1. Modelo de Datos Universidad de los Andes Demin Gutierrez Enero 2009 2. O L T P / O L AP (D euda pendiente...) OLTP: Procesamiento de transacciones en lnea (OnLine Transaction Processing) es un tipo de sistemas que facilitan y administran aplicaciones transaccionales, usualmente para entrada de datos y recuperacin y procesamiento de transacciones (gestor transaccional). Los paquetes de software para OLTP se basan en la arquitectura cliente-servidor ya que suelen ser utilizados por empresas con una red informtica distribuida. OLAP: procesamiento analtico en lnea (On-Line Analytical Processing). Es una solucin utilizada en el campo de la llamada Inteligencia empresarial (o Business Intelligence) cuyo objetivo es agilizar la consulta de grandes cantidades de datos. Para ello utiliza estructuras multidimensionales (o Cubos OLAP) que contienen datos resumidos de grandes Bases de datos o Sistemas Transaccionales (OLTP). Se usa en informes de negocios de ventas, marketing, informes de direccin, minera de datos y reas similares. 3. Q u es M odelar? Qu es Modelar? 4. Modelo Q u es M odelar? Modelador Mundo Real / Minimundo Es el proceso de generar un modelo, es el acto de configurar o conformar algo Es un proceso intelectual en el cual un sujeto (modelador) representa, a travs de un modelo ciertas caractersticas o cualidades de un objeto (cosa, fenmeno, hecho o sistema) 5. Q u es M odelar? Conocer es el acto mediante el cual un sujeto aprende (capta o concibe) las cualidades y relaciones (propiedades) que tiene un objeto Para modelar es necesario que el sujeto conozca el objeto que va a modelar. No se puede modelar lo que no se conoce Sujeto Objeto Acto de conocer Qu es un Modelo? 6. Q ue es un m odelo? Presin Reducida Zona de Alta Presin Flujo de Aire dx/dy = f(n)(x) ax2 + bx + c = 0 md2y/d2x = F = mg Es una representacin abstracta, conceptual, formal, entre otras de un objeto, fenmeno o proceso. Es una representacin abstracta de alguna parte del mundo real. El modelo es una simplificacin del objeto modelado. Para qu se Modela? 7. Por qu se m odela? Para representar y comprender mejor un objeto (cosa / sistema). Para predecir el comportamiento de un sistema. Para tener un plano del cual guiarse. Qu tipos de Modelos Existen? 8. Q u tipos de m odelos existen? IcnicoGrfico Fotogrfico dx/dy = f(n)(x) ax2 + bx + c = 0 md2y/d2x = F = mg Cada vez que viene un cliente, este pasa por recepcin, luego, cuando se le asigna cupo, entonces... Formal / MatemticoTextual Y seguramente otros... 9. C om o se m odela? En el modelado se emplean procesos cognitivos para entender y representar un objeto Para modelar, se emplean tres procesos cognitivos fundamentales: Abstraccin Conceptualizacin SimbolizacinQu es una Abstraccin 10. Abstraccin La figura de arriba es un autobs. Un autobs tiene 2 ejes, 6 ruedas, un chofer, y sirve para llevar pasajeros. Verdad, mentira o verdad a medias? 11. Abstraccin Proceso intelectual de manejo de la complejidad que consiste en considerar slo las propiedades esenciales de una situacin y omitir aquellas no esenciales o relevantes al problema. En este proceso, el modelador o tiene que sujeto: Centra su atencin en algunos aspectos o cualidades del objeto. Asla o deja de lado otros que no le interesan.Estructura ObjetoSujeto abstraccin Qu es un Concepto? 12. C onceptualizacin Un autobs es una unidad de transporte que se utiliza para llevar pasajeros desde un punto a otro. Los hay de muchas formas y tamaos, pero por lo general son unidades grandes que permiten transportar ms de 20 pasajeros. Estas unidades de transporte son utilizadas en rutas urbanas, inter-urbanas y sub-urbanas. 13. C onceptualizacin Proceso cognitivo de formacin de conceptos Conocimiento que un sujeto tiene de un objeto Un concepto es el conjunto de cualidades y relaciones (propiedades) que un sujeto le atribuye a un objeto ObjetoSujeto conceptoNombre = La Defensa Tipo = edificacin Lugar = Paris Uso = gubernamental Forma = cuadrtica acto de conocer Qu es un Smbolo? 14. Sim bolizacin Oracle acaba de adquirir a Sun Microsystems por 7.9 billones de $ Qu significa eso para la comunidad de software en general, la comunidad de software libre, el mundo de los sistemas de gestin de bases de datos y para empresas como IBM, HP, DELL, entre otras Tarea 15. Sim bolizacin Proceso mediante el cual el sujeto designa (simboliza) el concepto que tiene de un objeto El sujeto usa un lenguaje (sistema de signos) para designar (modelar) el concepto que l/ella tiene del objeto Objeto Sujeto Concepto Nombre: La Defensa Tipo: edificacin Lugar: Paris Uso: gubernamental Forma: cuadrtica representa refiere a Modelo simboliza Ciudad -nombre -pas Edificio -nombre -tipo -uso ubicacin 1 1 16. Q u es el m odelo de datos? Modelos de datos: son medios formales para representar y manipularrepresentar y manipular (en el buen sentido) los datos e informacin asociados a una situacin real. 17. Q u es el m odelo de datos? Estructuras bsicas: Elementos bsicos o tipos de objetos que conforman el modelo Reglas: Conjunto de lineamientos que expresan las propiedades estticas del modelo Reglas de formacin Restricciones Operadores: Permiten cambiar el estado de una base de datos modificando su contenido (Estn asociados a las propiedades dinmicas de los elementos) 18. T ipos de M odelos de D atos De alto nivel: Capturan un mayor significado de los datos e intentan representar la estructura real de los datos independientemente de las caractersticas de almacenamiento, es decir estn orientados a las aplicaciones y a la comprensin por parte de las personas. Ejemplos: Modelo Entidad-Relacin (ER) (Chen, 1976) Modelo Entidad-Relacin-Extendido (ERE) (Teorey 1986) 19. T ipos de M odelos de D atos Modelos bsicos o de bajo nivel: Han sido diseados pensando en el computador, sobre ellos se han desarrollado la mayora de los SGBD. Es decir, estn pensados para facilitar la implementacin ms que a la comprensin por parte de las personas. Ejemplos: Jerrquico (1968) Redes (1971) Relacional (1970-1979) Orientado a Objetos (1991) Objeto-Relacional (1996) 20. T ransform acin del M odelo E R E al M odelo R elacional Mundo Real (Minimundo) Esquema Interno Esquema Conceptual Esquema Externo Modelado ER BD Transformaci n Transformaci n diagramas ER nos facilitan el modelado del Esquema Conceptual 21. M odelo E R / D iagram as E R El Modelo Entidad Relacin y su representacin grfica (Diagramas Entidad Relacin) son dos cosas distintas Modelo Entidad-Relacin (Entidades, Conjuntos de Entidades, Tipos de Entidades, Atributos, Relaciones, entre otros) Diagrama Entidad-Relacin Se representa grficamente utilizando Sin embargo, por razones didcticas, se utilizaran los Diagramas ER para explicar muchos de los conceptos del Modelo ER 22. E ntidades, C onjuntos y T ipos Entidad: Representa una cosa del mundo real con existencia independiente. Puede ser fsica y existir de forma tangible, o conceptual, es decir, existir de forma intangible. Conjunto de Entidades: Es una agrupacin (coleccin) de entidades que comparten el mismo tipo. Tipo de Entidad: Es la descripcin de una entidad. Su nombre y sus caractersticas (atributos). 23. E ntidades, C onjuntos y T ipos e1 Cdula=10.54 6.332 Nombre=Pedr o Prez Edad=33 ... e2 Cdula=11.33 4.789 Nombre=Migu el Rojas Edad=30 ... e3 Cdula=20.50 2.432 Nombre=Silvi a Molina Edad=23 ... EMPLEADO Cdula, Nombre, Edad ... Conjunto de Entidades Tipo de Entidad Una Entidad Otra Entidad Otra Mas ... 24. T ipos de E ntidades y Atributos Empleado Cdula TelfonoNombre PrimNombre PrimApellido SegApellido Dedicacin Atributos (Elipses) Entidades (Rectngulos) Los Atributos son propiedades especficas que describen a una entidad. Son elementos caractersticos de una entidad. 25. T ipos de Atributos (C lave) Los atributos clave son aquellos que se utilizan para identificar de forma nica a una entidad en un conjunto de entidades. El valor del atributo clave no se puede repetir para otra entidad dentro del conjunto de entidades correspondiente. Curso NumC urso NomC urso Atributos Clave (Clave Compuesta) Empleado Cdula Nombr e Telfon o Atributo Clave Clave: Cdula Clave: NumCurso + NomCurso 26. T ipos de Atributos (C om puestos) Empleado Cdula TelfonoNombre PrimNombre PrimApellido SegApellido Dedicacin Los atributos compuestos son aquellos que estn conformados por la unin de otros atributos. El atributo Nombre slo es una unin de los atributos que lo componen (PrimNombre, PrimApellido y SegApellido) Atributo Compuesto Atributo Simple Atributo Componente 27. T ipos de Atributos (M ultivaluados) Los atributos multivaluados son aquellos que pueden tener ms de un valor de forma simultnea. Un automvil puede estar pintado con ms de un color, de forma simultnea (Por ejemplo, rojo y negro). Automvil Matrcula ColorColor Atributo Monovaluado Atributo Multivaluado 28. T ipos de Atributos (Alm acenados / D erivados) Los atributos derivados son aquellos que se pueden calcular en base a otros atributos, por lo tanto no es necesario guardarlos en la Base de Datos. Es posible calcular la edad si se conoce la fecha de nacimiento. EmpleadoCdula EdadNombre Fecha Nacimiento Atributo Almacenado Atributo Derivado 29. R elaciones, C onjuntos y T ipos Relacin: Representa una asociacin o un vnculo entre dos o ms entidades. Conjunto de Relaciones: Es una agrupacin (coleccin) de relaciones que comparten el mismo tipo. Tipo de Relacin: Es la descripcin de una relacin. Su nombre y sus caractersticas (atributos). 30. R elaciones (V nculos) Los tipos de correspondencia pueden ser de 1:1, 1:N, N:1 o M:N La cardinalidad define la cantidad mxima o mnima de entidades que pueden estar asociadas de un lado u otro de la relacin. Ojo aqu con la nomenclatura Asist e_A M N Estudiante Nombr e Cdula Curso NumC urso NomC urso Relaciones (Rombos) 5,30 1,5 participa_entiene Tipo de Correspondencia (Razn de Cardinalidad) Cardinalidad Nota Pueden tener o no Atributos Clave: Cdula + NumCurso + NomCurso 31. R elaciones (V nculos) R ecursivos Los vnculos pueden ser recursivos, es decir, relacionar a una entidad consigo misma. El nombre del papel (rol) indica el papel que una entidad del tipo especificado desempea en la relacin especificada. Super visor N 1 Empleado Telfon o Nombr e supervisa supervisado Papeles (Roles) Clave: Cdula_Supervisa + Cdula_Supervisado Cdula 32. R elaciones (V nculos) D ependencia T otal / Parcial 1 Profesor Nombr e Cdula Departament o Cdigo Nombr e Es Jefe De 1 Pertene ce A 1N Dependencia Total Dependencia Parcial La Dependencia Total implica que toda entidad Profesor debe estar relacionada con una entidad Departamento. La Dependencia Parcial, implica que todas las entidades Departamentos deben estar relacionados con una entidad Profesor, pero no al contrario. Tambin se les llama Restriccin de Participacin Total / Parcial 33. T ipos de E ntidades F uertes / D biles Un Tipo de Entidad Dbil es aquella que no tiene atributos clave propios. Depende de los atributos clave de otro Tipo de Entidad, a la que usualmente est asociada por medio de una Relacin con Dependencia Total. Curso Sem estre CdSec cin Fech aIni CdCu rso Nombr e N 1 Seccin Insta ncia Un Saln Clave: CdCurso Clave: CdSeccin + CodCurso Nmero de Estudian tes Propietario Identificador Vnculo Identificador Entidad Dbil, (CdSeccin es una Clave Parcial) 34. R elaciones (V nculos) ternarios (y n-ario) Un Vnculo Ternario es aquel en el que participan tres o ms Tipos de Entidades. Un vinculo n-ario es aquel en el que participan n o ms entidades. Cuenta CorrienteCliente Clien te Cuen ta Nombr e Cdula Nota Nmer o Balanc e N Cdigo Sucursal 1 Nombre 1 Vnculo Ternario Clave: Cdula + Cdigo + Nmero 35. R elaciones (V nculos) ternarios (y n-ario) Huertorbol Est En Especi e Cdigo Cdigo Nombr e N 1 Fila Column a Ubicacin Tien e 1 1 N Huerto rbol Est En Especi e Cdigo Cdigo Nombr e N 1 Fila Colum na Ubicacin Tien e 1 1 36. E specializacin / G eneralizacin (H erencia) Persona Cdula Nombr e Apellid o o CarreraCosto_H ora EstudianteProfesor Subclases Traslapadas (o) o Disjuntas (d) Superclase, Entidad Padre Entidad Generalizada Subclase, Entidad Hija Entidad Especializada Especializacin: Es el proceso de tomar un tipo de entidad y generar subclases que tengan atributos especficos. Generalizacin: Es el proceso de tomar un conjunto de tipos de entidades y abstraer sus atributos comunes en un tipo de entidad padre. 37. E specializacin / G eneralizacin (H erencia) Restriccin de Disyuncin Disjunta: Una entidad puede ser miembro de cuando ms una de las subclases. Traslapada: La misma entidad puede ser miembro de ms de una subclase de la especializacin. Persona Cdu la Nom bre Apelli do d Carrer a Costo _Hora Estudiant e Profesor Persona Cdu la Nom bre Apelli do o Carrer a Costo _Hora Estudiant e Profesor Subclases Disjuntas Subclases Traslapadas 38. E specializacin / G eneralizacin (H erencia) Persona Cdula Nombr e Apellid o d CarreraCosto_H ora EstudianteProfesor La relacin de Herencia puede ser Total o Parcial Restriccin de Disyuncin Especializacin Total: Toda entidad de la superclase debe tener al menos una entidad en las subclases. Especializacin Parcial: Es posible tener una entidad en la superclase y ninguna en las subclases. 39. C ategoras Persona Cdu la Nomb re Apelli do Direc cin U Cuenta Habiente Compaa Direc cin RIF Nomb re C1 C2 Banco tiene cuen ta en Categora: Es una relacin superclase / subclase, donde existen mltiples superclases en las que cada una de estas representa diferentes tipos de entidades. La relacin siempre es disjunta, es decir, la subclase solo puede ser una de las superclases a la vez. Las categoras con restricciones totales, tienen un equivalente de especializacin o generalizacin Categora (Entidad de la Categora) Un Cuenta Habiente es una Persona o una Compaa La categora tambin puede ser parcial o total 40. U n E jem plo 1 Profesor Departament o Cdi go Nom bre Es Jefe De 1 Perte nece A 1N Curso Coor dina 1 NSem estre Estudiante Asis te_ A CdSe ccin Dict a Not a Fech aIni M N Es Resp onsa ble De 1 N Cd Curs o Nom bre N 1MN 1,55,30 Seccin Inst anci a Un Persona o No mbr e Cd ula Salario Car rera 41. E jercicio La base de datos debe contener informacin sobre los pacientes, los mdicos y los exmenes realizados a los pacientes. Los pacientes tienen nmero de historia, nombre, direccin, telfono, y fecha de nacimiento. Los mdicos tienen nombre, direccin, telfono, especialidad y nmero del colegio de mdicos. Los exmenes tienen nmero de examen, tipo, fecha de realizacin, resultado y fecha de entrega. Los exmenes son realizados a los pacientes por solicitud del mdico que tratan al paciente. Los pacientes acuden al mdico previa cita. Durante la cita, el mdico anota en la historia del paciente el motivo de la consulta, la fecha, el diagnstico, el tratamiento y los exmenes que le solicit. Un paciente slo consulta a un mdico de la clnica, pero puede hacerlo en varias consultas. Un mdico puede solicitar el mismo examen a un paciente, pero en fechas diferentes