Bases de Datos Especializadas

BASES DE DATOS ESPECIALIZADAS

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Sesión No. 3

Nombre: Modelado de datos

Objetivo :

Al término de la sesión, el alumno identificará elementos del modelado de datos.

Contextualización

El lenguaje unificado de modelado, cuyas siglas en inglés son UML (Unified

Modeling Language), es un lenguaje que tiene entre sus objetivos principales, la

representación gráfica de un sistema informático para una empresa u

organización. Es una herramienta auxiliar en el análisis y diseño de sistemas.

Resulta de gran utilidad para el análisis inicial en el desarrollo de una base de

datos, particularmente, para la conformación del discurso y su universo, del

cual se desprende el modelo entidad relación.

El UML se asocia al diseño conceptual de una base de datos cuya expresión

gráfica se conoce como diagrama entidad-relación. El siguiente nivel de

abstracción implica la transformación, de cada elemento del diagrama entidad

relación hacia una estructura de base de datos organizada en tablas,

preservando las relaciones definidas inicialmente en el diseño conceptual. A

dicha transformación del modelo entidad-relación, se le denomina mapeo al

modelo relacional. Este modelo corresponde al diseño lógico de la base de datos.

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Introducción al Tema

En esta sesión se presenta una relación de los distintos tipos de diagramas UML, que

en lo general, permiten una modelación gráfica de organizaciones del mundo real. Se

explica como el UML permite modelar de forma gráfica los elementos, relaciones y

acciones de los componentes de una organización y cómo pueden aplicarse en la

definición del discurso y universo de una base de datos.

Asimismo se expone el mapeo al modelo relacional mediante transformaciones de las

entidades en tablas e instancias en campos, preservando siempre las relaciones

definidas en el modelo entidad-relación. Se comentan además algunos programas de

cómputo tanto comerciales como gratuitos para la construcción de diagramas UML y

entidad relación, útiles en el diseño y desarrollo de bases de datos corporativas.

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Explicación

Diagramas UML

El UML está constituido por diversos elementos gráficos, los que se combinan

para conformar diagramas. Dado que UML es un lenguaje, dispone de reglas

para combinar dichos elementos. Los principales tipos de diagramas UML se

enlistan a continuación:

• Diagrama de clases

• Diagrama de objetos

• Diagrama de casos de uso

• Diagrama de estados

• Diagrama de secuencias

• Diagrama de actividades

• Diagrama de colaboraciones

• Diagrama de componentes

• Diagramas de distribución

Por ejemplo, para el primer tipo de diagrama, es posible concebir cualquier

sistema del mundo real bajo la perspectiva de clases. Una clase es una

categoría o conjunto de elementos que se agrupan de acuerdo a las

características que tienen en común.

Una clase puede construirse de acuerdo a dos condiciones de los elementos que

pertenecen a la misma: Los atributos o características que describen a los

elementos de la clase y las tareas que pueden llevar a cabo los elementos de la

clase. Por ejemplo, en la vida cotidiana, podemos agrupar diversos objetos y

personas en clases, tales como la clase automóviles, la clase policía y la clase

edificios, entre otros muchos ejemplos.

Para ilustrar la respectiva nomenclatura para un diagrama de clases, pensemos

en una clase denominada automóvil. Sobre ésta podemos definir atributos tales

como marca, submarca, modelo, número de serie y capacidad.

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Asimismo, podemos establecer sobre esta clase un conjunto de acciones, como

son: encender, acelerar, frenar y apagar. El símbolo en UML para representar la

clase mencionada se muestra a continuación:

Automóvil

marca submarca modelo número de serie capacidad

encender( ) acelerar( ) frenar( ) apagar( )

El diagrama se divide en tres secciones. La superior hace referencia al nombre

de la clase. La sección media agrupa a los atributos que describen a los

elementos que pertenecerán a la clase, y finalmente, la tercera sección, contiene

a las tareas o acciones que pueden llevar a cabo los elementos que

pertenecerán a la clase. Nótese que las acciones que pueden realizar los

elementos que pertenecen a una clase, deben incorporar a su derecha unos

paréntesis vacíos. Un diagrama UML permite una representación inicial de una

base de datos, por ejemplo al aplicarlos en la definición del discurso y su

universo.

Herramientas para el modelado

Existen diferentes herramientas computacionales para el modelado de datos a

través de UML y para el modelo entidad relación. Estas herramientas conocidas

como CASE (Computer Aided Software Engineering es decir, Ingeniería de

Software Asistida por Computadora), se encuentran disponibles en sus

versiones comerciales y gratuitas. En lo relativo a software propietario pueden

mencionarse programas tales como Visio, SmartDraw y Express UML Tool, entre

otros. Por otra parte, en materia de software libre se dispone de programas

como ArgoUML, DIA y DB Designer Fork principalmente.

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Mapeo al modelo relacional

El diagrama entidad-relación constituye el producto final de la etapa del diseño

conceptual. La siguiente fase, se dirige a la adaptación de este modelo a la

estructura de una base de datos. Para ello, se procede a llevar a cabo una serie

de transformaciones sobre las entidades, instancias y relaciones del modelo de

la etapa anterior a una nueva forma, a saber: las entidades se transforman en

tablas y las instancias en campos, todo lo anterior, respetando las relaciones

establecidas en la fase anterior, así como su cardinalidad.

Para nuestro ejemplo, la transformación de la entidad AUTORES a forma de tabla,

se da de la siguiente manera:

La transformación de la entidad EDITORIALES a estructura de tabla, tiene la

siguiente forma:

Y, en consecuencia, la transformación de las entidades LIBROS, TEMAS y ALUMNOS

a tablas, se da de la siguiente manera respectivamente:

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La red semántica obtenida en el diseño conceptual, puede ahora visualizarse en

términos de modelo relacional, bajo el siguiente esquema:

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Conclusión

El UML permite modelar gráficamente los elementos, relaciones y acciones de los

componentes de una organización y con ello aplicar la definición del discurso y universo

de una base de datos. El resultado facilita el mapeo al modelo relacional mediante el

cambio de las entidades en tablas y de las instancias en campos, conservando en todo

momento las relaciones definidas en el modelo entidad-relación.

Existen algunos programas de cómputo, comerciales o gratuitos que funcionan como

auxiliares para la construcción de diagramas UML y entidad relación, cuya elaboración

repercute en el diseño y desarrollo de bases de datos.

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Para aprender más

A continuación encontrarás un par de hipervínculos para conocer y profundizar más

sobre el tema del modelo entidad relación.

Página que contiene la presentación El modelo relacional. (En español)

http://brd.unid.edu.mx/el-modelo-relacional-2/

Página para descargar el programa de modelado de información ArgoUML

(Software libre en inglés)

http://argouml.tigris.org/

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Actividad de Aprendizaje

Objetivo de la actividad de aprendizaje de la sesión:

El alumno elaborará modelos relacionales a partir un ejemplo del modelo entidad-relación con alguna herramienta de software.

Instrucciones:

Con la finalidad de reforzar los conocimientos adquiridos a lo largo de esta

sesión, a partir de un ejemplo de modelo entidad-relación realizarás el mapeo al

modelo relacional, comentando cada paso de tu proceso.

¿Qué vas a hacer?

Con la finalidad de reforzar los conocimientos adquiridos a lo largo de esta

sesión buscarás y describirás un ejemplo del modelo entidad-relación, para ello:

1. Elabora un modelo entidad-relación de tema libre. Explica las condiciones

detectadas que busca atender en la organización o empresa del ejemplo

en un párrafo.

2. Enseguida avanza del modelo entidad-relación hacia la construcción del

respectivo mapeo. Explica cada paso al elaborar el modelo relacional.

3. Elabora tus ejemplos en la herramienta que desees e incorpóralos en un

archivo en Word, de entre 3 y 5 páginas. Nombra tu archivo de la

siguiente forma: S03TuNombreTuApellido.doc.

Recuerda que esta actividad te ayudará a identificar y apropiarte del concepto

del modelado de datos.

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Material: Como material inicial de consulta puedes usar la lectura de la sesión,

además de aquellas publicaciones especializadas, libros, artículos, materiales

universitarios y detalles técnicos de productos que sean pertinentes.

¿Cuál es la forma de entrega?

Una vez que tengas listo tu archivo, ingresa al foro de la sesión de la

plataforma de aprendizaje y realiza lo siguiente:

1. Haz clic en Responder en el mensaje inicial de tu profesor(a) y participa

presentando tu propuesta y anexando tu archivo. El profesor(a) evaluará

tu participación.

2. Revisa la participación de al menos un compañero(a) y comenta su

propuesta.

¿Cómo serás evaluado?

En esta actividad se tomará en cuenta lo siguiente:

Forma Ponderación

Portada con datos generales: Universidad, maestría, asignatura, alumno y fecha.

Requisito

Referencias bibliográficas completas y pertinentes.

7 puntos

Ortografía y redacción adecuada. 10 puntos

Contenido

Título adecuado del ejemplo. 3 puntos

Contenido completo y correcto (explicación concreta de especificaciones y de cada paso).

40 puntos

Representación gráfica clara. 40 puntos

Originalidad del ejemplo. Requisito para evaluación

Total 100 puntos

Esta actividad representa el 5% de tu calificación final.

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¡Adelante con tu actividad!

Bibliografía

Abelló, A., Rollón, E., & Rodriguez, M. E. (2006). Diseño y administración

de bases de datos. Barcelona: UPC.

Bengoechea, J. (2012). Microsoft Access: Diseño de aplicaciones

sencillas de bases de datos. España: Vigo Ideaspropias.

Coronel, C. & Steven, M. (2013). Database Systems: Design,

Implementation, and Management. Boston: Cengage Learning.

López Gaona, A. (2012) El modelo relacional. Fac. Ciencias, UNAM.

Consultado en abril de 2013 de http://hp.fciencias.unam.mx/~alg/bd/mr.pdf

Naiburg, E. & Maksimchuck, R. (2001). UML for Database Design. Boston:

Addison-Wesley.

Nevado, M. (2010). Introducción a las bases de datos relacionales. Madrid:

Visión Libros.

Pratt, P. & Adamski, J. (2012). Concepts of database management.

Boston: Cengage Learning.

Rob, P. & Coronel, C. (2004). Sistemas de bases de datos: Diseño,

implementación y administración. México, D.F: Cengage Learning.