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informacion sobre las bases de datos

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  • 1. Introducción:Trabajo ex aula, consta sobre investigación de los modelos entidad relación ymodelo relacional, y como convertir una entidad relación a un modelo relacional, yde una manera fácil y practica explicando, como hacerlo correctamente, y comonormalizarlo. También sobre las reglas del CODD.Objetivo general:Obtener as conocimientos sobre los modelos E-R, relacional, y normalizaciónY los CODDObjetivo especifico:Saber relacionar y normalizar una entidad relación.
  • 2. MODELO ENTIDAD RELACION:Esta compuesto por entidades atributos y las relaciones, se pueden representarpor ovalo, rectángulos y rombos, en los cuales, el ovalo se utilizan para susatributos, los rectángulos, se utilizan para entidad, y el rombo para las relaciones,las cuales llevan una cardinalidad.MODELO RELACIONAL:Es cuando ya el modo relacional evoluciona a tablas, por ejemplo, los atributos seconvierten en campos de la entidad, en este modelo, se utilizan PK (primari kays)llaves primarias, que son las que acezan a una información específica.En el modelo relacional es frecuente llamar tabla a una relación, aunque para queuna tabla sea considerada como una relación tiene que cumplir con algunasrestricciones: Cada tabla debe tener su nombre único. No puede haber dos filas iguales. No se permiten los duplicados. Todos los datos en una columna deben ser del mismo tipo.COMO CONVERTIR EL MODELO E-R A EL MODELO RELACIONALTres reglas básicas:1) Todo tipo de entidad se convierte en una relación2) Todo tipo de relación muchos a muchos se convierte en una relación3) Para todo tipo de relación 1:M se realiza lo que se conoce como propagación declave (regla gnral.) o se crea una nueva relación.Terminología relacional equivalenteRelación = tabla o archivoRegistro = registro, fila , renglón o tuplaAtributo = columna o campo
  • 3. Clave = llave o código de identificaciónClave Candidata = superclave mínimaClave Primaria = clave candidata elegidaClave Ajena (o foránea) = clave externa o clave foráneaClave Alternativa = clave secundariaDependencia Multivaluada = dependencia multivalorRDBMS = Del inglés Relational Data Base Manager System que significa, SistemaGestor de Bases de Datos Relacionales.1FN = Significa, Primera Forma Normal o 1NF del inglés First Normal Form.El modelo relacional no distingue entre entidades y relaciones, ambos modelosdeben presentarse mediante relaciones, esto implica una perdida semántica (partede lo que esta escrito en el modelo entidad relación se pierde en el modelorelacional) con respecto al modelo E-RTransformación de entidades: Cada tipo de entidad se convierte en una tabla La tabla se llamara igual que el tipo de entidad de donde proviene.Transformación de atributos de entidades: Cada atributo de una entidad se transforma en una columna de la tabla a la que a dado lugar la entidad Teniendo en cuenta que existen atributos identificador principal o PK, otros son identificadores alternativos o SK (únicos) y el resto de atributos que son identificadores – atributos no principales. Este se divide en subreglas  Atributo identificadores
  • 4.  Los atributos que son identificadores principales pasan a formar parte la clave primaria de la clave  atributos no identificadores  Se representan solo como columnas de la tabla correspondienteEjemplo:E-R:profesor: Cod_profesor, Nombre, Materia que imparte, dirección.En este caso, Cod_profesor… son atributos nada más.Relacional:Profesor: Cod_profesor, Nombre, Materia que imparte, dirección.En este caso, Cod_profesor s convierte en la llave primaria que sirve paraaccesar a la info. De un profesosr en específico en una tabla X, y los demás soncampos en la atabla.Esto se puede llevar hasta una segunda y tercera forma normal, en este caso lastablas se van reduciendo, pero siempre con una llave primaria que permitaaccesar a dicha información la única condición es que para la segunda formanormal es que la primaria este bien hecha, igual para la tercera formal, lacondición es que la primera y segunda forma normal este bien hechas.Normalización:
  • 5. El proceso de normalización de bases de datos consiste en aplicar una serie dereglas a las relaciones obtenidas tras el paso del modelo entidad-relación almodelo relacional.Las bases de datos relacionales se normalizan para: Evitar la redundancia de los datos. Evitar problemas de actualización de los datos en las tablas. Proteger la integridad de los datosLa normalización es un concepto de base de datos relacionales, pero susprincipios se aplican al modelamiento de datos conceptuales.Una ves creadas las tablas hay que verificar si aun se puede reducir u optimizarde alguna manera.Los problemas tales como redundancia que ocurren cando se abarrotandemasiado en una relación son llamadas anomalías. Los principales tipos son. Redundancia:La información se repite demasiadas veces innecesariamente. Anomalías de actualización: cuando al actualizar la información en una tabla se descuida el actualizarla en la siguiente Anomalías de eliminación:si un conjunto de valores llega a estar vacíos se llega a perder información relacionada como un efecto de las eliminaciones.Una relación esta en primera forma normal, si todo atributo contiene un valorunitario, es decir cada atributo contiene un solo valor apara cada ocurrencia de laentidad. Ningún atributo contiene valores repetidos o que conforman un grupo.Ejemplos: Persona: DUI, nombre, apellido, teléfono, dieccion. Los atributos son únicos, lo que implica que esta relacion persona esta 1FNormal.
  • 6. Estudiante: cod_estud. Nombre, apellido, teléfono, dirección, ciclo, materias También son unitarios o atomicos, los primros. 5 pero los dos últimos no están en 1FN. Para convertirla en 1FN se proyecta en dos relaciones, obteniendo: Estudiante: cod_estud. Nombre, apellido, teléfono, dirección Cursa: ciclo, materias Una relación esta en 2FN, siesta en 1FN esta, y que todo atributo que no pertenece a una clave, no puede depender de una parte de esa clave.Ejemplo:Proveedor: cod-prov; cod-art, dirprov, precio.Esta ebrelacion esta en 1FN, pero dado lo siguiente:cod-prov; cod-artPrecio  depende de la clave primaria por completo;cod.artdirprov este solo depende de una parte de la clave de cod-prov por lo tanto estarelacion no esta en 2FN, pues hay un atributo no clave (dirprov) que depende deuna parte de la clave.Ejemplo:Proveedor: cod-prov; cod-art, dirprov, precio.Para normalizer se proyecta en dos relaciones, Proveedor: cod-prov; cod-art,precio.Ejem. 2:Auto: placa, marca, modelo, color.Esto esta en 2FN, pero no en tercera forma normal, ya que las condiciones deesta son: Que este en 2FN
  • 7. Todo atributo que no pertenece a la clave, no depende de un atributo que no es clave.Entonces el atributo marca, de pende de el modelo, y este no es parte de la claveprimaria, para normalizar se proyecta en dos relaciones:Auto: placa, modelo, colorModeloAuto: modelo, marcaUn esquema normalizado hasta 3FN debe cumplir lo siguiente:Cada fial de cada columna depende: De la clave 1FN De toda la clave 2FN Nada mas que de la clave 3FN.Un tema extra que no puede ayudar es Dependencias Funcionales (FD):Es el diseño de esquemas de base de datos, el concepto dependencia funcional(functionaldependency) es vital para eliminar la reundancia, una FD es unarelacinenunción ‘R’ de la manera “si dos tuplas de de ‘R’ concuerdan en lasatributos A1, A2, …An. (tienen los mismos valores para caa atributo), entoncesdebe conocordar también con otro atributo B, esta FD se escribiría como A1,A2..An  B, es decir que están determinadas funcionalmnete a B
  • 8. Dependencia funcional:Una dependencia funcional es una conexión entre uno o más atributos. Porejemplo si se conoce el valor de DNI tiene una conexión con Apellido o Nombre .Las dependencias funcionales del sistema se escriben utilizando una flecha, de lasiguiente manera:FechaDeNacimiento EdadDe la normalización (lógica) a la implementación (física o real) puede ser sugeribletener éstas dependencias funcionales para lograr la eficiencia en las tablas.Propiedades de la Dependencia funcionalExisten 3 axiomas de Armstrong:Dependencia funcional Reflexiva:Si "x" está incluido en "x" entonces x x A partir de cualquier atributo o conjunto deatributos siempre puede deducirse él mismo. Si la dirección o el nombre de unapersona están incluidos en el DNI, entonces con el DNI podemos determinar ladirección o su nombre.Dependencia funcional AumentativaentoncesDNI nombreDNI,direcciónnombre,direcciónSi con el DNI se determina el nombre de una persona, entonces con el DNI más ladirección también se determina el nombre y su dirección.Reglas de CODD:Reglas
  • 9. Regla 0:El sistema debe ser relacional, base de datos y administrador de sistema. Esesistema debe utilizar sus facilidades relacionales (exclusivamente) para manejar labase de datos.Edgar Frank Codd:El inglés creador del modelo relacional, un modelo considerado por la revistaForbes como uno de las grandes innovaciones en el mundo computacional en losúltimos 100 años, es sin duda el principal aporte a la ciencia de este grancientífico y visionario.Con esta teoría, el modelo relacional, logro darle un marco teórico con una basecientífica solida a la administración de datos. Es por esta innovación la cual seperfecciono con los años que a Edgar Frank Codd se le considera el padre de lasbases de datos.Codd, fue galardonado con el premio Turing en 1981, premio considerado comoel novel de las Ciencias de la Computación. Un premio que le fue entregado porsus contribuciones a la ciencias de la computación y especialmente al área de lossistemas de bases de datos.El modelo relacional fue una idea genial, simple y radical en su momento, que ledio la teoría lógica/matemática para respalda cientificamente las bases de datosrelacionales, que en la actualidad son el tipo de base de datos mas usadas en elmundo.Reglas de CODD:Regla 1:La regla de la información, toda la información en la base de datos esrepresentada unidireccionalmente, por valores en posiciones de las columnasdentro de filas de tablas. Toda la información en una base de datos relacional se
  • 10. representa explícitamente en el nivel lógico exactamente de una manera: convalores en tablas.Regla 2:La regla del acceso garantizado, todos los datos deben ser accesibles sinambigüedad. Esta regla es esencialmente una nueva exposición del requisitofundamental para las llaves primarias. Dice que cada valor escalar individual en labase de datos debe ser lógicamente direccionable especificando el nombre de latabla, la columna que lo contiene y la llave primaria.Regla 3:Tratamiento sistemático de valores nulos, el sistema de gestión de base de datosdebe permitir que haya campos nulos. Debe tener una representación de la"información que falta y de la información inaplicable" que es sistemática, distintode todos los valores regulares.Regla 4:Catálogo dinámico en línea basado en el modelo relacional, el sistema debesoportar un catálogo en línea, el catálogo relacional debe ser accesible a losusuarios autorizados. Es decir, los usuarios deben poder tener acceso a laestructura de la base de datos (catálogo).Regla 5:La regla comprensiva del sublenguaje de los datos, el sistema debe soportar por lomenos un lenguaje relacional que;Tenga una sintaxis lineal.Puede ser utilizado recíprocamente y dentro de programas de uso.Soporte operaciones de definición de datos, operaciones de manipulación dedatos (actualización así como la recuperación), seguridad e integridad yoperaciones de administración de transacciones.
  • 11. Regla 6:Regla de actualización, todas las vistas que son teóricamente actualizables debenser actualizables por el sistema.Regla 7:Alto nivel de inserción, actualización, y cancelación, el sistema debe soportarsuministrar datos en el mismo tiempo que se inserte, actualiza o esté borrando.Esto significa que los datos se pueden recuperar de una base de datos relacionalen los sistemas construidos de datos de filas múltiples y/o de tablas múltiples.Regla 8:Independencia física de los datos, los programas de aplicación y actividades delterminal permanecen inalterados a nivel lógico cuandoquiera que se realicencambios en las representaciones de almacenamiento o métodos de acceso.Regla 9:Independencia lógica de los datos, los cambios al nivel lógico (tablas, columnas,filas, etc.) no deben requerir un cambio a una solicitud basada en la estructura. Laindependencia de datos lógica es más difícil de lograr que la independencia físicade datos.Regla 10:Independencia de la integridad, las limitaciones de la integridad se debenespecificar por separado de los programas de la aplicación y se almacenan en labase de datos. Debe ser posible cambiar esas limitaciones sin afectarinnecesariamente las aplicaciones existentes.Regla 11:Independencia de la distribución, la distribución de las porciones de la base deDatos a las varias localizaciones debe ser invisible a los usuarios de la base deDatos. Los usos existentes deben continuar funcionando con éxito:
  • 12. Cuando una versión distribuida del SGBD se introdujo por primera vezCuando se distribuyen los datos existentes se redistribuyen en todo el sistema.Regla 12:La regla de la no subversión, si el sistema proporciona una interfaz de bajo nivelde registro, a parte de una interfaz relacional, que esa interfaz de bajo nivel no sepueda utilizar para subvertir el sistema, por ejemplo: sin pasar por seguridadrelacional o limitación de integridad. Esto es debido a que existen sistemasanteriormente no relacionales que añadieron una interfaz relacional, pero con lainterfaz nativa existe la posibilidad de trabajar no relacionalmente.