandos son relaciones y cuyo resultado es otra relacin. Genricamente se conocen como lgebra relacional. Predicativos: donde los cambios de estado se especifican mediante predicados que definen el estado objetivo sin indicar las operaciones que hay que realizar para llegar al mismo; se seleccionan, as, conjuntos de tuplas. Genricamente se conocen como clculo relacional y se dividen en dos tipos: orientados a la tupla y orientados al dominio.

ALGEBRA RELACIONAL : El aspecto dinmico del modelo relacional en lo que al lgebra se refiere, lo constituye una coleccin de operadores que, aplicados a las relaciones, dan como resultado nuevas relaciones (propiedad de cierre). Los operandos del lgebra son las relaciones y los operadores se aplican a las relaciones a fin de formular consultas a la BD. Son cinco los operadores que podramos llamar primitivos: los tradicionales de teora de conjuntos unin, diferencia y producto cartesiano, y los especialmente introducidos por Codd de restriccin y proyeccin; adems, existen otros operadores que se pueden considerar derivados, ya que se pueden deducir de los primitivos.


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NORMALIZACIN DE BASES DE DATOSPELIGRO EN EL DISEO DE LAS BASES DE DATOS RELACIONALES Uno de los retos en el diseo de las bases de datos es el de obtener una estructura estable y lgica tal que: El sistema de base de datos no sufra de anomalas de almacenamiento. El modelo lgico pueda modificarse fcilmente para admitir nuevos requerimientos.

Una base de datos implantada sobre un modelo bien diseado tiene mayor esperanza de vida, an en un ambiente dinmico, que una base de datos con un diseo pobre. En promedio, una base de datos experimenta una reorganizacin general cada 6 aos, dependiendo de lo dinmico de los requerimientos de los usuarios. Una base de datos bien diseada tendr un buen desempeo aunque aumente su tamao, y ser lo suficientemente flexible para incorporar nuevos requerimientos o caractersticas adicionales. Existen diversos riesgos en el diseo de las bases de datos relacionales, entre ellos tenemos: 1. Redundancia de informacin y 2. La inconsistencia de datos.

NORMALIZACIN:La normalizacin consiste en verificar el cumplimiento de ciertas reglas que aseguran la eliminacin de los riesgos de diseo de una base de datos. Esto se hace mediante la aplicacin de ciertas reglas llamadas Formas Normales, que en ocasiones producen la separacin de datos en diferentes relaciones. Las relaciones resultantes deben cumplir ciertas caractersticas: Conservar la informacin: conservar atributos y tuplas. Conservar las dependencias.

Pasos de la normalizacin: - Descomponer todos los grupos de datos en registros bidimensonales. - Eliminar todas las relaciones en la que los datos dependan completamente de la clave primaria del registro. - Eliminar todas las relaciones que contengan dependencias transitivas.

Nota: La teora de la Normalizacin tiene como fundamento el concepto de formas normales: se dice que una relacin est en una determinada forma normal si satisface un conjunto de restricciones.


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Formas Normales: Son las tcnicas para prevenir las anomalas en las tablas dependiendo de su estructura, una tabla puede estar en primera forma normal, segunda forma normal o en cualquier otra. Primera Forma Normal (1FN) La primera forma normal est orientada a separar en dos o ms relaciones los grupos de datos repetitivos. Segunda Forma Normal (2FN) La segunda forma normal, esta orientada a separar en otra tabla los datos que son funcionalmente dependientes de la clave concatenada. Tercera Forma Normal (3FN) Consiste en separar en otra tabla los datos que no dependan de la clave primaria. Ejemplo N 1 Aplicacin de la Normalizacin: Consideremos que deseamos crear una base de datos para registrar las boletas de venta de una determinada tienda comercial, de las cuales debe contener la siguiente informacin: Importaciones HIRAOKKKA S.A.Dom. Fiscal: Lima, Av. Abancay 594 Telf. 428-8185 Fax: 426-8433

RUC. 20100016681 BOLETA DE VENTA N 069-0423707

-

FECHA: 19-07-2007 DNI: 32989795 CLIENTE: RONALDINHO GAUCHO DIRECCION:AV. JOSE GALVEZ N 580CANT. CODIGO ARTICULO P.UNITARIO IMP. TOTAL

C A B E C E R A

1 55.00 1 39.00

047975 HERVIDOR DE AGUA MIRAY HM-845A 041806 SANDWICHERA MIRAY LW-066/SM-40

55.00 39.00

TOTAL A PAGAR

94.00

D E T A L L E


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REALIZACIN DEL MODELO LOGICO RELACIONAL - ERWINCliente DNI_Clte Nombres Apellidos direccion telefono

EncabezadoBoleta NumBoleta Fecha TotalPagar DNI_Clte (FK)

Articulo codigo Articulo Punitario

DetalleBoleta NumBoleta (FK) codigo (FK) cantidad ImporteTotal

LABORATORIO - PRACTICA DIRIGIDA: Aplicacin de la Normalizacin: Consideremos que deseamos crear una base de datos para registrar las entradas de suministros al almacn de una organizacin, dichas entradas se controlan por medio de rdenes de recepcin las cuales debern contener los siguientes datos: N Orden: 0055 Fecha: 01-10-2007 RUC Prov: 10329897985 Razn Prov: Comercial Juan S.A. RELACIN DE SUMINISTROSCdigo 0001 0002 Descripcin Papel A4 80 gr. Atlas Papel A3 65 gr. Atlas U. Medida Millar Millar Cant. 5 2 Precio U 20.00 40.00 Importe 100.00 80.00 180.00 34.20 214.20 1.20 213.00

Total Importe IGV Total Bruto Descuento Total Neto


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DISEO DE BASE DE DATOS EMPLEANDO MODELOS E-R Sintaxis: (, ..) PROPAGACION DE CLAVES Ejemplo N 1: MODELO CONCEPTUAL:modelo Id_aut o AUTO num_motor color marca PERT ENEC nombres Id_client e CLIENTE apellidos telef direc

MODELO LOGICO RELACIONAL: Auto (id_auto, num_motor, color, marca, modelo, idcliente) Cliente (id_cliente, nombres, apellidos, telef, direc) Ejemplo N 2: MODELO CONCEPTUAL:nombres Id_persona PERSONA apellidos direc telef OBTIE NE DNI

dni

MODELO LOGICO RELACIONAL: Persona (id_persona, nombres, apellidos, direc, telef, dni)


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REPRESENTACION DE RELACIONES DE UNO A MUCHOS: Ejemplo N 1: MODELO CONCEPTUAL:nombres Id_profesor PROFESOR apellidos direc telef DICTA Id_curso CURSO nombre horas

MODELO LOGICO RELACIONAL: Profesor (id_profesor, nombres, apellidos, direc, telef) Curso (id_curso, nombres, horas, id_profesor) Ejemplo N 2: MODELO CONCEPTUAL:nombre Id_distrito DISTRITOS VIVEN Num_hab Id_persona PERSONAS nombres apellidos direc

MODELO LOGICO RELACIONAL: Distritos (id_distrito, nombre, num_hab) Personas (id_persona, nombres, apellidos, direc, id_distrito)


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REPRESENTACION DE RELACIONES DE MUCHOS A MUCHOS: Ejemplo N 1: MODELO CONCEPTUAL:nombres Id_usuario USUARIO apellidos direc telef Presta Id_libro LIBRO titulo num_pag

Fecha_p

Fecha_d

MODELO LOGICO RELACIONAL: Usuario (id_usuario, nombres, apellidos, direc, telef) Libro (id_libro, titulo, num_pag) Prestamo (id_usuario, id_libro, fecha_p, fecha_d) REPRESENTACION DE RELACIONES RECURSIVAS: Ejemplo N 1: MODELO CONCEPTUAL:nombres id_empleado EMPLEADO apellidos cargo

ES JEFE

MODELO LOGICO RELACIONAL: Empleado (id_empleado, nombres, apellidos, cargo, id_jefe)


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Id_empleado nombres 001 Jos Alex 002 Nilda 003 Carlos Ejemplo N 2: MODELO CONCEPTUAL:nombres id_doctor

apellidos Adanaqu V. Garca Lpez Martnez Arvalo

cargo Vendedor A Vendedor B Supervisor

Id_jefe 003 003 Null

apellidos

DOCTOR

Es Tratad

MODELO LOGICO RELACIONAL: Doctor (id_doctor, nombres, apellidos, id_tratado) REPRESENTACION DE RELACIONES DE GENERALIZACIN: Ejemplo N 1: MODELO CONCEPTUAL:codigo nombres apellidos direccion CLIENTE

CLIENTE NATURAL

CLIENTE JURIDICO

dni

num_contacto

num_trab

ruc


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MODELO LOGICO RELACIONAL: Cliente (codigo, nombres, apellidos, direccion) Cliente-natural (codigo, dni) Cliente-juridico (codigo, num_contacto, num_trab, ruc)


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SQL (STRUCTURED QUERY LANGUAGE ) EL LENGUAJE SQL (STRUCTURED QUERY LANGUAGE, "LENGUAJE DE CONSULTA ESTRUCTURADO") ES EL LENGUAJE QUE PERMITE LA COMUNICACIN CON EL SISTEMA GESTOR DE BASE DE DATOS. ES UNA HERRAMIENTA PARA ORGANIZAR, GESTIONAR Y RECUPERAR DATOS ALMACENADOS EN UNA BASE DE DATOS INFORMTICA. LENGUAJE DE MANIPULACION DE DATOS DML (DATA MANIPULATION LANGUAGE) Se conoce con este nombre a un conjunto de sentencias de SQL que permiten extraer o modificar los datos de las tablas almacenadas en una base de datos. Las 4 sentencias principales del manejo de datos son: Select Insert Update Delete

La Instruccin SELECT Permite recuperar los datos de una tabla. La estructura bsica de una expresin en SQL contiene 3 partes: SELECT: FROM: WHERE: Sintaxis: SELECT FROM [WHERE Lista Seleccin Origen Tabla Condicin Bsqueda] Se emplea para listar los atributos que se desean en el resultado de una consulta. Lista las relaciones (tablas) que se van a examinar en la evaluacin de una expresin. Es la definicin de las condiciones a las que puede estar sujeta una consulta.

[GROUP BY Expresin Agrupar Por] [HAVING Condicin Bsqueda]

[ORDER BY Expresin Orden [asc] I [desc] ]


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PRACTICA DE RECUPERACIN DE DATOS - SQL


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