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FUNDAMENTOS DEBASES DE DATOS
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UNIDAD II
MODELOS DE DATOS
2.1 Definición de modelo de datos.
2.2 Modelo entidad-relación.2.2.1 Entidades, atributos y relaciones2.2.2 Llaves2.2.3 Cardinalidad de las entidades en
una relación2.2.4 Dependencia de existencia y de
identificación2.2.5 Generalización y especialización
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UNIDAD II
MODELOS DE DATOS
2.2.6 Agregación.
2.2.7 Entidades recursivas.2.3 Modelo relacional.2.3.1 Estructura del modelo relacional
(atributo, dominio, tupla).
2.3.2 Definición de relación.2.3.3 Propiedades de una relación
(grado, cardinalidad).
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BIBLIOGRAFÍA
Fundamentos de Bases de DatosHenry F. Korth, Abraham SilberchatzEd. Mc Graw Hill
Introducción a los Sistemas de Bases de Datos
C. J. DateEd. Addison Wesley
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Una colección de herramientas
conceptuales para describir los datos, lasrelaciones de datos, la semántica de datos ylas ligaduras o reglas de consistencia ointegridad.
2.1 Definición de modelo
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Se clasifican en tres grupos: Modelos lógicos basados en objetos
Modelo entidad-relación Modelo orientado a objetos
Modelos lógicos basados en registros Modelo relacional
Modelos físicos Modelo de unificación Modelo de memoria por marcos
2.1 Clasificación de modelos
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El modelo entidad-relación está basado
en una percepción del mundo real. Consta de un conjunto de objetos básicos
(entidades ) y las relaciones entre estosobjetos.
Es un modelo de datos semántico.
2.1 Modelo entidad-relación
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Entidad:
Es una cosa u objeto en el mundo real quese distingue de los demás objetos.
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
VENTA
MATERIA
TEMPERATURA COMPRA
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Entidad concreta Entidad Abstracta
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
VENTA
MATERIA
TEMPERATURA
COMPRA
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Conjunto de entidades:
Es la totalidad de lasentidades del mismotipo que comparten lasmismas propiedades o
atributos.
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
Conjunto deentidades
de la entidadALUMNO
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La extensión del conjunto de entidades son
las entidades individuales. Los conjuntos de entidades no son
necesariamente disjuntos.
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
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Una entidad se representa mediante un
conjunto de atributos ,
que describen suspropiedades. Para cada atributo hay un conjunto de
valores permitidos llamados el dominio o el
conjunto de valores de ese atributo.
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
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2.2 Entidades, atributos y
relaciones
Nombre
Fecha de nacimiento
Domicilio
Carrera
Entidad Atributos Dominio
Dia-mes-añoDia (1-31)Mes (1-12)
Año (1900-2100)
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Un atributo puede ser:
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
Simple, no estádividido en subpartesCompuesto, sepuede dividir ensubpartesUnivalorado, solotiene un valor
Nombre de materiaNombre de departamento
Nombre de alumnoDomicilio
Fecha
Nombre de alumnoFecha de nacimientoSexo
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Multivalorado, una
entidad puede tenercero, uno o más valoresNulo, cuando unaentidad no tiene valor
para un atributoDerivado, su valor sederiva del de otro(s)atributos
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
TeléfonoDomicilioNombre hijos
TeléfonoNombre esposo(a)
Nombre de hijos
EdadAntigüedadDescuento
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Base o almacenado,atributo del cual sederiva el valor de otro
atributo
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
Fecha de nacimientoFecha de ingresoCantidad comprada
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2.2 Entidades, atributos y
relaciones
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Relación:
Es una asociación entre diferentesentidades.
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
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Conjunto de relaciones:
Es un conjunto de relaciones del mismotipo. La participación es la asociación de
relaciones.
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
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La función que desempeña una entidad en
una relación, es implícita y se conoce comopapel de la entidad .
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
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Cuando un mismo conjunto de entidades
participa en una relación más de una vezse conoce como recursiva .
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
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Una relación puede tener atributos
descriptivos. Se da en el conjunto de relaciones
impositor.
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
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El conjunto de relaciones puede ser n-ario
(binario, ternario, cuaternario, etc) El número de conjunto de entidades que
participan en una relación es el grado delconjunto de relaciones.
2.2 Entidades, atributos y
relaciones
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¿Cuándo usar conjunto de entidades y
cuándo usar atributos?
Uso de atributos
Uso de Conjuntode entidades
Empleado
TelefonoNombre
Num_emp
Empleado
NombreNum_emp
Telefonos
TelefonoNum_emp
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¿Cuándo usar conjunto de entidades y
cuándo usar atributos?
Empleado
Num_empNombreTelefono
Telefono2 Empleado TelefonosNum_emp Num_empNombre Numero
Uso de atributos
Uso de Conjuntode entidades
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¿Cuándo usar conjunto de entidades y
cuándo usar conjunto de relaciones?
Uso de atributos
Uso de Conjuntode entidades
Empleado
TelefonoNombre
Num_emp
Empleado
NombreNum_emp
Telefonos
Telefono
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¿Cuándo usar conjunto de entidades y cuándo
usar conjunto de relaciones?
Empleado Telefonos
Num_emp Num_empNombre Numero
Ubicacion
Empleado Telefonos Empleado_telNum_emp Numero Num_empNombre Ubicacion Numero
Uso de Conjuntode entidades
Uso de Conjuntode relaciones
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2.2.2 Llaves o Claves.
Clave:
Permite identificar o distinguir el conjunto deentidades entre sí. También ayudan a identificar unívocamente
a las relaciones y distinguirse de las demás
del conjunto de relaciones.
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2.2.2 Llaves o Claves.
Superclave:
Es un conjunto de uno o más atributos que,tomados colectivamente, permiten identificarde forma única una entidad en el conjuntode entidades.
Por ejemplo: num_control, rfc, curp,num_local+clave_bien,num_control+nombre.
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2.2.2 Llaves o Claves.
Claves candidatas:
Son cualquier subconjunto de unasuperclave que permitan identificar de formaúnica a una entidad dentro del conjunto deentidades.
Por ejemplo nombre+direccion,nombre+fecha_nacimiento+direccion
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2.2.2 Llaves o Claves.
Clave primaria:
Es una clave candidata elegida por eldiseñador como elemento principal paraidentificar las entidades.Por ejemplo: num_control, rfc, num_local,
clave_bien.
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2.2.2 Llaves o Claves.
Clave foránea:
Es una clave que será heredada a la entidady que es la clave primaria de la entidadrelacionada.
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2.2.2 Llaves o Claves.
Las claves también son necesarias en el
conjunto de relaciones. Su composición depende de la estructura de
los atributos asociados al conjunto derelaciones.
La estructura de la clave primaria dependede la cardinalidad asociada al conjunto derelaciones.
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2.2.3 Cardinalidad de las entidades
en una relación
Es el número de entidades a las que otraestá relacionada.
Puede ser: – Uno a Uno: – Uno a Muchos
– Muchos a Uno – Muchos a Muchos
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2.2.3 Cardinalidad de las entidades
en una relación
Relación Uno a Uno:
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2.2.3 Cardinalidad de las entidades
en una relación
Relación Uno a Muchos:
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2.2.3 Cardinalidad de las entidades
en una relación
Relación Muchos a Muchos:
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Conjunto de relaciones impositor.
Se da cuando se le asignan atributos alconjunto de relaciones en la cardinalidadmuchos a muchos.
2.2.3 Cardinalidad de las entidades
en una relación
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2.2.5 Diagrama de Entidad-
Relación
Es la técnica de diagrama para expresargráficamente la estructura lógica general deuna base de datos.
Consta de los siguientes componentes: Rectángulos: Representan conjuntos de
entidades Elipses: representan atributos Rombos: representan relaciones.
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2.2.5 Diagrama de Entidad-
Relación
Líneas: unen atributos a conjuntos de entidadesy conjuntos de entidades a conjuntos de
relaciones. Elipses dobles: representan atributos
multivalorados. Elipses discontinuas: representan atributos
derivados. Líneas dobles: indican participación total de una
entidad en un conjunto de relaciones.
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2.2.5 Diagrama de Entidad-
Relación
Los atributos que son miembros de una llaveprimaria se subrayan.
Líneas Se puede especificar el papel de la relación
(cuando es recursiva).
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Conjunto de entidades fuertes.
Es aquella entidad que posee un atributoque es la clave primaria.
Es por definición una entidad dominante. Se llama también propietario del conjunto
de entidades débiles que identifica.
2.2.5 Diagrama de Entidad-
Relación
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2.2.5 Diagrama de Entidad-
Relación
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Conjunto de entidades débiles.
Cuando un conjunto de entidades no poseeatributos para formar una clave primaria. El discriminante de un conjunto de
entidades débil es el atributo o atributos
que permiten hacer la distinción entre elconjunto de entidades.
2.2.5 Diagrama de Entidad-
Relación
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Conjunto de entidades débiles.
Para representarlo se utiliza un rectángulocon línea doble.
prestamo pago
numero_prestamoimporte_pago
numero_pago
- - - - - - - - - -
pago
importe
fecha_pago
pago_prestamo
2.2.5 Diagrama de Entidad-
Relación
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2.2.6 Generalización y
Especialización
Especialización. Es el proceso dedesignación de subgrupos dentro de unconjunto de entidades debido a que existealgún atributo que los diferencia.
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2.2.6 Generalización y
Especialización
Cuentas de banco se especializan en cuentade ahorro y cuenta corriente.
Usuarios que se especializan en estudiantesy no estudiantes.
Proveedores en locales y no locales.
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Se representa mediante un componentetriangular etiquetado con ES o IS.
usuario
nombreNum_usuario
ES
estudiante No_estudiante
profesionescuela
2.2.6 Generalización y
Especialización
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2.2.6 Generalización y
Especialización
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Si una entidad del tipo general puedepertenecer a más de una entidad subtipodiremos que hay solapamiento.
A las relaciones sin solapamiento se lasdenomina exclusivas y se representan con
una línea curva que atraviesa los arcoshacia las entidades subtipo tal y comoaparece en la figura.
2.2.6 Generalización y
Especialización
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Cuando una ocurrencia de la entidad deltipo general este obligatoriamente
relacionada con una ocurrencia de lasentidades del subtipo se habla de que estaespecialización es total.
Se representa con el círculo que estáencima del triángulo.
2.2.6 Generalización y
Especialización
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Generalización: Es una inversión simple dela especialización.
Una propiedad de las entidades es laherencia de atributos.
Los atributos del nivel más alto son
heredados por los del nivel más bajo.
2.2.6 Generalización y
Especialización
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2.2.7 Agregación.
Sirve para representar relaciones entrerelaciones.
Es una abstracción a través de la cual lasrelaciones se tratan como entidades denivel más alto.
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2.3.1 Estructura del modelo
relacional
El modelo relacional se ha establecidocomo el principal modelo de datos para lasaplicaciones de procesamiento de datos.
Consiste en un conjunto de tablas quetienen un nombre exclusivo,
Cada fila de la tabla representa unarelación , entre un conjunto de valores.
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Existe una correspondencia entre tabla y elconcepto matemático de relación.
Cada tabla es un conjunto de dichasrelaciones por lo tanto se usará el términorelación en lugar de tabla.
Todas las filas de tabla deben consistir enuna tupla (v1,v2,v3) donde v es el nombre delatributo.
Cada columna es un atributo de la tabla.
2.3.1 Estructura del modelo
relacional
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2.3.1 Estructura del modelo
relacional
clienteid-clientenombre-clientecalle-clienteciudad-cliente
cuentanúmero-cuentasaldo
cliente-cuenta
número-cuentasaldo
1
N
N
1
Relaciones Tablas
Tupla
Atributo
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Para cada atributo existe un conjunto devalores permitidos o dominio, denotado porD.
Una relación de N atributos es unsubconjunto de: D1 x D2 x ... x DN-1 x DN
2.3.1 Estructura del modelo
relacional
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2.3.2 Definición de Relación
Los matemáticos definen las relacionescomo subconjuntos del productocartesiano de la lista de dominios.
Los dominios de todos los atributos de larelación deben ser atómicos.
El esquema de la base de datos es eldiseño lógico de la misma.
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2.3.2 Definición de Relación
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2.3.2 Definición de Relación
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El ejemplar de la base de datos es unainstantánea de los datos en un momentodado
2.3.3 Definición de Relación
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Si Cuenta es una relación deEsquema_cuenta, entonces
Cuenta ( Esquema-cuenta)
Esquema-cuenta = (nombre-sucursal,numero-cuenta, saldo)
2.3.3 Definición de Relación
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Cardinalidad. Es el número de tuplasasociadas con otra relación.
Puede ser: – Uno a uno: – Uno a muchos
– Muchos a uno – Muchos a muchos.
2.3.4 Propiedades de una relación
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Reducción de diagrama de E-R a
tablas.
Conjunto de relaciones.
La tabla estará formada por la unión de losatributos que forman la llave primaria decada uno de los conjuntos de entidadesque participan en la relación.
Si el conjunto de entidades tiene atributosdescriptivos también se incluyen.
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Reducción de diagrama de E-R a
tablas.
Atributos multivalorados.
Para estos atributos se crean nuevas tablaso se usan como atributos, como claveprimaria se usa la del conjunto de entidadesa la cual pertenece este atributo.
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Reducción de diagrama de E-R a
tablas.
Especialización y Generalización.
Se crea una tabla para cada nivel, en elmas bajo todos los atributos mas la claveprimaria del conjunto de entidades del nivelmás alto.
Si es disjunta y total se crea una tabla paracada conjunto de entidades del nivel masbajo incluyendo todos los atributos delconjunto de entidades del nivel alto.
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Reducción de diagrama de E-R a
tablas.
Agregación.
Se crea una tabla para cada conjunto deentidades que interviene y una para cadaconjunto de relaciones incluyendo las clavesprimarias de los conjuntos de entidades que
intervienen.