guia - base de datos

18408

Titulacin Ciclo

Ingeniero en Informtica IV

Fundamento de Base de Datos

Gua didctica4 crditos

Departamento de Ciencias de la Computacin y ElectrnicaSeccin Tecnologas Avanzadas de la Web y SBC

UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJA

La Universidad Catlica de Loja

MODALIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA

Autores:Juan Carlos Morocho

Audrey Romero

Asesora virtual:www.utpl.edu.ec

Estimado estudiante recuerde que la presente gua didctica est disponible en el EVA en formato PDF interactivo, lo que le permitir acceder en lnea a todos los recursos educativos.

FUNDAMENTOS DE BASE DE DATOSGua didcticaJuan Carlos Morocho Audrey Romero

UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJA

CC Ecuador 3.0 By NC ND

Diagramacin, diseo e impresin:EDILOJA Ca. Ltda.Telefax: 593-7-2611418San Cayetano Alto s/[email protected]

Segunda edicin

Sexta reimpresin

ISBN-978-9942-08-202-2

Esta versin impresa, ha sido acreditada bajo las licencias Creative Commons Ecuador 3.0 de reconocimiento -no comercial- sin obras derivadas; la cual permite copiar, distribuir y comunicar pblicamente la obra, mientras se reconozca la autora original, no se utilice con fines comerciales, ni se realicen obras derivadas. http://www.creativecommons.org/licences/by-nc-nd/3.0/ec/

Abril, 2015

2. ndice

2. ndice .................................................................................................................................. 3

3. Introduccin ..................................................................................................................... 7

4. Bibliografa....................................................................................................................... 94.1. Bsica ............................................................................................................................. 94.2 Complementaria ............................................................................................................. 9

5. Orientaciones generales para el estudio............................................................. 11

6. Proceso de enseanza-aprendizaje para el logro de competencias ....... 13

PRIMER BIMESTRE

6.1. Competencias Genricas ................................................................................................ 136.2 Planificacin para el trabajo del alumno ........................................................................ 136.3. Sistema de evaluacin de la asignatura (primero y segundo bimestres) ...................... 176.4. Orientaciones especficas para el aprendizaje por competencias ................................... 18

UNIDAD 1: INTRODUCCIN A LAS BASES DE DATOS ................................................................... 18

1.1. Importancia de las bases de datos ................................................................................ 181.2. Sistemas tradicionales basados en archivos .................................................................. 181.3. Sistema de base de datos .............................................................................................. 191.4. Papeles en un entorno de base de datos ....................................................................... 191.5. Historia de los sistemas de gestin de base de datos ................................................... 201.6. Ventajas y desventajas de los SGBD .............................................................................. 20Autoevaluacin 1 ................................................................................................................... 22

UNIDAD 2: ENTORNO DE LA BASE DE DATOS ............................................................................. 23

2.1. La arquitectura en tres niveles de ANSI-SPARC .............................................................. 232.2. Lenguajes de base de datos ........................................................................................... 242.3. Modelos de datos y modelado conceptual ..................................................................... 242.4. Funciones de un SGBD ................................................................................................... 252.5. Componentes de un SGBD ............................................................................................. 272.6. Arquitecturas de SGBD multiusuario ............................................................................... 27Autoevaluacin 2 ................................................................................................................... 29

UNIDAD 3: EL MODELO RELACIONAL Y LOS LENGUAJES RELACIONALES ...................................... 30

3.1. Breve historia del modelo relacional .............................................................................. 303.2. Terminologa usada en el modelo relacional .................................................................. 303.3. Restricciones de integridad............................................................................................. 333.4. Vistas ............................................................................................................................. 33Autoevaluacin 3 ................................................................................................................... 35

UNIDAD 4: ALGEBRA RELACIONAL Y CLCULO RELACIONAL........................................................ 36

4.1. Algebra Relacional .......................................................................................................... 364.2. Operaciones Unarias ...................................................................................................... 364.3. Operaciones de conjuntos .............................................................................................. 374.4. Clculo relacional ........................................................................................................... 38Autoevaluacin 4 ................................................................................................................... 40

UNIDAD 5: MANIPULACIN DE DATOS ...................................................................................... 42

5.1. Lenguaje de Consulta Estructurado: SQL........................................................................ 425.2. Escritura de comandos SQL ............................................................................................ 435.3. Manipulacin de datos ................................................................................................... 435.4. Instruccin de consultas: SELECT ................................................................................... 435.5. Actualizaciones de la base de datos .............................................................................. 44Autoevaluacin 5 ................................................................................................................... 46

SEGUNDO BIMESTRE

6.5. Competencias Genricas ................................................................................................ 476.6. Planificacin para el trabajo del alumno ....................................................................... 476.7. Orientaciones especficas para el aprendizaje por competencias ................................... 50

UNIDAD 6: DEFINICIN DE DATOS ............................................................................................ 50

6.1. Tipos de datos ................................................................................................................ 506.2. Caractersticas de mejora de la integridad ..................................................................... 526.3. Definicin de datos ........................................................................................................ 526.4. Privilegios y Seguridad ................................................................................................... 57Autoevaluacin 6 ................................................................................................................... 62

UNIDAD 7: MODELO ENTIDAD RELACIN .................................................................................. 63

7.1. Elementos del modelo ER .............................................................................................. 637.2. Tipos de entidad ............................................................................................................. 637.3. Tipos de relacin ............................................................................................................ 647.4. Atributos ......................................................................................................................... 647.5. Atributos de las relaciones ............................................................................................. 657.6. Claves ............................................................................................................................. 657.7. Tipos de entidades fuertes y dbiles. ............................................................................. 657.8. Restricciones estructurales ............................................................................................. 667.9. Modelo entidad relacin avanzado ................................................................................ 67Autoevaluacin 7 ................................................................................................................... 70

UNIDAD 8: NORMALIZACIN .................................................................................................... 71

8.1. Objetivos del diseo de bases de datos ......................................................................... 718.2. Peligros en el diseo de bases de datos Relacionales. .................................................. 718.3. Normalizacin ................................................................................................................ 738.4. El propsito de la normalizacin .................................................................................... 73

8.5. Cmo ayuda la normalizacin al diseo de base de datos? ....................................... 738.6. Redundancia de datos y anomalas de actualizacin ..................................................... 748.7. Dependencias funcionales .............................................................................................. 748.8. El Proceso de normalizacin .......................................................................................... 75Autoevaluacin 8 ................................................................................................................... 78

UNIDAD 9: METODOLOGA: DISEO CONCEPTUAL DE LA BASE DE DATOS ................................... 79

9.1. Metodologa de diseo de base de datos ...................................................................... 799.2. Diseo conceptual de la base de datos .......................................................................... 799.3. Paso 1 Construccin de un modelo conceptual de los datos ........................................ 80Autoevaluacin 9 ................................................................................................................... 83

UNIDAD 10: METODOLOGA: DISEO LGICO DE BASES DE DATOS PARA EL MODELO

RELACIONAL ............................................................................................................................ 85

10.1. .............................................................................................................Metodologa de diseo lgico de bases de datos para el modelo relacional ................. 85

10.2. .............................................................................................................Paso 2 Construir y validar el modelo lgico de los datos .............................................. 85

Autoevaluacin 10 ................................................................................................................. 91

7. Solucionario ..................................................................................................................... 92

8. Anexos ................................................................................................................................ 103

UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Catlica de Loja 7

Gua didctica: Fundamento de Base de DatosPRELIMINARES

3. Introduccin

La asignatura de Fundamentos de Base de Datos, es una de las materias troncales de la carrera de Ingeniera Informtica, se dicta en el cuarto ciclo y tiene una valoracin de cuatro crditos.

Su propsito fundamental es brindar al profesional en formacin el conocimiento, anlisis y claridad de conceptos, reglas y procedimientos que son necesarios de cara al desarrollo de sistemas informticos de cualquier tipo (sistemas de informacin, sistemas de gestin, etc.), y que servirn de base para la asignatura de Base de Datos Avanzadas.

Adentrarnos en el mundo de las bases de datos es sin lugar a duda, apasionante; a menudo interactuamos con bases de datos, muchas de las veces sin ser conscientes de aquello. Cuando cancelamos las compras del supermercado el cajero accede a una base de datos, as mismo si reservamos nuestros tickets de avin a travs de internet estamos accediendo a una base de datos, al hacer alguna transaccin a travs del cajero automtico estamos interactuando con una base de datos; en fin en muchas actividades cotidianas estamos haciendo uso de las bases de datos, y seguramente querr conocer ms a fondo cmo se gestiona la informacin dentro de ellas, cmo se disea una base de datos, cules son los productos de base de datos que se puede utilizar, y dems preguntas a las que podr darles respuesta una vez que hayamos desarrollado los contenidos propuestos para la presente asignatura.

As tambin algunos temas le resultarn difciles de entender, sin embargo, conforme vaya avanzando y adentrndose en esta temtica se irn despejando aquellas dudas, le recuerdo que para ello tambin puede contar con la ayuda de su profesor. Esta asignatura, al igual que las otras que componen su malla curricular, requiere de su dedicacin, esfuerzo, constancia y responsabilidad, virtudes que de ser aplicadas contarn seguro con una gran recompensa: su ttulo profesional.

Dentro de cualquier herramienta software, a menudo encontraremos que uno de sus componentes es una base de datos, por tanto es evidente que la utilizacin de este tipo de herramienta aporta una gran ayuda en trminos de manejo de la informacin, almacenamiento, seguridad, manejo concurrente de usuarios entre otros beneficios, de ah la importancia de esta asignatura, ya que el desarrollo de los contenidos nos dar la oportunidad de adquirir estos conocimientos y poder gestionar o tomar mejores decisiones en nuestra vida profesional. A continuacin exponemos unas lneas de un autor que refuerzan lo que hemos mencionado:

Hoy, la importancia e impacto de las bases de datos es incuestionable a medida que organizaciones gubernamentales, instituciones acadmicas, y entidades comerciales crean y mantienen importantes bases de datos que contienen toda clase de informacin desde documentos de texto en lenguaje natural, tablas estadsticas, datos financieros y objetos multimedios hasta datos de naturaleza tcnica y cientfica.

Adems de la arquitectura y sistema deben proveer integridad, recuperacin, concurrencia, y seguridad. (Ramrez, s.f.)

Con el afn de alcanzar las competencias requeridas, esta asignatura se ha organizado en diez unidades, cinco por cada bimestre. En la primera unidad usted conocer la terminologa y conceptos bsicos de las bases de datos, la segunda unidad se refiere al entorno de una base de datos, la tercera unidad abarca

Gua didctica: Fundamento de Base de Datos

UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Catlica de Loja8

PRELIMINARES

los componentes del modelo relacional, la cuarta unidad hace referencia a las operaciones del lgebra relacional y clculo relacional, la quinta unidad abarca la manipulacin de datos con SQL.Para el segundo bimestre la unidad seis se refiere a definicin de datos con lenguaje SQL, la unidad siete estudia el modelo E/R, la unidad ocho desarrolla el tema de la normalizacin, la unidad nueve se refiere a la fase de diseo conceptual y finalmente, la unidad diez que hace referencia al diseo lgico de base de datos.

Le invitamos a que juntos llevemos el estudio de esta importante asignatura, recordndole que estamos para guiar y apoyar su proceso enseanza/aprendizaje.

Finalmente, queremos desearle el mejor de los xitos en el presente ciclo de estudios y animarle a que realice su mejor esfuerzo para continuar por el camino de superacin profesional y personal que contribuyen a su formacin integral.



4. Bibliografa

4.1. Bsica

Connolly, T. y Begg, C.(2005).Sistemas de bases de datos. Un enfoque prctico para diseo, implementacin y gestin. Madrid: Pearson Education.

Este texto propone los temas que se deben abordar dentro de la asignatura de Fundamentos de Base de Datos. Su contenido es bastante didctico, ofrece recursos para que el estudiante pueda autoevaluarse al final de cada unidad, dispone de casos de estudio sobre los cuales se puede ir desarrollando la parte prctica de la asignatura. Tambin ofrece recursos adicionales en la web que ayudan al estudiante a complementar los contenidos del texto.

Morocho, J. y Romero, A. (2011). Gua didctica de Fundamentos de Base de Datos. Loja-Ecuador: UTPL.

Gua didctica diseada para el estudio de Fundamentos de Base de Datos en la carrera de Ingeniera en Informtica de la Modalidad Abierta y a Distancia de la Universidad Tcnica Particular de Loja. En este material encontrar breves explicaciones, comentarios, de cada uno de los temas, adems de ejercicios propuestos y autoevaluaciones, que le ayudarn como un indicador del logro de las competencias propuestas para la presente asignatura.

4.2 Complementaria

Scott, Urman (2002). Oracle 9i PL/SQL Programming. Madrid: McGraw Hill/Osborne.

Este material bibliogrfico le puede servir para profundizar sobre el lenguaje SQL, tanto manipulacin como definicin de datos.

Silberschatz, A.; Korth H. y Sudarshan . (1998). Fundamentos de Bases de Datos. Madrid: McGraw Hill.

En este texto encontrar material complementario sobre modelado entidad-relacin y sobre normalizacin, que ayudarn al estudiante en el desarrollo de los temas propuestos para la asignatura.

Direcciones electrnicas

Amiagada, A. y Aranda,J. (2006). Curso de Base de Datos. Universidad de las Amricas. Recuperado el 28 de febrero del 2011 desde http://nuestro.net78.net/clases_jjaa/Bases_Datos/

Curso de base de datos, en donde puede encontrar temas como conceptos del modelo relacional y algebra y clculo relacional que ayudarn a complementar sus conocimientos.

Camps, R., Casillas, L. A., Costal, et. al. (2007). OCW, M2109 Bases de Datos. Universitat Oberta de Catalunya. Recuperado el 28 de febrero del 2011 desde http://ocw.uoc.edu/informatica-tecnologia-y-multimedia/bases-de-datos/Course_listing.



PRELIMINARES

Curso de base de datos abierto, en donde puede encontrar temas como conceptos del modelo relacional y el proceso del modelado E/R, que le ayudarn a complementar sus conocimientos.

Castillo, C. (2007). Convertir Entidad-Relacin en Modelo Relacional. Universitat Pompeu Fabra.

Este documento contiene informacin acerca de la transformacin del modelo conceptual al modelo lgico.

Greenberg, N., Nathan, P. (2001). Introduction to Oracle 9i: SQL. Oracle Corporation.

En este documento puede encontrar todo lo referente al lenguaje SQL Oracle en la versin 9i.

Oracle home page. Recuperado el 12 de Febrero del 2011 desde http://www.oracle.com/index.html Sitio de uno de los sistemas de gestin de base de datos ms reconocido a nivel mundial. Aqu encontrar recursos como documentacin, podcast, software y noticias relevantes de la industria de base de datos.

Martnez, J. L., Martnez, P. y Mingo, J. M. (2008). OCW: Fundamentos de las bases de datos. Grupo de bases de datos avanzadas, departamento de informtica, Universidad Carlos III de Madrid. Recuperado el 28 de febrero del 2011 desde http://ocw.uc3m.es/informatica/fundamentos-de-bases-de-datos.

Curso de base de datos abierto, en donde puede encontrar temas como conceptos fundamentales de base de datos, modelo de datos relacional y lenguaje SQL, que le ayudarn a complementar sus conocimientos.



5. Orientaciones generales para el estudio

Estudiar a distancia es un reto que requiere esfuerzo, dedicacin y sobre todo de organizacin, por ello debe hacer de esta actividad un trabajo continuo y sistemtico, organice su tiempo de manera que pueda verdaderamente aprovechar los contenidos que se le estn ofreciendo.

Creemos conveniente brindarle algunas recomendaciones de cara al desarrollo de los contenidos en el semestre, para un mejor aprovechamiento de los recursos:

Recursos

La asignatura de Fundamentos de Base de Datos, tiene como texto base Sistemas de bases de datos. Un enfoque prctico para diseo, implementacin y gestin, de Connolly y Begg, adems como apoyo principal la Gua Didctica, estos sern los principales recursos con los que usted contar para la revisin de cada uno de los contenidos de esta asignatura y para orientarse en cuanto al avance de la misma.

El texto base es rico en contenidos, cuenta adems con herramientas muy didcticas como: figuras ilustrativas, casos de estudio, resmenes, actividades recomendadas al final de cada unidad, ejercicios propuestos, un glosario al que usted podr recurrir cuando encuentre un trmino desconocido y una serie de apndices en donde encontrar informacin relevante a manera de resumen.

En cuanto a la gua, su fin principal es el de orientar al estudiante, indicndole los temas del libro que debe revisar y los conceptos a los cules deber poner un mayor nfasis; la gua didctica servir tambin para ir midiendo la asimilacin de conocimientos, as que se proponen cuestionarios, ejercicios y otras actividades que complementen su aprendizaje.

Es recomendable que desarrolle las autoevaluaciones propuestas en la gua didctica, al final de cada unidad, pues estas le ayudarn a medir el nivel de asimilacin de los contenidos y en caso de ser necesario enfocarse en los temas que debe reforzar.

Dentro de la gua tambin dispone de una herramienta muy importante que es la planificacin para el trabajo del alumno, en la cual est la dosificacin de contenidos que debe ir desarrollando durante cada semana del semestre acadmico, que le permitirn ir adquiriendo las competencias que se ha planteado para la asignatura de fundamentos de base de datos.

Tcnicas de estudio

Para comenzar sus estudios, usted deber primero remitirse a la gua didctica en donde se le darn instrucciones acerca de la informacin que deber revisar, luego se remitir al libro y cuando los contenidos hayan quedado claros deber volver una vez ms a la gua para concentrarse en aquellos conceptos fundamentales y realizar una serie de actividades complementarias propuestas. Utilice las tcnicas de estudio que ms se ajusten a usted (subrayados, resmenes, cuadros sinpticos, esquemas, grficas, etc.).

Es conveniente que siempre considere el calendario acadmico que le fue entregado y organice su tiempo para que el estudio sea constante. La recomendacin es que debe revisar una unidad



PRELIMINARES

por semana, aunque en ocasiones debido a la dificultad o facilidad de ciertos temas, este tiempo podr variar.

Interactividad

Adicional al material bsico, usted contar con otros recursos tecnolgicos que le servir para profundizar o complementar lo aprendido, como son:

Entorno Virtual de Aprendizaje, en donde usted encontrar documentos, videos, foros, chats en el que participan adems de su profesor sus compaeros, logrando as una total retroalimentacin de los contenidos desarrollados.

Biblioteca Virtual, a la que puede acceder a travs de la pgina web de la universidad http://www.utpl.edu.ec/biblioteca, en donde encontrar enlaces a importantes bibliotecas virtuales de todo el mundo que pueden ser consultadas por usted.

En sus evaluaciones a distancia usted encontrar los datos completos de su profesor-tutor, con el cual se podr comunicar constantemente a travs de la lnea telefnica, correo electrnico, entorno virtual, google talk o skype para hacerle llegar sus inquietudes ya que ud. est en un proceso de aprendizaje y siempre se requiere de ayuda para esclarecer alguna duda o para ratificar sus ideas. Recuerde que siempre ser un gusto poder ayudarle.

Evaluacin

Al final de cada bimestre, deber entregar las evaluaciones a distancia (30% de la calificacin final) en las fechas establecidas para el efecto y luego rendir sus evaluaciones presenciales (70% de la calificacin final), que sumados debern dar un total de 20 puntos por bimestre. Debe obtener una nota mnima de 14 puntos sobre 20, de lo contrario tendr que rendir una evaluacin supletoria que reemplazar a la nota bimestral. Para superar la asignatura debe contabilizar un mnimo de 28 puntos.

Estimado profesional en formacin, recuerde que de su constancia y esfuerzo depende el cumplir con las metas que se ha planteado para el presente semestre y cuente con la ayuda del profesor tutor para apoyarle en la consecucin de sus objetivos.


Gua didctica: Fundamento de Base de DatosPRIMER BIMESTRE

6. Proceso de enseanza-aprendizaje para el logro de competencias

PRIMER BIMESTRE

6.1. Competencias Genricas

Capacidad de abstraccin, anlisis y sntesis

Capacidad de aplicar los conocimientos en la prctica

Conocimiento sobre el rea de estudio y la profesin

Capacidad de aprender a aprender como poltica de formacin continua

6.2 Planificacin para el trabajo del alumno

COMPETENCIAS ESPECFICAS

INDICADORES DE APRENDIZAJE

CONTENIDOSACTIVIDADES DE

APRENDIZAJE

CRONOGRAMA ORIENTATIVO

Tiempo Estimado

Analizar las necesidades de conocimiento necesarias para resolver un problema

Realizar la gestin y recuperacin de informacin generada en los sistemas informticos

Identifica conceptos clave de los sistemas de bases de datos, sus antecesores y SGBD

Unidad 1

Introduccin a las bases de datos

1.1. Importancia de las

bases de datos1.2. Sistemas

tradicionales basados en archivos

1.3. Sistemas de bases de datos

1.4. Papeles en un entorno de base de datos

1.5. Historia de los sistemas de gestin de base de datos

1.6. Ventajas y desventajas de un SGBD

Lectura comprensiva del primer captulo del texto base segn las indicaciones de la gua didctica

Desarrollar un cuadro sinptico a manera de cronologa sobre la evolucin de las bases de datos

Desarrollo de actividades recomendadas en la gua para la primera unidad.

Revisar anuncios publicados en el EVA

Empezar el desarrollo de la de la evaluacin a distancia que corresponda a la primera unidad

Semana 1 4 horas de

autoestudio 4 horas de

interaccin



PRIMER BIMESTRE




APRENDIZAJE


Tiempo Estimado

Reconoce los beneficios de contar con la arquitectura ANSI-SPARC

Descubre y argumenta las funciones que debe cumplir una base de batos

Unidad 2

El entorno de la base de datos

2.1. La arquitectura en tres niveles de ANSI -SPARC

2.2. Lenguajes de base de datos

2.3. Modelos de datos modelado conceptual

2.4. Funciones de un SGBD

2.5. Componentes de un SGBD

2.6. Arquitecturas de SGBD multiusuario

Lectura comprensiva del segundo captulo del texto base siguiendo las indicaciones de la gua didctica

Interprete con sus propias palabras el grfico 2.1 del texto base que hace referencia a la arquitectura ANSI-SPARC

Generacin de mapa conceptual sobre funciones de una base de datos

Desarrollo de actividades recomendadas en la gua para la segunda unidad.

Revisar anuncios publicados en el EVA

Desarrollo de la parte de la evaluacin a distancia que corresponda a la segunda unidad

Semana 2

4 horas de autoestudio

4 horas de interaccin

Identifica los conceptos elementales en el modelo relacional

Identifica la conexin con las relaciones matemticas

Analiza la importancia de los elementos de este modelo

Unidad 3

Modelo Relacional

3.1. Breve historia del modelo relacional

3.2. Terminologa usada en modelo relacional

3.3. Restricciones de integridad

3.4. Vistas

Lectura comprensiva del tercer captulo de acuerdo a las indicaciones de la gua didctica

Generacin de mapa conceptual de los componentes del modelo relacional

Desarrollo de actividades recomendadas en la gua para la tercera unidad

Revisar anuncios en el EVA

Desarrollo de la parte de la evaluacin a distancia correspondiente a la tercera unidad

Semana 3








APRENDIZAJE


Tiempo Estimado

Aplica las operaciones de lgebra relacional en tablas relacionales

Aplica las operaciones de clculo relacional en tablas relacionales

Unidad 4

Algebra relacional/ Clculo relacional

4.1. Algebra relacional 4.2. Operaciones unarias4.3. Operaciones de

conjuntos4.4. Clculo relacional

Lectura comprensiva del cuarto captulo del texto base de acuerdo a las indicaciones de la gua didctica

Elaboracin de una tabla resumen, de operaciones del lgebra y clculo relacionales.

Desarrollo de actividades recomendadas en la gua para la cuarta unidad


Revisar los ejercicios resueltos en el texto base

Desarrollar los ejercicios propuestos al final del captulo en el texto base

Desarrollo de la parte de la evaluacin a distancia que corresponda a la cuarta unidad

Semana 4



Analiza la relacin entre lgebra relacional y el lenguaje SQL

Analiza la importancia del lenguaje SQL

Utiliza las sentencias SQL para manipulacin de datos haciendo consultas simples o compuestas

Unidad 5

SQL Manipulacin de Datos

5.1. Lenguaje de consulta estructurado SQL

5.2. Escritura de comandos SQL

5.3. Manipulacin de datos

5.4. Instruccin de consultas: SELECT

Lectura comprensiva del quinto captulo del texto base de acuerdo a las indicaciones de la gua didctica

Desarrollo de actividades recomendadas en la gua para la quinta unidad


Revisar los ejercicios resueltos en el texto base

Desarrollar los ejercicios propuestos al final del captulo en el texto base

Desarrollo de la parte de la evaluacin a distancia que corresponda a la quinta unidad

Semana 5 y 6





PRIMER BIMESTRE




APRENDIZAJE


Tiempo Estimado

Unidades de la 1 - 5 Aplicacin de autoevaluaciones de la gua didctica de las unidades 1 - 5

Revisin de foro de consultas al profesor

Realizacin de ejercicios propuestos en el EVA

Revisin de videos en http://www.youtube.com de las unidades

Semana 7 y 8





6.3. Sistema de evaluacin de la asignatura (primero y segundo bimestres)

Formas de evaluacin

Competencia: criterio

1. A

utoe

valu

aci

n *

2. Heteroevaluacin

3. C

oeva

luac

in

Evaluacin adistancia **

Evaluacinpresencial

Part

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Part

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el E

VA

Prue

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tiva

Act

itud

es

Comportamiento tico X X X X X

Cumplimiento, puntualidad, responsabilidad X X

Esfuerzo e inters en los trabajos X X X X

Respeto a las personas y a lasnormas de comunicacin X X

Hab

ilid

ades

Creatividad e iniciativa X X

Contribucin en el trabajo colaborativo y de equipo X

Presentacin, orden y ortografa X X X X

Emite juicios de valor argumentadamente X X

Con

ocim

ient

os

Dominio del contenido X X X X X

Investigacin (cita fuentes de consulta) X X

Aporta con criterios y soluciones X X X

Anlisis y profundidad en el desarrollo de temas X X

PORCENTAJE

Estr

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Puntaje 2 4 6 14

TOTAL20 puntos

Para aprobar la asignatura se requiere obtener un puntaje mnimo de 28/40 puntos, que equivale al 70%.

* Son estrategias de aprendizaje, no tienen calificacin; pero debe responderlas con el fin de autocomprobar su proceso de aprendizaje.** Recuerde que la evaluacin a distancia consta de dos partes: una objetiva y otra de ensayo, debe desarrollarla y entregarla en su respectivo centro universitario.

Seor estudiante:

Tenga presente que la finalidad de la valoracin cualitativa es principalmente formativa.



PRIMER BIMESTRE

6.4. Orientaciones especficas para el aprendizaje por competencias

UNIDAD 1: INTRODUCCIN A LAS BASES DE DATOS

Para el desarrollo de esta unidad, vaya revisando conjuntamente con esta gua el captulo 1 del texto base: Introduccin a las bases de datos

Estimado estudiante, iniciamos el estudio de la asignatura abordando temas fundamentales para insertarnos en el contexto de las bases de datos, lo que le permitir conocer cmo evolucionaron las bases de datos, las funciones tpicas, componentes principales y el personal implicado en los sistemas de gestin de bases de datos.

1.1. Importancia de las bases de datos

Iniciemos destacando que en la actualidad las bases de datos son parte de la vida cotidiana igualmente forman parte esencial de los Sistemas de Informacin y su aplicabilidad est en casi todas las actividades diarias.

De seguro usted cuenta con su cdula de ciudadana que la obtuvo en alguna de las dependencias del Registro Civil; para este proceso le solicitaron su informacin personal como nombres, apellidos, nivel de instruccin, entre otros. Esta informacin fue complementada con datos propios asignados por la institucin como nmero de cdula asignado, lugar y fecha de expedicin, fecha de caducidad, entre otros. Toda esta informacin es ingresada en una base de datos; y es alimentada y actualizada con cada nuevo usuario que acude a la institucin.

Para revisar ms ejemplos de bases de datos revise el texto base en el apartado Introduccin.

Una vez que hemos recordado e identificado ejemplos tpicos de bases de datos continuemos con el siguiente tema.

1.2. Sistemas tradicionales basados en archivos

Es importante que usted conozca que los sistemas basados en archivos fueron los predecesores de los sistemas de gestin de base de datos, por lo que es necesario que revise el texto base en el apartado del mismo nombre en donde podr encontrar los detalles de sus caractersticas y limitaciones.

Una vez que ya ha revisado el concepto de los sistemas basados en archivos, seguramente podr darse cuenta que su utilizacin en sus inicios fue muy exitosa, pero con muchas limitaciones.

Cules son las limitaciones de los sistemas basados en archivos que se pueden observar?

El hecho de gestionar y definir sus propios datos, nos dice que se trata de programas distintos en una misma organizacin y por lo tanto, los datos que manejan son distintos tambin, dando lugar a



redundancia e inconsistencia de la informacin, y a un crecimiento innecesario de programas de aplicacin.

En el prrafo anterior se ha analizado una de las limitaciones de stos sistemas, es necesario que usted realice el anlisis de las limitaciones que ha identificado.

1.3. Sistema de base de datos

Bien, ahora que hemos reconocido los sistemas basados en archivos y sus limitaciones, es momento de revisar los sistemas de gestin de base de datos, que surgieron para solventar dichas limitaciones.

Es preciso que estudie completamente el apartado de sistemas de base de datos ya que repasa los conceptos importantes en el contexto de un sistema de base de datos y sus relaciones. Le recomiendo que elabore una lista de trminos importantes y defnalos con sus propias palabras.

Ahora bien, un paso previo a la construccin de un sistema de base de datos, es la actividad de diseo de base de datos, la cual resulta imprescindible. Una base de datos diseada de forma inadecuada generar errores que pueden conducir a decisiones incorrectas que podran tener repercusiones serias en la organizacin. En esta asignatura, iremos tratando los temas que nos darn la experticia para realizar un adecuado diseo de bases de datos.

1.4. Papeles en un entorno de base de datos

En el entorno de base de datos participan varios actores que tienen sus responsabilidades definidas, lo que permite un trabajo coordinado y efectivo.

Podemos decir que unos roles estn comprometidos y otros involucrados con la base de datos. Podemos identificar los roles que se comprometen y los que se involucran con la base de datos?

Si usted se consider que el DBA es un rol comprometido con la base de datos, est en lo correcto. El DBA cumple un papel clave en la base de datos, debido a que es el responsable de gestionar el SGBD.

En contraste, tenemos el caso de los desarrolladores que tienen que implementar los requisitos de usuario donde cada programa exige al SGBD realizar alguna operacin sobre la base de datos. Por lo tanto el rol mencionado est involucrado con base de datos, pero no tendr un protagonismo en ella.

Como complemento a la lista de trminos y definiciones que usted ha elaborado, realice un mapa conceptual

En su texto base, revise el apartado Papeles en un entorno de base de datos, en donde se explica de forma general los distintos roles implicados en un SGBD para las funciones de: administracin, diseo, desarrollo y uso.

Elabore un cuadro sinptico de los roles que existen en un SGBD y sus tareas ms importantes. Adems asocie los roles a las funciones de: administracin, diseo, desarrollo y uso.



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1.5. Historia de los sistemas de gestin de base de datos

Hagamos un poco de historia, despus de los sistemas basados en archivos, los sistemas de base de datos han ido evolucionando hasta contar con lo que hoy tenemos, bases de datos robustas, seguras y escalables.Para conocer ms a detalle cmo fueron evolucionando los sistemas de base de datos, acuda al texto base y revise el apartado de historia de los SGBD.

La figura siguiente se resume de forma general la evolucin de los sistemas de gestin de base de datos en tres generaciones.

Figura 1.1.Generacin de los SGBD. Adaptacin de (Connolly, 2005)

1.6. Ventajas y desventajas de los SGBD

Una vez que se ha estudiado los SGBD, seguramente ahora ya sabe para qu sirve una base de datos y cules son sus componentes. Probablemente conoce que los SGBD han solucionado problemas potenciales en la gestin de informacin y presentan grandes ventajas, a pesar de ello, tambin tienen algunas desventajas, por lo que conviene hacer un anlisis de stas.

Por ejemplo una ventaja clave en los SGBD es el control de la redundancia, debido a que los datos se encuentran integrados en una sola estructura y no en varios archivos como suceda en la tcnica basada en archivos.

Si revisamos el tamao como una desventaja, se observa que debido a la complejidad y nmero de funcionalidades que conforman el SGBD hace que el software consuma muchos recursos. Esta desventaja

Realice un esquema que resuma las diferentes definiciones generadas por DBTG, que le permitir conocer el aporte importante de este grupo de trabajo.

Realice una bsqueda en la web, acerca de la propuesta de Codd, esto le ayudar a identificar cuestionamientos importantes que son propuestos por el principal precursor de las bases de datos.

Recurra al apartado Ventajas y desventajas de los SGBD en su texto base, ya que es importante cuestionarse acerca de ellas.

Para complementar su lectura realice un esquema que contemple las ventajas y desventajas e identifique su justificacin y relevancia.



no es muy relevante hoy en da, ya que el hardware ofrece grandes cantidades de almacenamiento a menor costo.

Bien, felicitaciones ha terminado la unidad 1, con el mismo entusiasmo siga adelante. Como parte complementaria en el desarrollo de la presente unidad le invitamos a desarrollar las siguientes actividades recomendadas.

ACTIVIDADES RECOMENDADAS

Estimado estudiante, para medir la asimilacin de sus conocimientos en la presente unidad, desarrolle las siguientes actividades que estn planteadas al final del captulo de trabajo de su texto base, como cuestiones de repaso. Esto le permitir saber los temas que debe reforzar.

Desarrolle los puntos 1.1, 1.4, 1.5 y 1.7

Recuerde que puede solicitar ayuda a su tutor mediante el campus virtual o telefnicamente.

Ejercicios

Refuerce el nivel de conocimientos de la presente unidad con los ejercicios siguientes de la seccin ejercicios de su texto base.

Ejercicios 1.8 y 1.11

Interactividad virtualt

Fortalezca sus criterios y conocimientos respecto al tema y a la asignatura ingresando peridicamente a travs del campus virtual (http://www.utpl.edu.ec)

Desde su aula virtual de la asignatura, puede conocer los anuncios de su profesor, y todos los participantes tienen acceso a los foros de discusin donde su aporte es valioso y es an ms significativo si la participacin involucra conversacin con los integrantes del curso.

En nuestro caso, la participacin en al menos los foros de discusin es obligatoria, pues tienen una ponderacin en su evaluacin a distancia.



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Autoevaluacin 1

Bien, es momento de evaluar el conocimiento adquirido, por lo que le invitamos a resolver las siguientes preguntas:

Conteste Verdadero (V) o Falso (F) a las siguientes afirmaciones, segn corresponda:

1. ( ) Una de las ventajas de los sistemas basados en archivos es el control de redundancia.

2. ( ) Una base de datos es el software que gestiona y controla el acceso a los datos.

3. ( ) El DBA es el responsable de programar la base de datos.

4. ( ) En los modelos de datos basados en objetos, un atributo de una entidad es una propiedad del objeto.

5. ( ) Una ventaja de los SGBD son las prestaciones.

6. ( ) Los sistemas basados en archivos funcionaban muy bien con muchos datos.

7. ( ) Una desventaja que hoy es la ms relevante es la que refiere al tamao de la base de datos.

8. ( ) En la actualidad la mayora de SGBD tienen todas las caractersticas de ser orientados a objetos.

9. ( ) El SGBD proporciona un acceso controlado a la base de datos.

10. ( ) Metadatos, diccionario de datos, son sinnimos de catlogo del sistema.

Ensayo

11. Entreviste a usuarios tcnicos de un sistema de base de datos: Qu ventajas y desventajas ha podido identificar? Qu funciones encuentra ms tiles y en qu circunstancias las ha utilizado? Qu sistema de base de datos utiliza?



UNIDAD 2: ENTORNO DE LA BASE DE DATOS

Para el desarrollo de esta unidad, vaya revisando conjuntamente con esta gua el captulo 2 del texto base: El entorno de la base de datos

Estimado estudiante, continuaremos estudiando los niveles de la arquitectura de base de datos ANSI-SPARC que como consecuencia permite la independencia lgica y fsica, adicionalmente revisaremos otros temas relacionados con el entorno de base de datos. Con este tema usted comprender la participacin del componente de base de datos en cualquier sistema de informacin.

2.1. La arquitectura en tres niveles de ANSI-SPARC

Es momento de estudiar la arquitectura ANSI-SPARC, de la que conviene comentar que naci por la necesidad de contar con una terminologa estndar y una arquitectura general en los sistemas de base de datos. Los niveles de la arquitectura ANSI-SPARC, se conocen como niveles de abstraccin y son: externo, conceptual e interno.

Tambin es importante que usted conozca los aspectos clave de la descripcin global de la base de datos a la que se denomina esquema de base de datos. A continuacin, se ha considerado conveniente realizar un esquema resumen del tema. Para mayor detalle debe remitirse al texto base en el apartado Esquemas, asignaciones e instancias.

Figura 2.1. Esquemas de base de datos segn los niveles de abstraccin. Adaptacin de (Connolly, 2005)

Revise su texto base en el apartado Arquitectura en tres niveles de ANSI-SPARC (2.1.1, 2.1.2 y 2.1.3).

Para complementar su lectura realice un cuadro sinptico que resuma las caractersticas ms importantes de cada uno de los niveles de la arquitectura. Adems, analice las razones por las cuales la separacin en tres niveles resulta conveniente.



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Es importante recordar que el SGBD es el responsable de establecer la correspondencia entre esquemas y su coherencia. Esto se encuentra representado y explicado en figura 2.2 de su texto base, vale la pena que se asegure que lo haya comprendido.

Para validar la comprensin de los esquemas de base de datos, elabore un ejemplo de la diferencia entre los tres niveles para un esquema de almacenamiento de datos que usted crea conveniente. Tome como referencia el ejemplo de la figura 2.2.

Una vez que ya conoce los niveles que propone la arquitectura ANSI-SPARC, usted debe ya saber que el SGBD debe proporcionar independencia de los datos. Para profundizar en esta importante tarea revise el apartado Independencia de datos del texto base, se sugiere que realice la siguiente actividad.

Identifique ejemplos de cambios que se podran dar en los tres niveles y cmo afectara un cambio en un nivel al resto de niveles.

2.2. Lenguajes de base de datos

Siguiendo con el desarrollo de la unidad, revise el apartado de lenguajes de base de datos y realice un cuadro resumen respecto a los sublenguajes de datos y sus elementos ms importantes.

Luego vale la pena cuestionarse:

Qu sucede con el acceso a la base de datos desde programas de aplicacin?

Los programas de aplicacin se escriben en lenguaje de alto nivel (C++, Java, ...), denominado lenguaje anfitrin o lenguaje host. Para acceder a la BD, las instrucciones DML requieren ser ejecutadas desde el lenguaje anfitrin. Hay dos maneras de conseguir esto:

Mediante una API (Librera de procedimientos) que permita enviar instrucciones DML y DDL a la base de datos, as como recuperar los resultados.

Extendiendo la sintaxis del lenguaje anfitrin para incorporar llamadas DML dentro del programa del lenguaje anfitrin.

Es necesario que tenga presente la informacin presentada, sin embargo no es necesario profundizar porque son temas para revisar ms adelante.

2.3. Modelos de datos y modelado conceptual

El autor nos presenta la siguiente definicin: Un modelo de datos es una coleccin integrada de conceptos para describir y manipular datos, las relaciones existentes entre los mismos y las restricciones aplicables a los datos dentro de una organizacin. Adems, es necesario resaltar que los modelos de datos comprenden tres componentes: (1)parte estructural (2) la parte manipulativa y (3) un conjunto de restricciones de integridad.



Para mayor detalle revise el apartado modelos de datos y modelado conceptual de su texto base, donde es importante que analice los componentes de los modelos de datos y las categora de modelos de datos que existen.De forma complementaria tenemos otras definiciones respecto a los modelos de datos.

De acuerdo a [Ullman1999]:

Un modelo de datos es un sistema formal y abstracto que permite describir los datos de acuerdo con reglas y convenios predefinidos. Es formal pues los objetos del sistema se manipulan siguiendo reglas perfectamente definidas y utilizando exclusivamente los operadores definidos en el sistema, independientemente de lo que estos objetos y operadores puedan significar.

Segn Codd, en [Silberschatz]:

Un modelo de datos es una combinacin de tres componentes:

1) Una coleccin de estructuras de datos (los bloques constructores de cualquier base de datos que conforman el modelo).

2) Una coleccin de operadores o reglas de inferencia, los cuales pueden ser aplicados a cualquier instancia de los tipos de datos listados en (1), para consultar o derivar datos de cualquier parte de estas estructuras en cualquier combinacin deseada.

3) Una coleccin de reglas generales de integridad, las cuales explcita o implcitamente definen un conjunto de estados consistentes --estas reglas algunas veces son expresadas como reglas de insertar-actualizar-borrar.

Un modelo de datos puede ser usado de las siguientes maneras:

i) Como una herramienta para especificar los tipos de datos y la organizacin de los mismos que son permisibles en una base de datos especfica.

ii) Como una base para el desarrollo de una metodologa general de diseo para las bases de datos.

iii) Como una base para el desarrollo de familias de lenguajes de alto nivel para manipulacin de consultas (querys) y datos.

iv) Como el elemento clave en el diseo de la arquitectura de un manejador de bases de datos. El primer modelo de datos desarrollado con toda la formalidad que esto implica fue el modelo

relacional, en 1969, mucho antes incluso que los modelos jerrquicos y de red. A pesar de que los sistemas jerrquicos y de red como software para manejar bases de datos son previos al modelo relacional, no fue sino hasta 1973 que los modelos de tales sistemas fueron definidos, apenas unos cuantos aos antes de que estos sistemas empezaran a caer en desuso.

2.4. Funciones de un SGBD

Seguramente usted ya sabe que un SGBD debe proporcionar una serie de funciones y servicios, Codd plantea ocho servicios que un SGBD completo debe proporcionar:



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La tabla siguiente proporciona un resumen realizado del texto base, y se ha dejado una casilla para incluir detalles importantes de cada funcin. En su texto base examine el apartado Funciones de un SGBD.

Funcin Descripcin Detalles importantes

1) Almacenamiento, extraccin y actualizacin de datos

Capacidad de almacenar, extraer y actualizar datos

(2) Un catlogo accesible por el usuario

Catlogo para almacenar descripciones de los elementos de datos, accesible a los usuarios

(3) Soporte de transacciones

Mecanismos para garantizar que completen todas las actualizaciones de una transaccin o que no se lleve a cabo ninguna

4) Servicios de control de concurrencia

Mecanismos para garantizar la actualizacin correcta cuando haya mltiples usuarios concurrentes

(5) Servicios de recuperacin

Proporcionar mecanismos para recuperar la BD cuando resulte daada

(6) Servicios de autorizacin

Mecanismos para garantizar que slo usuarios autorizados tengan acceso

(7) Soporte para la tramitacin de datos

Debe poder integrarse con software de comunicaciones

(8) Servicios de integridad

Medio para garantizar que tanto los datos como los cambios efectuados en la BD se adecuen a ciertas reglas

Adems, es razonable esperar que los SGBD proporcionen los servicios siguientes:

(9) Servicios para mejorar la independencia de los datos

Funcionalidades que permitan que los programas sean independientes de la estructura real de BD

(10) Servicios de utilidad

Programas que ayuden al DBA a la administracin de la BD



2.5. Componentes de un SGBD

Ha llegado el momento de analizar los componentes de un SGBD constituidos por mdulos o componentes de software que gestionan sus servicios o funciones. Para profundizar en el tema, es necesario que estudie el apartado Componentes de un SGBD del texto base.

Debemos considerar que no es posible generalizar la estructura de componentes de un SGBD, pero resulta til estudiar una estructura particular es por ello que en el texto base se estudia los componentes del SGBD Oracle.

2.6. Arquitecturas de SGBD multiusuario

Finalmente, es necesario revisar las arquitecturas generalmente usadas en la implementacin de SGBD multiusuario. Para mayor detalle recurra al texto base y estudiemos brevemente el apartado Arquitecturas de SGBD multiusuario.

Gracias a su esfuerzo, ha terminado una unidad ms, siga adelante desarrollando las dems unidades. Para aplicar los conocimientos adquiridos, conviene que desarrolle las actividades recomendadas descritas a continuacin.



Desarrolle los puntos 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.7, 2.9 y 2.10

Ejercicios


Ejercicios 2.12, 2.13 y 2.14

Se recomienda que complete en la tabla anterior la seccin detalles importantes respecto de las funciones del SGBD.

Realice un mapa conceptual o un cuadro resumen del tema de Arquitecturas de SGBD multiusuario. Ya que lo que ms interesa es que logre capturar las caractersticas ms relevantes de cada una de las arquitecturas.



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Interactividad virtual






Autoevaluacin 2



1. ( ) El objetivo de la arquitectura ANSI-SPARC es separar la vista que cada usuario tiene de la BD de su representacin fsica.

2. ( ) Un modelo de datos corresponde a uno de los componentes fundamentales del SGBD.

3. ( ) El nivel interno de abstraccin de una arquitectura de base de datos est compuesto por las vistas del usuario de la BD.

4. ( ) La abstraccin de datos consiste en presentar al usuario datos resumidos de la base de datos.

5. ( ) El nivel conceptual de abstraccin de una arquitectura de base de datos est compuesto por la vista comunitaria de base de datos.

6. ( ) El catlogo del sistema tiene la desventaja de no poseer informacin para que se pueda realizar la verificacin de sus .

7. ( ) El SGBD debe proporcionar un mecanismo que garantice la ejecucin o no de todas las operaciones involucradas en una transaccin.

8. ( ) Un lenguaje host es un lenguaje de alto nivel que tiene embebido lenguaje SQL.

9. ( ) La arquitectura cliente servidor en dos capas es la ms recomendable para aplicaciones en la web.

10. ( ) El monitor TP ofrece ventajas importantes en la arquitectura de servidor de archivos.

Ensayo

11) Analice las caractersticas especficas de la base de datos Oracle Express Edition, respecto a su arquitectura. Para esta actividad realice bsquedas en internet.



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UNIDAD 3: EL MODELO RELACIONAL Y LOS LENGUAJES RELACIONALES

Para el desarrollo de esta unidad, vaya revisando conjuntamente con esta gua el captulo 3 del texto base: El modelo relacional

Estimado estudiante, a continuacin revisaremos conceptos estructurales bsicos del modelo relacional, la forma cmo se utilizan las relaciones para representar datos; el vnculo entre relaciones matemticas y las relaciones usadas en el modelo relacional as como sus propiedades; adems, se avanzar en la identificacin de claves candidatas, principales, alternativas y externas; y se discutir sobre integridad de entidades, integridad referencial y otras generalidades en torno al propsito y las ventajas de las vistas en sistemas relacionales. Este tema es de vital importancia dentro de las bases de datos pues le servir como fundamento terico de la gestin y manipulacin de datos en una base de datos.

3.1. Breve historia del modelo relacional

El modelo relacional es hoy en da el modelo de datos ms robusto y usado, usted debe haberlo percibido en el estudio de los temas anteriores.

Es momento de revisar brevemente la historia del modelo relacional en su texto base, con el fin de mirar la evolucin de este modelo.

3.2. Terminologa usada en el modelo relacional

Ahora corresponde estudiar la terminologa bsica del modelo relacional que le permitir iniciar en los conceptos y trminos que le servirn en toda tarea de gestin de base de datos.

3.2.1 Estructuras de datos relacionales

Demos un vistazo al apartado Terminologa para estudiar los conceptos clave, los cuales no es necesario memorizarlos pero si saberlos explicar. Se le sugiere ponga especial atencin a este apartado pues todo lo mencionado es clave, por esto utilice una tcnica de estudio (cuadro sinptico, esquema resumen, mapa mental, ) para captar los conceptos importantes.

Un elemento que vamos a permitirnos mencionar es el trmino dominio, que podramos decir que son una caracterstica poderosa dentro del modelo relacional.

Dominio, es el conjunto de valores permitidos para un atributo. Por ejemplo: el atributo sexo va a tener siempre dos valores que pueden ser F/M (depender de la forma de representacin que se decida aplicar, puede ser Hombre/Mujer pero siempre tendr dos valores). Adems, es importante resaltar, que existen dominios implcitos y explcitos.

Los dominios implcitos estn dados por la definicin del atributo, ya que al momento de asignarle un tipo de dato, estamos dndole un rango de valores permitidos. Por ejemplo:



Salario, de tipo monetario de 4 dgitos, podr permitir hasta el valor 9999.

Sexo, por su definicin es caracter de tamao 1, por lo tanto por definicin aceptar cualquier carcter que se ingrese, pero slo 1.

Los dominios explcitos son aquellos a los que se asigna unos valores permitidos. Por ejemplo:

Sexo valores permitidos F M

Para efectos de esta asignatura cuando hablemos de dominios de forma general nos referiremos slo a los dominios explcitos.

3.2.2. Relaciones matemticas y relaciones de base de datos.

Vale la pena resaltar que el modelo relacional est basado en conceptos matemticos, pues el precursor de las bases de datos, Codd, utiliz especialmente la terminologa de teora de conjuntos y de lgica de predicados.

Para ms detalle estudie el apartado Relaciones matemticas del texto base, donde se explica claramente los conceptos matemticos que son la base del modelo relacional.

Ahora usted se preguntar cmo los conceptos matemticos empatan con las bases de datos. El apartado Relaciones de una base de datos realiza una analoga entre las relaciones matemticas y las bases de datos, con ejemplos que le ayudan a comprender fcilmente esta relacin.

3.2.3. Propiedades de las relaciones

Ahora que ya conocemos el fundamento del modelo relacional, debemos estudiar las propiedades que deben cumplir las relaciones, las mismas que son parte de las restricciones inherentes del modelo relacional. Por ejemplo el hecho de que cada celda de la relacin debe contener valores atmicos, es decir en una sola celda slo debe haber un valor; es una propiedad que debe cumplirse para decir que una relacin est normalizada o en primera forma normal.

Para entender este punto, acuda al apartado Propiedades de las relaciones y trate de ir justificando cada propiedad de las relaciones de este modelo.

En forma anloga a la figura 3.1 de su texto base, represente los elementos del modelo relacional en un esquema de tablas que usted disee, con esta actividad usted asegurar que ha comprendido las especificaciones de este tema.

Elabore una tabla, similar a la figura 3.2, de los dominios que se requerirn para una relacin Persona (cedula, nombres, apellidos, direccin, sexo, telfono, provincia, ciudad, estado civil, profesin), con la finalidad de validar la asimilacin del concepto dominio.



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3.2.4. Claves relacionales

Ha llegado el momento de revisar otro de los aspectos elementales en el modelo relacional, en la figura de las claves relacionales.

Partiendo de una de las propiedades mencionadas en el apartado anterior: No existen tuplas duplicadas dentro de una relacin, sta es quiz una de las propiedades que tiene mayor peso. Esto significa, que es necesario identificar uno o ms atributos (que se denominan claves relacionales) que identifiquen de manera unvoca cada tupla de una relacin.

Recurra al apartado correspondiente a Claves relacionales y realicemos una lectura comprensiva del mismo. Identifique cada una de las claves relacionales: superclave, clave candidata, clave compuesta, clave principal, clave externa.

Como ha observado la clave candidata de una relacin cumple con las propiedades de unicidad e irreducibilidad. Por ejemplo:

Sea la relacin: Estudiante que tiene (cedula, cod_est, nombre, fecha_nac y sexo)

Se puede pensar en la clave candidata: cedula+codigo_est, porque cumple con la primera propiedad, pero no puede ser clave candidata, puesto que no cumple con la segunda. Lo correcto es:

Claves candidatas: cedula y codigo_est .Debe recordar que se pueden tener varias claves candidatas en una relacin.

3.2.5. Representacin de esquemas de base de datos relacional

Seguro que ahora ya conocemos ms acerca del modelo relacional, se estar preguntando cul es la forma de representar un esquema relacional.

A continuacin veamos cul es la representacin, revisemos el texto base la representacin de esquemas de base de datos relacionales, aqu el autor nos presenta un esquema ejemplo al que llamaremos DreamHome, ya que hace referencia al caso de estudio de este nombre.

Vale destacar, que la representacin de un esquema de relacin es la siguiente:

y luego entre < ( ) > los separados con comas, adems el atributo o los atributos que forman la clave principal, se indican con subrayado.

Busque en Internet o cualquier otro recurso bibliogrfico un ejemplo de un esquema de base de datos relacional similar a la presentada como ejemplo en el texto base, y ubique las claves relacionales que usted puede determinar. Con esto usted asegura que sabe identificar correctamente relaciones, atributos y claves relacionales.



3.3. Restricciones de integridad

Es momento de trabajar con las restricciones de integridad de modelo relacional: restricciones de dominio, reglas de integridad de la base de datos, integridad de entidades e integridad referencial que permiten colocar en la base de datos caractersticas propias del problema a representar o restricciones que permitan asegurar que los datos sean coherentes.

Previo a las reglas de integridad se requiere repasar el concepto de valores nulos. El texto base presenta la definicin Un valor nulo corresponde a un valor desconocido o no aplicable en una tupla que es importante que usted la tenga presente.

3.4. Vistas

Sigamos con el estudio de las vistas, en el contexto del modelo relacional una vista se define como una relacin virtual o derivada que no existe necesariamente por derecho propio, sino que puede derivarse a partir de una o varias relaciones base.

Ahora revisemos todo el apartado Vistas de su texto base para poder comprender estos objetos que son utilizados en una base de datos, as como tambin sus propsitos y caractersticas. En este punto es importante que sepa definir dos conceptos: relacin base y vista.

Vale destacar que las vistas no estn ocupando espacio de almacenamiento en la base de datos pero su definicin si est almacenada en el catlogo del sistema.

Una de las expresiones ms claras de la independencia de datos lgica de la arquitectura ANSI-SPARC, son las vistas. Es preciso que se justifique esta afirmacin.

Quiz una de las razones ms importantes para usar vistas, es que los cambios en las relaciones base se pueden ver reflejadas de forma inmediata en ellas, y viceversa, los cambios en las vistas se aplican a las relaciones base. Vale indicar que para el tema de actualizacin existen restricciones que se pueden aplicar.

Adicionalmente, podemos revisar la presentacin correspondiente al tema El Modelo de Datos Relacional Esttica, del OCW UC3M al que hacemos referencia en las direcciones electrnicas. Con esto podemos revisar estos conceptos que son tan importantes desde el punto de vista de otro autor.

Recurra al apartado Restricciones de integridad, se le recomienda que elabore un esquema de las caractersticas ms relevantes.

Utilice el esquema de BD identificado en la anterior actividad recomendada y ubique aquellos atributos que pueden tener valor nulo, adems identifique si cumplen con las restricciones de integridad relacionales, con esta actividad usted asegura que ha superado el tema.

Utilice del captulo 6 del texto base, el apartado Vistas, para analizar el tratamiento que da Oracle a las vistas actualizables, esto le ayudar a conocer ms de cerca el tratamiento de las vistas.



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Ejercicios


Ejercicios 3.8, 3.9, 3.10, 3.11

Estos ejercicios requieren que trabaje con el esquema de tablas mencionado en el prrafo anterior al enunciado del ejercicio 3.8







Autoevaluacin 3



a. ( ) Las restricciones semnticas o de usuario son aquellas que vienen impuestas por la definicin del propio modelo de datos.

b. ( ) Las opciones de integridad referencial asociadas a las claves ajenas ayudan a implementar restricciones semnticas o de usuario.

c. ( ) Un atributo que forma parte de una clave primaria no puede ser clave ajena.

d. ( ) Los checks se emplean para implementar restricciones semnticas que el resto de elementos del modelo relacional no permiten contemplar.

e. ( ) Toda relacin tiene al menos una clave candidata.

f. ( ) Una clave candidata es una clave primaria que tambin cumple la propiedad de irreducibilidad.

g. ( ) Toda clave primaria es tambin clave candidata.

h. ( ) Toda clave alternativa es tambin clave candidata.

i. ( ) Las claves ajenas permiten implementar la integridad referencial.

j. ( ) Obliga a que el valor de la clave ajena de la tabla que referencia no se encuentre entre los valores de la clave primaria de la tabla referenciada.

k. ( ) No obliga a que la clave ajena tenga valor no nulo.

l. ( ) Es la restriccin que garantiza el SGBD para cumplir con la no duplicidad de tuplas en la tabla en la que se define una clave ajena.

Ensayo

m. Con sus propias palabras defina los diferentes tipos de claves del modelo relacional.

n. Las tablas siguientes forman parte de una base de datos denominada Acadmico.

ESTUDIANTE (cdula, codigo_est, nombre, apellido, fecha_nac, sexo, tipo_sangre, estado_civil, estado_estudiante)

MATRICULA (num_mat, cdula, cod_carrera, perodo_acad, fecha_mat)

Utilizando las tablas anteriores identifique cada una de los tipos de claves del modelo relacional y las dos principales reglas de integridad de este modelo.



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UNIDAD 4: ALGEBRA RELACIONAL Y CLCULO RELACIONAL

Para el desarrollo de esta unidad, vaya revisando conjuntamente con esta gua el captulo 4 del texto base: Algebra relacional y clculo relacional

Estimado estudiante, hasta ahora hemos revisado los componentes estructurales del modelo relacional, a continuacin debemos estudiar otro de los elementos importantes de un modelo de datos que corresponde al mecanismo de manipulacin de datos, en la figura del lenguaje de consulta asociados con el modelo relacional. Este tema es clave porque le dar la experticia y la base para trabajar a futuro en la gestin de datos.

Continuemos con la explicacin del siguiente tema.

4.1. Algebra Relacional

El Algebra relacional es un lenguaje de consulta procedural. Consta de un conjunto de operaciones que toman como entrada una o dos relaciones y producen como resultado una nueva relacin, por lo tanto, es posible anidar y combinar operadores. Hay ocho operadores en el lgebra relacional que construyen relaciones y manipulan datos, estos son:

Figura 4.1. Operadores del lgebra relacional. Adaptado de (Connolly, 2005)

Las 5 primeras llamadas operaciones primitivas (seleccin, proyeccin, producto, unin y diferencia), puesto que las otras tres se pueden definir en trminos de stas.

4.2. Operaciones Unarias

Avancemos entonces con las operaciones del lgebra relacional. Las operaciones de seleccin y proyeccin son operaciones unarias, ya que operan sobre una nica relacin. Las otras operaciones se aplican a parejas de relaciones y se denominan, por tanto, operaciones binarias.

Es momento de estudiar todo el apartado de lgebra relacional para aprender el funcionamiento de sus operaciones.



A continuacin se presenta las definiciones que (Amiagada, 2006) propone en su documento de lgebra relacional y que le ayudarn a aclarar algunas dudas.

4.2.1. Seleccin

Definen una nueva relacin con las tuplas que satisfacen cierto predicado. Se denota con la letra griega sigma minscula (). El predicado aparece como subndice de , y la relacin argumento se escribe entre parntesis.

4.4.2. Proyeccin.

Se aplica a una relacin R, permite definir una nueva relacin que contiene un subconjunto vertical de R. Extrae los valores de los atributos especificados y elimina los duplicados.

Se denota con la letra griega pi mayscula (). Se coloca como subndice la lista de los atributos que aparecern en el resultado. La relacin argumento se escribe entre parntesis.

4.3. Operaciones de conjuntos

Cuando se requiere combinar informacin de diversas relaciones, se utilizan las relaciones binarias, como se estudia a continuacin:

4.3.1. Unin

En lgebra relacional la unin de dos relaciones compatibles1 A y B es:

A UNION B A B

Produce el conjunto de todas las tuplas que pertenecen ya sea a A o a B a ambas. Se usa el smbolo que representa la unin de dos relaciones.

4.3.2. Diferencia

En lgebra relacional la diferencia entre dos relaciones compatibles A y B

A MENOS B A B

Produce el conjunto de todas las tuplas t que pertenecen a A y no pertenecen a B

4.3.3. Interseccin

En lgebra relacional la interseccin de dos relaciones compatibles A y B

A INTERSECCION B A B

Produce el conjunto de todas las tuplas pertenecientes a A y B. Al igual que en teora de conjuntos el smbolo representa la interseccin entre dos relaciones.

1 Relaciones Compatibles: En el lgebra relacional la compatibilidad se aplica a las operaciones de Unin, Interseccin y Diferencia. Cada operacin requiere dos relaciones que deben ser compatibles, esto significa que deben ser del mismo grado, n, y el i-simo atributo de cada una (i= 1, 2...n) se debe basar en el mismo dominio.



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4.3.4. Producto Cartesiano

En lgebra relacional el producto de dos relaciones A y B es:

A veces B A x B

Produce el conjunto de todas las tuplas t, tales que t es el encadenamiento de una tupla a de la relacin A y de una tupla b de la relacin B.

Se denota con el smbolo x.

4.3.5. Join o Reunin

En lgebra relacional el JOIN entre el atributo X de la relacin A con el atributo Y de la relacin B produce el conjunto de todas las tuplas t tal que t es el encadenamiento de una tupla a perteneciente a A y una tupla b perteneciente a B que cumplen con el predicado:

A.X comp B.Y es verdadero (siendo comp un operador relacional y los atributos A.X y B.Y pertenecientes al mismo dominio).

Si el operador relacional comp es = entonces el conjunto resultante es un EQUI-JOIN. Si se quita uno de stos (usando una proyeccin) entonces el resultado es un JOIN-NATURAL.

4.3.6. Divisin

En lgebra relacional el operador de divisin divide la relacin A con grado m + n por la relacin B entregando como resultado una relacin con grado m. El atributo m + i de A y el atributo i de B deben estar definidos dentro del mismo dominio. As el resultado de

A DIVIDIDO POR B A / B

produce la relacin C con un slo atributo X, tal que cada valor de X de C.X aparece como un valor de A.X, y el par de valores (x, y) aparece en A para todos los valores Y que aparecen en B.

4.4. Clculo relacional

Ahora que ya hemos superado los conceptos del lgebra relacional es momento de estudiar el clculo relacional que es un lenguaje donde se especifica que hay que extraer o mostrar pero no se indica la forma de extraerlo. El clculo de predicados es la base del clculo relacional.

Es momento de que vayamos al texto base a estudiar todo el apartado Clculo relacional, pues aqu se explica claramente cmo formar las sentencias expresadas en este lenguaje.

Es importante mencionar que las expresiones en clculo relacional son equivalentes en lgebra relacional.

Seguramente esta unidad le result un poco difcil, pero si ha llegado hasta aqu ha hecho un gran esfuerzo. Continuemos que estamos prximos a culminar el bimestre. A continuacin se proponen algunas actividades recomendadas, que al desarrollarlas le ayudarn para un mejor entendimiento del tema de lgebra y clculo relacional.






Recuerde que puede solicitar ayuda a su tutor mediante el campus virtual o telefnicamente.

Ejercicios


Ejercicios 4.8 hasta el 4.14







PRIMER BIMESTRE

Autoevaluacin 4



a. ( ) Algebra relacional es un lenguaje procedimental.

b. ( ) Clculo relacional es un lenguaje formal que es parte fundamental de los lenguajes de manipulacin de datos

c. ( ) Existen dos formas de clculo relacional: de tuplas y de conjuntos.

d. ( ) Una de las operaciones del lgebra relacional que nacen de las operaciones bsicas es la divisin.

e. ( ) Una de las cinco operaciones fundamentales del lgebra relacional es la diferencia de conjuntos.

f. ( ) El lgebra relacional se utiliza para decirle al SGBD, cmo construir una nueva relacin a partir de una o ms relaciones de base de datos.

g. ( ) La operacin seleccin se representa por .

h. ( ) En el clculo relacional de tuplas, lo que interesa es extraer las tuplas que cumplen un cierto predicado.

i. ( ) Algunas expresiones en clculo relacional no son equivalentes en algebra relacional.

j. ( ) La base del clculo relacional es la lgica de predicados.

Ensayo

k. Con sus propias palabras indique la diferencia entre producto cartesiano y combinacin natural. Adems, escriba una expresin que sea equivalente en las dos operaciones.

l. Las tablas siguientes forman parte de una base de datos denominada Acadmico.

ESTUDIANTE (cdula, codigo_est, nombre, apellido, fecha_nac, sexo, tipo_sangre, estado_civil, estado_estudiante)

MATRICULA (num_mat, cdula, cod_carrera, perodo_acad, fecha_mat) Realice los siguientes ejercicios:

Seleccione los estudiantes cuyo tipo de sangre es ARH+



Seleccione los nombres y apellidos de los estudiantes de sexo femenino con estado civil casado

Seleccione los nombres y apellidos de estudiantes que se han matriculado en el periodo acadmico 2011.



PRIMER BIMESTRE

UNIDAD 5: MANIPULACIN DE DATOS

Para el desarrollo de esta unidad, vaya revisando conjuntamente con esta gua el captulo 5 del texto base: SQL - Lenguaje de Manipulacin de Datos

Estimado estudiante, en el presente captulo estudiaremos la manipulacin de datos a travs de SQL, centraremos nuestra atencin en la forma de construir instrucciones SQL con las clusulas WHERE, ORDER BY, Funciones de agregacin, clusula GROUP BY, subconsultas. Adems, es importante que aprender a realizar actualizaciones en la base de datos mediante las instrucciones de DML: Insert, Update y Delete. Esta es una competencia importante en el gestin de base de datos y es quiz una de las ms requeridas en el mbito informtico.

5.1. Lenguaje de Consulta Estructurado: SQL2

Luego de haber adquirido el conocimiento de algebra relacional ya contamos con parte de la habilidad requerida para utilizar SQL.

Es momento de revisar el apartado Lenguaje de consulta estructurado de su texto base, donde podemos revisar la evolucin de este potente lenguaje.

En el 2006, adicionalmente contamos con el estndar SQL2006, ya que ISO/IEC 9075-14:2006 define las maneras en las cuales el SQL se puede utilizar conjuntamente con XML. Define maneras de importar y guardar datos XML en una base de datos SQL, manipulndolos dentro de la base de datos y publicando el XML y los datos SQL convencionales en forma XML. Adems, proporciona facilidades que permiten a las aplicaciones integrar dentro de su cdigo SQL el uso de XQuery, lenguaje de consulta XML publicado por el W3C (World Wide Web Consortium) para acceso concurrente a datos ordinarios SQL y documentos XML.

En el 2008, tenemos SQL 2008, donde se permite el uso de la clusula ORDER BY fuera de las definiciones de los cursores. Incluye los disparadores del tipo INSTEAD OF. Aade la sentencia TRUNCATE.

Es importante resaltar que SQL est basado en el clculo relacional de tuplas. Como resultado, toda consulta formulada utilizando el clculo relacional de tuplas (o su equivalente, el lgebra relacional) se pude formular tambin utilizando SQL.

Sin embargo, sus capacidades van ms all del clculo o del lgebra relacional. Aqu tenemos una lista de algunas caractersticas proporcionadas por SQL que no forman parte del lgebra y clculo relacionales:

Comandos para insercin, borrado o modificacin de datos.

Capacidades aritmticas: En SQL es posible incluir operaciones aritmticas as como comparaciones, por ejemplo A < B + 3. Ntese que ni + ni otros operadores aritmticos aparecan en el lgebra relacional ni en clculo relacional.

2 SQL - Structured Query Language



Asignacin y comandos de impresin: es posible imprimir una relacin construida por una consulta y asignar una relacin calculada a un nombre de relacin.

Funciones agregadas: Operaciones tales como promedio (average), suma (sum), mximo (max), etc. se pueden aplicar a las columnas de una relacin para obtener una cantidad nica.

5.2. Escritura de comandos SQL

De seguro usted est ansioso de comenzar este tema, ya que hasta ahora slo tiene nociones de cmo trabajar con SQL.

Es momento de retomar el texto base para revisar importantes recomendaciones que se deben tener en cuenta al momento de escribir comandos SQL. Realice una lectura comprensiva del apartado e identifique lo ms relevante mediante un cuadro resumen o mapa mental que le ayude a tener presente dichos aspectos.

5.3. Manipulacin de datos

Continuamos revisando las sentencias que permiten realizar manipulacin de datos, como son: SELECT, INSERT, UPDATE y DELETE.

Es necesario que estudie el apartado Manipulacin de datos en su texto base. Y que no se quede con dudas.

A continuacin, se resaltan las sentencias ms utilizadas en un nivel bsico de trabajo.

5.4. Instruccin de consultas: SELECT

El comando ms usado en SQL es la instruccin SELECT, que se utiliza para recuperar datos. La sintaxis es:SELECT [DISTINCT | ALL] {* | [expresinColumna [AS nuevoNombre]] [,...] }FROM NombreTabla [alias] [, ...][WHERE condicin][GROUP BY listaColumnas] [HAVING condicin][ORDER BY listaColumnas]

Con esta sentencia, se puede realizar lo siguiente:

guia - base de datos

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