Sistemas de información

Software. Gestor de procesos. Flujo y modelo de datos. Sistemas gestores de bases de datos. Diseño lógico. Álgebra relacional. POO (Programación Orientada a Objetos). Interfaz de usuario

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  • Idioma: castellano
  • País: España España
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TEMA 1

  • Introducción a los S.I.

  • 1.1Definición del sistema: Es un conjunto de cosas que ordenadamente relacionadas entre sí contribuyen a un determinado objetivo. Elementos:

    • Componentes del sistema

    • Relaciones entre los componentes

    • Objetivo del sistema

    • El entorno del sistema

    • Los límites del sistema o frontera entre el sistema y lo que constituye su entorno.

    1.1.1.Enfoque sistémico u holístico: Es la manera de estudiar o analizar sistemas partiendo de una visión global y se van descomponiendo de arriba abajo.

    Inicialmente el sistema global pueden distinguirse sus entradas y salidas pero no su interior, una vez identificados se describe su interior y se identifican los subsistemas que componen el sistema y las relaciones entre ellos. Esto se utiliza para grandes aplicaciones y lo hacen los analistas.

    1.2.Definición de Información: No hay que confundir dato con información, los datos están constituidos por los registros de los hechos,... y la información implica que los datos estén procesados para que sean útiles y significativos para el receptor.

    1.3. Sistema de Información: Es una estructura compuesta por un conjunto de personas distribuida en departamentos o funciones con arreglo a ciertos criterios de división de trabajo y coordinación.

    1.3.1 Definiciones de S.I. basados en sus objetivos: Es ayudar al desempeño de las actividades en todos los niveles de la organización mediante el suministro de la información adecuada con la calidad suficiente a la persona apropiada en el momento oportuno y con el formato más útil para el preceptor.

    1.3.2.Los Elementos de un S.I. : El S.I. debe estar por tanto al servicio de los objetivos generales de la empresa, los individuos de la empresa adoptan las formas de trabajo más útiles y eficaces, las prácticas de trabajo determinan qué información se necesita, cómo se ven implicadas las personas y qué equipo se precisa para un trabajo eficaz.

    • Procedimientos y prácticas habituales de trabajo

    • La información

    • Las personas o usuarios q usan la información para realizar sus actividades.

    • El equipo de soporte para la comunicación

    1.3.3. La estructura de un S.I:

    -Nivel de Operaciones y transacciones: incluye el procesamiento de las actividades diarias. Las transacciones constituyen la mayor parte de las actividades cotidianas. Características:

    • Procedimientos de tratamiento se comprenden bien y pueden describirse en detalle.

    • Aparecen pocas excepc. a los procedimientos normales.

    • Muchas transacciones.

    -Nivel Operativo: Es responsable del análisis de los resultados de los recursos consumidos en las transacciones, características:

    • Es repetitiva.

    • Está centrada en el pasado.

    • Los datos tienen un formato bien estructurado (precisos).

    -Nivel táctico: La asignación efectiva de recursos a medio plazo, generalmente 1año para mejorar el rendimiento de la empresa. Se concentra en el análisis de informes de los tipos: - Resúmenes con medidas estadísticas.

    - Excepciones para mediadas estadísticas q se apartan de la media. - Específicos que no se habían pedido anteriormente.

    -Nivel Estratégico: Trabaja a largos plazos (3-5 años), define las líneas maestras que debe seguir la empresa en el futuro.

    1.3.4. Flujos de información en la empresa: Hay 3 tipos:

    • Flujos verticales ascendentes: Consisten en informes + o - formales sobre resultados sobre las actividades y avisos de incidencias.

    • Flujos verticales descendentes: Son ordenes, decisiones y objetivos que hay que cumplir

    • Flujos horizontales entre personas del mismo nivel: cosiste en informaciones de coordinación para poder manejar responsabilidades compartidas y adaptarse mejor al mercado.

    1.4. Otros conceptos relacionados con los S.I.:

    -S.I para la gestión: Se dedica a los niveles Operativo, táctico y estratégico de dirección. Es proporcionar a los directivos la información para tomar las decisiones estructuradas.

    -Sistema de apoyo a las decisiones: Debe dar soporte a las decisiones poco estructuradas

    -Sistemas de procesamiento de transacciones: Dedicada al tratamiento de las operaciones rutinarias, diarias o transacciones.

  • Sistemas de Información básicos en las empresas

  • 2.1.Subsistema de Recursos Humanos: Se encarga de la gestión del personal y de la gestión de la nómina.

    -Nivel Operativo: -Mantenimiento de los datos de los empleados

    -Inventario de puestos de trabajo existentes en la empresa. - Evaluación de los empleados

    - Nivel Táctica: -Análisis y diseño del perfil de persona ideal para cada puesto de trabajo. -Generar planes para aplicar beneficios sociales a los empleados.

    -Nivel Estratégico: -Planificar la cantidad de personal

    -Planes de jubilación

    -Reestructuración de la plantilla en general

    2.2. Subsistema de Gestión Comercial: Se encarga de las ventas, comercialización y las compras. Actividades:

    -Las ventas dentro :-Gestión y tratamiento de los pedidos

    -La facturación de la venta o pedido

    - El control de los detalles de entrega

    -La comercialización o marketing implica el análisis de las ventas de la competencia, de los gustos y demandas de los clientes:

    • Estadísticas sobre las ventas

    • Investigación del mercado

    • Datos sobre la capacidad financiera de la empresa

    -Nivel Operativo: Gestión de proveedores, Gestión de pedidos, Gestión de facturas, Ofertas de producto. Apoya a los vendedores

    -Nivel Táctico: Recogida de información de ventas,Gestión de publicidad...

    -Nivel Estratégico: Seleccionar los segmentos del mercado a los que se quiere acceder; Planificar los productos y servicios q se deben ofrecer; Predecir los productos en venta.

    2.3. Subsistema de Gestión Contable y Financiera:

    -Nivel Operativo: Gestión Activa, Gestión Pasiva, Control de inventarios, Generar informes, Anotaciones en los libros de contabilidad, ejecución de la nomina.

    -Nivel Táctico: Inventario de fin de ejercicio; Auditorias: Balance de situación; Elaboración y control de presupuestos.

    -Nivel Estratégico: Obtención de las previsiones financieras a largo plazo

    2.4. Subsistema de Almacén o control de las existencias: Se encarga del lugar físico donde se guardan los productos. Niveles:

    -Nivel Operativo: Control de Entradas, Control de Salidas, Control de Stocks.

    -Nivel Táctico: Realizar inventarios, balance anual de desperfectos.

    -Nivel Estratégico: Planes de almacenaje a largo plazo.

    2.5. Servicios informáticos en una empresa: Vienen suministrados por e centro de procesos de datos (CPD); es el conjunto de recursos físicos y humanos necesarios para la organización, realización y control de las actividades informáticas de la empresa. Tiene 2 partes:

    • Explotación o centro de cálculo; lugar donde se trata la información.

    • Datos y desarrollo: donde se elabora el software.

    2.5.1. Funciones de un CPD :

    -Desarrollo de sistemas Informáticos pasando por todas sus fases: Análisis, diseño y programación del software, pruebas, implantación y mantenimiento.

    -Explotación: Tratamiento de los datos para obtener resultados.

    -Soporte técnico: Mantenimiento del sistema.

    -Organización general: Supervisión, planificación y control de proyectos; Gestión financiera y de personal...

    2.5.2. Localización del CPD: Hay dos tipos de CPD:

    -CPD centralizado: Existe uno en la empresa. -Independientes: solo dependen de la dirección. -Dependientes: dependen alguna función de la empresa.

    -CPD descentralizado: Está repartido físicamente en diferentes puntos de la empresa.

    2.5.3.Tipos de CPD según su estructura organizativa:

    -Organigrama Funcional del CPD: el CPD posee tantos departamentos como fases hay en el S.I

    -Organigrama por proyectos del CPD

    2.5.4. Personal del CPD: Director del CPD, Jefes de proyecto, Analistas, Programadores, Jefe de Explotación o del centro de cálculo, Operadores, Técnicos de sistemas, Administradores de la base de dato

    TEMA 2

  • Ciclo de Vida del Software (CVS)

  • 1.1.Concepto de ciclo de Vida: Es el conjunto de fases por las que pasa el software a lo largo del tiempo desde que se empieza a construir hasta que se deja de usar. El ciclo de desarrollo del Software al conjunto de fases por las que pasa el software a lo largo del tiempo desde la fase de análisis hasta la entrega del sistema al usuario.

    1.2.Procesos del CVS:

    1.2.1.Procesos principales: Son aquellos q resultan útiles a las personas que inician o realizan el desarrollo , el mantenimiento del software durante su CVS.(compradores, suministradores,...)

    • Proceso de Adquisición: Contiene actividades que el cliente realiza para adquirir el producto Software.

    • Proceso de Suministro: Contiene las actividades que realiza el suministrador

    • Proceso de desarrollo: Contiene todas las actividades de desarrollo del software. Actividades: Análisis de los requisitos del sistema, Diseño de la arquitectura de alto nivel del sistema, Análisis de los requisitos del Software, Diseño de la arquitectura del Software, Diseño detallado del software, Codificación y prueba del Software, Integración del sistema, Prueba del sistema , Instalación del software , Aceptación del Software por parte del comprador.

    • Proceso de Explotación u operación

    • Proceso de Mantenimiento; Cuando El software necesita modificaciones debido a un error.

    1.2.2.Procesos de Soporte:

    • Proceso de Documentación

    • Proceso de Gestión de Configuración: Aplica procedimientos administrativos y técnicos durante todo el CVS

    • Proceso de Aseguramiento de Calidad: El Software cumple con los requisitos especificados

    • Proceso de Verificación: Verifica si los requisitos del sistema están completos y son correctos

    • Proceso de Validación: Si se usa el Software para lo que fue construido

    • Proceso de Revisión Conjunta: Evalúa el funcionamiento del sistema

    • Proceso de Auditoria: Si se han cumplido los requisitos, los planes y el contrato.

    • Proceso de Resolución de Problemas: Analiza y elimina los problemas descubiertos en el software.

    1.2.3.Procesos Generales:

    • Proceso de Gestión: Actividades de planificación, revisión, evaluación

    • Proceso de Infraestructura: Hardware, Software, herramientas, normas, técnicas e instalaciones para el desarrollo

    • Proceso de Mejora: Controla y mejora los procesos del CVS.

    • Proceso de Formación: Proporciona formación y mantiene al personal formado.

    • Procesos de Adaptación.

    • Modelo del CVS:

    • 1.3.1. Modelo en Cascada o Waterfall: Modelo lineal secuencial , es el modelo mas antiguo pero mas utilizado. Características:

      VENTAJAS:

      -Cada fase empieza cuando ha terminado la fase anterior

      -Previene q se sobrepasen las fechas de entrega y los costes esperados.

      -Pasar de una fase a otra es preciso conseguir todos los objetivos de la etapa previa

      -Es el preferido de los jefes de proyecto

      INCONVENIENTES:

      • Es lineal y el desarrollo del Software no lo es

      • Los proyectos no siguen el flujo secuencial que propone el modelo

      • A menudo es difícil q el cliente exponga todos los requisitos al principio

      • Tarda mucho tiempo en recorrer todo el ciclo

      • Un error grave puede ser desastroso si no se detecta hasta q se revisa el programa

      1.3.2.Modelo de construcción de prototipos: Este modelo comienza con la definición por parte del cliente y del desarrollador de los objetivos globales y la identificación de los requisitos conocidos, entonces el desarrollador realiza un diseño que será visible para el usuario.El cliente evalúa el prototipo y lo utilizan para refinar los requisitos del Software a desarrollar.

      Ventajas: Mejora la comunicación desarrollador-cliente, satisface la curiosidad del cliente porque enseguida puede ver cosas.

      Desventajas: Identificación del prototipo con el producto final, el prototipo no es reaprovechable.

      1.3.3. Modelo de Procesos Evolutivos del Software: Define los detalles de extensiones del mismo. Hay dos modelos:

      • Modelo Incremental: Combina elementos en cascada con la interactiva de construcción de prototipos. El sistema Software se va creando añadiendo componentes funcionales al sistema llamados incrementos. Este modelo es interactivo , se centra en la entrega de un producto operacional con cada incremento. Los primero incrementos son versiones del producto final, pero proporcionan la capacidad que sirve al usuario así como una plataforma para la evaluación por parte del usuario.

      -Ventajas: Satisface la curiosidad del cliente, posibilidad de detener el proyecto sin perder todo lo realizado

      -Desventajas: El diseño y desarrollo debe ser coherente entre si, control del proyecto sin poderlo ver todo.

      • Modelo en Espiral: El software se desarrolla en una serie de versiones incrementadas durante las primeras iteraciones. Este modelo se divide en regiones de tareas:

      -Comunicación con el cliente: Contiene las tareas requeridas para establecer comunicación entre el cliente y desarrollador.

      -La Planificación: Contiene las tareas requeridas para definir los recursos, el tiempo y otras informaciones relacionadas con el proyecto.

      -Análisis de riesgo: Contiene las tareas requeridas, para evaluar los riesgos técnicos y de gestión

      -Ingeniería: Contiene las tareas requeridas para construir una o más representaciones de la aplicación (prototipos).

      -Construcción y adaptación: Contiene las tareas requeridas para construir, probar, instalar y proporcionar soporte al usuario.

      -Evaluación del cliente: Contiene las tareas requeridas para obtener la reacción del cliente según la evaluación de las representaciones del Software creadas durante la etapa de ingeniería e implementada durante la etapa de instalación.

      En este modelo cada ciclo se completa con una revisión en las que participan las principales personas que tienen relación con el producto.

      El primer circuito de la espiral produce el desarrollo de una especificación de productos, los pasos siguientes en la espiral se podrían utilizar para desarrollar un prototipo y progresivamente versiones más sofisticadas del software.

      Utiliza la construcción de prototipos como mecanismo de reducción de riesgos.

      Ventajas: Proceso evolutivo de desarrollo de SW, Uso de prototipos o simulaciones, El cliente ve evolucionar el proyecto.

      Desventajas: Es un método muy nuevo, necesita gran habilidad en la elaboración de riesgos y es difícil convencer al cliente de su utilidad.

      2. Metodologías de desarrollo del Software

      2.1. Introducción: Las metodologías son un conjunto de pasos y procedimientos a seguir para el desarrollo del Software. En general las metodologías pretenden: Obtener aplicaciones mejores, mejorar el proceso de desarrollo, tener un proceso estándar en la organización.

      La diferencia entre metodología y ciclo de vida es: El ciclo de vida indica qué es lo que hay que obtener a lo largo del desarrollo del proyecto, pero no cómo, esto si lo debe indicar la metodología. La metodología puede seguir uno o varios modelos de Ciclo de vida.

      Visión histórica: -Desarrollo convencional , -Desarrollo Estructurado ,-La programación estructurada determina como había que ver un programa de forma que fuera lo más comprensible posible, - El diseño estructurado, - El Análisis Estructurado, -Modelos físicos actuales que representan los diferentes procesos que realizan el sistema actual y que indican detalles de cómo interactúan los usuarios sobre los mismos y dónde se localizan dentro de la organización, - Modelos lógicos actuales representan los procesos funcionales a un nivel abstracto, - Desarrollo orientado al objeto trata procesos y datos de forma conjunta.

      2.2 Clasificación

      2.2.1. Metodologías Estructuradas: Proponen la creación de modelos del sistema que representan los procesos, los flujos y la estructura de los datos de una manera descendente. Hay dos tipos:

      • Orientada a Procesos: Se basan en la utilización de un método descendente de descomposición funcional para definir los requisitos del sistema, dan lugar a un nuevo concepto que es la especificación estructurada a es un modelo gráfico particionado,descendente y jerárquico de los procesos del sistema. Se compone de: -DFD: Son diagramas que representan los procesos de datos que deben llevar a cabo un sistema a distintos niveles de abstracción y los datos que hay entre las funciones. -DD: Es el conjunto de las definiciones de todos los datos que aparecen en el DFD. -Especificaciones de procesos: como se obtienen las salidas del proceso a partir de sus entradas.

      • Metodología de Demarco: Estudio del sistema físico actual, Derivación del modelo lógico actual, derivación al nuevo modelo lógico, creación de modelos físicos alternativos...

      • Metodología de Gane y Sarson: Es parecida a la de Demarco, la diferencia es que elimina el primer paso y crea uno nuevo que es cuando construye el modelo lógico del sistema no solo elabora una especif. Estructur. Sino que también construye un modelo lógico de datos.

      • Metodología de Yourdon: Realiza los DFDs del sistema, A partir de los DFD realiza el diagrama de estructuras , Evaluación del diseño, Preparación del diseño

      • Orientadas a los datos: Se basan o se fijan más en las entradas y las salidas.

      2.2.2. Metodologías Orientadas a Objetos: Examinan el sistema como un conjunto de objetos que interactúan entre sí. Hay 2 enfoques:

      • Revolucionarios o puros: Entienden la orientación al objeto como un cambio profundo en la forma de analizar y diseñar

      • Evolutivos: Piensan que el análisis y el diseño estructurado constituyen la base para el desarrollo ambientado al objeto.

      2.2.3. Sistemas de Tiempo Real: Son sistemas muy dependientes del tiempo que procesan información más orientada al control que a los datos se controlan por medio de eventos externos. Características: Se lleva acabo el proceso de muchas actividades de forma simultánea, se asigna prioridades a determinados procesos, existe comunicación entre tareas, existe accesos simultáneo a datos comunes.

      2.3. Principales Metodologías

      2.3.1. MERISSE: -Ciclo de vida más largo que los existentes

      -Introducción de 2 ciclos complementarios:

      -C. De decisión

      -C. De abstracción: Se basa en la percepción de 3 niveles de abstracción en el q se definen dos modelos: Modelo de datos y Modelo de tratamientos:

      -Nivel Conceptual: Se ocupa de definir el qué a través de un conjunto de reglas de gestión q pesan sobre la empresa.

      -Nivel Organizativo: Corresponde a la organización adecuada q hay que implementar en la empresa para alcanzar los objetivos asignados al siste.

      -Nivel Físico u Operativo: Corresponde a la integración de los medios técnicos para el proyecto.

      2.3.2. SSADM: Introduce una técnica llamada técnica del “diseño del diálogo” que se utiliza para diseñar la interfaz del usuario, los aspectos fundamentales son: -Enfatiza mucho el nivel de usuario, - Analiza y diseña centrándose en 3 aspectos: datos, procesos y eventos, - Aporta máxima flexibilidad.

      2.3.3. MÉTRICA: Crea un entorno que permita al equipo de trabajo construir sistemas que: - Den soluciones a los objetivos considerados prioritarios

      • Se desarrollen cuando el usuario los necesite y de acuerdo a los presupuestos y duración estimados

      • Se mantengan fácilmente para soportar los cambios futuros de la organización.

      TEMA 3

    • Cómo comienza un proyecto: Tiene varias fases:

      • La empresa decide emprender el proyecto: Define y analiza los requisitos del sistema que es fundamental obtener de los usuarios la información pertinente sobre las necesidades que desean que el software satisfaga. Al comienzo del proyecto los principales proveedores de información son los directivos. Los resultados de estos estudios previos se recogen en un documento llamado informe de necesidades. En este momento comienza el estudio de la viabilidad del proyecto para ello hay que analizar:-Las diferentes alternativas q se pueden concebir, -Evaluar cada una de las alternativas, - Especificación detallada de la alternativa seleccionada, - Establecimiento de fechas y compromisos de trabajo.

      • Selección del jefe de proyecto: El jefe es el elemento más crítico para su éxito. Las características son: - Liderazgo, Comprensión técnica, Competencia en la gestión, Presteza y decisión, Versatilidad y flexibilidad, Integridad, Ser Previsor.

      • Comienzo del proyecto: El jefe de proyecto establece el entorno inicial de trabajo, este entorno incluye la identificación de las áreas de gran riesgo del proyecto, etc. También debe definir el soporte necesario para el equipo del proyecto, las técnicas de comunicación entre sus miembros y en su caso los requisitos que deberán cumplir los posibles subcontratistas. Un plan de proyecto debe definir que hay que hacer, como se hará, quien lo hará,...

    • Estudios de viabilidad: Hay que tener en cuenta 4 aspectos:

      • Económico: Determinar si el beneficio obtenido compensa los costes.

      • Técnico: Estudiar si la funcionalidad y el rendimiento son realizables

      • Legal: Ver si los requisitos atentan con alguna ley o reglamento

      • Operativo: Ver si se pueden implantar de manera decisiva en la empresa.

      Análisis de costes- beneficios: Determina los costes para el desarrollo del proyecto y los compara con los beneficios tanto tangibles como intangibles. Nos permite seleccionar la alternativa más beneficiosa y prever las necesidades financieras. Se representa en forma de tabla, en las columnas aparece los años de vida del proyecto y en las filas los conceptos de gasto y de beneficio.

      Valor actual = Beneficio Neto / (1+t /100)

      Siendo t la tasa de inflación y n el año de aplicación

    • Técnicas de recogida de Información: Es un proceso mediante el que se consigue que los usuarios descubran los requisitos que desean en la aplicación. Son un medio para mejorar la comunicación entre usuarios y desarrolladores del Software. El proceso de análisis debe seguir 5 pasos:

      • Identificar las fuentes de información relevantes para el proyecto

      • Realizar las preguntas apropiadas

      • Analizar la información recogida

      • Confirmar con los usuarios lo que se ha comprendido de los requisitos.

      Las técnicas principales utilizadas son:

      • Entrevistas

      • Desarrollo conjunto de aplicaciones

      • Prototipado

      • Observación

      • Estudio de la documentación existente en al empresa

      • Tormenta de ideas o Brainstorming: Reuniones de usuarios en las que en una primera fase se sugieren toda clase de ideas por muy disparatadas que parezcan,

      • Ethics: Se busca la satisfacción de los empleados en el trabajo a través de estudios integrales.

      3.1. Las entrevistas: Es un intento sistemático de recoger información de otra persona a través de una comunicación interpersonal que se lleva a cabo por medio de una conversación estructurada. Fases a distinguir:

      • Preparación: El entrevistador debe documentarse e investigar la situación de la organización, analizando los documentos de la empresa disponible. Hay que intentar minimizar el nº de entrevistados, hay que considerar las entrevistas de cortesía, analizar el perfil de los entrevistados, Definir el objetivo y el contenido de la entrevista, Planificar el lugar y la hora en la que se va a desarrollar la entrevista es conveniente de realizarla en un lugar confortable. Algunos proponen enviar previamente el entrevistado un cuestionario y un pequeño documento de introducción al proyecto de desarrollo.

      • Realización: Hay tres fases: Apertura: Presentarse e informar al entrevistado sobre la razón de la entrevista.

      Desarrollo: Cumplir las reglas del protocolo, hay que llegar a un acuerdo sobre como se va a registrar la información obtenida. Terminación: Se termina recapitulando la entrevista agradeciendo el esfuerzo y dejando abierta la posibilidad de volver a contactar para aclarar conceptos o bien citándole para otra entrevista.

      • Análisis: Consiste en leer las notas, pasarlas a limpio, reorganizar la información, contrastarlas con otras entrevistas o fuentes de información, evaluar como ha ido la entrevista,...

      3.2. Desarrollo conjunto de aplicaciones (JAD): Promueve la cooperación y el trabajo en equipo entre usuarios y analistas mediante un conjunto de reuniones de varios días de duración, las razones que sirven de base a esta técnica son:

      • Se requiere mucho tiempo para las entrevistas, prepararlas, hacerlas, redactar un conjunto coherente de requisitos

      • Es más difícil cometer errores en la especificación de requisitos porque lo revisa todo el equipo

      • Tiene una mayor probabilidad de éxito porque el usuario se siente involucrado, consta de unas fases: Adaptación o preparación, Sesión JAD: Partiendo de un documento de trabajo se analiza para completar el conjunto de requisitos del sistema, documentación: Redactar y documentar los detalles, pasarlos a limpio, dar un formato adecuado al texto...

      3.3. El prototipado: Elaboración de un modelo o maqueta del sistema que se construye para evaluar mejor los requisitos que desean que cumpla. La cualidad esencial de un prototipo debe ser la posibilidad de ser construido más rápidamente que la aplicación correspondiente. Las razones para emplear el prototipado son 3:

      • Prototipado de la interfaz de usuario: Para asegurar que está bien diseñada, no cuesta mucho.

      • Modelos de Rendimiento: Para evaluar el posible rendimiento de un diseño técnico.

      • Prototipado funcional relacionado con un ciclo de vida iterativo en este caso el prototipo supone una primera versión del sistema con funcionalidad limitada , a medida que se comprueba si las funciones implementadas son las apropiadas se corrigen, refinan o añaden otras nuevas hasta llegar al sistema final.

      • Las herramientas del prototipado pueden ser:

      -Programas de dibujo, de presentación, hojas de cálculo, etc

      - Gestores de bases de datos y sistemas de 4ª generación

      -Herramientas CASE o generadores de aplicaciones: Estas herramientas permiten reutilizar las pantallas, etc para continuar el desarrollo con la misma herramienta.

      TEMA 4

      1. Introducción: El análisis de requisitos es un proceso del estudio de las necesidades de los usuarios para llegar a una definición de los requisitos del sistema de hardware o software. Fases del análisis:

      • Extracción o determinación de requisitos

      • Análisis de los requisitos obtenidos anteriormente para detectar y resolver posibles inconsistencias o conflictos

      • Construcción de la especificación de requisitos (es un documento que define de forma completa los requisitos)

      • Validación de los requisitos por parte del usuario

      2. Especificación de Requisitos del software (ERS): Es la documentación de los requisitos esenciales del software y de sus interfaces externas. Sus características son:

      • Debe incluir información veraz (necesidades reales del usuario)

      • Comunicar la información de forma eficaz

      • Describir qué hay que desarrollar, no debe de escribir ningún detalle del diseño del software excepto las restricciones impuestas en él.

      Las características deseables son:

      • No ambigüedad

      • Completa: - Incluya todos sus requisitos significativos del SF

      - Defina la respuesta del SF

      • Fácil de verificar: se comprueben que el SF satisface los requisitos

      • Consistente: No contiene requisitos contradictorios o en conflicto

      • Fácil de modificar: Debe tener una organización coherente y manejable con una tabla de contenidos, índices y referencias cruzadas.

      • Facilidad para identificar el origen y las consecuencias de cada requisito

      • Facilidad de utilización durante la fase de mantenimiento y de explotación.

      Hay que tener dos consideraciones en cuenta en este proceso:

      • El requisito debe ser especificado de la forma más completa posible

      • Debe iniciarse un proceso formal de cambios para identificar y controlar los cambios proyectados.

      3.Clasificación de las técnicas de Especificación: Según la forma de representación:

      • Gráficas: Resaltan la conexión entre los distintos componentes del modelo

      • Textuales: Especifican con más detalle los componentes anteriores

      • Marcos o plantillas: Especifican la información relativa a un componente de un modelo que ha sido declarado en un diagrama.Se representa mediante un formulario.

      • Matriciales: Técnicas de comprobación entre modelos que permiten estudiar las referencias cruzadas entre sus componentes

      Según el enfoque de modelización bajo el que se crean los modelos:

      • Función: Estudian el sistema observando principalmente su funcionamiento

      • Información: Estudian el sistema observando principalmente qué datos maneja

      • Tiempo: Estudian la respuesta del sistema ante la aparición de eventos temporales.

    • Modelización de funciones o procesos

    • Diagrama de flujo de Datos (DFD): Es la técnica más importante del análisis estructurado, visualiza el sistema como una red de procesos conectados entre sí. Un DFD es un diagrama en forma de red que representa el flujo de datos y las transformaciones que se aplican sobre ellos al moverse desde la entrada hasta la salida del sistema. Se apoya en otras 2 técnicas: - Diccionario de Datos , - Especificaciones de procesos.

    • 4.1.1.Componentes de un DFD:

      • Procesos o funciones: Son componentes funcionales del sistema, representan una función que transforma flujos de datos de entrada en flujos de datos de salida. Cada función tendrá un nº y un nombre. El nombre debe ser representativo y breve. Se representa con un círculo en cuyo interior está el nombre y el nº.

      • Almacenes de datos: Representan información del sistema almacenada de forma temporal por tanto representan datos en reposo; deben tener un nombre representativo, su representación gráfica son dos líneas paralelas con el nombre en medio.

      • Entidades Externas: Representa el origen o el destino de la información del sistema. Los flujos que parten o llegan a ellas definen el interfaz entre el sistema y el mundo exterior. Su representación gráfica es un rectángulo o cuadrado con el nombre.

      • Flujos de Datos: Representan datos en movimiento. Los flujos de datos que se mueven hacia y desde almacenes simples no necesitan nombre si transportan toda la información del registro. Cuando se lee o escribe una porción de los elementos se debe especificar el nombre en el flujo. Tipos: F. De entrada, F. de salida, F. De dialogo

      La conexión Entidad Externa- Almacén y viceversa solo es posible con almacenes externos q sirven de interfaz entre el sistema y una entidad externa.

      La conexión entre procesos mediante un flujo de datos es posible siempre y cuando el proceso destino comience cuando el proceso origen finaliza. Se pueden dividir en: - Flujo síncrono

      -Flujo asíncrono

      Los procesos pueden introducir o recuperar datos en los almacenes:

      • Flujo de consulta: Indica la utilización de la información del almacén con el proceso.

      • Flujo de la actualización: Indica que el proceso va a alterar la información del almacén.

      • Flujo de diálogo: Representa como mínimo un flujo de consulta y uno de actualización que no tienen relación directa.

      4.1.2. Características de un buen DFD:

      1º Procesos: - Cada proceso debe tener E/S

      -El proceso debe ser capaz de generar los flujos de salida a partir de los de entrada

      -El proceso no crea datos nuevos solo los transforma

      -El proceso no debe perder información

      2º Almacenes: - Cada dato que sale primero debe entrar

      -No crea datos nuevos

      4.1.3. Explosión de un DFD en niveles: Un DFD no debe tener demasiados procesos, para tratar sistemas complejos se utiliza la descomposición que da como resultado la aparición de DFD a distintos niveles. Partiendo de una función de nivel superior que representa el sistema completo se va descendiendo a niveles más detallados mediante un razonamiento Top-Down hasta llegar a niveles que ya no vamos a subdividir.

      4.1.3.1. Diagrama de Contexto: Se le conoce como diagrama de nivel cero, representa el sistema de forma global, solo pueden aparecer entidades externas, flujos de datos y un único proceso que representa el sistema en su conjunto. Pueden aparecer almacenes de datos cuando son compartidos entre nuestro sistema y el exterior.

      4.1.3.2. Diagrama del sistema: Se le conoce como diagrama de nivel 1, representa las funciones principales a realizar así como la relación entre ellas. Las funciones de este diagrama sean independientes entre sí porque esto facilita la descomposición de cada una por analistas diferentes.

      4.1.3.3. Procesos o funciones Primitivas: Son procesos que no se van a descomponer en más diagramas de nivel inferior, bien porque no se puede o bien porque no interesa.

      4.1.3.4. Consistencia entre niveles, Reglas de Balanceo: Balancear un modelo de procesos es comprobar que la información que entra y sale de un proceso de nivel n es consistente con la información que entra y sale del DFD en el que se descompone.

      4.1.3.5. Otras consideraciones:

      • Descomposición paralela de flujos de datos

      • Convenciones a la numeración

      • Balanceo de los almacenes de datos

      4.2. Diccionario de Datos: Es una lista organizada de todos los datos pertinentes al sistema con definiciones precisas y rigurosas para que tanto el usuario como el analista tengan un entendimiento común de todas las E/S, componentes de almacenes y cálculos intermedios.

      El DD describe por tanto el significado de los flujos de datos y de los almacenes de datos, presentes en todo el conjunto de DFD. Puede crearse con una herramienta CASE, aunque la mayoría contienen:

      • Nombre del elemento que se describe

      • Alias

      • Donde se usa, como se usa

      • Descripción del contenido

      • Información adicional

      4.2.1. Definición de flujos de datos: Siguen una aproximación top-down. Los almacenes se definen como entidades repetitivas de datos o grupos de datos. Un alias es un sinónimo de una entrada del DD, no es conveniente la utilización de alias porque se crean redundancias en la especificación estructurada.

      4.3. Especificación de procesos o mini especificación: Define el procedimiento que realiza un proceso primitivo. Se puede usar cualquier método que satisfaga estas dos condiciones:

      • La EP debe expresarse de manera que pueda ser verificada tanto por el usuario como por el analista.

      • La EP debe especificarse de forma que sea entendible por cual-quiera involucrado en el sistema.

      Las herramientas utilizadas para realizar una EP: Lenguaje estructurado, árboles de decisión, tablas de decisión, diagramas de acción, Pre/Post condiciones.

      4.3.1. Lenguaje Estructurado: Es un lenguaje formado por un subcon-junto de palabras del idioma de las que unas se utilizan para formar las construcciones propias de la programación estructurada y otras que incluyen un conjunto de verbos que reflejan acciones simples. Es el pseudo código.

      4.3.2. Diagramas de Acción: Utiliza niveles de corchetes anidados que representan la estructura lógica utilizando para transformar los datos de entrada en datos de salida. Se dividen en secuencial, alternativa, repetitiva

      4.3.3. Árboles de decisión: Es una representación en forma de árbol de los valores de las variables y las acciones tomadas para cada valor así como el orden en que se realiza la decisión se suelen usar cuando el nº de condiciones no es muy grande.

      4.3.4. Tablas de decisión: Cuando el proceso debe producir alguna salida o tomar alguna acción basada en decisiones complejas, basadas en distintas variables que pueden tomar diversos valores puede ser aconsejable usar una tabla de decisión. Muestran la función de forma tabular, se crea listando en las filas todas las variables relevantes y todas las acciones relevantes, en las columnas se listan cada una de las posibles combinaciones de las variables. Las columnas reciben el nombre de reglas

      4.3.5.Pre/Post condiciones: Describen la función que debe realizar el proceso sin decir mucho acerca del algoritmo que se utilizará.

      Las pre-condiciones describen todas las cosas si las hay que deben darse antes de que el proceso pueda comenzar a ejecutarse. Describirán:

      • Q entradas son necesarias

      • Q relación debe existir entre las entradas

      • Q relaciones deben existir entre entradas y almacenes de datos

      • Q relaciones deben existir entre diferentes almacenes o dentro de un almacén dado.

      Las post- condiciones describen lo que debe darse cuando el proceso ha concluido. Describirán:

      • Las salidas que generará el proceso

      • Las relaciones que existirán entre los valores de salida y los de entrada

      • Las relaciones que existirán entre los valores de salida y los valores de uno o varios de los almacenes

      • Los cambios que se hayan dado en los almacenes

      4.4. Diagramas de descomposición funcional (DDF): Es la descomposición de funciones de un sistema, se usa para representar funciones también sirven para representar otros tipos de información. Hay 3 tipos:

      • Representan las funciones del sistema a diferentes niveles pero no los flujos de datos entre ellas

      • Representa las funciones y sus estructuras de datos de E/S

      • Representan las funciones y los datos de E/S mediante axiomas matemáticos.

      4.5. Comprobaciones a realizar sobre la especificación estructurada: Una vez realizada la especificación estructurada hay que revisarla, hay que comprobar:

      • Si los modelos contenidos son completos

      • Si no existen contraindicaciones ni inconsistencias entre los distintos modelos

      • Si los modelos cumplen los requisitos del usuario

      • Calidad: El estilo, la legibilidad, la facilidad de mantenimiento de los modelos producidos.

      TEMA 5

    • Modelo de Datos : Introducción

    • El Modelo Entidad /Relación fue desarrollado por Chen en 1976. Es un modelo muy utilizado en el campo de diseños de bases de datos. Su principal ventaja es que es traducible casi automáticamente a un esquema de bases de datos bajo modelo relacional.

    • Elementos del Modelo Entidad/ Relación

    • El MER tiene sus propias estructuras que son los diagramas entidad / Relación (DER).

    • Entidades

    • Una entidad es un objeto real o abstracto de interés en una organización que acerca del cual se puede y se quiere guardar información . Su representación gráfica es:

      Asociado al concepto de entidad surge el de Ocurrencia de entidad que es una realización concreta de la misma.

    • Atributos

    • Un atributo es una propiedad o característica asociada a una entidad y común a todas las ocurrencias de la misma. Su representación es:

      Asociado al concepto de Atributo surge el concepto de dominio. Dominio es el conjunto de valores permitidos para un atributo.

      Hay 2 tipos de Atributos:

      • Atributo identificador: Distingue una ocurrencia de entidad del resto de ocurrencias.

      • Atributo Descriptor: Caracteriza una ocurrencia pero no la distingue del resto de ocurrencias de la entidad.

    • Relacionales

    • Una relación es una asociación entre entidades. Entre 2 entidades puede existir más de un tipo de relación. Su representación es:

      Asociado al concepto de Relación surge el concepto de ocurrencia de relación que es la asociación concreta de ocurrencias de entidad de las diferentes entidades. Una relación se caracteriza por dos propiedades:

      • Grado: Es el nº de entidades que participan en la relación. Cuando una relación se asocia consigo misma es de grado 1(reflexiva), dos entidades distintas es de grado 2 o binaria, asocia tres entidades es de grado 3 o ternaria, y si asocia más de tres entidades es de grado n.

      • Cardinalidad: Es el tipo de asociación establecido entre las entida-des.

      • Representación Gráfica

      • Para poder hacer el DER debemos definir todavía una serie de aspectos:

        • La pertenencia de un atributo a una entidad o relación se representa uniendo el símbolo del atributo al símbolo correspondiente mediante un arco.

        • Para reflejar la asociación existente entre 2 o mas entidades mediante una relación se unen los símbolos de dichas entidades al símbolo de la relación correspondiente mediante arcos.

        • Cardinalidades

        • - Cardinalidad 1:1 ; Cada ocurrencia de la entidad A está asociada con una única ocurrencia de la entidad B y viceversa.

          - Cardinalidad 1:N ; Cada ocurrencia de la entidad A está relacionada con una o varias ocurrencias de la entidad B y cada ocurrencia de la entidad B está asociada como máximo con una ocurrencia de la Entidad A.

          • Cardinalidad M:N ; Cada ocurrencia de la entidad A está relacionada con una o varias ocurrencias de la entidad B y viceversa.

          Por tanto hay que indicar si la participación de las entidades en la relación es obligatoria, opcional, condicional. En el DER éste aspecto se representa:

          • Cardinalidad mínima

          • Cardinalidad máxima

          Asociada a cada entidad , puede darse:

          (0,1) ; (1,1) ; (0,n) ; (1,n)

        • Claves primarias

        • Las entidades tienen un atributo o conjuntos de atributos cuyos valores identifican de forma única una ocurrencia de dicha entidad de entre todas las demás, reciben el nombre de clave.

          La entidad puede tener dos conjuntos de atributos diferentes que cumplan las condiciones establecidas para ser considerados claves. Se habla de claves candidatas y es necesario determinar cual va a ser utilizada de forma prioritaria, surgiendo entonces los dos conceptos siguientes:

          • Claves primaria: Clave candidata elegida como clave

          • Clave alternativa o secundaria: Resto de claves candidatas

          • Clave ajena o foránea: Atributo o conjuntos de atributos de una entidad que son clave primaria en otra entidad.

          Se representa subrayando dichos atributos.

        • Entidades Débiles

        • La Entidad Débil está directamente relacionado con la denominada dependencia de existencia, es decir, una entidad tiene dependencia de existencia de otra cuando sin la primera, la segunda carecería de sentida.

          A las entidades que tienen dependencia de existencia se les denomina entidades débiles, a las entidades que no presentan este problema se les denomina entidades fuertes o regulares.

          La Entidad con dependencia ID (identificación) está relacionado con el concepto de clave primaria, se produce cuando una entidad no es identificable por el valor de sus atributos pero si por su relación con otra entidad.

          Le Entidad Débil con restricción de existencia con dependencia ID, no tienen una clave primaria sino tan solo un descriptor descriminador y por tanto necesita obligatoriamente la clave primaria de la entidad fuerte para poder identificar de manera única sus ocurrencias de identidad. La clave primaria de la entidad fuerte con el mencionado descriptor descriminador.

          La representación Gràfica:

          Nunca puede haber una asociación de dos entidades débiles. En una relación con Cardinalidad N:M nunca habrá entidades débiles. La dependencia de existencia no implica una dependencia ID pero sí a la inversa pues una entidad que depende de otra por su clave no tendrá sentido sin la existencia de ésta última.

        • Tipos de Atributos

        • Hay dos tipos diferentes de atributos:

          • Multiocurrentes o multivaluados: Son aquellos que para una misma ocurrencia de entidad pueden tomar más de un valor a la vez.

          • Atributos compuestos: Son aquellos que agrupan en sí mismos por afinidad o por forma de uso más de un atributo.

          • Relaciones Exclusivas

          • Dos o más relaciones son exclusivas si cada ocurrencia de una entidad solo puede pertenecer a una de las relaciones y se representa con un arco.

          • Otras Representaciones gráficas

          • 3.1. BACHMAN

            Se representan los atributos escribiéndolos dentro de los símbolos de las entidades o relaciones a las que pertenecen. Las relaciones se representan por hexágonos.

            3.2. MARTÍN

            La Cardinalidad se refleja por símbolos gráficos representados sobre el arco:

            • La Cardinalidad 1 son dos líneas verticales juntas y pegadas a la entidad

            • La Cardinalidad n es una línea vertical y un vértice pegado a la entidad

            • La relación se mantiene el rombo pero encerrado en un rectángulo , si la Cardinalidad es n.

          • Generalización y herencia en el modelo EER.

          • El modelo EER permite representar las jerarquías existentes entre las entidades en el mundo real.

            La Generalización es un tipo de abstracción que identifica una relación jerárquica.

            La relación que se establece entre un supertipo de entidad y sus subtipos se denomina es_un_tipo_de o Es_un y su representación gráfica es:

            Todo ocurrencia de un subtipo es una ocurrencia del supertipo. Lo contrario no sucede, por tanto las Cardinalidades se dan siempre:

            • En el supertipo (1,1)

            • En los subtipos (0,1) o (1,1)

            La herencia es una abstracción que todo atributo del supertipo pasa a ser atributo de todos los subtipos.

            Un tipo de entidad puede ser un subtipo para más de un tipo de entidad con lo que puede mantener diferentes relaciones jerárquicas dando lugar a lo que se denomina herencia múltiple. La relación puede ser parcial o total y con solapamiento o sin solapamiento.

          • Pasos a seguir para obtener un modelo conceptual

          • Según BATIN para construir un esquema E-R destacan 4 estrategias:

            1ª Descendente: Se refinan los conceptos de forma progresiva. Partiendo de una única entidad que describe el sistema se va descomponiendo sucesivamente con mayor nivel de detalle. Su desventaja principal es que requiere un alto nivel de abstracción.

            2ª Ascendente: Se construyen los conceptos a partir de otros elementales.

            Ventaja: Facilita las decisiones de diseño

            Inconvenientes: Necesidad de reestructuración

            3º Incide_out: Es el más usual. Empieza creando un esquema E-R completándose a medida que se examina el esquema percibido en lenguaje natural y el resto de entidades y relaciones hasta ocupar todo el papel.

            Ventaja: Facilita describir nuevos conceptos relacionados

            Inconvenientes: Sólo se tiene una visión global del sistema al final

            4º Mixto: Es una mezcla de los anteriores.

          • Relación entre DFD y DER

          • -¿Q se construye primero el DFD o el DER?: Normalmente se desarrollan a la vez

            -¿Es necesario construir los dos modelos: DFD y DER?: La mayoría de los sistemas actuales son los suficientemente complejos en cuanto a funciones y datos como para hacer aconsejable la realización de ambos modelos.

          • Relaciones de grado mayor que dos

          • Cuando se presentan relaciones de grado mayor que dos hay que analizar si la relación es realmente de tal grado o si puede descomponerse en otras de menor grado. Las relaciones de grado tres tienen la Cardinalidad de una de las entidades e1 con respecto a las otras dos (e2,e3) es el nº máximo y mínimo de ocurrencias de e1 que están asociados con uno de e2 y e3 ya asociados en la relación.

          • Control de redundancias

          • Un elemento es redundante cuando puede ser eliminado sin pérdida de semántica. Existen 2 formas :

            • Atributo: Es redundante si se deriva de cálculos realizados con otros atributos.

            • Relaciones: Es redundante si está formada por una combinación de otras existentes, si podemos realizar la misma asociación de entidades por medio de otras relaciones existentes en el modelo.

            TEMA 6

          • SISTEMAS GESTORES DE BASES DE DATOS (S.G.B.D)

          • Introducción

          • Concepto de base de datos

          • Los sistemas orientados al proceso son datos q se almacenan en ficheros diseñados para una determinada aplicación; las aplicaciones se implantan independientes unas de otras y no comparten datos. Puede que se de una redundancia de datos al duplicar información, lo que conlleva:

            • Una ocupación inútil de memoria

            • Un aumento de tiempos de procesos al repetir los mismos controles para los datos

            • La posibilidad de una inconsistencia de datos,es un problema grave pero su solución consiste en la integración de datos, surgiendo sistemas de bases de datos en los cuales los datos se estructuran y mantienen en un conjunto organizado que no está diseñado para una aplicación concreta, sino que tiende a satisfacer las necesidades de información de toda la empresa, así surgen los sistemas orientados a los datos.

            Una base de datos es un conjunto no redundante de elementos interrelacionados entre sí que se pueden procesar simultáneamente por varias aplicaciones.

          • Ventajas e Inconvenientes de las bases de datos

          • Las ventajas que tienen los sistemas de bases de datos son:

              • Independencia de los datos respecto a los tratamientos, un cambio en los datos, no altera a los programas ni viceversa.

              • Coherencia de datos y resultados ya que los datos se recogen, almacenan y modifican una sola vez.

              • Mejor disponibilidad de los datos para el conjunto de los usuarios que pueden compartir datos.

              • Mayor flexibilidad para atender demandas cambiantes de los usuarios

              • Mayor valor informativo ya que puede haber datos cruzados y ya que los distintos elementos están interrelacionados.

              • Mejor documentación de la información que antes. En las bases de datos parte de la documentación está integrada con los datos.

              • Reducción del espacio de almacenamiento

            Los inconvenientes que tienen son:

              • Instalación del equipo físico y lógico

              • Necesidad de personal especializado

              • Implantación larga y difícil con falta de rentabilidad a corto plazo

              • Desfase entre teoría y práctica ya que todavía no son realidad algunos aspectos teóricos en cuanto a prestaciones.

              • Niveles de abstracción en una base de datos (b.d.)

              • Los sistemas informáticos pueden ser observados de dos formas:

                1ª- Lógica: Vista que tiene el usuario

                2ª-Física: Es la forma real en que los datos están almacenados.

                Aparece un nuevo nivel de abstracción intermedio siendo 3 niveles de abstracción:

                1º- Estructura Lógica del usuario; denominada vista o esquema externo, se pueden interpretar como la visión que tiene cada usuario en particular de la base de datos; en cada vista sólo se deben encontrar los datos; En cada vista sólo se deben encontrar los datos y relaciones que necesite cada usuario así como las restricciones de uso.

                2º-Estructura Lógica Global: denominada modelo conceptual o esquema , la visión del conjunto de datos de toda la empresa y sus relaciones. Es la visión que tiene el administrados o persona encargada de el control de la base de datos completa, e incluye las restricciones de integridad y confidencialidad.

                3º-Estructura física: denominada modelo físico o esquema interno, forma en que se organizan los datos en el almacenamiento físico e incluye:

                • Estrategias de almacenamiento:

                  • Asignación de espacios de almacenamiento para los datos

                  • Estrategia de emplazamiento utilizada para optimizar el tiempo y espacio en memoria secundaria

                  • Tratamiento de los desbordamientos

                • Caminos de accesos:

                  • Especificación de claves (primarias y secundarias)

                  • Especificación de índices o punteros

                  • Especificación de claves de ordenación

                • Otros aspectos como:

                  • Técnicas de compresión de datos

                  • Técnicas de criptografía (codificar, cifrar información)

                  • Técnicas de ajuste o afinamiento a efectos de eficiencia(tuning)

                  • Técnicas de optimización

                  • Traslación o correspondencia del esquema interno al conceptual

                3. El administrados de la base de datos (ABD)

                El ABD es el responsable del diseño, control y administración de la base de datos y puede ser una sola o un conjunto de personas, entre sus funciones :

                  • Determinar qué información va a almacenar en al base de datos y su estructura lógica.

                  • Decidir la descripción física

                  • Definir las vistas o esquemas externos para los programas

                  • Definir autorizaciones de uso de las bases de datos

                  • Definir estrategias de mantenimiento y controlar el rendimiento y los aspectos de explotación y uso

                  • Mantener la base de datos según cambia los requisitos del usuario

                Entre las herramientas que utiliza el administrados están:

                  • Las utilidades del SGBD

                  • Herramientas CASE

                  • El DD que reúne toda la información sobre los datos almacenados

                  • El Sistema de Gestión de la base de datos (SGBD)

                  • 4.1. Historia y Evolución

                    En el año 1938 Claude E. Shannon propone la utilización de las funciones AND,OR,NOT con nº binarios dando lugar a lo que se ha denominado álgebra de boole.

                    En 1889 aparecen las tarjetas perforadas

                    En 1890 Hollerith crea el equipo para procesar las tarjetas

                    En 1944 aparece una máquina llamada MARK I

                    En 1946 aparece el ENAC construida por J.P.Eckert y J.W.Mauchly, el primer ordenador electrónico.

                    En 1947 aparece otra máquina llamada EDSAC que incorpora memoria interna direccionable para obtener la multifuncionalidad y tambien incorpora el diseño de una arquitectura de ordenadores.

                    A mediados y finales de los años 40 aparecen los discos magnéticos lo que da lugar a investigaciones y hace que aparezca los primeros S.O. y como consecuencia aparecen la Gestión de ficheros.

                    En los años 50 aparecen los primeros desarrollos de software usando lenguajes de programación y almacenando los datos en ficheros.

                    A principios de los años 60 aparecen los primeros sistemas de Gestión de ficheros no dependientes del S.O. son los precursores de los SGBD actuales.

                    En 1963 aparece el concepto de base de datos.

                    A mediados de los años 60 aparece la 1ª Generación de SGBD que están basados en el modelo CODASYL. Algunas características del SGBD:

                      • Separan la descripción de datos de los programas de aplicación que los utilizan.

                      • Aportan los primeros lenguajes de acceso a los datos de tipo navegacional.

                    Los SGBD mas representativos son: - IDMS; sistema en red

                    -IMS; modelo jerárquico de IBM

                    En 1970 se da origen a la 2ª Generación de los SGBD.

                    4.2. Características

                    La base de datos es un depósito único de datos disponible para toda la organización y que los usuarios ven solo la parte de los mismos que les interesa. Esto es posible al SGBD que es un conjunto de programas, procedimientos, lenguajes, etc, que suministran tanto a los usuarios no informáticos como a los analistas, programadores o al administrados los medios necesarios para describir, recuperar y manipular los datos, manteniendo su integridad, confidencialidad y seguridad.

                    Las funciones básicas son:

                      • Descripción o definición: Se lleva acabo con un Lenguaje de Definición de datos (LDD/DDL) que permite definir la base de datos a los 3 niveles( físico, lógico, lógico global)

                      • Manipulación de datos: Permite a los usuarios buscar, añadir, borrar o modificar los datos a los que tengan acceso, acabo mediante un lenguaje de manipulación de datos (LMD)

                      • Utilización: Proporciona un conjunto de procedimientos para el administrador y se realiza a través de un lenguaje de control de datos (LCD)

                    • Tipos

                    • Se clasifican en 3 grupos:

                        • Jerárquicos: Los datos se representan siguiendo una estructura jerárquica en la que los mas importantes se concentran en niveles superiores y los menos en niveles inferiores, es un modelo muy difundido en grandes equipos aunque va siendo sustituido por el relacional.

                        • En Red: Es similar al jerárquico pero un segmento hijo puede tener más de un padre.

                        • Relacionales: Es la tendencia más actual, los datos y sus relaciones se representan en forma de tablas.

                        • El Diccionario de datos

                        • El DD son herramientas que independientemente ofrecen el necesario complemento a sus funciones para ayudar al administrador de la b.d. en su tarea, puede ser considerado como una b.d. más del sistema.

                          Los DDs se definen como sistemas que contienen información relativa a los datos existentes en la b.d. sus relaciones y su utilización.

                          El DD contendrá:

                            • Toda la información necesaria para definir una entidad o conjunto de datos

                            • Las descripciones de los diferentes esquemas que componen la b.d.

                            • Los procedimientos de autorización y validación de accesos

                            • Las referencias relativas a los programas y usuarios que utilizan la b.d.

                            • Interacción del usuario con el SGBD

                            • En general los usuarios informáticos y entre ellos el administrados de la b.d. necesitan medios potentes y flexibles para definir, extraer, y manipular datos de la b.d. en el lenguaje de programación que están habituados a manejar (lenguaje anfitrión). Al conjunto de sentencias de manipulación del SGBD que permiten el acceso a la b.d. se le llama lenguaje huésped.

                              El usuario final necesitará comunicarse con la b.d. de una manera sencilla, esto puede conseguirse bien por un lenguaje de manipulación que tenga una sintaxis sencilla o bien por medio de tratamientos para metrizados que suelen presentarse al usuario en forma de menús

                            • Interrelación del SGBD con el S.O.

                            • El funcionamiento del SGBD está relacionado con el S.O., la diferencia principal entre el modo de acceso a un fichero y a una b.d. es:

                                • Cuando se trata de un fichero el programa de aplicación accede al fichero por medio del subsistema de gestión de datos del S.O. que contiene los métodos de acceso.

                              Cuando se trata de una base de datos el programa de aplicación se dirige al SGBD el cual a través del S.O. accede a la b.d.

                              TEMA 7

                              DISEÑO ESTRUCTURADO DE SISTEMAS:

                            • Introducción:

                            • A partir de los DFD´s y del MER en el DISEÑO se consigue:

                              1º En los procesos, conseguimos una arquitectura detallada de prog. y mod.

                              2º En los datos, tendremos un modelo físico y otro lógico.

                              En la IMPLEMENTACIÓN se consigue: 1º En los datos un esquema de b.d. y de ficheros. / 2º En los procesos un cuaderno de carga.

                              Con ellos se hace la codificación y programación del sistema.

                              2.Diseño detallado orientado al flujo de datos:

                              Establece la transición del DFD a una descripción de la estructura del programa, representada por un diagrama de estructuras.

                              2.1. Conceptos:

                              El SW se divide en elementos (módulos) que se integran entre si para satisfacer los requisitos del sistema. Así se facilita el manejo del SW.

                              MÓDULO: Unidad(conjunto de sentencias)claramente definida y manejable con interfaces perfectamente de finidas. Cada uno recibe un nombre significativo. El sist. Esta compuesto de mod. Organizados. Mods.del sist.=

                              2.2 Diagrama de estructura:

                              muestra la modularización del sist. (división del sist. en mods.)Incluye jerarquía, org. y comunic. entre mods. Sus elementos son:

                              -Módulos -Paso de datos:

                              -Conexiones entre módulos: -Estructura alternativa:

                              -Estructura repetitiva:

                              -Módulo predefinido: -Paso de datos de control:

                              Diferencias entre diagrama de estructuras y organigrama:

                              1ª Un org. muestra el flujo de control, o secuencia de pasos a ejecutar.

                              2ª Un diag. de estruc. Muestra la jerarquía(subfunciones de funciones) y las llamadas q se hacen de arriba abajo y de izq. a der.

                              2.3 Tabla de interfaz:

                              Representa los parámetros que se pasan entre módulos, sirve de apoyo al diag. de estruc. cuando este tiene muchos parámetros. Muestra para cada llamada: El módulo llamado y cada parámetro formal(E/S, uso, significado). Para el uso se usan abreviat. (procesado, modific, transferisdo a otro mod sin modif., v.de control, tranferido con modif.).

                              3. Estrategias de diseño: (La ERS plantea dos diferentes).

                              3.1 Análisis de transformación:

                              Un DFD tiene caract. De transformación cuando los datos que entran van caminando hasta llegar a un núcleo donde se transforman para moverse hasta llegar a la S. El DFD será así:

                              M.P. mod princip.

                              M.C.E m controlador de E

                              M.C.T m cont. de transformación

                              M.C.S m cont. de S

                              Estudiaremos los flujos de datos y sus transform. (E/S). E: Parte de los procesos que elaboran los flujos de datos de E hasta que estos se pueden considerar como E reales al sist. Estos datos darán lugar a las S del sist.

                              Una vez aislados el centro de transformación y sus límites con el flujo de E y el de S, las transformaciones se convierten en módulos subordinados. Tb hay que introducir módulos predefinidos que nos den las E/S del sistema.

                              Después refinaremos la estructura del sist. Obtenida(reducimos el nivel de profund. Del diag. De estruc. Después a ese diag. Se le añaden los parámetros necesarios para cada módulo. Al final revisamos el diag. De estruc., observando que el orden de ejecución el correcto.

                              3.2 Análisis de transacción: ( El DFD tiene esta forma).

                              Camino de transacción 1

                              Camino de transacción 2

                              Camino de transacción 3

                              Centro de transacción: Es el centro de flujo de información desde el que nacen muchos caminos de acción(por donde pasa la inf.)alternativos y excluyentes. El flujo de inf. a lo largo de un camino puede ser de trans. O de transac. Para hacer el análisis de transac. Se hace casi lo mismo que para el otro pero en la conversión del DFD en la estruc. Del sist. Las E son iguales y a las S se les añade un mod. Controlador para cada camino de flujo de acción.

                              M.C.C: mod. Controlador de caminos.

                              4. Calidad del diseño:

                            • Evaluación de la calidad de un diseño:

                            • Para ver la calidad del SW la medimos con dos métricas: Acoplamiento y cohesión. Uno de los principios del diseño estructurado es que el sistema debe ser dividido en u conjunto de módulos q resulte manejables, pero se debe dividir dejando los módulos indep.(mín. acoplam.) y que cada mod. lleve a cabo una función relacionada con el problema(máx. Cohesión).

                              4.1 ACOPLAMIENTO:

                              Mide el grado de independencia entre los mod. Un buen diseño debe minimizar el acoplam.(aumentar la indep.)m, por las sig. Razones:

                              Cuanto menos conexiones existan entre 2 mod., menos oportunidad hay de q aparezca el efecto RIPPLE (1defecto de 1 mod. aparece afectando a otro).

                              Se desea poder cambiar un mod. sin q afecte a otro.

                              Mientras se mantiene un mod. no debemos preocuparnos de otro, máxima sencillez. NIVELES DE ACOPLAMIENTO:

                              - Normal //De Datos//Stamp//De Control//Externo//Común//Por Contenido.+

                              Niveles deseables:

                              1 NORMAL: 2 mod. están acoplados así si no se pasan ningún parámetro.

                              2 DE DATOS: Los mod. se comunican con parámetros, siendo cada uno una unidad elemental de datos y no un elemento de control.

                              3 STAMP: Si hacen referencia a la misma estructura de datos, no siendo esta una Estr. De datos global, lo q implica que el nombre de la Estr. es pasado a través del prog. Como parámetro.

                              4 DE CONTROL : Si entre ellos se pasan como parámetros elem de control,...

                              Niveles no deseables:

                              5 EXTERNO: Cuando ambos hacen referencia a una variable local

                              6 COMÚN O GLOBAL: Igual q el Ext. Y se compart1 estruc de datos global.

                              7 POR CONTENIDO: Cuando un mod. hace referencia al interior de otro, este acoplamiento es patológico y totalmente inaceptable.

                              Si 2 mod. están acoplados de mas de una manera su acoplam se define por el peor de los tipos de acoplam que tenga presentes.

                              4.2 COHESIÓN:

                              Mide el grado de integración de los elem de un mod., para org todos los elem de forma que los q estén más relacionados a la hora de realizar una tarea pertenezcan al mismo mod. Y los elem relacionados entre sí en mod. Se parados. ELEMENTO: cualquier pieza del mod. Que lleva a cabo un trabajo o define un elemento. TIPOS DE COHESIÓN: DE +A -

                              Funcional/Secuencial/Comunicacional/Procedural/Temporal/Lógica/Causal

                              1º FUNCIONAL: Todos los elem. Del mod. Están relacionados en el desarrollo de una única función identificable.

                              2º SECUENCIAL: Cuando el mod. representa el “emplazamiento físico” de varios mod. Con cohesión funcional. Cada mod. Tiene sentencias que deben ser ejecutadas según una secuencia especifica, ya q la S de una es la E de otra.

                              3º COMUNICACIONAL: Cuando todos los elem del mod. Operan sobre los mismos datos de E y S. Aquí el orden de ejecución no importa.

                              4º PROCEDURAL: Cuando los elem de procesam del mod. Están relacionados y deben ejecutarse en un orden específico.

                              5º TEMPORAL: Cuando el mod. Tiene tareas relac. Por el hecho de q todas deben hacerse en el mismo intervalo de tiempo.

                              6º LÓGICA: Un mod. Que realiza tareas relacionadas lógicamente es así.

                              7º CAUSAL: Cuando entre los elem q componen el mod. No hay ninguna relación con sentido. Es una cohesión muy perjudicial.

                              4.3 CONCLUSIÓN:

                              Cuanto más vinculados estén los elem de un mod. Más fuerte es su cohesión, lo q lleva a un mejor acoplamiento y a un mejor sist.(el SW es fácil de mantener y los mod. Fáciles de usar).A medida que aumenta el núm. De mod. El coste por interfaz crece y el esfuerzo para desarrollar cada mod decrece.

                              Coste o esfuerzo Coste total de SW

                              Región de

                              Coste min.

                              Coste por mod.

                              Nº de mod.

                            • Introducción

                            • El análisis de datos es un análisis estático basado en la información y sus rela-ciones, mientras que el análisis de flujo de datos es dinámico basado en los movimientos de esa información a través de los procesos.

                              El análisis de datos conlleva varias actividades desde el estudio de la realidad existente hasta la implementación física de la base de datos en un sistema de gestión comercial existente en el mercado, hay varias etapas:

                              • Etapa de Análisis y diseño conceptual: Se analiza la realidad hasta diseñar un esquema conceptual q muestra las características principales de los datos y sus relaciones. Se utiliza el modelo entidad relación

                              • Etapa de Diseño Lógico: A partir del esquema conceptual se obtiene un esquema lógico de base de datos según un modelo lógico concreto: Jerárquico, Relacional, en Red

                              • Etapa de Diseño físico: A partir del esquema lógico se procede a la implementación física en un SGBD comercial concreto.

                              2. Diseño Lógico de Datos. El modelo relacional

                              Es la etapa siguiente a la de análisis de datos y su objetivo es pasar del modelo conceptual a un modelo lógico en el que se mejoren las posibles redundancias que pueda tener el modelo conceptual. Para obtenerlo hay varios métodos según el tipo de base de datos q se vaya a diseñar: Jerárquica, Relacional, en Red y nosotros utilizaremos el modelo relacional.

                              Este modelo es posterior a los otros dos, está basado en una teoría matemática del cálculo relacional propuesta por Codd y esta teoría se basa en estructurar lógicamente los datos en tablas o relaciones que sean independientes del modo de almacenamiento. En 1990 apareció una nueva obra suya en la que presenta la 2ª versión del modelo relacional en la que propone 330 características que deben tener según él un sistema para que sea considerado relacional, en el mercado se reconoce como tales al DB2, ORACLE, etc.

                              2.1. Estructura del modelo relacional

                              Todo modelo lógico de datos presenta una serie de propiedades estáticas q son las reglas de generación de las estructuras lógicas de datos y las restricciones sobre estas estructuras y propiedades dinámicas que comprenden las operaciones autorizadas sobre dichas estructuras de datos.

                              2.1.1. Estática del modelo relacional. Definiciones

                              * Relación o tabla: Es la estructura de datos utilizada en el modelo relacional de Codd, se puede representar como una matriz de datos en la que al conjunto de columnas se le denomina atributos y vienen identificados por un nombre y al conjunto de filas se le denominan tuplas (ocurrencias de la relación).

                              Como notación gráfica podemos utilizar:

                              • Representación en forma de tabla : En la 1ª fila se pone el nombre de todos los atributos y en las filas restantes van cada una de las ocurrencias de la relación (tuplas).

                              • Representación en Forma nominal: Nombre de la tabla seguido de todos los atributos entre paréntesis, subrayando la clave principal.

                              * Grado de la relación (tabla): Es el nº de atributos o columnas de la misma

                              *Clave candidata : Atributo o conjuntos de atributos que permiten identificar unívocamente cada ocurrencia de la relación.

                              *Clave candidata no redundante : Clave formada por un conjunto de atributos que si se elimina alguno de ellos deja de ser clave candidata.

                              *Clave principal: Una de las claves candidatas no redundantes

                              *Clave ajena o extranjera: Atributo de la relación que es clave principal de otra relación

                              *Valor nulo: Significa información desconocida. Un nulo no es un valor, se trata de una marca que indica que el atributo aún no tiene valor asignado.

                              *Restricciones de integridad: Las restricciones son ocurrencias no permitidas, estas reglas deben aplicarse a toda base de datos, las mas importantes son:

                              • Integridad de Entidad: ningún atributo que forme parte de la clave principal puede tomar valores nulos

                              • Integridad referencial

                              2.1.2. Dinámica del modelo relacional. Operadores

                              Codd propuso una serie de lenguajes denominados lenguajes relacionales que tienen como característica común que no es preciso especificar el procedimiento a seguir para obtener la información.

                              La dinamica del modelo relacional consiste en una serie de operadores que permiten pasar de un estado a otro de la base de datos. Estos lenguajes operan sobre un conjunto de tuplas y se dividen en 2 tipos:

                              • Álgebra Relacional: Opera sobre relaciones y los resultados suelen ser a su vez relaciones en ellos hay que especificar qué operadores queremos aplicar para obtener el resultado.

                              • Cálculo Relacional: En estos lenguajes sólo es preciso indicar cuál es el resultado que se quiere obtener expresándolo mediante cálculo de predicados , es decir, describiendo qué condiciones deben cumplir las tuplas para ser seleccionadas.

                              2.1.2.1. Álgebra Relacional

                              Codd demostró que cualquier acceso a una base de datos relacional podía realizarse utilizando estos operadores. Extrajo de la teoría de conjuntos los operadores unión, diferencia y producto cartesiano a los que añadió la selección o restricción y la proyección, estos 5 operadores son los denominados Operadores Primitivos o Fundamentales, existiendo otros derivados o adicionales como la combinación, la intersección, la agrupación, la división que pueden obtenerse a partir de ellos.

                              2.1.2.1.1. Operadores fundamentales

                              OPERADORES UNARIOS:

                              *Selección o Restricción: Se denota con la letra (sigma)

                              R= predicado (A)

                              Esta operación devuelve una nueva relación R con las tuplas de la relación A que cumplen la condición especificada en el predicado. Se admiten los operadores de comparación (>=,<=,>,<,=,=!) y los conectores (and, or, not)

                              *Proyección ( pi ): Su sintaxis es:

                              R= pi atrib1, atrib2, ...,atribN (A)

                              S=predicado (B)

                              La proyección de la relación A según los atributos dados es una relación R cuya cabecera y cuerpo estarán formados por el conjunto de todas las tuplas de A, definidas sobre los atributos especificados. Devuelven columnas.

                              OPERADORES BINARIOS:

                              *Producto cartesiano: Esta operación permite combinar información de cualesquiera dos relaciones, si existen atributos con el mismo nombre se identifican añadiéndole el nombre de la tabla separado por un punto a cada atributo. Se suele representar como X

                              R=A X B

                              Aplicando esta operación obtenemos otra relación R cuya cabecera está formada por las cabeceras de las dos tablas y tantas tuplas como pares ordenados existan por cada una.

                              *Unión (U): La unión de dos relaciones A y B compatibles, es otra relación cuya cabecera es idéntica a la de A (o a B) y cuyo cuerpo está formado por las tuplas pertenecientes a A o a B eliminando las duplicadas.

                              *Diferencia (-): Es una relación cuya cabecera es idéntica a la de A o la de B y cuyo cuerpo está formado por las tuplas pertenecientes a A pero no a B, ésta operación por tanto permite buscar las tuplas que están en una relación pero no en la otra.

                              *División o cociente (:): Sean las relaciones R1 y R2 cumpliendo que todos los atributos de R2 están también en R1 y definidos en el mismo dominio

                              R1 (A1,A2,...An, B1,B2, ...Bn)

                              R2 (B1,B2,…Bn)

                              Si se consideran los dos atributos compuestos A, B (A=A1,A2,…An B=B1,B2,…Bn) la división de R1:R2 es otra relación con la cabecera A y con cuerpo formado por el conjunto de todas las tuplas de R1 en el atributo A cuyos valores correspondientes en el atributo B incluyen a todos los valores del atributo B en la relación R2.

                              OPERACIÓN RENOMBRAR: Se denota con la P :

                              P r (E)

                              E puede ser una relación o una expresión de álgebra relacional.

                              -Si E es una relación esta operación devuelve la misma relación pero con nombre nuevo, R.

                              -Si E es una expresión del álgebra relacional la operación renombrar devuelve el resultado de esa expresión pero con el nombre R.

                              Otra forma de esta operación es la siguiente:

                              P r (A1,A2,An) (E)

                              E es una expresión con N atributos desde A1 hasta An. Esta operación devuelve el resultado de la expresión E con el nombre R y con los atributos con el nombre cambiado a A1, A2, An.

                              2.1.2.1.2. Operaciones adicionales

                              *Intersección de conjuntos: La intersección de dos relaciones compatibles A y B es otra relación cuya cabecera es idéntica a la de A o B y cuyo cuerpo está formado por las tuplas que son comunes a A y B. El símbolo es ^ .

                              R=A-(A-B) R=B-(B-A)

                              *Reunión, combinación o join: La reunión de dos relaciones R1 y R2 no necesariamente compatibles pero en las que al menos existe un atributo con el dominio común, sobre un predicado P es una nueva relación R3 cuya cabecera está formada por la concatenación de los atributos de R1 y R2 y cuyo cuerpo está formado por las tuplas del producto cartesiano de R1xR2 que satisfacen el predicado P. Dependiendo del tipo de Predicado la operación reunión recibe distintos nombres:

                              • Equireunión: El predicado P es una expresión que contiene el operador de comparación igual. (P=)

                              • Thetareunión o O-reunión: El predicado P es una expresión que contiene un operador de comparación distinto a la igualdad. |O|

                              (sigma) O (r x s)

                              Sean las relaciones r ® y s (S) y sea O un predicado de los atributos del esquema RUS

                              • Reunión natural ( |X| ): Es una equireunión sobre todos los atributos comunes existentes entre las relaciones R1 y R2. Lo primero que se hace es el producto cartesiano de dos argumentos, después se realiza una selección forzando la igualdad de los atributos que aparecen en ambos esquemas de relación y finalmente elimina los atributos duplicados.

                              r |x| s = pi RUS( sigma r.a1=s.a1 ^ r.a2=s.a2 ^...^ r.an=s.an (r x s))

                              Dadas 2 relaciones r ® y s (S) siendo R S={a1,a2,...an} la reunión natural de r y s denotada por r|x|s es una relación del esquema RUS.

                              2.1.2.2 Cálculo Relacional

                              La diferencia que hay entre el cálculo y el álgebra es que en el álgebra hay que especificar que operadores se tienen que aplicar a las relaciones para obtener el resultado, en el cálculo solo es preciso indicar cuál es el resultado que se quiere obtener. Los lenguajes de cálculo relacional pueden ser de dos tipos:

                              • Orientados a la tupla: Una variable se interpreta como si se representase las tuplas de una relación

                              • Orientados al dominio: Una variable se interpreta como si se representase los valores de un dominio

                              2.1.2.2.1. Cálculo relacional de tuplas

                              Se expresa: {t | F(t) }

                              Se lee: “El conjunto de tuplas t que cumplen el predicado F siendo t una variable de tupla varía sobre una relación R”

                              2.1.2.2.2. Cálculo Relacional de dominios

                              Es equivalente al anterior pero sus variables varian sobre dominios en lugar de hacerlo sobre tuplas.

                              2.1.2.3. Reglas para las claves ajenas

                              Al diseñar una base de datos además de definir las claves ajenas hay que especificar como debe actuar el sistema en caso de que se produzcan ciertas operaciones sobre tuplas de la relación referenciada. Casos:

                              • Operación restringida (restrict) : Si existe una clave principal que es clave ajena solo se permite su borrado o su modificación sino existen tuplas con dicha clave en la relación que contiene la clave ajena.

                              • Operación con transmisión en cascada (cascade): Si el valor de la clave primaria es modificado automáticamente se modifica el valor en la clave ajena y si se borra una tupla de la relación que contiene la clave primaria automáticamente se borra las tuplas asociadas de la relación que contienen la clave ajena.

                              • Operación con puesta a nulos (set null): Es parecida a la anterior pero el borrado o la modificación de tuplas de la relación que contiene la clave primaria referenciada lleva consigo poner a nulos los valores de las claves ajenas por tanto al borrar o modificar tuplas se pierde la concordancia.

                              • Operación con puesta a valor por defecto (set default): Es igual que la anterior pero en lugar de poner el valor nulo a la clave ajena se le pone el valor que tiene asociado por defecto este valor se define al crear la tabla correspondiente

                              • Operación que desencadena un procedimiento de usuario(trigger): El borrado o la modificación de tuplas de la tabla referenciada pone en marcha un procedimiento definido por el ususario.

                            • Paso del Modelo Conceptual al Relacional

                            • El objetivo del diseño lógico es conseguir a partir del modelo conceptual un modelo lógico de datos formado por un conjunto de relaciones o tablas que sean fácil de usar independiente de las estructuras lógicas y físicas de los datos Las etapas a seguir serán:

                              • Transformar los objetos conceptuales en relaciones

                              • Normalizar las relaciones obtenidas

                              El diagrama E-R puede ser transformado a un conjunto de tablas que serían directamente implantables en cualquier SGBD Relacional comercial.Seguire-mos las siguientes reglas:

                              • Toda entidad se transformará en una tabla siguiendo las normas que indicamos según sea el tipo de entidad (fuerte o debil)

                              • Para las relaciones estudiaremos su grado y clase de pertenencia de las entidades participantes en la misma

                              Entidades fuertes o reguladas:

                              Cada entidad fuerte es representada por una tabla que tomará por nombre el identificador de la entidad y cuyas columnas se corresponderán unívocamente con cada uno de los atributos de la entidad, tomando como nombre los identificadores de estos.

                              Entidades débiles:

                              Se le añade a la tabla como columnas propias los atributos que formen la clave primaria de la entidad fuerte de la que depende la entidad débil.

                                • Si tiene una relación de dependencia de existencia la clave primaria de la entidad fuerte solo figurará en la tabla de la entidad débil como clave ajena.

                                • Si tiene una relación de dependencia de identificación la clave primaria de la entidad fuerte formará junto con el descriptor discriminador de la entidad débil la clave primaria de dicha entidad.

                              Relaciones:

                              Ésta tomará por nombre el identificador de la relación y sus columnas se corresponderán con cada uno de los atributos de la relación tomando como nombre los identificadores de estos además a las tablas de las relaciones se les añade como atributos los claves primarias de las entidades que asocian las cuales en su conjunto formarán la clave primaria de la tabla de la relación.

                              3.1. Estudio del grado y las Cardinalidades

                              • Relaciones binarias de grado 1:1

                                • Cardinalidades mínimas 1,1

                              Existen dos posibilidades:

                              1ª- Se obtendrá una tabla que tendrá como atributos la clave principal de la primera entidad, el resto de sus atributos, la clave primaria de la segunda entidad, el resto de sus atributos y los atributos de la relación.

                              R1(E1,atrs E1, E2, atrs E2, atrs A)

                              2ª- Se hacen dos tablas correspondientes a las entidades, seleccionando una de las claves primarias como clave ajena en la otra entidad, esto se conoce como propagación de la clave.

                              R1 (E1,atrs E1)

                              R2 (E2,atrs E2,E1,atrs A) /*propagación de la clave R1*/

                                • Cardinalidades mínimas 0,1

                              Se propaga la clave de la entidad con Cardinalidades 1:1 a la tabla de la otra entidad o se pasa la clave primaria de la entidad opcional a la otra como clave ajena.

                              R1 (E1,atrs E1, E2, atrs A)

                              R2 (E2, atrs E2)

                                • Cardinalidades mínimas 0,0

                              Se expresa: R1 (E1, atrs E1)

                              R2 (E2, atrs E2)

                              R3 (E1, E2, atrs A)

                              • Relaciones Binarias 1:M entre dos entidades regulares

                              Existen dos posibilidades:

                              1ª- Se hacen las tablas de cada entidad y la clave primaria de cada entidad con Cardinalidad M aparecerá como clave ajena en la tabla de la otra entidad, y los atributos de la asociación

                              R1 (E1, atrs E1)

                              R2 (E2, atrs E2, E1, atrs A)

                              2ª-Se hacen tres tablas pero la tabla correspondiente a la relación tendrá como clave primaria de la entidad que se encuentra en el lado M de la relación esta solución se hace cuando la relación tiene atributos.

                              R1 (E1, atrs E1)

                              R2 (E2, atrs E2)

                              R3 (E1, E2, atrs A)

                              • Relaciones Binarias 1:M entre una entidad regular y otra entidad débil

                              Se obtendrán dos relaciones unos con los mismos atributos de la primera entidad y otra con la clave principal de la entidad regular más los atributos de la segunda entidad añadiéndoles los atributos de la relación. Sea E2 la entidad débil.

                              R1(E1, atrs E1)

                              R2(E1, E2, atrs E2, atrs A)

                              • Relaciones Binarias de grado M:N

                              Se obtendrán las tablas correspondientes a las entidades y a la relación.

                              R1 (E1, atrs E1)

                              R2 (E2,atrs E2)

                              R3 (E1, E2, atrs A)

                              - Relaciones n-arias n>2

                              Se obtendrá una relación por cada entidad participante con los atributos de la misma más otra con los atributos de la asociación más las claves primarias de todas las entidades asociadas. Supongamos una relación ternaria:

                              R1 (E1, atrs E1)

                              R2 (E2, atrs E2)

                              R3 (E3, atrs E3)

                              R4 (E1, E2, E3, atrs A)

                              3.2. JERARQUÍAS

                              Para transformar tipos y subtipos en el modelo relacional se crea una tabla para la entidad genérica o supertipo con todos los atributos comunes y una tabla para cada entidad no genérica o subtipo que tendrá como clave principal la de la entidad genérica y como atributos sus atributos específicos.

                              OPERACIÓN ADICIONAL DEL ÁLGEBRA RELACIONAL.

                              División o cociente:

                              Sean R1 y R2 cumpliendo que todos los atributos de R2 están en R1y definidos por el mismo domino.

                              R1(A1,A2,...An,B1,B2,… ,Bn) A=A1,A2,…An

                              R2(B1,B2,…Bn) B=B1,B2,…Bn

                              Si se consideran dos atributos compuestos A y B, la división R1/R2 es otra relación con la cabecera A y con cuerpo formado por el conjunto de todas las tuplas de R1 en el atrib A, cuyos valores correspondientes en el atrib B incluyen a todos los valores del atrib B en la relación R2.

                              Dadas 2 relaciones a(A) y b(B)

                              a:b=pi A-B(a)-piA-B((piA-B(a)xb)-a)

                            • NORMALIZACIÓN:

                            • Su objetivo es conseguir un conjunto de relaciones óptimo que, una vez implementado físicamente, forme una estructura flexible y fácil de mantener y evite anomalías en operaciones de manipulación de datos, evite redundancias e inconsistencias.

                              La normalización se basa en la sustitución de un esquema inicial de relación por un conjunto de subesquemas equivalentes, tales que eliminan una serie de anomalías que presenta el 1º. Estas anomalías son:

                              DE INSERCIÓN: Imposibilidad de introducir unos datos por carecer de otros.

                              DE ACTUALIZACIÓN: Necesidad de propagar actualizaciones por tener un diseño redundante.

                              DE BORRADO: Pérdida de información no necesaria que conlleva la perdida de información necesaria.

                              4.1 DEFINICIONES:

                              DEPENDENCIA FUNCIONAL: Se dice que un atributo B depende funcionalmente de otro A de la misma relación si cada valor de A tiene asociado en todo momento un valor de B, se representa así:

                              a b (b depende funcionalmente de a)

                              a / b

                              O se puede representar así: a es implicante y b el implicado

                              Siempre se cumple que todos los atributos de una relación dependen funcionalmente de las claves candidatas de la relación.

                              Las DF siempre se estudian en el ámbito de una relación, es decir, no se estudian las relaciones existentes entre atributos de las distintas relaciones. Estas dependencias representan siempre relaciones de muchos a uno.

                              EQUIVALENCIA: Se dice que 2 atrib A y B son equivalentes entre sí si B depende funcionalmente de A y viceversa.

                              Si a b y b a entonces a b

                              DEPENDENCIA FUNCIONAL COMPLETA: Se dice que un atributo B tiene DFC de un grupo de atributos A (a1,a2...) de la misma relación. Si B depende funcionalmente de A pero no de ningún subconjunto de los atributos que lo forman.

                              a b , a1 / b , a2 / b .

                              Si x es simple(formado por un único atributo)se cumple que toda dependencia funcional sobre x es completa.

                              DEPENDENCIA TRANSITIVA(DT):Sean A, B y C, tres atributos o grupo de atributos de una relación .Si B depende funcionalmente de A y C depende funcionalmente de B, pero A no depende funcionalmente de B, se dice que C depende transitivamente de A, a través de B. Se representa:

                              a b

                              / a - c

                              c

                              4.2 1º FORMA NORMAL: Una relación R está en 1ºFN si y solo si todos los dominios simples y subyacentes contienen solo valores atómicos. La intersección fila-columna contiene un valor.

                              4.3 2º FORMA NORMAL: Una relación R está en 2ºFN si está en 1ºFN y además todos los atributos no principales tienen una dependencia funcional completa respecto de alguna de las claves candidatas. Así se eliminan las dependencias funcionales no completas Para pasar la relación a 2ºFN se descompone en 2 nuevas:

                              R1(A,D) siendo la clave primaria A/////R2(A,B,C) la clave principal es (A,B)

                              4.4 3º FORMA NORMAL: Una relación R está en 3ºFN si está en 2ºFN y no existe ningún atributo no principal que dependa transitivamente de alguna clave. Para pasar una relación a 3ºFN se descompone en 2 nuevas relaciones sin pérdida de información, de manera que, al menos, 1 de ellas esté en 3ºFN.

                              R1(B,C) siendo Pk B

                              R2(A,B) siendo Pk A

                              Para que una relación esté en 3ºFN sus campos deben ser mutuamente dependientes y completamente dependientes de la o las claves candidatas, es decir, cada uno de sus atributos debe depender solamente de la clave y no de otros atributos.

                              El paradigma orientado a objetos

                              El enfoque orientado a objetos proporciona las siguientes ventajas:

                              Reutilización de los componentes software

                              Menores efectos colaterales

                              El paradigma orientado a objetos encierra una visión completa de la ingeniería de software, un simple uso de la programación estructurada a objetos no brindará los mejores resultados, los ingenieros del software deben considerar los siguientes elementos:

                              Análisis orientado a objetos (AOO)

                              Diseño orientado a objetos (DOO)

                              Programación Orientada a objetos (POO)

                              SGBD Orientado a objetos (SGBDOO)

                              El proceso Orientado a objetos se mueve a través de una espiral evolutiva que:

                              1º. Empieza la comunicación del ususario donde se define el dominio del problema y se identifican las clases básicas del problema .

                              2º- La planificación y el análisis de riesgos establecen una base para el plan del proyecto orientado a objetos.

                              3º- El trabajo técnico asociado con la ingeniería del software orientado a objetos sigue el siguiente camino iterativo:

                              Identificar las clases candidatas

                              Buscar clases en biblioteca

                              Extraer nuevas clases si existen

                              Desarrollar las clases si no existen (AOO,DOO,POO,...)

                              Añadir las nuevas clases a la biblioteca

                              Construir la enésima iteración del sistema

                              Conceptos de orientación a objetos

                            • Clases y Objetos

                            • Los sistemas orientados a objetos integran 2 aspectos que los sistemas de información analizaban de forma separada:

                              Datos

                              Procesos

                              Un sistema se concibe como un conjunto de objetos que se comunican entre sí mediante mensajes.

                              Un objeto es una entidad percibida en el sistema que se está desarrollando, se describe por sus propiedades o atributos y por los servicios y operaciones tambien llamados métodos que pueden proporcionar.

                              El estado de un objeto viene determinado por los valores que toman sus atributos, valores que siempre han de cumplir las restricciones impuestas sobre ellos.

                              Los objetos se distinguen unos de otros por:

                              • Poseer un estado que se puede cambiar

                              • Tener una identidad única

                              • Poseer un comportamiento propio

                              • Soportar interrelaciones con otros objetos

                              • Poder emitir y recibir mensajes

                              Una clase es la implementación de un tipo de objeto, es decir, es una plantilla o patrón que describe una colección de objetos similares. La clase encapsula los datos y los procesos que manipulan esos datos. Esto posibilita el ocultamiento de información y reluce el impacto de efectos colaterales asociados a cambios.

                              El nº de propiedades de un objeto debe ser el mínimo necesario para realizar todas las operaciones que requiere la aplicación.

                              La única forma de alcanzar los atributos es ir a través de alguno de los métodos que se proporcionan.

                              Todos los objetos de una clase heredan sus atributos y las operaciones disponibles para la manipulación de dichos atributos.

                              Los objetos se comunican unos con otros mediante estímulos y mensajes, un mensaje estimula la ocurrencia de cierto comportamiento en el objeto receptor. Una operación dentro de un objeto emisor genera un mensaje que se expresa:

                              [ DESTINO , OPERACIÓN, PARÁMETROS ]

                              Destino: objeto receptor

                              Operación: Método que recibe el mensaje

                              Parámetros: Información requerida para el éxito de la operación

                              Las interacciones entre objetos pueden ser:

                              Estáticas:

                              Generalización: Los tipos o las clases se organizan en jerarquías de supertipos y subtipos que presentan herencia y que se corresponden con el concepto “es un”.

                              Agregación: Permite construir objetos compuestos y se corresponden con el concepto “parte de”.

                              Dinámicas: Consisten en mensajes por medio de los cuales los objetos solicitan la prestación de servicios y entrega si proceden los resultados que se obtienen cuando se lleva acabo un cierto servicio. Proporcionan importantes beneficios:

                              Los detalles de implementación interna de los datos y procedimientos están ocultos al mundo exterior, esto reduce la propagación de efectos colaterales cuando ocurren cambios .

                              Las estructuras de datos y las operaciones que las manipulan están mezcladas en una unidad sencilla, la clase, esto facilita la reutilización de componentes.

                              Las interfaces entre objetos encapsulados están simplificadas.

                            • Herencia

                            • Consiste en la propagación de los atributos y operaciones de un objeto através de la jerarquía de clases; cualquier objeto hijo hereda todos los atributos y operaciones de sus padres.

                              Una clase puede heredar de varias, esto se llama herencia múltiple.En general este tipo de herencia complica la jerarquía de clases y puede crear problemas.

                            • Polimorfismo

                            • Capacidad de que un mensaje sea interpretado de maneras distintas según el objeto que lo recibe. El polimorfismo indica la posibilidad de definir varias operaciones con el mismo nombre diferenciandose unicamente en sus parámetros. Es usual que la vinculación entre el nombre de un servicio y su implementación se establezca en tiempo de ejecución aunque la determinación de tipos se realice en tiempo de compliación a fín de evitar errores sintácticos en tiempo de ejecución.

                              El seleccional el servicio a ejecutar en tiempo de ejecución facilita el mantenimiento de los programas.

                              El desarrollo orientado al objeto

                              Se distinguen 3 fases del análisis estructurado:

                              Análisis (entender el dominio del problema)

                              Diseño (espacio de solución: como)

                              Implementación (se adapta la solución a un entorno especifico)

                              Entre las metodologías utilizadas para el desarrollo orientado al objeto podemos distinguir entre dos grandes corrientes:

                              Metodologías dirigidas por los datos; se basan principalmente en la parte estructural de los objetos y son una extensión del modelado conceptual en el MER.

                              Metodologías dirigidas por las responsabilidades; se centran en las acciones que puede llevar acabo un objeto.

                              Podemos distinguir los siguientes pasos:

                              Identificar las clases con sus servicios y atributos

                              Establecer las interacciones entre las clases, estudiando la generalización, agregación y la colaboración.

                              Añadir las clases de interfaz, las de aplicación y las claves base.

                              Implementar las clases.

                              Técnicas de desarrollo orientado al objeto

                            • Tarjetas de clase

                            • Consiste en elaborar por cada clase una tarjeta o ficha en al que se apunta sus principales características:

                              Nombre

                              Lista de superclases

                              Lista de subclases

                              Responsabilidades de un objeto son todos los servicios que proporcionan para todos los contratos que soportan.

                              Colaboraciones: Representan las peticiones por parte de un cliente a los servidores para el cumplimiento de las responsabilidades de dicho cliente.

                              La relación Colaboraciones-Responsabilidad no es de tipo 1:1 porque cada colaboración atiende a una responsabilidad, la responsabilidad puede requerir varias colaboraciones.

                            • Formas de utilización (uses cases)

                            • Sus principales objetivos son:

                              Capturar los requisitos funcionales del sistema, comunicar requisitos desde el punto de vista del usuario.

                              Simplificar la construcción de los modelos de objetivos. Un modelo de formas de utilización es un grafo que tiene 2 tipos:

                              Actor: Representa cualquier elemento de intercambio de información con el sistema.

                              Forma de utilización: Una secuencia de transacciones en un diálogo con el sistema que se encuentran relacionadas por su comportamiento.

                              Los Actores y las Formas de utilización se relacionan a través de arcos de comunicación.

                            • Modelo de Clases

                            • Todas las metodologías representan los conceptos de clase y de objetos algunas utilizan 2 diagramas distintas mientras que otras sólo emplean uno basado en extensiones de los diagramas de E/R, para representar las clases, es un rectángulo en cuyo interior figura el nombre de la clase y a veces tambien los atributos y los servicios.

                              Hay metodologías que distinguen 3 categorías de clases:

                              Entidad:

                              Control:

                              Interfaz:

                              En los diagramas de clases se suelen representar 4 tipos distintos de asociaciones:

                              1º- Interrelaciones: Con sus cardinalidades igual que se hace en los DER aunque puede cambiar la notación.

                              2º- Generalización: Suele representarse con un triángulo, media circunferencia o una flecha. Algunos representaciones distinguen entre subtipos solapados o exlusivos y entre generaciones totales o parciales.

                              3º- Agregación: Se suele representar con un triángulo o con un rombo

                              4º- Comunicación: Representa como un objeto de una clase se comunica con otro.

                            • Otras técnicas

                            • Cada metodología introduce nuevos diagramas para expresar mejor alguna parte del sistema en cualquiera de sus vertientes, algunos de estos diagramas son:

                              • Diagramas de transición de Estados

                              • Diagramas de eventos

                              • Diagramas de Interacción de Objetos

                              • Redes de Petri

                              • Diagramas de Contexto (igual que los DFDs)

                              • Diagramas de Flujo de Objetos

                              • Diagrams de Interpretación o plantillas de solución de problemas basados en la metodología KADS

                              • Diagramas de Flujos de Actividades

                              • Diagramas de Cuadros de servicios

                              Metodología OMT

                              La metodología OMT propone utilizar la s siguientes técnicas:

                              Modelo de Objetos (modelo de clases)

                              Modelo Dinámico: Es un conjunto de diagrams de transición de estados que representa el comportamiento del sistema.

                              Modelo Funcional: Corresponde a un DFD

                              Ésta metodología parte de la idea de utilizar los mismos conceptos y notación a lo largo de todo el ciclo de vida, construyendo unos modelos a los que se van añadiendo más detalles, consta de 5 fases:

                              Conceptualización: Consiste en hacer un análisis preliminar que identifica el problema a resolver, la técnica utilizada es “formas de utilización”.

                              Análisis: Describe el comportamiento del sistema como una caja negra construyendo los 3 modelos anteriores.

                              Diseño del sistema: Se toman las decisiones de alto nivel sobre la estructura global del sistema.

                              Diseño de Objetos: Se refinan los modelos resultantes de la fase de análisis y se eligen los algoritmos de estructuras de datos pero con independencia de un lenguaje o entorno particular.

                              Implementación: Se codifica el diseño en un lenguaje específico.

                            • Fase de Análisis

                            • Se obtiene una descripción precisa y comprensible desde las 3 perspectivas: Estructural, Dinámica y Funcional.

                            • Modelo de Objetos: Establece las siguientes etapas.

                            • Identificar objetos y clases

                              Preparar un DD

                              Identificar asociaciones y agregaciones entre objetos

                              Identificar atributos

                              Organizar y simplificar las clases utilizando la herencia

                              Verificar que existen caminos de accesos para las consultas más probables

                              Iterar y refinar el modelo

                              Agrupar clases y módulos

                            • Módelo Dinámico: Para obtenerlo hay que seguir los siguientes pasos:

                            • Preparar escenarios con secuencias de interacción típicas entre los usuarios y el sistema

                              Identificar eventos entre objetos

                              Preparar una traza de eventos para cada escenario

                              Construir un diagrama de estados para toda clase de objetos

                              Verificar la consistencia de los eventos asociados a los objetos

                            • Modelo Funcional:

                            • Se identifican los valores de E / S

                              Se construyen DFD para mostrar las dependencias entre operaciones y se especifiquen los criterios de optimización.

                            • Diseño del sistema

                            • Se especifica la arquitectura del sistema que se divide en varias etapas:

                              Organizar el sistema en subsitemas

                              Identificar qué objetos pueden actuar y cuales no

                              Elegir un enfoque para la gestión de almacenes de datos

                              Elegir un enfoque para la implementación del control

                              Considerar las condiciones del entorno

                              Establecer prioridades entre los distintos objetivos del diseño

                            • Diseño de objetos

                            • En esta fase se lleva acabo la estrategia del diseño de sistema y se completa los detalles:

                              Obtener las operaciones para las clases a partir de los otros modelos

                              Diseñar algoritmos para implementar las operaciones definiendo nuevas clases y operaciones si fuese necesario.

                              Optimizar los caminos de accesos a los datos

                              Implementar el control seleccionado en la fase anterior,identificando los caminos principales y los alternativos

                              Ajustar la estructura de clases para incrementar la herencia

                              Diseñar las interelaciones

                              Empaquetar las clases e interelaciones en módulos

                              Determinar la representación exacta de los objetos

                              1. Diseño de Procedimientos de Usuario

                              Define aquellas tareas que deben realizar las personas para que funcione el sistema, para ello habrá que indicar que tareas tiene que realizar cada usuario y como ha de efectuarlas.

                              Un procedimiento de usuario debe especificar como se obtienen los datos, el medio,...

                              * Los procedimientos de usuario consta de 2 partes:

                              1º- Descripción General: Anota la finalidad y la descripcion general del procedimiento

                              2º- Definir como se van a realizar estas tareas.

                              A este fin se suelen hacer diagramas de flujo.

                            • Diseño de la Interfaz de usuario

                            • Define como interactúa el usuario con el ordenador. En esta fase se describirán todo lo referente a la comunicación del sistema con el exterior ( diseño de pantallas, ...).

                              Se han utilizado los siguientes tipos de interfaces de ususario:

                              • De 1965-1980: Pantallas completas con menús con estructura jerárquica

                              • De 1980-2002: Interfaces gráficas de usuario: Ventanas, Iconos, Menús....

                              Las interfaces presentan varios niveles:

                              Niveles superiores representan menús

                              Niveles inferiores representan pantallas de diálogo o funciones concretas

                              El propósito del interfaz es recoger de los usuarios la información del sistema y ponerla a la disposición de otros ususarios. La información recogida se llama entrega del sistema y se almacena en la b.d., la información suministrada se llama salida del sistema.

                              Las E /S pueden ser:

                              Interactivas: El usuario se comunica directamente con el ordenador

                              Por lotes: Las informaciones de entrada se reúnen en un punto de recepción posteriormente se procesan todas juntas.

                              De cualquier forma hay que definir:

                              Los formatos de cada una de las pantallas utilizadas

                              El encadenamiento entre pantallas

                              Los menús o diálogos concretos en función de los grupos de ususarios que los utilizen

                              Para el diseño de las pantallas hemos de tener en cuenta las siguientes consideraciones:

                              Características deseadas: Simplicidad, claridad y fácil de comprender

                              Saber donde situar la información de la pantalla

                              Saber qué información situar en la pantalla

                              Saber cómo situar la información en la pantalla

                              La interfaz de entrada debe estar protegida contra errores, es decir, debe recoger todos los datos necesarios sin introducir errores en el sistema

                              La interfaz de salida debe asegurar que se extraen todos los datos y que están estructurados de forma que sean fáciles de comprender.

                              Hacer un buen usus del color para que atraiga la atención del usuario.

                              ...

                              M.P

                              M.C.E

                              M.C.T

                              M.C.S

                              b

                              a