A) Modelo Entidad Asociación

B) Modelo Objeto Semántico

C) Modelo Relacional

D) Conversión del Modelo E-A al Modelo Relacional

Equipo #3 “METADATOS”

Nombre Matricula

Jorge Luis González Puente 1472644

Cesar Alejandro Pérez 1428628

Ramón Rocha Morales 1423192

Stephan Jonathan Loera Martínez 1416297

Modelación de Datos

Modelo Entidad / Asociación

Modelo Semántico

Modelo Relacional

Requisitos

Diseño Conceptual

Diseño Lógico

Diseño Físico

Modelo E-R

Propuesto por Peter Chen en 1976 Se trata de un modelo que sirve para crear esquemas conceptuales de bases de datos. Gran aceptación porque es gráfico y fácil de entender. Expresan entidades relevantes para un sistema de información así como sus interrelaciones y propiedades.

Elementos básicos

Entidad: Objeto del mundo real sobre el que queremos almacenar información. Clase de objetos relevantes y distinguibles del mundo, que son los sujetos de interés para el modelo, para la organización.

Asociación : Conexión, asociación entre 2 entidades.

Atributo: Datos que definen el objeto. Propiedad básica o característica de interés que describe una entidad o asociación.

Elementos de la Notación Chen

Ejemplo Notación Chen

Entidades

Clases de objetos que son importantes en el dominio de estudio, nos interesan sus propiedades - Atributos. Cada entidad sólo aparece una vez en el modelo.

Tipos: Débiles, Normales.

Entidades débiles Aquellas que no pueden existir sin la existencia de otras entidades. Una entidad débil es aquella que no posee una llave primaria. Para existir dependen de una relación con una entidad fuerte.

Entidades normales Aquellas que tienen existencia propia.

Ejemplos

Relaciones Las relaciones se describen en términos de:

Grado: Es el número de entidades asociadas en la relación.

Conectividad: Describe una restricción en la relación entre entidades.

Existencia: Hay entidades cuya existencia depende de la existencia de otra entidad.

si la relación se puede dar sólo con una instancia de la otra entidad.

si se puede dar con una o varias instancias de la otra entidad.

Tipos de relaciones * Uno a uno

Un empleado administra una sucursal Una sucursal es administrada por un empleado

* Uno a muchos

Un pintor pinta muchos cuadros Un cuadro es pintado por un pintor

* Muchos a muchos

Un estudiante matricula muchas materiasUna materia es matriculada por muchos estudiantes

EMPLEADO SUCURSAL

PINTOR CUADRO

ESTUDIANTE MATERIA

Atributos Información que se necesita conocer y mantener de una entidad. Identifican, califican, cuantifican, clasifican o expresan el estado de la entidad. Claros, específicos, completos y preferiblemente sin el nombre de la entidad.Es recomendable descomponerlos hasta su mínima expresión (semántica).

Atributos Identificadores Es el conjunto de atributos y/o relaciones, que identifican de manera única una entidad. Se coloca antes del atributo identificador el signo #

Entidad con un único atributo:

Entidad con varios identificadores: Se les conoce como claves o llavescandidatas y se debe seleccionaruno y los otros se dejan como Identificadores secundarios.

ESTUDIANTE #cedula *nombre *apellido *programa

Modelo del objeto semántico

Introducción

• Los modelos semánticos fueron introducidos como herramientas de diseño de esquemas.

• El motivo principal de su uso radicaba en la exactitud del modelo de datos, como muchos autores aseveran, el modelado semántico, no es mas, que una representación del mundo real.

• Los modelos semánticos permiten captar el significado de los datos contenidos en la base de datos.

El Modelo de Objeto Semántico

• Un objeto semántico es una representación de algunas cosas identificables en el ambiente de trabajo de los usuarios. Los objetos semánticos se agrupan en clases. Una clase de objeto tiene un nombre que la hace diferente a otras y que corresponde a los nombres de las cosas que representa. Los nombres de clases se escriben en mayúsculas. Por ejemplo: "William Shakespeare", es una ocurrencia de la clase ESCRITOR, y "CUARTO" es una ocurrencia de la clase EDIFICIO.

Atributos

• Los atributos representan todas las características que necesita un usuario para hacer su trabajo. Cada objeto tiene un número de características pero muchas de estas no son necesarias para el usuario.

• Hay objetos que existen físicamente como Empleado pero existen otros que no como Pedido. Por lo tanto, algo no necesita tener una forma física para ser considerado un objeto; solo necesita que los usuarios lo identifiquen.

• Los objetos semánticos tiene atributos que definen su característica:

1- Atributos Simples: Tiene un solo elemento. Fecha de contratación, número de factura.2- Atributos grupales: Son combinaciones de otros atributos. Dirección que contiene los atributos Calle, Ciudad, Estado, Código postal. 3- Atributos de objeto semántico: Establecen una relación entre un objeto semántico y otro.

Objeto semántico

Atributos Pareados

• Si un objeto contiene a otro el segundo abarcará al primero. • La relación de objetos es siempre bidireccional: • OBJETO1 tiene atributo de objeto de OBJETO2. • OBJETO2 tiene atributo de objeto de OBJETO1. • Ejemplo: En el ejemplo anterior si DEPARTAMENTO contiene a

ESCUELA; entonces ESCUELA contiene a DEPARTAMENTO.

Dominio de los Atributos

• Es una descripción de los posibles valores. • Las características de un dominio dependen del tipo de atributo. • Los atributos se definen de 2 formas :

1- Físicamente: Indican el tipo de dato, su longitud y otras restricciones o condiciones. 2- Semánticamente: Indican la función o el propósito del atributo; esto lo distingue de otros atributos que pueden tener la misma descripción física.

Dominio de los Atributos • El dominio de un atributo de objeto es el conjunto de

ocurrencias de un objeto de tal tipo.

Modelo de Datos con Objetos Semánticos

Tipos de Objetos en el modelo semantico

• En el Modelo de Objeto Semántico se definen varios tipos de objetos:

• Atributo de valor único. Atributo con cardinalidad máxima de 1. • Atributo de valor múltiple. Atributo con cardinalidad máxima mayor

que 1. • Atributo que no es objeto. Atributo simple o de grupo.

Objetos Simples

• Objeto Semántico que sólo tiene atributos de valor único (y que no son de objeto).

• El formato de este tipo de objetos es el siguiente, de forma genérica:

Modelo lógico de datos :

• Equivalencias MOS – MER :

En conclusión:

• El modelado semántico resume la complejidad lógica representativa de la Base de Datos, esto permite mayor usabilidad por parte de mas usuarios, se extiende el amplio dominio para la redes de comunicaciones donde los usuarios no son conscientes de la estructura lógica de una base de datos remota.

• La abstracción de datos y la separación de componente lógicos y conceptuales son propiedades importantes en las Bases de Datos Semántica por tanto permiten la representación de la realidad a modo de espejo.

• La base de datos Semántica permite la adaptación de datos derivados, no existentes en la base de datos pero que para el usuario es obvia su existencia.

• El nuevo estándar trata de minimizar el problema de ambigüedad en la base de datos.

Modelo Relacional de base de datos

El modelo relacional para la gestión de una base de datos es un modelo de datos basado en la lógica de predicados y en la teoría de conjuntos. Es el modelo más utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Tras ser postuladas sus bases en 1970 por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos.

En este modelo todos los datos son almacenados en relaciones, y como cada relación es un conjunto de datos, el orden en el que éstos se almacenen no tiene relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar por un usuario no experto. La información puede ser recuperada o almacenada por medio de consultas que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información.

Este modelo considera la base de datos como una colección de relaciones. De manera simple, una relación representa una tabla que no es más que un conjunto de filas, cada fila es un conjunto de campos y cada campo representa un valor que interpretado describe el mundo real. Cada fila también se puede denominar tupla o registro y a cada columna también se le puede llamar campo o atributo.

Descripción

Esquema

Un esquema es la definición de una estructura (generalmente relaciones o tablas de una base de datos), es decir, determina la identidad de la relación y que tipo de información podrá ser almacenada dentro de ella; en otras palabras, el esquema son los metadatos de la relación. Todo esquema constará de:

*Nombre de la relación (su identificador).

*Nombre de los atributos (o campos) de la relación y sus dominios; el dominio de un atributo o campo define los valores permitidos para el mismo, es equivalente al tipo de dato por ejemplocharacter, integer, date, string, etc.

Instancias

Una instancia de manera formal es la aplicación de un esquema a un conjunto finito de datos. En palabras no tan técnicas, se puede definir como el contenido de una tabla en un momento dado, pero también es valido referirnos a una instancia cuando trabajamos o mostramos únicamente un subconjunto de la información contenida en una relación o tabla, como por ejemplo:

*Ciertos caracteres y números (una sola columna de una sola fila).

*Algunas o todas las filas con todas o algunas columnas

*Cada fila es una tupla. El número de filas es llamado cardinalidad.

*El número de columnas es llamado aridad o grado.

Base de datos relacional

Una base de datos relacional es un conjunto de una o más tablas estructuradas en registros (líneas) y campos (columnas), que se vinculan entre sí por un campo en común, en ambos casos posee las mismas características como por ejemplo el nombre de campo, tipo y longitud; a este campo generalmente se le denomina ID, identificador o clave. A esta manera de construir bases de datos se le denomina modelo relacional.

Estrictamente hablando el término se refiere a una colección específica de datos pero a menudo se le usa, en forma errónea como sinónimo del software usado para gestionar esa colección de datos. Ese software se conoce como SGBD (sistema gestor de base de datos) relacional o RDBMS (del inglés relational database management system).

Las bases de datos relacionales pasan por un proceso al que se le conoce como normalización de una base de datos, el cual es entendido como el proceso necesario para que una base de datos sea utilizada de manera óptima.

Entre las ventajas de este modelo están:

1.-Garantiza herramientas para evitar la duplicidad de registros, a través de campos claves o llaves.

2.-Garantiza la integridad referencial: Así al eliminar un registro elimina todos los registros relacionados dependientes.

3.-Favorece la normalización por ser más comprensible y aplicable.

Transformación del modelo Entidad Relación (E-R) al modelo relacional.

El modelo E/R esta basado en una percepción del mundo real que consta de una colección de objetos básicos llamados entidades y las relaciones entre estos objetos.

El modelo E/R permite al diseñador concebir la DB a un nivel superior de abstracción, aislándolo de consideraciones relativas a la máquina.

Para transformar un modelo entidad-relación a modelo relacional se deben tomas las siguientes reglas:

* Toda entidad del modelo entidad-relación se transforma en una tabla.

* Cualquier atributo de una entidad se transforma en un campo dentro la tabla, manteniendo las claves primarias.

* Las relaciones N:M se transforman en una nueva tabla que tendrá como clave primaria la concatenación de los atributos clave de las entidades que relaciona.

* En las relaciones 1:N se pueden tener dos casos: Si la entidad que participa con cardinalidad máxima uno lo hace también con cardinalidades mínima uno, entonces se propaga el atributo de la entidad que tiene cardinalidad máxima 1 a la que tiene cardinalidad máxima N, desapareciendo el nombre de la relación. Si existen atributos en la relación éstos también se propagarán.

Si la entidad que participa con cardinalidad máxima uno lo hace también cardinalidad mínima cero, entonces se crea una nueva tabla formada por las claves de cada entidad y los atributos de la relación. La clave primaria de la nueva tabla será el identificador de la entidad que participa con cardinalidad máxima N.

En el caso de las relaciones 1:1 también pueden darse dos casos:

* Si las entidades poseen cardinalidades (0,1), la relación se convierte en una tabla.

* Si una de las entidades posee cardinalidad (0,1) y la otra (1,1), conviene propagar la clave de la entidad con cardinalidad (1,1) a la tabla resultante de la entidad con cardinalidad (0,1). Si ambas entidades poseen cardinalidades (1,1) se puede propagar la clave de cualquiera de ellas a la tabla resultante de la otra.

* En el caso de las relaciones N-arias se aplica la misma regla que para las relaciones N:MEn el caso de las relaciones reflexivas supondremos que se trata de una relación binaria con la particularidad que las dos entidades son iguales y aplicaremos las reglas vistas en los puntos anteriores.

Ejemplo: Entidad Relación

Para este modelo de entidad-relación el paso a tablas quedaría de la siguiente forma: