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Base de Datos

P. UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INFORMÁTICA

Programa de Aplicación

Usuario A

Usuario B

Usuario N

Bodega

Insumo

Proveedor

•••

•••

Profesores:José Miguel Rubio L.

Base de Datos 2

Índice de Contenidos

Introducción a las Bases de Datos

El Recurso Dato

Dato v/s Información

Historia de las Bases de Datos

Componentes de un ambiente de Base de Datos

Beneficios & Riesgos del uso de Base de Datos

Sistema de archivos v/s Bases de Datos

Bases de Datos y Desarrollo de Sistemas de Información

Base de Datos 3


Sistemas de Gestión de Base de Datos

ConceptosPrincipales funcionesVentajas de utilizar SGBDConsideraciones del uso de un SGB

Base de Datos 4


Modelamiento de una Base de DatosModelo Conceptual: Entidad Relación

Asociaciones entre entidades, Cardinalidad de AsociacionesClaves candidatas y claves primarias, Atributos multivaluadosReglas del Negocio

Modelo Lógico: RelacionalModelo LógicoTransformación de entidades y relacionesProceso de Normalización de RelacionesAnálisis de vistas

Base de Datos 5

Del MER al Modelo Relacional

Transformación de entidades (MER)

Transformación de asociaciones(MER)

Normalización

Mezcla de Relaciones

1 2

Identificación de Vistas

Especificación de relaciones

Normalización


Base de Datos 6


3

Método 1

Método 1

Método 2

a)

Método 2b)

+c)

Base de Datos 7

Esquema de las Etapas del Modelo Lógico

Diseño Lógico de la BD

Modelo Conceptual

Modelo Relacional

Transformación de entidades

Transformación de asociaciones

Normalización


Base de Datos 8

Esquema de las Etapas del Modelo Lógico

3. Normalización: Las relaciones creadas anteriormente en los pasos 1) y 2) pueden tener redundancia innecesaria y pueden generar anomalías lo que hace necesaria la normalización.

4. Mezcla de Relaciones: En muchos casos las relaciones creadas anteriormente se refieren a la misma entidad, en esos casos podían mezclarse para obtener una única relación.

Uno de los pasos más importantes es la “Normalización”.

Base de Datos 9

Transformación de MER a Relacional

Mezcla de Relaciones: Para evitar que existen relaciones que tengan las mismas claves primarias.(Revisar contexto)

R1 (Rol alumno, dirección, nombre, teléfono)R2 (Rol alumno, carrera, curso, nombre)R3 (Rol alumno, nivel socio-económico, nombre, carrera, factor)

Mezcla:

R (Rol alumno, dirección, nombre, teléfono, carrera, curso, nivel socio-económico, factor)

Base de Datos 10

Diseño Lógico: Normalización

La normalización es el proceso que convierte

complejas estructuras de datos en estructuras

simples y estables.

Base de Datos 11

Diseño Lógico: Normalización

4.

1. Entidad No Normalizada

Eliminar grupos repetitivos

2. Entidades Normalizadas Primera forma normal

Eliminar dependencias parciales

3.Entidades en Segunda forma normal

Eliminar dependencias transitivas

Entidades en Tercera forma normal

Remover dependencias de Boyce Cood

Transformación de Entidades MER

Conjunto de Relaciones FNBC

Vista de Usuario

Relaciones en 3FN

Base de Datos 12

Normalización

1. Dependencia Parcial: 1 FNParte de la clave determina un no claveLa relación debe tener clave primaria compuesta. Se define cuando parte de la clave primaria determina por si sola 1 o más atributos de la relación.R1 (K1 K2 a1 a2 a3)K2 a3

Base de Datos 13

Normalización

2. Dependencia Transitiva: 2 FNUn campo no clave determina un no claveSe representa cuando un atributo no clave determina un atributo no clave.R (K1, a1, a2, a3)K1 a1, a2, a3

Base de Datos 14

Normalización

3. Dependencia Funcional: 3FN

Campo clave determina un no clave

Es una asociación entre dos atributos que se define como:“Para una relación R, el atributo B es funcionalmente dependiente del atributo A, si para cada instancia de A, el valor de A determina en forma única al valor de B”.Esto se escribe: A -> B y se lee:

“A determina a B” o “B es funcionalmente dependiente de A”

DeterminanteSon aquellos atributos que determinan a otro, es decir, a través de ellos se puede obtener el otro inequívocamente.Son los atributos del lado izquierdo de la flecha de dependencias funcionales.

Base de Datos 15

Normalización

3. Dependencia Funcional: 3FNLos atributos dependen exclusivamente de la clave primaria.

La normalización está basada en el análisis de las dependencias funcionales.

Una dependencia funcional entre dos atributos A y B es cuando el atributo B es funcionalmente dependiente del atributo A, para toda ocurrencia de A.

R (K1, K2, a1 a2 a3)K1 K2 a1, a2, a3R (K1, a1, a2)K1 a1, a2

El atributo del lado izquierdo (clave) es llamado Determinante

Base de Datos 16

Pasos para la Normalización

1. Eliminar Grupos RepetitivosElementos o conjunto de atributos que pueden repetirse en una relación

2. Eliminar Dependencia Parcial: 1 FNParte de la clave determina un no clave

3. Eliminar Dependencia Transitiva: 2 FNUn campo no clave determina un no clave

Base de Datos 17


1. Eliminar Grupos RepetitivosPara eliminar los grupos repetitivos se deben generar dos relaciones:

Una que contenga como clave primaria, la clave de la relación original, y como atributos aquellos campos que no tienen grupos repetitivos.

La segunda relación se formará de una clave compuesta, formada por la clave de la relación original y la clave del grupo repetitivo, y como atributos todos los campos que conforman el grupo repetitivo.

??

Base de Datos 18


2. Eliminar Dependencia Parcial: 1 FNSe formarán dos nuevas relaciones:

La primera tendrá la clave compuesta y como atributos aquellos campos que dependan exclusivamente de ella (clave compuesta).

La segunda formará una relación cuya clave primaria es la parte de la clave compuesta que genera la dependencia parcial y como atributos los campos que dependan de ella

??

Base de Datos 19


3. Eliminar Dependencia Transitiva: 2 FNAl eliminar esta dependencia se generan las siguientes relaciones:

Una relación cuya clave primaria corresponde al campo que genera la dependencia transitiva y como atributos los campos que son determinadas por ella.

Y la segunda relación se genera con clave primaria de la relación en 2FN, y como atributos aquellos que dependan funcionalmente de ella (el atributo que genera la dependencia transitiva se conoce como clave foránea)

??

Base de Datos 20


Transformación de entidades

Transformación de asociaciones

Normalización


1 2

Identificación de Vistas

Especificación de relaciones

Normalización


Base de Datos 21

Modelo Relacional a partir de las Vistas

1. Especificar la vista como una relación

2. Normalizar la relación obtenida, hasta llegar a 3 FN

3. Cada relación en 3FN se transforma en una tabla del modelo relacional

Lo ideal es complementar este método con alguno anterior, para incorporar cualquier detalle que no se encuentre en el MER, y afinar otros aspectos donde corresponda.

Base de Datos 22

Modelo Relacional a partir de las Vistas

1. Especificar la vista como una relación

2. Normalizar la relación obtenida, hasta llegar a 3 FN

3. Cada relación en 3FN se transforma en una tabla del modelo relacional

Lo ideal es complementar este método con alguno anterior, para incorporar cualquier detalle que no se encuentre en el MER, y afinar otros aspectos donde corresponda.

??

Base de Datos 23

Normalización: Ejemplo Integración de Vistas

Hospital Dr. SantanaRUT: 89.900.120-K

Los Leones 180Fono: 56-2-6677889

Santiago-Chile

FACTURA

NOMBRE PACIENTE:DIRECCIÓN:

#PACIENTE:FONO:

COD-ITEM NOMBRE ITEM VALOR

SUBTOTAL

%IMPUESTO

TOTAL ??

Base de Datos 24

Normalización: Ejemplo



Santiago-Chile

Informe Utilización CamasFECHA: __/__/__

#CAMA #PIEZA #PACIENTETIPO CAMA

NOMBRE PACIENTEFECHA ALTA ESPERADA

??

Base de Datos 25


#Paciente:

Nombre Paciente:

Dirección Paciente:

Fono Paciente:

Fecha Admisión:

Fecha Alta:

Ubicación:

Citófono:

ISAPRE:

??

Base de Datos 26




Santiago-Chile

Informe Médicos

FECHA: __/__/__

#CAMA #PIEZA#PACIENTE NOMBRE PACIENTE DIAGNÓSTICO

#Médico:Nombre:Dirección:Teléfono:Especialidad:

UBICACIÓN

??

Base de Datos 27

Siguientes Formas Normales

Entidades en Boyce - Codd FN

Entidades en 4FN

Eliminar anomalías resultantes

Eliminar dependencias multivaluadas

•••

Base de Datos 28

Normalización

4. Boyce/Codd Forma Normal (B/C FN)Corresponde a una 3FN pero con poco más estricta:

Una relación que está en FNBC está en 3FN, pero…Una relación en 3FN no está necesariamente en FNBC

Es una situación poco común, pero puede ocurrir.

Boyce y Codd propone para eliminar esa anomalía: “Una Relación R está en BC FN, si y sólo si cada determinante es clave candidata”

Base de Datos 29

Normalización

4. Boyce/Codd Forma Normal (B/C FN)Se utiliza principalmente para reducir la redundancia innecesaria de ciertos campos, en casos como:

CASO 1: Parte de la clave determina un clave, cuando una entidad tiene una clave compuesta, es posible que aún existan anomalías en 3FN (“overlapping de claves”).

CASO 2: Para incorporar algunas restricciones adicionales a una situación específica, que puede llevar a redundancia innecesaria

Base de Datos 30

Normalización

4. Boyce/Codd Forma Normal (B/C FN)Ejemplo B/C FN (caso 1)1.- Cada alumno puede tener varias materias de interés.2.- Por cada materia, un alumno tiene sólo un tutor.3.- Cada materia tiene varios tutores.4.- Cada tutor orienta sólo en una materia.5.- Cada tutor orienta a varios estudiantes en una materia.

TUTORÍAS (Nro-Alumno, Materia, Tutor)

Base de Datos 31

Normalización

4. Boyce/Codd Forma Normal (B/C FN)Ejemplo B/C FN

NNNNrrrroooo----AAAAlllluuuummmmnnnnoooo MMMMaaaatttt eeeerrrr iiiiaaaa TTTTuuuutttt oooorrrr

112233 FFííssiiccaa EEiinnsstt eeiinn

112233 MMúússiiccaa MMoozzaarrtt

445566 BBiioollooggííaa DDaarrwwiinn

778899 FFííssiiccaa BBoohhrr

999999 FFííssiiccaa EEiinnsstt eeiinn

Base de Datos 32

Normalización


NNNNrrrroooo----AAAAlllluuuummmmnnnnoooo TTTTuuuutttt oooorrrr

112233 EEiinnsstt eeiinn

112233 MMoozzaarrtt

445566 DDaarrwwiinn

778899 BBoohhrr

999999 EEiinnsstt eeiinn

Base de Datos 33

Normalización


TTTTuuuutttt oooorrrr MateriaMateria

EEiinnsstt eeiinn FFííssiiccaa

MMoozzaarrtt MMúússiiccaa

DDaarrwwiinn BBiioollooggííaa

BBoohhrr FFííssiiccaa

Base de Datos 34

Normalización


Nro Alumno, Tutor Tutor, Materia

Base de Datos 35

Normalización

5. 4ta Forma NormalCuando una entidad está en B/C FN, puede tener anomalías con respecto a las dependencias multivaluadas (DM).

Una DM existe cuando hay al menos tres atributos (A, B, C) en una relación R, y para cada valor de A existe un conjunto de valores de B y de C definidos, pero independientes entre sí

Base de Datos 36

Normalización

5. 4ta Forma NormalEjemplo 4 FN1. Cada curso puede tener varios instructores.2. Cada curso utiliza varios textos.3. El texto utilizado para un cierto curso es

independiente del instructor.

CURSOS (Nom-Curso, Instructor, Libro)

Base de Datos 37

Normalización

5. 4ta Forma NormalEjemplo 4 FN

NNNNOOOOMMMM----CCCCUUUURRRRSSSSOOOO IIIINNNNSSSSTTTTRRRRUUUUCCCCTTTTOOOORRRR LLLLIIIIBBBBRRRROOOO

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn WWWWhhhhiiiitttt eeee

GGGGrrrreeeeeeeennnn

BBBBllllaaaacccckkkk

DDDDrrrruuuucccckkkkeeeerrrr

PPPPeeeetttt eeeerrrrssss

FFFFiiiinnnnaaaannnnzzzzaaaassss GGGGrrrraaaayyyy WWWWeeeesssstttt oooonnnn

GGGGiiiillllffffoooorrrrdddd

Base de Datos 38

Normalización


NNNNOOOOMMMM----CCCCUUUURRRRSSSSOOOO IIIINNNNSSSSTTTTRRRRUUUUCCCCTTTTOOOORRRR LLLLIIIIBBBBRRRROOOO

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn WWWWhhhhiiiitttt eeee DDDDrrrruuuucccckkkkeeeerrrr

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn WWWWhhhhiiiitttt eeee PPPPeeeetttt eeeerrrrssss

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn GGGGrrrreeeeeeeennnn DDDDrrrruuuucccckkkkeeeerrrr

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn GGGGrrrreeeeeeeennnn PPPPeeeetttt eeeerrrrssss

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn BBBBllllaaaacccckkkk DDDDrrrruuuucccckkkkeeeerrrr

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn BBBBllllaaaacccckkkk PPPPeeeetttt eeeerrrrssss

FFFFiiiinnnnaaaannnnzzzzaaaassss GGGGrrrraaaayyyy WWWWeeeesssstttt oooonnnn

FFFFiiiinnnnaaaannnnzzzzaaaassss GGGGrrrraaaayyyy GGGGiiiiffffoooorrrrdddd

Base de Datos 39

Normalización


CCCCUUUURRRRSSSSOOOO IIIINNNNSSSSTTTTRRRRUUUUCCCCTTTTOOOORRRR

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn WWWWhhhhiiiitttt eeee

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn GGGGrrrreeeeeeeennnn

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn BBBBllllaaaacccckkkk

FFFFiiiinnnnaaaannnnzzzzaaaassss GGGGrrrraaaayyyy

Base de Datos 40

Normalización


CCCCUUUURRRRSSSSOOOO LLLLIIIIBBBBRRRROOOO

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn DDDDrrrruuuucccckkkkeeeerrrr

AAAAddddmmmmiiiinnnniiiisssstttt rrrraaaacccciiiióóóónnnn PPPPeeeetttt eeeerrrrssss

FFFFiiiinnnnaaaannnnzzzzaaaassss WWWWeeeesssstttt oooonnnn

FFFFiiiinnnnaaaannnnzzzzaaaassss GGGGiiiillllffffoooorrrrdddd

Base de Datos 41

Normalización


Curso

Instructor Libro

Curso, Instructor Curso, Libro

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()

/Subject

(D:20100520112400-04’00’)

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(usuario)

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