Bases de Datos

Computación. Software. Procesamiento de información. Bases de datos. Modelo entidad-relación. Diseño: modelo jerárquico, en red y relacional

  • Enviado por: Juan1710
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  • País: Costa Rica Costa Rica
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Introducción

Las bases son cualquier conjunto de datos organizados para su almacenamiento en la memoria de un ordenador o computadora, diseñado para facilitar su mantenimiento y acceso de una forma estándar. Los datos suelen aparecer en forma de texto, números o gráficos.

Desde su aparición en la década de 1950, se han hecho imprescindibles para las sociedades industriales.

La Base de Datos tienen varios tipos entre ellos están: Base de Datos Relacional, Base de Datos Jerárquica, Bases de Datos Red también sus tipos de Datos que pueden ser tanto de Entrada como de Salida y los tipos de Datos para los campos de una tabla.

Base de datos

Base de Datos es un conjunto exhaustivo no redundante de datos estructurados organizados independientemente de su utilización y su implementación en máquina accesible en tiempo real y compatibles con usuarios concurrentes con necesidad de información diferente y no predicable en tiempo.

Las bases de datos proporcionan la infraestructura requerida para los sistemas de apoyo a la toma de decisiones y para los sistemas de información estratégicos, ya que estos sistemas explotan la información contenida en las bases de datos de la organización para apoyar el proceso de toma de decisiones o para lograr ventajas competitivas. Por este motivo es importante conocer la forma en que están estructuradas las bases de datos y su manejo.

El término de bases de datos fue escuchado por primera vez en 1963, en un simposio celebrado en California -USA.

Una base de datos se puede definir como un conjunto de información relacionada que se encuentra agrupada ó estructurada.

Desde el punto de vista de la informático, la base de datos es un sistema formado por un conjunto de datos almacenados en discos que permiten el acceso directo a ellos y un conjunto de programas que manipulen ese conjunto de datos.

Este trabajo se realizara con la finalidad de aprender un poco más sobre una base de datos, sus características, usos, estructuras, diseños, entre otros. Una base de datos tiene mucha importancia en el ritmo de vida que llevamos en los actuales momentos, ya que, está acelera el ritmo en el momento realizar una búsqueda de información.

Requerimientos de las bases de datos

El análisis de requerimientos para una base de datos incorpora las mismas tareas que el análisis de requerimientos del software. Es necesario un contacto estrecho con el cliente; es esencial la identificación de las funciones e interfaces; se requiere la especificación del flujo, estructura y asociatividad de la información y debe desarrollarse un documento formal de los requerimientos.

Requerimientos administrativos: se requiere mucho más para el desarrollo de sistemas de bases de datos que únicamente seleccionan un modelo lógico de base de datos. La bases de datos es una disciplina organizacional, un método, más que una herramienta o una tecnología. Requiere de un cambio conceptual y organizacional.

Elementos claves de organización en un ambiente de Bases de Datos

  • Sistema de administración de base de datos

  • Administración de información

  • Tecnología de administración de base de datos

  • Usuarios

  • Planeación de información y tecnología de modelaje

Características de las bases de datos:

Una base de datos contiene entidades de información que están relacionadas vía organización y asociación. La arquitectura lógica de una base de datos se define mediante un esquema que representa las definiciones de las relaciones entre las entidades de información. La arquitectura física de una base de datos depende de la configuración del hardware residente. Sin embargo, tanto el esquema (descripción lógica como la organización (descripción física) deben adecuarse para satisfacer los requerimientos funcionales y de comportamiento para el acceso al análisis y creación de informes.

Ventajas en el uso de bases de datos

La utilización de bases de datos como plataforma para el desarrollo de Sistemas de Aplicación en las organizaciones se ha incrementado notablemente en los últimos años, se debe a las ventajas que ofrece su utilización, algunas de las cuales se comentarán a continuación:

  • Globalización de la información: permite a los diferentes usuarios considerar la información como un recurso corporativo que carece de dueños específicos.

  • Eliminación de información inconsistente: si existen dos o más archivos con la misma información, los cambios que se hagan a éstos deberán hacerse a todas las copias del archivo de facturas.

  • Permite compartir información.

  • Permite mantener la integridad en la información: la integridad de la información es una de sus cualidades altamente deseable y tiene por objetivo que sólo se almacena la información correcta.

  • Independencia de datos: el concepto de independencia de datos es quizás el que más ha ayudado a la rápida proliferación del desarrollo de Sistemas de Bases de Datos. La independencia de datos implica un divorcio entre programas y datos.

Diseño de una base de datos

Existen distintos modos de organizar la información y representar las relaciones entre los datos en una base de datos. Los Sistemas administradores de bases de datos convencionales usan uno de los tres modelos lógicos de bases de datos para hacer seguimiento de las entidades, atributos y relaciones. Los tres modelos lógicos principalmente de bases de datos son: el jerárquico, de redes y el relacional.

Cada modelo lógico tiene ciertas ventajas de procesamiento y también ciertas ventajas de negocios.

Modelo de jerárquico de datos:

Una clase de modelo lógico de bases de datos que tiene una estructura arborescente. Un registro subdivide en segmentos que se interconectan en relaciones padre e hijo y muchos más. Los primeros sistemas administradores de bases de datos eran jerárquicos. Puede representar dos tipos de relaciones entre los datos: relaciones de uno a uno y relaciones de uno a muchos

Modelo de datos en red:

Es una variación del modelo de datos jerárquico. De hecho las bases de datos pueden traducirse de jerárquicas a en redes y viceversa con el objeto de optimizar la velocidad y la conveniencia del procesamiento. Mientras que las estructuras jerárquicas describen relaciones de muchos a muchos.

Modelo relacional de datos:

Es el más reciente de estos modelos, supera algunas de las limitaciones de los otros dos anteriores. El modelo relacional de datos representa todos los datos en la base de datos como sencillas tablas de dos dimensiones llamadas relaciones. Las tablas son semejantes a los archivos planos, pero la información en más de un archivo puede ser fácilmente extraída y combinada.

PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETO

El concepto de programación orientada a objetos (OOP) no es nuevo, lenguajes clásicos como SmallTalk se basan en ella. Dado que la OOP. Se basa en la idea natural de la existencia de un mundo lleno de objetos y que la resolución del problema se realiza en términos de objetos, un lenguaje se dice que está basado en objetos si soporta objetos como una característica fundamental del mismo.

El elemento fundamental de la OOP es, como su nombre lo indica, el objeto. Podemos definir un objeto como un conjunto complejo de datos y programas que poseen estructura y forman parte de una organización.

Esta definición especifica varias propiedades importantes de los objetos. En primer lugar, un objeto no es un dato simple, sino que contiene en su interior cierto número de componentes bien estructurados. En segundo lugar, cada objeto no es un ente aislado, sino que forma parte de una organización jerárquica o de otro tipo.

Estructura de un objeto

Un objeto puede considerarse como una especie de cápsula dividida en tres partes:

1 - RELACIONES

2 - PROPIEDADES

3 -METODOS

Cada uno de estos componentes desempeña un papel totalmente independiente:

Las relaciones permiten que el objeto se inserte en la organización y están formadas esencialmente por punteros a otros objetos.

Las propiedades distinguen un objeto determinado de los restantes que forman parte de la misma organización y tiene valores que dependen de la propiedad de que se trate. Las propiedades de un objeto pueden ser heredadas a sus descendientes en la organización.

Los métodos son las operaciones que pueden realizarse sobre el objeto, que normalmente estarán incorporados en forma de programas (código) que el objeto es capaz de ejecutar y que también pone a disposición de sus descendientes a través de la herencia.

RELACIONES

Las relaciones entre objetos son, precisamente, los enlaces que permiten a un objeto relacionarse con aquellos que forman parte de la misma organización.

Las hay de dos tipos fundamentales:

Relaciones jerárquicas. Son esenciales para la existencia misma de la aplicación porque la construyen. Son bidireccionales, es decir, un objeto es padre de otro cuando el primer objeto se encuentra situado inmediatamente encima del segundo en la organización en la que ambos forman parte; asimismo, si un objeto es padre de otro, el segundo es hijo del primero (en la fig. 2, B es padre de D,E y F, es decir, D,E y F son hijos de B; En la fig. 3, los objetos B y C son padres de F, que a su vez es hijo de ambos).

Una organización jerárquica simple puede definirse como aquella en la que un objeto puede tener un solo padre, mientras que en una organización jerárquica compleja un hijo puede tener varios padres).

Relaciones semánticas. Se refieren a las relaciones que no tienen nada que ver con la organización de la que forman parte los objetos que las establecen. Sus propiedades y consecuencia solo dependen de los objetos en sí mismos (de su significado) y no de su posición en la organización.

Se puede ver mejor con un ejemplo: supongamos que vamos a construir un diccionario informatizado que permita al usuario obtener la definición de una palabra cualquiera. Supongamos que, en dicho diccionario, las palabras son objetos y que la organización jerárquica es la que proviene de forma natural de la estructura de nuestros conocimientos sobre el mundo.

PROPIEDADES

Todo objeto puede tener cierto número de propiedades, cada una de las cuales tendrá, a su vez, uno o varios valores. En OOP, las propiedades corresponden a las clásicas "variables" de la programación estructurada. Son, por lo tanto, datos encapsulados dentro del objeto, junto con los métodos (programas) y las relaciones (punteros a otros objetos). Las propiedades de un objeto pueden tener un valor único o pueden contener un conjunto de valores mas o menos estructurados (matrices, vectores, listas, etc.). Además, los valores pueden ser de cualquier tipo (numérico, alfabético, etc.) si el sistema de programación lo permite.

Pero existe una diferencia con las "variables", y es que las propiedades se pueden heredar de unos objetos a otros. En consecuencia, un objeto puede tener una propiedad de maneras diferentes:

Propiedades propias. Están formadas dentro de la cápsula del objeto.

Propiedades heredadas. Están definidas en un objeto diferente, antepasado de éste (padre, "abuelo", etc.). A veces estas propiedades se llaman propiedades miembro porque el objeto las posee por el mero hecho de ser miembro de una clase

METODOS

Una operación que realiza acceso a los datos. Podemos definir método como un programa procedimental o procedural escrito en cualquier lenguaje, que está asociado a un objeto determinado y cuya ejecución sólo puede desencadenarse a través de un mensaje recibido por éste o por sus descendientes.

Son sinónimos de 'método' todos aquellos términos que se han aplicado tradicionalmente a los programas, como procedimiento, función, rutina, etc. Sin embargo, es conveniente utilizar el término 'método' para que se distingan claramente las propiedades especiales que adquiere un programa en el entorno OOP, que afectan fundamentalmente a la forma de invocarlo (únicamente a través de un mensaje) y a su campo de acción, limitado a un objeto y a sus descendientes, aunque posiblemente no a todos.

Si los métodos son programas, se deduce que podrían tener argumentos, o parámetros. Puesto que los métodos pueden heredarse de unos objetos a otros, un objeto puede disponer de un método de dos maneras diferentes:

Métodos propios. Están incluidos dentro de la cápsula del objeto.

Métodos heredados. Están definidos en un objeto diferente, antepasado de éste (padre, "abuelo", etc.). A veces estos métodos se llaman métodos miembro porque el objeto los posee por el mero hecho de ser miembro de una clase.

MODELO ENTIDAD - RELACIÓN

Se trata de una técnica de diseño de base de datos gráfica, que nos muestra información relativa a los datos y la relación existente entre ellos. Sus características principales son:

  • Reflejan tan sólo la existencia de los datos sin expresar lo que se hace con ellos.

  • Es independiente de las bases de datos y de los sistemas operativos (por lo que puede ser implementado en cualquier base de datos).

  • Está abierto a la evolución del sistema.

  • Incluye todos los datos que se estudian sin tener en cuenta las aplicaciones que se van a tratar.

  • No tienen en cuenta las restricciones de espacio y almacenamiento del sistema.

Conceptos del Modelo Entidad - Relación

Entidades

Son objetos concretos o abstractos que presentan interés para el sistema y sobre los que se recoge información que será representada en un sistema de bases de datos. Por ejemplo, clientes, proveedores y facturas serían entidades en el entorno de una empresa.

Atributos

Es una unidad básica e indivisible de información acerca de una entidad o una relación. Por ejemplo la entidad proveedor tendrá los atributos nombre, domicilio, población, CIF.

Dominios

Es el conjunto de valores que puede tomar cada atributo. Por ejemplo el dominio del atributo población, será la relación de todas las poblaciones del ámbito de actuación de nuestra empresa.

Tablas

Es la forma de estructurar los datos en filas o registros y columnas o atributos.

Relación

Es la asociación que se efectúa entre entidades. Por ejemplo la relación entre las entidades facturas emitidas y clientes.

Tablas relacionales

Son tablas que cumplen los siguientes requisitos:

  • Cada fila debe ser única, es decir no pueden existir filas duplicadas.

  • Cada columna debe ser única

  • Los valores de las columnas deben pertenecer al dominio de cada atributo

  • Debe tener un solo tipo de fila, cuyo formato está definido por el esquema de tabla o la relación.

  • El valor de la columna para cada fila debe ser único.

  • No puede contener columnas duplicadas.

Claves

En una tabla relacional a veces es necesario poder determinar un registro concreta, lo cual es posible mediante la clave. Se debe elegir la clave entre los atributos, de forma que no puedan existir valores duplicados (la clave puede contener uno o más atributos).

Conclusión

Luego de haber concluido este trabajo de investigación sobre bases de datos fueron muchos los esfuerzos y conocimientos adquiridos durante dicha elaboración.


Algunos de los aspectos aprendidos y que de gran peso es la base de datos su definición, requerimiento, ventajas y características donde podemos decir que la base de datos: Es una colección de datos o información usados para dar servicios a muchas aplicaciones al mismo tiempo.


En cuanto al requerimiento podemos decir que cumple las mismas tareas de análisis que del software y tiene como característica relacionar la información como vía organización y asociación donde la base de datos tiene una ventaja que es utilizar la plataforma para el desarrollo del sistema de aplicación en las organizaciones.


Otro aspectos importante seria el diseño y creación de la base de datos, donde existen distintos modos de organizar la información y representar las relaciones entre por datos los tres modelos lógicos principales dentro de una base de datos son el jerárquico, de redes y el relacional, los cuales tiene ciertas ventajas de procesamiento y de negocios.

Otro punto necesario de recalcar es la clase de bases de datos las cuales son, base de datos documental, base de datos distribuidas y base de datos orientadas a objetos e hipermedia y tienen como función derivar, almacenar y procesar datos dentro de una información.


Bibliografía

HARWRYSZKIEWYCZ, I T. Análisis y diseño de base de datos. Editorial Megabyte. Noriega Editores. México. 1994. pp29/31


LAUDON, Kenneth C. Administración de los sistemas de información. 3ra. Edición. México. 1996. pp 271/295


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Búsquedas en Internet:
rincondelvago.com

FUNDAMENTOS DE BASES DE DATOS - TERCERA EDICION
Abraham Silberschatz, Heny F. Korth y S. Sudarxhan, Editorial Mc Graw Hill, 1998

Otras Referencias:

DISEÑO CONCEPTUAL DE BASES DE DATOS-UN ENFOQUE DE ENTIDADES-INTERRELACIONES
Carlo Batini, Stefano Ceri y Shamkant B. Navathe, Editorial Addison-Wesley/Diaz de Santos, 1994

DISEÑO Y ADMINISTRACION DE BASES DE DATOS, SEGUNDA EDICCION
Gary W. Hansen, James V. Hansen, Prentice Hall, 1997

SISTEMAS DE BASES DE DATOS - QUINTA EDICIÓN.
C. J. Date, Addison - Wesley ,1993.

ANÁLISIS Y DISEÑO DE SISTEMAS DE INFORMACIÓN - TERCERA EDICIÓN.
Jeffrey L Witten, Lonnied D. Bentely, Victor M. Barlow, Editorial McGrawHill, 1996.