Modelo E/R (Entidad/Relación) I

1. Modelo Conceptual

El modelo de datos entidad-relación está basado en una percepción del mundo real que consta de una colección de objetos básicos, llamados entidades, y de relaciones entre esos objetos.

Entidad

Representa una “cosa” u "objeto" del mundo real con existencia independiente, es decir, se diferencia unívocamente de cualquier otro objeto o cosa, incluso siendo del mismo tipo, o una misma entidad.

Algunos Ejemplos:

• Una persona. (Se diferencia de cualquier otra persona, incluso siendo gemelos).
• Un automóvil. (Aunque sean de la misma marca, el mismo modelo,..., tendrán atributos diferentes, por ejemplo, el número de bastidor).
• Una casa (Aunque sea exactamente igual a otra, aún se diferenciará en su dirección).

Una entidad puede ser un objeto con existencia física como: una persona, un animal, una casa, etc. (entidad concreta); o un objeto con existencia conceptual como: un puesto de trabajo, una asignatura de clases, un nombre,etc. (entidad abstracta).

Una entidad está descrita y se representa por sus características o atributos. Por ejemplo, la entidad Persona puede llevar consigo las características: Nombre, Apellido, Género, Estatura, Peso, Fecha de nacimiento, etc...

Atributos

Los atributos son las características que definen o identifican a una entidad. Estas pueden ser muchas, y el diseñador solo utiliza o implementa las que considere más relevantes. Los atributos son las propiedades que describen a cada entidad en un conjunto de entidades.

En un conjunto de entidades, cada entidad tiene valores específicos asignados para cada uno de sus atributos, de esta forma, es posible su identificación unívoca.

Ejemplos:

A la colección de entidades «alumnos», con el siguiente conjunto de atributos en común, (id, nombre, edad, semestre), pertenecen las entidades:

• (1, Sofía, 38 años, 2)
• (2, Josefa, 19 años, 5)
• (3, Carlos, 20 años, 2)

Cada una de las entidades pertenecientes a este conjunto se diferencia de las demás por el valor de sus atributos. Nótese que dos o más entidades diferentes pueden tener los mismos valores para algunos de sus atributos, pero nunca para todos.

En particular, los atributos identificativos son aquellos que permiten diferenciar a una instancia de la entidad de otra distinta. Por ejemplo, el atributo identificativo que distingue a un alumno de otro es su número de id.

Para cada atributo, existe un dominio del mismo, este hace referencia al tipo de datos que será almacenado o a restricciones en los valores que el atributo puede tomar (cadenas de caracteres, números, solo dos letras, solo números mayores que cero, solo números enteros...).

Cuando algún atributo correspondiente a una entidad no tiene un valor determinado, recibe el valor nulo, bien sea porque no se conoce, porque no existe o porque no se sabe nada al respecto del mismo.

Relación

Describe cierta dependencia entre entidades o permite la asociación de las mismas.

Ejemplo:  Dadas dos entidades "Habitación 502" y "Mark", es posible relacionar que la  habitación 502 se encuentra ocupada por el huésped de nombre Mark. 

Una relación tiene sentido al expresar las entidades que relaciona. En el ejemplo anterior, un huésped (entidad), se aloja (relación) en una habitación (entidad).

Conjunto de relaciones

Consiste en una colección, o conjunto, de relaciones de la misma naturaleza.

Ejemplo:

Dados los conjuntos de entidades "Habitación" y "Huésped", todas las relaciones de la forma habitación-huésped, permiten obtener la información de los huéspedes y sus respectivas habitaciones.

La dependencia o asociación entre los conjuntos de entidades es llamada participación. En el ejemplo anterior los conjuntos de entidades "Habitación" y "Huésped" participan en el conjunto de relaciones habitación-huésped.

Se llama grado del conjunto de relaciones a la cantidad de conjuntos de entidades participantes en la relación.

Tipos de Estructuras

La estructura de una base de datos hace referencia a los tipos de datos, los vínculos o relaciones y las restricciones que deben cumplir esos datos (integridad de datos y redundancia de datos).

La estructura de una base de datos es diseñada o descripta empleando algún tipo de modelo de datos.

Un ejemplo a modo de descripción de la estructura de una base de datos puede ser:

ALUMNO: numero de alumnno (entero de 6 números), nombre (cadena de 30 caracteres), apellido (cadena de 30 caracteres), año de nacimiento (entero de 4 números), especialidad (entero de 3 números).

ESPECIALIDAD: numero de especialidad (entero de 3 números), nombre de especialidad (cadena de 30 caracteres).

Otro ejemplo de una estructura de base de datos

En el siguiente ejemplo mostramos una tabla “comentarios” que contiene 4 campos.

Los datos quedarían organizados como mostramos en siguiente ejemplo:

Archivos

1. Sistema de Archivos

Un sistema de gestión de archivos es aquel sistema software que provee servicios a los usuarios y aplicaciones en el uso de archivos. El único camino que tiene el usuario o la aplicación tiene para acceder a los archivos es a través de un sistema de gestión de archivos. Esto revela para el usuario o programador la necesidad de desarrollar software de propósito especial para cada aplicación y provee al sistema un medio de controlar su ventaja más importante.

Estos son los objetivos de un sistema de gestión de archivos:

1.Cumplir con las necesidades de gestión de datos y con los requisitos del usuario, que incluye el almacenamiento de, datos y la capacidad de ejecutar las operaciones en la lista precedente.

2.Garantizar, en la medida de lo posible, que el dato en el archivo es valido.

3.Optimizar el rendimiento, ambos desde el punto de vista del sistema en términos de productividad global, y como punto de vista del usuario en tiempos de respuesta.

4.Para proveer soporte de E/S para una variedad de tipos de dispositivos de almacenamiento.

5.Para minimizar o eliminar la posibilidad de perdida o destrucción de datos.

6.Para proveer un conjunto estándar de rutinas de E/S.

7.Para proveer soporte de E/S para múltiples usuarios, en caso de sistemas multiusuarios.

2. Tipos de Archivos

Los archivos pueden clasificarse en cuatro tipos básicos; que son: los archivos maestros, los archivos de transacciones, los archivos de control y los archivos de planeamiento. Esta clasificación dependerá de la relación lógica que tengan que tener los datos, para dar apoyo a la actividad de la organización.

ARCHIVO MAESTRO

Un archivo maestro es un conjunto de registros que se refieren a algún aspecto importante de las actividades de una organización, como por ejemplo el archivo de vendedores. Un archivo maestro también puede reflejar la historia de los eventos que afectan a una entidad determinada, como es en el caso de un archivo histórico de ventas. Otros ejemplos son los archivos maestros de: plan de cuentas, bancos, nomina del personal, clientes, vendedores, productos, proveedores, competidores..

ARCHIVO DE TRANSACCIONES.

Un archivo de transacciones es un archivo temporal que persigue básicamente dos propósitos; uno es el de acumular datos de eventos en el momento que ocurran, y el segundo propósito es el de actualizar los archivos maestros para reflejar los resultados de las transacciones actuales. En otras palabras, guardan información sobre los eventos que afectan a la organización y sobre los cuales se calculan datos; como es en el caso de los archivos de ventas, ordenes de producción o pago de salarios. Otros ejemplos de archivos de transacciones son los archivos de: registros contables, costos, facturas, pagos a recibir, procesos de exportación, consulta de clientes, pedidos de clientes,y pedidos de proveedores.

ARCHIVOS DE CONTROL.

Los archivos de control contienen datos de los archivos maestros y de transacciones, para permitir el análisis del desempeño de la organización. Estos archivosgeneran medidas de control de los negocios, como ser el volumen de venta por producto, volumen de venta por vendedor, volumen de venta por cliente, compras por proveedor, costo de reposición.

ARCHIVO DE PLANEAMIENTO.

Los archivos de planeamiento, contienen datos referentes a los niveles esperados de los datos existentes en los archivos maestros y de transacciones; como por ejemplo: programa de ventas, programa de compras, programa de producción, presupuesto financiero. Por lo tanto los datos existentes en un archivo de planeamiento provienen de los archivos maestros, de transacciones, y de control.

Conceptos Generales

1. TERMINOLOGÍAS
-Tablas:se refiere al tipo de modelado de datos, donde se guardan los datos recogidos por un programa. Su estructura general se asemeja a la vista general de un programa de Hoja de cálculo.
-Campos:es la mínima unidad de información a la que se puede acceder; un campo o un conjunto de ellos forman un registro
-Registro:un registro (también llamado fila o tupla) representa un objeto único de datos implícitamente estructurados en una tabla.
-Entidad/Relacion: es una herramienta para el modelado de datos de un sistema de información, estos modelos expresan entidades relevantes para un sistema de información así como sus interrelaciones y propiedades.

2. MODELO DE DATOS

Es una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones que existen entre ellos, semántica asociada a los datos y restricciones de consistencia.

Los modelos de datos se dividen en tres grupos:

Modelos lógicos basados en objetos.
Modelos lógicos basados en registros.
Modelos físicos de datos.

-Modelos Lógicos basados en objetos
Se usan para describir datos en los niveles conceptual y de visión, es decir, con este modelo representamos los datos de tal forma como nosotros los captamos en el mundo real, tienen una capacidad de estructuración bastante flexible y permiten especificar restricciones de datos explícita mente.

-Modelos Lógicos basados en registros

Se utilizan para describir datos en los niveles conceptual y físico.
Estos modelos utilizan registros e instancias para representar la realidad, así como las relaciones que existen entre estos registros (ligas) o apuntadores.

-Modelos Físicos
Se usan para describir a los datos en el nivel más bajo, aunque existen muy pocos modelos de este tipo, básicamente capturan aspectos de la implementación de los sistemas de base de datos.

3. BASE DE DATOS

Una base de datos o banco de datos (en ocasiones abreviada con la sigla BD o con la abreviatura b. d.) es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso. En este sentido, una biblioteca puede considerarse una base de datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e indexados para su consulta

Ventajas de una base de datos

Independencia de datos y tratamiento.

Cambio en datos no implica cambio en programas y viceversa (Menor coste de mantenimiento).

Coherencia de resultados.

Reduce redundancia :

-Acciones logicamente unicas.

-Se evita inconsistencia.

Mejora en la disponibilidad de datos

No hay dueño de datos (No igual a ser públicos).

Guardamos descripción (Idea de catalogos).

Cumplimiento de ciertas normas.

Restricciones de seguridad.

Accesos (Usuarios a datos).

Operaciones (Operaciones sobre datos).

4. DBMS

El DBMS : es un conjunto de programas que se encargan de manejar la creación y todos los accesos a las bases de datos, esta compuesto por:

DDL: Lenguaje de Definición de Datos

DML: Lenguaje de Manipulación de Datos

SQL: Lenguaje de Consulta.

Explicar la diferencia entre un DBMS y una base de datos

La base de datos es una colección de archivos interrelacionados almacenados en conjunto sin redundancia y la DBMS es un conjunto de numerosas rutinas de software interrelacionadas cada una de ellas es responsable de una determinada tarea.