Antologia Base de Datos

ELABOR: UNIVERSIDAD TECNOLGICA REVIS: UNIVERSIDAD(ES) TECNOLGICA(S)

AUTORES:

REVISORES: APROB: COMISION NACIONAL ACADMICA

DE TIC FECHA DE ENTRADA EN VIGOR:

Universidad Tecnolgica de Puebla Tecnologas de la Informacin y Comunicacin

Manual de Asignatura Basado en Competencias Profesionales

Base de Datos I

Enero 2012

BASE DE DATOS

TECNOLOGAS DE LA INFORMACIN Y COMUNICACIN

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Contenido

INTRODUCCIN .................................................................................. 6

UNIDAD TEMTICA I FUNDAMENTOS DE BASES DE DATOS. ......................... 7

1.1 Conceptos Bsicos. ................................................................................................................. 8

1.2 Modelos de Bases de Datos .................................................................................................... 9

1.2.1 Modelos Fsicos De Datos ................................................................................. 9

1.2.2 Modelos Lgicos Basados En Registros ......................................................... 10

1.2.3 Modelos Lgicos Basados En Objetos ............................................................ 11

1.3 Definicin de Base de Datos y Sus Trminos ................................................................... 12

1.4 Objetivo de los Sistemas de Base de Datos. .................................................................... 12

1.5 Actores en los Sistemas De Bases De Datos ..................................................................... 14

1.6 Anlisis de requerimientos de Base de Datos ................................................................. 14

1.6.1 Tcnicas de Recoleccin de Datos ............................................................. 15

1.7 Actividad 1 Conceptos Bsicos ......................................................................................... 16

1.8 Prctica 1 Requerimientos de Informacin ...................................................................... 17

2. UNIDAD TEMTICA II MODELO ENTIDAD RELACIN (E-R) ................... 19

2.1 El Modelo Entidad-Relacin ................................................................................................ 21

2.1.1 Entidades y Atributos ....................................................................................... 21

2.1.2 Relaciones ....................................................................................................... 21

2.1.3 Restricciones De Asignacin ........................................................................... 22

2.1.4 Llave Primaria y Secundarias .......................................................................... 24

2.2 Modelo Entidad Relacin Extendido (EE-R) ....................................................................... 25

2.2.1 Generalizacin. ............................................................................................... 25

2.2.2 Especializacin. ............................................................................................... 27

2.3 Actividad 2 Modelo Entidad Relacin ............................................................................. 30

UNIDAD TEMTICA III MODELO RELACIONAL .................................. 34

3.1 Conceptos del modelo Relacional. ....................................................................................... 35

3.1.1 Atributos .......................................................................................................... 35

3.1.2 Dominios. ........................................................................................................ 36

3.1.3 Tuplas. ............................................................................................................. 36

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3.1.4 Relaciones ....................................................................................................... 36

3.1.5 Clave primaria, alternativa y Fornea ............................................................. 38

3.2 Transformacin del modelo E-R, EE-R al Modelo Relacional. ........................................... 38

3.2.1 Manejo de Entidad Dbiles. ............................................................................. 39

3.3 Esquema de una relacin. ..................................................................................................... 39

3.4 lgebra Relacional ............................................................................................................... 40

3.4.1 Operacin de Seleccin o Restriccin. ............................................................ 41

3.4.2 Operacin de Proyeccin. ............................................................................... 41

3.4.3 Composicin de operaciones relacionales ...................................................... 42

3.4.4 Operacin Unin ............................................................................................ 42

3.4.5 Operacin diferencia de conjuntos .................................................................. 44

3.4.6 Operacin Producto Cartesiano. ..................................................................... 44

3.5 Actividad 3 Transformacin al modelo relacional ............................................................... 47

3.6 Actividad 4 Transformacin del ER al Relacional. ............................................................. 47

UNIDAD TEMTICA IV DISEO DE BD RELACIONALES. ............... 51

4.1 Restricciones de Integridad. ................................................................................................. 51

4.2 Restricciones Semnticas. .................................................................................................... 52

4.3 Integridad Referencial .......................................................................................................... 52

4.4 Integridad De Entidad. .......................................................................................................... 54

4.5 Normalizacin de Base de Datos .......................................................................................... 54

4.5.1 Primera Forma Normal (1FN) .......................................................................... 55

4.5.2 Segunda Forma Normal (2FN) ........................................................................ 56

4.5.3 Tercera Forma Normal (3FN). ......................................................................... 56

4.6 Actividad 5 Normalizacin .................................................................................................. 58

UNIDAD TEMTICA 5 SISTEMA GESTOR DE BASES DE DATOS

(SGBD)............................................................................................ 59

5.1 Fundamentos de los SGBD .................................................................................................. 59

5.2 Ventajas De Un SGBD ......................................................................................................... 62

5.3 Estructura Global De Un Sistema De Base De Datos .......................................................... 62

5.3 Actividad 6 Sistema Gestor de Base de Datos ..................................................................... 64

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UNIDAD TEMTICA 6 LENGUAJE DE DEFINICIN DE DATOS (SQL-DDL) ... 66

6.1 Componentes del SQL .......................................................................................................... 67

6.2 Comandos DDL .................................................................................................................... 68

6.2.1 Creacin de una Base de Datos ...................................................................... 68

6.2.2 Creacin de una Tabla .................................................................................... 68

6.2.3 Tipos de Datos. ............................................................................................... 69

6.2.4 Restriccin NOT NULL. ................................................................................... 70

6.2.5 Restriccin PRIMARY KEY ............................................................................. 70

6.2.6 Restriccin FOREIGN KEY ............................................................................. 71

6.2.7 Eliminar una Base de Datos o una Tabla ........................................................ 72

6.2.8 Modificar una Tabla dentro de una Base de Datos. ........................................ 72

6.2.9 Verificar la estructura de una tabla. ................................................................. 73

6.3 Prctica 2 Creacin, modificacin y eliminacin de una BD y de una tabla. .................... 73

6.4 Prctica 3 Creacin, modificacin y eliminacin de una BD y de una tabla. .................... 77

6.5 Actividad 7 Modificacin de una tabla................................................................................. 80

UNIDAD TEMTICA 7 LENGUAJE DE MANIPULACIN DE DATOS

(SQL-DML) ...................................................................................... 81

7.1 Consultas Bsicas ................................................................................................................. 81

7.2 Clusula Insert. ..................................................................................................................... 82

7.3 Clusula Update .................................................................................................................... 84

7.4 Clusula Delete-From ........................................................................................................... 85

7.5 Consultas Especializadas ...................................................................................................... 86

7.5.1 La clusula SELECT ....................................................................................... 86

7.5.3 La orden Where ............................................................................................... 87

7.6 Funciones de Agregado de SQL ........................................................................................... 89

7.6.1 Funcin Avg .................................................................................................... 89

7.6.2 Funcin Count ................................................................................................. 89

7.6.3 Funciones First Y Last ..................................................................................... 90

7.6.4 Funciones Mn y Mx. ..................................................................................... 90

7.6.5 Funcin Sum. .................................................................................................. 90

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7.7 Clusula Having Y Group By. .............................................................................................. 90

7.8 Vistas en SQL ....................................................................................................................... 91

7.9 Actividad 8 Consultas y Creacin de vistas. ........................................................................ 94

REFERENCIAS .................................................................................. 95

ANEXOS ............................................................................................. 95

Anexo 1. Formato Requerimientos de Informacin. .................................................................. 95

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INTRODUCCIN

El siguiente documento integra informacin acerca temas relacionados con la asignatura de Base de Datos. El objetivo principal del documento es brindar al alumno informacin que le permita trabajar sobre el diseo conceptual que recoja la semntica de un determinado universo de discurso, este proceso es muy creativo y no existe un procedimiento definido, sin embargo es posible seguir una serie de recomendaciones para facilitar el mismo. Para permitir implementar el modelado en un DDL (Lenguaje de Definicin de datos) y posteriormente obtener informacin a travs de un DML (Lenguaje de Manipulacin de Datos). Adems de propiciar la realizacin de trabajos futuros aplicados a su entorno, permitindoles solucionar problemas en funcin de los conocimientos adquiridos de automatizacin de sistemas. Adems de motivar en l, el autoestudio, la investigacin y la auto prctica.

Con la finalidad de que el alumno pueda aplicar algunos de los conocimientos adquiridos durante el desarrollo de la asignatura, en este manual se integran prcticas que le permitirn comprender conceptos y procesos de realizacin de Bases de Datos. DESARROLLO El manual est compuesto por 7 unidades temticas:

I. Fundamentos de Bases de Datos

II. Modelo Entidad-Relacin (E-R)

III. Modelo relacional

IV. Diseo de BD Relacionales

V. Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD)

VI. Lenguaje de definicin de datos (SQL-DDL)

VII. Lenguaje de manipulacin de datos (SQL-DML)

Cada uno de estas unidades cuenta con informacin que sustenta cada uno de los temas contenido en la unidad. Esta informacin en su mayora ha sido colectada de libros, sitios de internet, para brindar al alumno informacin seria y de calidad. Se integran prcticas a los temas para fortalecer el aprendizaje significativo del alumno.

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Unidad Temtica I Fundamentos de Bases de Datos. Objetivo: El alumno determinar los requerimientos de informacin para establecer el alcance de la Base de datos.

Temas Saber Saber hacer Ser

Conceptos Bsicos Identificar los Objetivos de

los Sistemas de Base de

Datos, Modelos de Base de

Datos (relacional,

jerrquico, orientado a

objetos y de red),

Terminologa de Base de

datos, Principios y Actores

en BD.

Analtico Disciplinado Sistemtico Organizado Capaz de sintetizar Hbil para el trabajo en equipo.

Anlisis de requerimientos de base de datos.

Identificar las tcnicas de recoleccin de datos (observacin, entrevista, cuestionarios), clasificacin de datos y estructura bsica de datos

Determinar los requerimientos para una base de datos.

Analtico Hbil para el trabajo en equipo Disciplinado Sistemtico Organizado Tolerante Proactivo Hbil para comunicarse de forma oral y escrita Capaz de sintetizar

Resultado de aprendizaje: Elaborar a partir de un problema planteado, un listado de requerimientos de la base de datos, que incluya:

Clasificacin de los datos de acuerdo a su funcin.

Estructura bsica de los datos.

Tcnica de recoleccin empleada.

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1.1 Conceptos Bsicos.

El almacenamiento y control de informacin es una tarea comn que se realiza en las grandes empresas, instituciones, organizaciones, pequeas oficinas y hasta en nuestra vida personal. Anteriormente podamos ver los grandes archiveros con cientos de folders que una secretaria intentaba mantener organizados. Al tratar de automatizar el proceso de manejo de estos archivadores manuales, con objeto de proporcionar un acceso ms eficiente a la informacin surgi la idea de crear los sistemas de archivos como un conjunto de programas que manejaran sus propios datos de manera descentralizada; es decir; cada departamento manejaba su propia informacin. Esto hizo que existiera como primer inconveniente una gran cantidad de informacin repetida. Y otros ms, que se explican a continuacin:

Separacin y aislamiento de los datos: Cuando los datos se separan en distintos archivos, es ms complicado acceder a ellos, ya que el programador de aplicaciones debe sincronizar el procesamiento de los distintos archivos implicados para asegurar que se extraen los datos correctos.

Duplicacin de datos. La redundancia de datos existente en los sistemas de archivos hace que se desperdicie espacio de almacenamiento y lo que es ms importante: puede llevar a que se pierda la consistencia de los datos. Se produce una inconsistencia cuando copias de los mismos datos no coinciden.

Dependencia de datos. Ya que la estructura fsica de los datos (la definicin de los archivos y de los registros) se encuentra codificada en los programas de aplicacin, cualquier cambio en dicha estructura es difcil de realizar. El programador debe identificar todos los programas afectados por este cambio, modificarlos y volverlos a probar, lo que cuesta mucho tiempo y est sujeto a que se produzcan errores. A este problema, tan caracterstico de los sistemas de archivos, se le denomina tambin falta de independencia de datos lgica-fsica.

Formatos de archivos incompatibles. Ya que la estructura de los archivos se define en los programas de aplicacin, es completamente dependiente del lenguaje de programacin. La incompatibilidad entre archivos generados por distintos lenguajes hace que los archivos sean difciles de procesar de modo conjunto.

Consultas fijas y proliferacin de programas de aplicacin. Desde el punto de vista de los usuarios finales, los sistemas de archivos fueron un gran avance comparados a los sistemas manuales. A consecuencia de esto, creci la necesidad de realizar distintos tipos de consultas de datos. Sin embargo, los sistemas de archivos son muy dependientes del programador de aplicaciones: cualquier consulta o informe que se quiera realizar debe ser programado por l.

Los inconvenientes de los sistemas de archivos se pueden atribuir a dos factores:

1. La definicin de los datos se encuentra codificada dentro de los programas de aplicacin, en lugar de estar almacenada aparte y de forma independiente.

2. No hay control sobre el acceso y la manipulacin de los datos ms all de lo impuesto por los programas de aplicacin.

Por lo que surge el manejo de informacin en bases de datos. Una base de datos es una recopilacin de informacin relativa a un asunto o un propsito particular, como el seguimiento de pedidos de clientes o el mantenimiento de una coleccin de msica.

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1.2 Modelos de Bases de Datos

El modelo: es una coleccin de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones que existen entre ellos, semntica asociada a los datos y restricciones de consistencia, todo bajo una representacin grfica. Los modelos de bases de datos son entonces, un conjunto de conceptos, reglas y convenciones que nos permiten describir y manipular (consultar y actualizar) los datos de un cierto mundo real que deseamos almacenar en una base de datos. En el estado actual de la tcnica es conveniente, en el diseo de bases de datos distinguir la fase del modelado conceptual, que es la descripcin del mundo real (empresa o administracin) independiente del Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) que se vaya a utilizar y la fase del diseo lgico, en la cual se ha de obtener un esquema que responda a la estructura lgica especifica del SGBD que se aplique en cada caso, por lo que dicho esquema est sometido a las restricciones del SGBD. La realizacin de modelos se considera importante porque sirve para:

Mejorar la comprensin de un problema.

Compartir informacin relevante y hacer trabajo de equipo.

Elaborar conclusiones y tomar decisiones bien fundadas.

Comunicar y plasmar nuestras percepciones de la realidad.

Abordar con xito la solucin de un problema. Los componentes esenciales de un modelo de datos son:

Componentes Estticos: Definen las estructuras de datos vlidas.

Componentes Dinmicos: Definen las reglas de comportamiento y transformacin de los datos. Los modelos de datos se dividen en tres grupos:

1. Modelos fsicos de datos. 2. Modelos lgicos basados en registros. 3. Modelos lgicos basados en objetos

1.2.1 Modelos Fsicos De Datos

Se usan para describir a los datos en el nivel ms bajo, aunque existen muy pocos modelos de este

tipo, bsicamente capturan aspectos de la implementacin de los sistemas de base de Datos. Existen dos clasificaciones de este tipo:

1. Modelo Unificador 2. Memoria de Elementos.

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1.2.2 Modelos Lgicos Basados En Registros

Se utilizan para describir datos en los niveles conceptual y fsico; se utilizan para especificar la estructura lgica completa de las bases de datos y proporcionan una descripcin de alto nivel de implementacin, tienen un nmero fijo de campos, atributos y longitud fija, entre estos encontramos el modelo de red, modelo jerrquico y modelo relacional:

Modelo de red.

Este modelo representa los datos mediante colecciones de registros y sus relaciones se representan por medio de ligas o enlaces, los cuales pueden verse como punteros. Los registros se organizan en un conjunto de grficas arbitrarias.

Ejemplo:

Modelo jerrquico

Es similar al modelo de red en cuanto a las relaciones y datos, ya que estos se representan por medio de registros y sus ligas. La diferencia radica en que estn organizados por conjuntos de rboles en lugar de grficas arbitrarias.

Modelo relacional

En este modelo se representan los datos y las relaciones entre estos, a travs de una coleccin de tablas, en las cuales los renglones (tuplas) equivalen a cada uno de los registros que contendr la base

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de datos y las columnas corresponden a las caractersticas (atributos) de cada registro localizado en la tupla;

Consideremos una empresa que requiere controlar a los vendedores y las ventas que ellos realizan; de este problema determinamos que los objetos o entidades principales a estudiar son el empleado (vendedor) y el artculo (que es el producto en venta).

1.2.3 Modelos Lgicos Basados En Objetos

Se usan para describir datos en los niveles conceptual y de visin, es decir, con este modelo representamos los datos de tal forma como nosotros los captamos en el mundo real, tienen una capacidad de estructuracin bastante flexible y permiten especificar restricciones de datos explcitamente. Entre los modelos que encontramos de este tipo son Modelo Entidad-Relacin, Modelo Entidad-Relacin Extendido y Modelo Orientado a Objetos.

Modelo Entidad-Relacin.- Coleccin de objetos bsicos llamados entidades y se pueden relacionar entre s. Una persona, cosa, etc. Cada entidad tiene atributos. Tienen relacin que es la asociacin entre varias entidades.

Modelo Entidad Relacin extendido.- El Modelo Entidad-Relacin Extendido incluye todos los conceptos del Entidad-Relacin e incorpora los conceptos de Subclase y Superclase con los conceptos asociados de Especializacin y Generalizacin. Otro nuevo concepto incluido por el EE-R es el de Categora. Asociado a estos conceptos est el importante mecanismo de Herencia de atributos.

Modelo 0rientado a 0bjetos.- Un objeto tiene fragmentos de cdigo que operan en el objeto, llamados mtodos. Un objeto puede acceder a los datos de otro mediante un paso de mensaje. No requieren nivel fsico.

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1.3 Definicin de Base de Datos y Sus Trminos

Para disear una base de datos debemos establecer un proceso que nos permita plasmar el mundo real mediante una serie de datos. En primer lugar la imagen que obtenemos del mundo real se denomina modelo conceptual y consiste en una serie de elementos que definen lo que queremos plasmar del mundo real en una base de datos.

Comenzando con algunos conceptos bsicos para el mejor entendimiento del mismo, se manejarn definiciones de trminos que involucran a las bases de datos:

Datos: Conjunto de caracteres con algn significado, pueden ser numricos, alfabticos, o alfanumricos.

Informacin: Es un conjunto ordenado de datos los cuales son manejados segn la necesidad del usuario, para que un conjunto de datos pueda ser procesado eficientemente y pueda dar lugar a informacin, primero se debe guardar lgicamente en archivos.

Campo: Es la unidad ms pequea a la cual uno puede referirse en un programa. Desde el punto de vista del programador representa una caracterstica de un individuo u objeto.

Registro: Coleccin de campos de iguales o de diferentes tipos.

Archivo: Coleccin de registros almacenados siguiendo una estructura homognea.

En otras palabras una base de datos es un conjunto exhaustivo no redundante de datos estructurados y organizados independientemente de su utilizacin y su implementacin. Las bases de datos proporcionan la infraestructura requerida para los sistemas de apoyo a la toma de decisiones y para los sistemas de informacin estratgicos, ya que estos sistemas explotan la informacin contenida en las bases de datos de la organizacin para apoyar el proceso de toma de decisiones o para lograr ventajas competitivas. Por este motivo es importante conocer la forma en que estn estructurados las bases de datos y su manejo.

En este marco se puede definir una base de datos como:

Conjunto o coleccin de archivos interrelacionados, cuyo contenido engloba a la informacin concerniente de una organizacin, de tal manera que los datos estn disponibles para los usuarios, una de las finalidades de las bases de datos es eliminar la redundancia o por lo menos minimizarla.

1.4 Objetivo de los Sistemas de Base de Datos.

Las funciones principales de un sistema de base de datos es disminuir los siguientes aspectos: Redundancia e inconsistencia de datos. Puesto que los archivos que mantienen almacenada la informacin son creados por diferentes tipos de programas de aplicacin existe la posibilidad de que si no se controla detalladamente el almacenamiento, se pueda originar un duplicado de informacin, es decir que la misma informacin sea ms de una vez en un dispositivo de almacenamiento. Esto aumenta

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los costos de almacenamiento y acceso a los datos, adems de que puede originar la inconsistencia de los datos, es decir, diversas copias de un mismo dato no concuerdan entre s. Por ejemplo: que se actualiza la direccin de un cliente en un archivo y que en otros archivos permanezca la anterior. Dificultad para tener acceso a los datos. Un sistema de base de datos debe contemplar un entorno de datos que le facilite al usuario el manejo de los mismos. Supngase un banco, y que uno de los gerentes necesita averiguar los nombres de todos los clientes que viven dentro del cdigo postal 78733 de la ciudad. El gerente pide al departamento de procesamiento de datos que genere la lista correspondiente. Puesto que esta situacin no fue prevista en el diseo del sistema, no existe ninguna aplicacin de consulta que permita este tipo de solicitud, esto ocasiona una deficiencia del sistema. Aislamiento de los datos. Puesto que los datos estn repartidos en varios archivos, y estos no pueden tener diferentes formatos, es difcil escribir nuevos programas de aplicacin para obtener los datos apropiados. Anomalas del acceso concurrente. Para mejorar el funcionamiento global del sistema y obtener un tiempo de respuesta ms rpido, muchos sistemas permiten que mltiples usuarios actualicen los datos simultneamente. En un entorno as la interaccin de actualizaciones concurrentes puede dar por resultado datos inconsistentes. Para prevenir esta posibilidad debe mantenerse alguna forma de supervisin en el sistema. Problemas de seguridad. La informacin de toda empresa es importante, aunque unos datos lo son ms que otros, por tal motivo se debe considerar el control de acceso a los mismos, no todos los usuarios pueden visualizar alguna informacin, por tal motivo para que un sistema de base de datos sea confiable debe mantener un grado de seguridad que garantice la autentificacin y proteccin de los datos. En un banco por ejemplo, el personal de nominas solo necesita ver la parte de la base de datos que tiene informacin respecto a los distintos empleados del banco y no a otro tipo de informacin. Instancias y esquemas. Con el paso del tiempo la informacin que se va acumulando y desechando en la base de datos, ocasiona que est cambie.

Instancia. Es el estado que presenta una base de datos en un tiempo dado. Vemoslo como una fotografa que tomamos de la base de datos en un tiempo t, despus de que transcurre el tiempo t la base de datos ya no es la misma. Esquema. Es la descripcin lgica de la base de datos, proporciona los nombres de las entidades y sus atributos especificando las relaciones que existen entre ellos. Es un banco en el que se inscriben los valores que irn formando cada uno de los atributos. El esquema no cambia, los que varan son los datos y con esto tenemos una nueva instancia.

Ejemplo: Considerando el ejemplo del vendedor que vende artculos, esquema e instancia segn nuestro ejemplo, quedara:

Esquema {Vendedor: Nombre, puesto, salario, RFC}

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{Articulo: Clave, costo, descripcin}

Instancia:

Como podemos observar el esquema nos muestra la estructura en el cual se almacenaran los datos, en este caso en registros cuyos nombres de campos son: por parte del vendedor (Nombre, puesto, salario, RFC) y por el artculo (Clave, costo, descripcin); La instancia representa a una serie de datos almacenados en los registros establecidos por el esquema, estos datos varan, no permanecen fijos en el tiempo.

1.5 Actores en los Sistemas De Bases De Datos

Denominado por sus siglas como: DBA, Database Administrator. Es la persona encargada y que tiene el control total sobre el sistema de base de datos, sus funciones principales son:

Podemos definir a los usuarios como toda persona que tenga todo tipo de contacto con el sistema de base de datos desde que este se disea, elabora, termina y se usa.

Los usuarios que accedan una base de datos pueden clasificarse como:

Programadores de aplicaciones. Los profesionales en computacin que interactan con el sistema por medio de llamadas en DML (Lenguaje de Manipulacin de Datos), las cuales estn incorporadas en un programa escrito en un lenguaje de programacin (Por ejemplo, COBOL, PL/I, Pascal, C, etc.)

Usuarios sofisticados. Los usuarios sofisticados interactan con el sistema sin escribir programas. En cambio escriben sus preguntas en un lenguaje de consultas de base de datos.

Usuarios especializados. Algunos usuarios sofisticados escriben aplicaciones de base de datos especializadas que no encajan en el marco tradicional de procesamiento de datos.

Usuarios ingenuos. Los usuarios no sofisticados interactan con el sistema invocando a uno de los programas de aplicacin permanentes que se han escrito anteriormente en el sistema de base de datos, podemos mencionar al usuario ingenuo como el usuario final que utiliza el sistema de base de datos sin saber nada del diseo interno del mismo por ejemplo: un cajero

1.6 Anlisis de requerimientos de Base de Datos La recoleccin de datos se refiere al uso de una gran diversidad de tcnicas y herramientas que pueden ser utilizadas por el analista para desarrollar los sistemas de informacin, los cuales pueden ser la observacin, las entrevistas, el cuestionario, la encuesta, el diagrama de flujo y el diccionario de datos. Estos instrumentos se aplican en un momento en particular, con la finalidad de buscar informacin que ser til.

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1.6.1 Tcnicas de Recoleccin de Datos

Los analistas utilizan una variedad de mtodos a fin de recopilar los datos sobre una situacin existente, como la observacin, entrevistas y cuestionarios entre otros. Cada uno tiene ventajas y desventajas. Generalmente, se utilizan dos o tres para complementar el trabajo de cada una y ayudar a asegurar una investigacin completa.

Observacin.

La observacin, permite al analista determinar que se est haciendo, como se est haciendo, quien lo hace, cuando se lleva a cabo, cunto tiempo toma, dnde se hace y por qu se hace. Preparacin para la observacin 1. Determinar y definir aquella que va a observarse.

2. Estimular el tiempo necesario de observacin.

3. Obtener la autorizacin para llevar a cabo la observacin.

4. Explicar a las personas que van a ser observadas lo que se va a hacer y las razones para ello.

Secuela de la observacin 1. Documentar y organizar formalmente las notas, impresionistas, etc.

2. Revisar los resultados y conclusiones junto con la persona observada, el supervisar inmediato y

posiblemente otro de sistemas.

Entrevista.

Las entrevistas se utilizan para recabar informacin en forma verbal, a travs de preguntas que propone el analista. Quienes responden pueden ser gerentes o empleados, los cuales son usuarios actuales del sistema existente, usuarios potenciales del sistema propuesto o aquellos que proporcionarn datos o sern afectados por la aplicacin propuesta. El analista puede entrevistar al personal en forma individual o en grupos. En otras palabras, la entrevista es un intercambio de informacin que se efecta cara a cara. Es un canal de comunicacin entre el analista y la organizacin; sirve para obtener informacin acerca de las necesidades y la manera de satisfacerlas, as como consejo y comprensin por parte del usuario para toda idea o mtodo nuevos.

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Preparacin de la Entrevista 1. Determinar la posicin que ocupa de la organizacin el futuro entrevistado, sus responsabilidades

bsicas, actividades, etc.

2. Preparar las preguntas que van a plantearse, y los documentos necesarios.

3. Fijar un lmite de tiempo y preparar la agenda para la entrevista.

4. Elegir un lugar donde se puede conducir la entrevista con la mayor comodidad.

5. Hacer la cita con la debida anticipacin.

La entrevista es una forma de conversacin, no de interrogacin, al analizar las caractersticas de los sistemas con personal seleccionado cuidadosamente por sus conocimientos sobre el sistema, los analistas pueden conocer datos que no estn disponibles en ningn otra forma. Son valiosas las opiniones, comentarios, ideas o sugerencia en relacin a como se podra hacer el trabajo; la entrevista a veces es la mejor forma para conocer las actividades de las empresas. La entrevista puede descubrir rpidamente malos entendidos, falsa expectativa o incluso resistencia potencial para las aplicaciones de desarrollo; ms an, a menudo es ms fcil calendarizar una entrevista con los gerentes de alto nivel, que pedirle que llenen cuestionario.

Cuestionarios Los cuestionarios proporcionan una alternativa muy til para la entrevista; sin embargo, existen ciertas caractersticas que pueden ser apropiadas en algunas situaciones e inapropiadas en otra. Al igual que la entrevistas, deben disearse cuidadosamente para una mxima efectividad.

Cuestionario Abierto Al igual que las entrevistas, los cuestionarios pueden ser abiertos y se aplican cuando se quieren conocer los sentimientos, opiniones y experiencias generales; tambin son tiles al explorar el problema bsico, por ejemplo, un analista que utiliza cuestionarios para estudiar los mtodos de verificacin de crdito, es un medio. El formato abierto proporciona una amplia oportunidad para quienes respondan escriba las razones de sus ideas. Algunas personas sin embargo, encuentran ms fcil escoger una de un conjunto de respuestas preparadas que pensar por s mismas.

Cuestionario Cerrado El cuestionario cerrado limita las respuestas posibles del interrogado. Por medio de un cuidadoso estilo en la pregunta, el analista puede controlar el marco de referencia. Este formato es el mtodo para obtener informacin sobre los hechos.

1.7 Actividad 1 Conceptos Bsicos INSTRUCCIONES

Desarrollar un mapa conceptual del tema: Conceptos bsicos deber incluir todos los conceptos

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vistos en clase.

INDICADOR O VARIABLE

DESCRIPCIN CUMPLE

S NO PORCENTAJE

FORMA

Datos generales

Asignatura, Unidad temtica, Nombre de la actividad, Nombre del alumno(os), matrcula, nombre del profesor, fecha.

5

Ortografa y redaccin

Ortografa sin errores.

10

Presentacin Legible 5

Aspectos generales

Portada con los datos generales, encabezado y pie de pgina a partir de la segunda pgina especificando el nombre de la carrera y nombre de la actividad.

De igual manera, se le pide que considere la siguiente forma de entrega:

Elabore el documento en un archivo de Word estructurado de la siguiente manera:

- Portada - Desarrollo - Conclusin

10

CONTENIDO

Presentacin Presenta todos los conceptos vistos en clase 40

Desarrollo Organiza su informacin para tener la correcta relacin de los conceptos

20

Representacin Representa de manera correcta los conceptos

10

TOTAL 100

1.8 Prctica 1 Requerimientos de Informacin

NOMBRE DE LA PRCTICA: Requerimientos de Informacin

UNIDAD TEMTICA: I. Fundamentos de Bases de Datos.

TEMA: Anlisis de requerimientos de base de datos.

OBJETIVO DE LA PRCTICA: Implementar un instrumento que le permita obtener informacin y establecer los requerimientos para resolver el problema planteado.

TIEMPO DE LA PRCTICA: 2 Hrs FECHA:

DESCRIPCIN:

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El alumno deber disear y construir un instrumento que permita obtener datos para establecer los requerimientos a partir de los cuales se construir el modelo entidad relacin. Problemas sugeridos:

1. Determine qu datos necesita para llevar el inventario de productos de una tiendita de abarrotes.

2. Determine qu datos necesita si quiere llevar el control de los datos personales del grupo donde est usted inscrito.

3. Determine qu datos necesita si desea realizar un control de los oficios que se emiten en la direccin de la carrera.

Entregue por escrito en el formato previamente establecido y dado por el profesor de asignatura sus requerimientos de informacin. (Revise anexo 1)

MATERIALES Y EQUIPOS: Computadora

PROCEDIMIENTO: 1. Organizarse en equipo mximo de 3 personas

2. Analice y determine los requerimientos de informacin necesarios para resolver el

problema planteado por el profesor.

3. Presente su reporte de trabajo bajo las siguientes condiciones:

Elabore su reporte en un documento en un archivo de Word con letra arial de 10 o 12

pts. para el texto y de 12 o 14 pts. para ttulos y estructurar el contenido de la siguiente

manera:

Portada

ndice

Introduccin

Desarrollo

Conclusin

Bibliografa

La extensin mxima del documento a entregar es de 6 hojas, incluyendo portada.

CUESTIONARIO

REFERENCIAS

BASE DE DATOS


19

LISTA DE COTEJO PRCTICA 1


DESCRIPCIN CUMPLE

PORCENTAJE SI NO

ACTITUD (SER) Puntualidad Entrega del trabajo tiempo y forma establecida 5

Trabajo en equipo

El alumno participa activamente en su equipo aportando propuestas para la realizacin del trabajo.

5

CONOCIMIENTO (SABER) Requisitos de Informacin

Identifica correctamente todos los instrumentos para obtener informacin.

20

Requisitos de Informacin

Identific el instrumento ms viable dependiendo del problema que se le planteo.

20

HABILIDAD (SABER HACER)

Estructura El instrumento generado tiene el orden coherente para obtener la informacin necesaria

20

Presentacin El instrumento generado le permiti obtener toda la informacin necesaria para establecer sus requerimientos de informacin

30

TOTAL 100

EVALUACIN: LA AUSENCIA PARCIAL O TOTAL DE ALGN INCISO TENDR UNA PENALIZACIN ACORDE A LA PUNTUACIN SEALADA EN CADA INCISO

OBSERVACIN:

EVALUADOR (NOMBRE Y

FIRMA)

2. Unidad Temtica II Modelo Entidad Relacin (E-R)

Objetivo: El alumno realizar el modelo E-R y el modelo Entidad Relacin Extendido (EE-R) para disear un esquema de la base de datos, de acuerdo a los requerimientos establecidos.


BASE DE DATOS


20


Modelo de datos Entidad-Relacin.

Describir los conceptos,

funcin y representacin

de: Entidades, Relaciones,

Atributos (clasificacin y

conjuntos).

Restricciones de asignacin

(De entidad, Cardinalidad,

participacin) y Claves.

Identificar el modelo

Entidad-relacin.

Elaborar un Diagrama E-R acorde a los requisitos establecidos.

Analtico Hbil para el trabajo en equipo Disciplinado Sistemtico Organizado Proactivo Hbil para comunicarse de forma oral y escrita Capaz de sintetizar

Modelo Entidad-Relacin Extendido.

Describir los conceptos , funcin y representacin de: subclase, superclase, herencia, especializacin y generalizacin

Elaborar un Diagrama EE-R acorde a los requisitos establecidos.

Analtico Hbil para el trabajo en equipo Disciplinado Sistemtico Organizado Proactivo Hbil para comunicarse de forma oral y escrita Capaz de sintetizar

Resultado de aprendizaje: Elaborar un documento a partir de un problema planteado que contenga:

Diagrama entidad-relacin (E-R)

Diagrama entidad-relacin extendido (EE-R).

BASE DE DATOS


21

2.1 El Modelo Entidad-Relacin Denominado por sus siglas como: E-R; Este modelo representa a la realidad a travs de entidades, que son objetos que existen y que se distinguen de otros por sus caractersticas, por ejemplo: un alumno se distingue de otro por sus caractersticas particulares como lo es el nombre, o el numero de control asignado al entrar a una institucin educativa, as mismo, un empleado, una materia, etc.

2.1.1 Entidades y Atributos

Las entidades pueden ser de dos tipos:

Tangibles. Son todos aquellos objetos fsicos que podemos ver, tocar o sentir.

Intangibles: Todos aquellos eventos u objetos conceptuales que no podemos ver, aun sabiendo que existen.

Las caractersticas de las entidades se llaman atributos, por ejemplo el nombre, direccin telfono, grado, grupo, etc. son atributos de la entidad alumno; Clave, nmero de seguro social, departamento, etc., son atributos de la entidad empleado.

2.1.2 Relaciones

Una entidad se puede asociar o relacionar con ms entidades a travs de relaciones, Una relacin es la asociacin que existe entre dos a ms entidades.

Por ejemplo, consideremos una empresa que requiere controlar a los vendedores y las ventas que ellos realizan; de este problema determinamos que los objetos o entidades principales a estudiar son el empleado (vendedor) y el artculo (que es el producto en venta), y las caractersticas o atributos que los identifican son:

Empleado: Artculo:

Nombre Descripcin Puesto Costo Salario Clave R.F.C.

La relacin entre ambas entidades la podemos establecer como Venta.

Bueno, ahora nos falta describir como se representa un modelo E-R grficamente, la representacin es muy sencilla, se emplean smbolos, los cuales son:

BASE DE DATOS


22

Smbolo Representa

As nuestro ejemplo anterior quedara representado de la siguiente forma:

2.1.3 Restricciones De Asignacin

Existen 4 tipos de relaciones que pueden establecerse entre entidades, las cuales establecen con cuantas entidades de tipo B se pueden relacionar una entidad de tipo A:

2.1.3.1 Relacin uno a uno.

Se presenta cuando existe una relacin como su nombre lo indica uno a uno, denominado tambin relacin de matrimonio. Una entidad del tipo A solo se puede relacionar con una entidad del tipo B, y viceversa;

Por ejemplo: la relacin asignacin de automvil que contiene a las entidades EMPLEADO, AUTO, es una relacin 1 a 1, ya que asocia a un empleado con un nico automvil por lo tanto ningn empleado posee ms de un automvil asignado, y ningn vehculo se asigna a ms de un trabajador.

BASE DE DATOS


23

Es representado grficamente de la siguiente manera:

A: Representa a una entidad de cualquier tipo diferente a una entidad B.

R: en el diagrama representa a la relacin que existe entre las entidades.

El extremo de la flecha que se encuentra punteada indica el uno de la relacin, en este caso, una entidad A ligada a una entidad B.

2.1.3.2 Relacin uno a muchos.

Significa que una entidad del tipo A puede relacionarse con cualquier cantidad de entidades del tipo B, y una entidad del tipo B solo puede estar relacionada con una entidad del tipo A.

Su representacin grfica es la siguiente:

Ntese en este caso que el extremo punteado de la flecha de la relacin de A y B, indica una entidad A conectada a muchas entidades B.

2.1.3.3 Muchos a uno.

Indica que una entidad del tipo B puede relacionarse con cualquier cantidad de entidades del tipo A, mientras que cada entidad del tipo A solo puede relacionarse con solo una entidad del tipo B.

La flecha significa de uno a uno

BASE DE DATOS


24

2.1.3.4 Muchos a muchos.

Establece que cualquier cantidad de entidades del tipo A pueden estar relacionados con cualquier cantidad de entidades del tipo B.

A los tipos de relaciones antes descritos, tambin se le conoce como cardinalidad.

La cardinalidad nos especifica los tipos de relaciones que existen entre las entidades en el modelo E-R y establecer con esto las validaciones necesarias para conseguir que los datos de la instancia (valor nico en un momento dado de una base de datos) correspondan con la realidad.

2.1.4 Llave Primaria y Secundarias

La distincin de una entidad entre otra se debe a sus atributos, lo cual lo hacen nico. Una llave primaria es aquel atributo el cual consideramos clave para la identificacin de los dems atributos que describen a la entidad. Por ejemplo, si consideramos la entidad ALUMNO de la UTP, podramos tener los siguientes atributos: Nombre, Cuatrimestre, Especialidad, Direccin, Telfono, Nmero de registro, de todos estos atributos el que podremos designar como llave primaria es el nmero de registro, ya que es diferente para cada alumno y ste nos identifica en la institucin.

Claro que puede haber ms de un atributo que pueda identificarse como llave primaria en este caso se selecciona la que consideremos ms importante, los dems atributos son denominados llaves secundarias.

Una clave o llave primaria es indicada grficamente en el modelo E-R con una lnea debajo del nombre del atributo.

BASE DE DATOS


25

2.2 Modelo Entidad Relacin Extendido (EE-R)

2.2.1 Generalizacin.

La generalizacin consiste en identificar todos aquellos atributos iguales de un conjunto de entidades para formar una entidad(es) global(es) con dichos atributos semejantes, dicha entidad(es) global(es) quedara a un nivel ms alto al de las entidades origen.

Ejemplo: Tomando el ejemplo del libro de fundamentos de base de datos de Henry F. Korth. Donde: Se tiene las entidades Cta_Ahorro y Cta_Cheques, ambas tienen los atributos semejantes de No_Cta y Saldo, aunque adems de estos dos atributos, Cta_Ahorro tiene el atributo Tasa_Interes y Cta_Cheques el atributo Saldo_Deudor. De todos estos atributos podemos juntar (generalizar) No_Cta y Saldo que son iguales en ambas entidades.

Entonces tenemos:

Podemos leer esta grfica como: La entidad Cta_Ahorro hereda de la entidad CUENTA los atributos No_Cta y saldo, adems del atributo de TasaInteres, de forma semejante Cta_cheque tiene los atributos de No_Cta, Saldo y SaldoDeudor.

BASE DE DATOS


26

Como podemos observar la Generalizacin trata de eliminar la redundancia (repeticin) de atributos, al englobar los atributos semejantes. La entidad(es) de bajo nivel cuentan (heredan) todos los atributos correspondientes.

El proceso de especializacin nos permite lo siguiente: Definir un conjunto se subclases a partir de una entidad. Asociar atributos especficos a cada subclase. Establecer relaciones especficas entre cada subclase con otras entidades o subclases. Podemos pensar en un proceso inverso de abstraccin en el cual suprimimos las diferencias entre las distintas entidades, identificando sus caractersticas comunes, y generalizando dichas entidades en una sola superclase de la cual las entidades iniciales seran subclases especiales. Por ejemplo, supongamos las entidades COCHE y CAMION de la figura 2(a); podremos generalizarlas en la entidad VEHICULO, como se muestra en la figura 2(b). Tanto COCHE como CAMION sern ahora subclases de la superclase generalizada VEHICULO. Usamos el trmino generalizacin para referirnos al proceso de definicin de una entidad generalizada a partir de unas entidades dadas.

Los semicrculo indica la generalizacin

Se unen a travez de las llaves primarias

BASE DE DATOS


27

2.2.2 Especializacin. El proceso por el que se definen las diferentes subclases de una superclase se conoce como especializacin. El conjunto de subclases se define basndonos en caractersticas diferenciadoras de las ocurrencias de entidad de la superclase. Por ejemplo, el conjunto se subclases {SECRETARIA, INGENIERO, TECNICO} es una especializacin de la superclase EMPLEADO mediante la distincin del tipo de trabajo en cada ocurrencia de entidad. Podemos tener varias especializaciones de una misma entidad basndonos en distintos criterios. Por ejemplo, otra especializacin de EMPLEADO podra dar lugar a las subclases ASALARIADO y SUBCONTRATADO, dependiendo del tipo de contrato.

La especializacin de un tipo de entidad en un conjunto de subtipos puede ser total o parcial

Especializacin total. Representa el hecho de que las entidades que son reconocidas en el problema que se est representando son de alguno de los subtipos especializados, no existiendo entidades que no pertenezcan a alguno, varios o todos estos subtipos de entidad.

Especializacin parcial: representa el hecho de que pueden existir entidades que pertenezcan al tipo de entidad y no a ninguno de los subtipos en los cuales este tipo de entidad est especializado. Es decir, describe un refinamiento incompleto del problema que se representa, debido a un conocimiento incompleto del mismo y/o una simplificacin de la representacin del mismo.

Por lo tanto se pueden representar cuatro tipos de interrelaciones jerrquicas que se representaran mediante el modelo EE-R:

Total sin solapamiento: La siguiente figura muestra el tipo de entidad Persona el cual puede ser especializada en dos subtipos de entidad Hombre y Mujer de forma tal y sin solapamiento. Una entidad persona podr pertenecer al subtipo Hombre o al subtipo Mujer necesariamente; es decir, no existir una Persona que no sea de alguno de estos dos subtipos y adems de forma exclusiva, por lo que una entidad pertenecer a uno y slo uno de estos subtipos.

BASE DE DATOS


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Parcial sin solapamiento: La siguiente figura muestra un ejemplo de especializacin parcial exclusiva. En este caso se ha considerado un tipo de entidad Enfermedad que puede ser especializada en dos subtipos Vrica y Bacteriana. Este diagrama representa el hecho de que en el problema se consideran un conjunto de entidades Enfermedad las cuales pertenecern bien a alguno de los subtipos considerados Vrica o Bacteriana, pero que adems existirn entidades Enfermedad las cuales no puedes ser clasificadas en ninguno de estos subtipos debido, posiblemente, al desconocimiento del valor del atributo Tipo utilizado como discriminador.

Total con solapamiento: La siguiente figura representa un refinamiento total con solapamiento en el que un tipo de entidad Empresa se ha redefinido en dos subtipos Pblica y Privada. Se est representando el hecho de que podrn existir en el dominio del problema entidades que puedan ser consideradas tanto del tipo Pblica como Privada, o bien de ambos tipos al mismo tiempo y, adems el hecho de que no podrn existir entidades que no puedan ser especializadas en alguno de estos dos subtipos.

BASE DE DATOS


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Parcial con solapamiento: en la siguiente figura se representa a un tipo de entidad Persona que puede ser refinado en dos subtipos Trabajador y Estudiante de forma parcial con solapamiento. Este ejemplo representa que una entidad Persona puede ser del tipo Trabajador y/o del tipo Estudiante y que adems pueden existir entidades Persona que no puedan clasificarse en ninguno de estos dos subtipos.

En los dos ltimos ejemplos, los subtipos de entidad incorporan nuevos atributos mediante los cuales pueden diferenciarse entidades pertenecientes a los distintos subtipos (o del tipo de entidad general en el caso en que la especializacin no sea total). Igualmente podran existir atributos pertenecientes al tipo de interrelacin jerrquica cuya funcin fuera de esta diferenciacin de las entidades pertenecientes a los subtipos.

BASE DE DATOS


30

2.3 Actividad 2 Modelo Entidad Relacin INSTRUCCIONES

Dados los siguientes planteamientos identifique: Entidades, Relaciones y Atributos Cardinalidades Llaves primarias, foreneas y candidatas. 1. Representa los posibles atributos de la entidad Trabajador y la entidad Familiar as como

tambin la relacin que existe entre las dos entidades utilizando la simbologa del modelo E-R.

2. Se requiere representar en una base de datos los libros y los autores de una biblioteca

teniendo en cuenta que un libro puede ser escrito por varios autores, utiliza la simbologa del

modelo E-R para esquematizar las entidades, atributos y la relacin que existe.

3. Representa la relacin que existe entre los autobuses y los conductores de una lnea de

transporte, en la que el conductor puede conducir varios autobuses y un autobs puede ser

conducido por varios conductores, utiliza la simbologa del modelo E-R para esquematizar las

entidades, atributos y la relacin que existe.


DESCRIPCIN CUMPLE

S NO PORCENTAJE

FORMA

Puntualidad Entrega en tiempo y forma establecida 10 Ortografa y redaccin


10

Aspectos generales



- Portada - Desarrollo - Conclusin

10

CONTENIDO

Presentacin Presenta los conceptos solicitados 40


20


10

TOTAL 100

INSTRUCCIONES

Dados los siguientes planteamientos Genere el modelo Entidad Relacin o el modelo Entidad Relacin Extendido, segn sea el caso.

BASE DE DATOS


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Planteamientos:

Disear una base de datos que contenga informacin relativa a todas las carreteras de un

determinado pas. Sabiendo que: 1. En dicho pas las carreteras se encuentran divididas en tramos. 2. Un tramo siempre pertenece a una nica carretera y no puede cambiar de carretera. 3. Un tramo puede pasar por varios trminos municipales, siendo un dato de inters 4. el km. del tramo por el que entra en dicho termino municipal y el km. por el 5. que sale. 6. Existen una serie de areas en las que se agrupan los tramos, cada uno de los cuales no

puede pertenecer a ms de un rea.

Se desea disear una base de datos para una Universidad que contenga informacin sobre los

Alumnos, las Asignaturas y los Profesores. Teniendo en cuenta las siguientes restricciones: 1. Una asignatura puede estar impartida por muchos profesores (no a la vez) ya que pueden

existir grupos. 2. Un profesor puede dar clases de muchas asignaturas. 3. Un alumno puede estar matriculado en muchas asignaturas. 4. No existen asignaturas con el mismo nombre. 5. Un alumno no puede estar matriculado en la misma asignatura con dos profesores

distintos.

Disear una base de datos para una sucursal bancaria que contenga informacin sobre los

clientes, las cuentas, las sucursales y las transacciones producidas. Teniendo en cuenta las siguientes restricciones:

1. Una transaccin viene determinada por su nmero de transaccin, la fecha y la cantidad. 2. Un cliente puede tener muchas cuentas. 3. Una cuenta puede tener muchos clientes. 4. Una cuenta slo puede estar en una sucursal.

Disear una base de datos que refleje toda la informacin necesaria para la gestin de las lneas

de metro de una determinada ciudad. Los supuestos semnticos considerados son los siguientes: 1. Una lnea est compuesta por una serie de estaciones en un orden determinado, siendo

muy importante recoger la informacin de ese orden. 2. Cada estacin pertenece al menos a una lnea, pudiendo pertenecer a varias. 3. Una estacin nunca deja de pertenecer a una lnea a la que anteriormente perteneca (P/E

La Merced, que pertenece a la lnea 1, nunca podr dejar de pertenecer a esta lnea). 4. Cada estacin puede tener varios accesos, pero consideramos que un acceso solo puede

pertenecer a una estacin. 5. Un acceso nunca podr cambiar de estacin. 6. Cada lnea tiene asignados una serie de trenes, no pudiendo suceder que un tren este

asignado a mas de una lnea, pero s que no est asignado a ninguna (P/E si se encuentra en reparacin).

BASE DE DATOS


32

Disear una base de datos que refleje toda la informacin la informacin necesaria para

almacenar la informacin relativa a algunos aspectos del campeonato de ftbol considerando los

supuestos semnticos siguientes: 1. Un jugador pertenece a un nico equipo y no hay dos jugadores con el mismo nombre. 2. Un jugador puede actuar en varios puestos distintos, pero en un determinado partido slo

puede jugar en un puesto. 3. Es obligatorio en todo momento que un jugador pertenezca a un equipo determinado y no

podr cambiar de equipo a lo largo del campeonato.

Disear una base de datos que guarde la informacin de una empresa dedicada al alquiler de

automviles. Los supuestos semnticos son los siguientes: 1. Un determinado cliente puede tener en un momento dado varias reservaciones de

alquiler. 2. Una reservacin la realiza un nico cliente, pero puede involucrar a varios coches. 3. Es importante registrar la fecha de comienzo de la reservacin y la de terminacin. 4. Todo coche tiene siempre asignado un determinado de garaje, que no puede cambiar. 5. En la base de datos pueden existir clientes que no hayan hecho ninguna reserva.

Disear una base de datos que guarde la informacin de una compaa: los empleados,

departamentos y proyectos de una empresa, de acuerdo con los siguientes requisitos: 1. La compaa est organizada en departamentos. Cada departamento tiene un nombre

nico, un nmero nico y un empleado que la dirige e interesa guardar la fecha en que dicho empleado comenz a dirigir el departamento.

2. Un departamento puede estar distribuido en vario lugares. 3. Cada departamento controla un cierto nmero de proyectos, cada uno de los cuales tiene

un nombre y un nmero nicos, y se realiza en un slo lugar. 4. Se almacena el nombre, nmero de la Seguridad Social, direccin, salario, sexo y fecha de

nacimiento de cada empleado. Todo empleado est asignado a un departamento, pero puede trabajar en varios proyectos que no tienen porque ser del mismo departamento. Nos interesa saber el nmero de horas que un empleado trabaja en cada proyecto a los que est asignado.

5. Tambin se quiere guardar la informacin de los familiares de cada empleado para administrar el seguro que poseen. Almacenaremos el nombre, sexo y fecha de nacimiento y su parentesco con el empleado.

INDICADOR O

VARIABLE DESCRIPCIN

CUMPLE

S NO PORCENTAJE

FORMA



10

Aspectos generales


10

BASE DE DATOS


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- Portada - Planteamiento del problema - Desarrollo (Solucin) - Conclusin

CONTENIDO

Presentacin Presenta los conceptos solicitados 40


20


10

TOTAL 100

BASE DE DATOS


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Unidad Temtica III MODELO RELACIONAL

Objetivo: El alumno transformar un diagrama E-R o EE-R a un modelo relacional para realizar consultas.


Conceptos del modelo relacional

Describir los conceptos, funcin y representacin de: Dominios, atributos, tuplas y relaciones. Identificar las caractersticas de las relaciones y notacin del modelo relacional.

Establecer dominios para las relaciones.

Analtico Disciplinado Sistemtico Organizado Capaz de sintetizar

Esquemas de bases de datos relacionales

Describir el concepto de clave (primaria y fornea). Describir el procedimiento para realizar la transformacin de los modelos E-R y EE-R a Modelo relacional.

Disear un modelo de Base de Datos Relacional a partir de un modelo E-R o EE-R.

Analtico Hbil para el trabajo en equipo Disciplinado Sistemtico Organizado Tolerante Proactivo Capaz de sintetizar

Algebra Relacional Describir el procedimiento

para realizar las

Operaciones bsicas

(seleccionar, proyectar,

renombrar).

Describir el procedimiento

para realizar las

Operaciones adicionales

(conjuntos, reunin,

divisin).

Realizar consultas a travs del lgebra relacional.

Analtico Hbil para el trabajo en equipo Disciplinado Sistemtico Organizado Tolerante Proactivo Capaz de sintetizar

Resultado de aprendizaje: Realizar un reporte a partir de un problema planteado que contenga:

Transformacin de un diagrama E-R o EE-R a un modelo relacional que incluya: Definicin de dominios (tipo de datos), Claves primarias y forneas, Relaciones.

Diseo de consultas empleando lgebra relacional.

BASE DE DATOS


35

3.1 Conceptos del modelo Relacional.

El modelo relacional ofrece una manera nica de representar los datos: como una tabla bidimensional denominada relacin, dicha relacin contiene atributos:

Nombre Telefono CP Relacin Cliente

Esteban Bentez Prez 2654554 72600 Luis Flores Aguilar 2547823 72450 Virginia Prez Ruiz 2356897 78458

3.1.1 Atributos

Los atributos sirven de nombre a las columnas de la relacin; es decir, generalmente describen el significado de las entradas de las columnas situada debajo de ellos.

Nombre Telefono CP

Existen diferentes tipos de atributos como son:

Atributos simples y compuestos. Los atributos simples no estn divididos en otros atributos. Los atributos compuestos, en cambio, se pueden dividir en subpartes, por ejemplo: Nombre podra estar estructurado como un atributo compuesto que consiste en nombre, apellido-paterno, apellido-materno.

Atributos univalorados y multivalorados. Los atributos univalorados tienen un solo valor para una entidad concreta, por ejemplo el atributo CP para una entidad cliente especfico, referencia un nico cdigo postal. Se considera un atributo multivalorado porque en ocasiones un atributo tiene un conjunto de valores para una entidad especfica, en el caso de un conjunto de entidades empleado con el atributo nombre-subordinado, cualquier empleado particular puede tener, uno o ms subordinados.

Atributos nulos. Se usa cuando una entidad no tiene un valor para un atributo. Por ejemplo, si un empleado en particular no tiene subordinados, el valor nombre-subordinado para este empleado ser nulo.

Atributo derivado. El valor para este tipo de atributo se puede derivar de los valores de otros atributos o entidades. Por ejemplo: considrese que el conjunto de entidades empleado tiene como atributos fecha-comienzo y antigedad, que representan el primer da en que el empleado comenz a trabajar para el banco y el tiempo total en que el empleado lleva trabajando para el

BASE DE DATOS


36

banco, respectivamente, el valor de antigedad se puede derivar del valor de fecha-comienzo y de la fecha actual. En este caso, fecha comienzo se puede referenciar como un atributo base o atributo almacenado.

3.1.2 Dominios.

Un dominio D es un conjunto finito de valores homogneos y atmicos V1, V2, , Vn, caracterizado por un nombre, decimos valores homogneos porque son todos del mismo tipo y atmicos porque son indivisibles en lo que al modelo se refiere; es decir, si se descompusiesen, perderan la semntica a ellos asociada.

Por ejemplo podemos definir el dominio materias, cuyo conjunto de valores podra ser: Bases de Datos, Sistemas Operativos, Lenguajes de programacin, matemticas, etc.

3.1.3 Tuplas.

A los renglones de una relacin, si no son el rengln del encabezado que contiene los atributos, se les da el nombre de tuplas. Una tupla tiene un componente para cada uno de los atributos de la relacin.

Las tuplas representan los objetos y la relacin a la que pertenecen representa su clase.

3.1.4 Relaciones

El elemento central del modelo relacional es la relacin. Una relacin tiene un nombre, un conjunto de atributos que representan sus propiedades y un conjunto de tuplas que incluyen los valores que cada uno de los atributos toma para cada elemento de la relacin. No se deben confundir los conceptos de tabla y de relacin, ya que una tabla es solo una forma de representar a una relacin. Y adems:

No puede haber dos tuplas iguales.

El orden de las tuplas no es significativo.

El orden de los atributos no es significativo.

Cada atributo solo puede tomar un nico valor de su dominio correspondiente.

3.1.4.1 Relaciones nominadas.

BASE DE DATOS


37

Las relaciones nominadas o con nombre, adems se dividen en otros dos grupos por su duracin:

a) Persistentes

Son aquellas relaciones cuya definicin (esquema de relacin) permanece en la base de datos, borrndose solamente mediante una accin explcita del usuario.

o Base: Existen por s mismas, no en funcin de otras relaciones y se crean especificando explcitamente su esquema de relacin (nombre y conjunto de pares: atributo/dominio). Sus extensiones (ocurrencias de la relacin), al igual que su definicin, tambin se encuentran almacenadas.

o Vistas: Son relaciones derivadas que se definen dando un nombre a una expresin de consulta. Se pueden tomar como relaciones virtuales, en el sentido de que no tienen datos almacenados, sino que lo nico que se almacena es su definicin en trminos de otras relaciones con nombre, las cuales pueden ser relaciones base, vistas o instantneas.

o Instantneas: son relaciones derivadas al igual que las vistas; es decir, se definen en

trminos de otras relaciones nominadas, pero tienen datos propios almacenados, los cuales son el resultado de ejecutar la consulta especificada o de guardar una relacin base.

b) Temporales

Una relacin temporal desaparece de la base de datos en un cierto momento sin necesidad de una accin de borrado especfica por el usuario.

o Autnomas: este tipo de relacin no se deriva de otra, al igual que las relaciones base.

o Vistas temporales; similar a una vista pero de forma temporal. o Instantneas temporales: similar a una instantnea pero de forma temporal.

3.1.4.2 Relaciones sin nombre Son los resultados de las consultas que no se materializan sino que se entregan al usuario que ha realizado la consulta.

Resultado final de una consulta.

Resultados intermedios de una consulta.

BASE DE DATOS


38

3.1.5 Clave primaria, alternativa y Fornea

Una clave candidata de una relacin es un conjunto de atributos que identifican unvoca y mnimamente cada tupla de la relacin. Por la propia definicin de relacin siempre hay, al menos una clave candidata, ya que una relacin es un conjunto de tuplas, entonces no existen dos tuplas iguales y, por tanto, el conjunto de todos los atributos siempre tiene que identificar unvocamente a cada tupla.

Una relacin puede tener ms de una clave candidata, entre las cuales se debe distinguir las claves:

Clave primaria: es aquella candidata que el usuario escoger, por consideraciones ajenas al

modelo relacional, para identificar las tuplas de la relacin. Cuando slo existe una clave

candidata, sta ser la clave primaria.

Claves alternativas o secundarias: son aquellas claves candidatas que no han sido escogidas

como clave primaria.

Clave Fornea: Se denomina clave fornea o ajena de una relacin (R1) a un conjunto no vaco de

atributos cuyos valores han de coincidir con los valores de la clave primaria de otra relacin(R2).

La clave ajena y la correspondiente clave primaria deben estar definidas sobre el mismo dominio.

3.2 Transformacin del modelo E-R, EE-R al Modelo Relacional.

La transformacin obedece a las siguientes reglas:

Cada entidad del modelo E-R se transforma en una tabla.

Todo atributo de una entidad en el modelo E-R se transforma en un campo dentro la tabla,

manteniendo las claves primarias.

Las relaciones con cardinalidad mxima N:M se transforman en una nueva tabla, cuya llave

primaria estar formada por la unin de los atributos primarios de las entidades que relaciona.

En las relaciones 1:N se pueden dar dos casos:

o Generan una propagacin de llave primaria.

BASE DE DATOS


39

o Generan una nueva relacin.

Los atributos multivaluados dan lugar a una nueva relacin cuya clave primaria es la llave

primaria de la entidad a la que pertenece mas el nombre del atributo multivaluado.

3.2.1 Manejo de Entidad Dbiles.

Cuando un conjunto entidad dbil aparece en un diagrama E/R, hay que hacer tres cosas en forma diferente:

La relacin del conjunto entidad dbil W tambin habr de incluir no slo los atributos de W, sino tambin los atributos llave de los restantes conjuntos entidad que contribuyan a formar la llave de W.

Las relaciones en que aparezca el conjunto entidad dbil W habrn de utilizar como llave de Mtodos sus atributos llave, entre ellos los de otros conjuntos entidad que contribuyan a la llave de W.

Cuando se introducen atributos adicionales para construir la llave de un conjunto entidad dbil, se tendr mucho cuidado para no utilizar dos veces un mismo nombre.

3.3 Esquema de una relacin.

Se pueden distinguir dos conceptos ligados a la notacin de la relacin:

Intencin de una relacin: Parte definitoria y esttica de la relacin, es a lo que se le llama esquema de relacin. Es invariable en el tiempo.

Cliente (nombre: int; telfono: varchar(60), CP:varchar(10))

Extensin: Conjunto de tuplas que en un instante determinado, satisfacen el esquema de la relacin y se encuentran almacenadas en la base de datos. Normalmente se le llama simplemente relacin. Cambia en el transcurso del tiempo.

Nombre Telfono CP Esteban Bentez Prez 2654554 72600

BASE DE DATOS


40

Luis Flores Aguilar 2547823 72450 Virginia Prez Ruiz 2356897 78458

Tanto el esquema como las tuplas de una relacin son conjuntos, no listas; y de ah que no importe el orden en que sean presentadas. Se pueden enumerar las tuplas en cualquiera de sus rdenes posibles y la relacin sigue siendo la misma.

Esteban Bentez Prez 2654554 72600

2654554 Esteban Bentez Prez 72600

2654554 72600 Esteban Bentez Prez

A la cantidad de tuplas que existen dentro de la relacin se le conoce como cardinalidad; es decir, es el nmero total de renglones de la relacin.

3.4 lgebra Relacional

El algebra relacional es un lenguaje de consulta procedimental. Consta de un conjunto de operaciones que toman como entrada una o dos relaciones y producen como resultado una nueva relacin.

Las ocho operaciones se agrupan en dos como sigue

Operadores tradicionales: o Unin o Interseccin o Diferencia o Producto Cartesiano.

Operadores Especiales: o Restriccin o seleccin o Proyeccin o Reunin o Divisin

Las operaciones seleccin, proyeccin y renombramiento se denominan operaciones unarias porque trabajan sobre una sola relacin. Las otras operaciones operan sobre pares de relaciones y se denominan por lo tanto binarias.

BASE DE DATOS


41

3.4.1 Operacin de Seleccin o Restriccin.

La operacin de restriccin selecciona tuplas que satisfacen un predicado dado. Se utiliza la letra griega sigma () para denotar la seleccin. El predicado aparece como subndice. La relacin del argumento se da entre parntesis. Por tanto, para seleccionar las tuplas de la relacin prstamo en que la sucursal es hay que escribir

nombre_sucursal= (prstamo)

Si la relacin prstamo es como se muestra a continuacin

Numero_prestamo Nombre_sucursal Importe

P-11 PLAZA DEL SOL 900

P-14 CENTRO 1500

P-15 PLADA DORADA 1500

P-16 PLAZA DORADA 1300

P-18 PLAZA LORETO 2000

La relacin que resultar de la consulta anterior es:




En general, se permiten las comparaciones que utilizan , =, = en el predicado de la seleccin. Adems, se pueden combinar varios predicados en uno mayor utilizando las conectivas y (^) y o (v).

nombre_sucursal= ^importe >1200 (prstamo)

3.4.2 Operacin de Proyeccin.

Supngase que se desea hacer una lista de todos los nmeros del prstamo y del importe de los mismos, pero sin que aparezcan los nombres de las sucursales. La operacin proyeccin permite producir esta relacin. La operacin es unaria que devuelve su relacin de argumentos, excluyendo algunos argumentos. Dado que las relaciones son conjuntos, se eliminan todas las filas duplicadas. Las proyecciones se denotan con la letra mayscula pi (). Se crea una lista de los atributos que se desea que aparezcan en el resultado como subndice. La relacin de argumentos se escribe a continuacin entre parntesis. Por tanto la consulta para crear la lista de todos los nmeros de prstamo y del importe de los mismos puede escribirse como:

numero_prestamo, importe (prstamo)

BASE DE DATOS


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Y la relacin que resulta es:

Numero_prestamo Importe

P-11 900

P-14 1500

P-15 1500

P-16 1300

P-17 1000

P-18 2000

3.4.3 Composicin de operaciones relacionales

Es importante el hecho de que el resultado de una operacin relacional sea tambin una relacin. Considrese la consulta ms compleja hay que escribir:

nombre_cliente ,( colonia_cliente =(Cliente))

Tngase en cuenta, en vez de dar en el argumento la operacin proyeccin el nombre de una relacin se da una expresin que se evala como una relacin.

En general dado que el resultado de la operacin del algebra relacional es del mismo tipo (relacin) que los datos de entrada, las operaciones del algebra relacional pueden componerse para formar una expresin del algebra relacional.

La composicin de operaciones del algebra relacional para formar expresiones es igual a la de las operaciones aritmticas

3.4.4 Operacin Unin

Considrese una consulta para averiguar el nombre de todos los clientes del banco que tienen una cuenta o un prstamo o ambas cosas. Obsrvese que la relacin cliente no contiene esa informacin, dado que los clientes no necesitan tener ni cuenta ni prstamo en el banco. Para contestar a esta consulta hace falta la informacin de las relaciones impositoras y prestatarias que a continuacin se dan:

Nom_cliente Num_cuenta

Oscar C-102

Ral C-103

Joaqun C-104

Martn C-105

Abril C-106

Nom_cliente Num_prestamo

Ramiro P-16

Ral P-17

Joaqun P-18

Sandra P-19

Guillermo P-20

BASE DE DATOS


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Se conoce la manera de averiguar los nombres de todos los clientes con prstamo en el banco

nom_cliente (prestatario)

Tambin se conoce la manera de averiguar el nombre de todos los clientes en el banco:

nom_cliente (impositor)

Para contestar a la consulta hace falta la unin de estos dos conjuntos; es decir, hacen falta todos los nombres de clientes que aparecen en alguna de las dos relaciones o en ambas. Estos datos se pueden averiguar mediante la operacin binaria unin, denotada, como en la teora de conjuntos, por U. por tanto la expresin buscada es:

nom_cliente (prestatario) U nom_cliente (impositor)

La relacin resultante de esta consulta aparece en la siguiente tabla:

Nom_cliente

Abril

Guillermo

Joaqun

Martn

Oscar

Ramiro

Ral

Sandra

Tngase en cuenta que en el resultado hay ocho tuplas, aunque hay cinco prestatarios y cinco impositores distintos. Esta discrepancia aparente se debe a que Joaqun y Ral son ala vez prestatarios e impositores. Dado que las relaciones son conjuntos, se eliminan los valores duplicados.

Obsrvese que en este ejemplo se toma la unin de dos conjuntos, ambos consistentes en valores nom_cliente. En general, se debe asegurar que las uniones se realicen entre relaciones compatibles.

Por lo tanto para que una operacin unin relacin1 U relacin2 sea vlida hay que exigir que se cumplan dos condiciones:

Las relaciones 1 y 2 deben ser de la misma aridad. Es decir, deben tener el mismo nmero de atributos.

Los dominios de los atributos i-simos de relacin1 y de relacin2 deben ser iguales para todo i

BASE DE DATOS


44

3.4.5 Operacin diferencia de conjuntos

Las operaciones diferencias de conjuntos, denotada por ( - ) signo menos , permite buscar las tuplas que estn en una relacin perno no en la otra. La expresin relacin1 relacin2 da como resultado una relacin que contiene las tuplas que estn en relacin1 pero no en la relacin2.

Se puede buscar todos los clientes del banco que tienen abierta una cuenta pero no tienen concedido ningn prstamo escribiendo.

nom_cliente (impositor) _ nom_cliente (prestatario)

La relacin resultante de esta consulta es:

Nom_cliente

Abril

Martn

Oscar

Como en el caso de la operacin de unin, hay que asegurarse de que las diferencias de conjuntos se realicen en relaciones compatibles. Por lo tanto para que la operacin diferencia de conjuntos sea vlida hay que exigir que las relaciones sean de la misma aridad y que los dominios de los atributos i-simos de las relaciones sean iguales.

3.4.6 Operacin Producto Cartesiano.

La operacin denotada por un aspa (x) permite combinar la informacin de cualquiera de dos relaciones. El producto cartesiano de las relaciones r1 y r2 como r1 x r2.

Recurdese que las relaciones se definen como subconjuntos del producto cartesiano de un conjunto de dominios. A partir de esta definicin ya se debe tener una intuicin sobre la definicin del producto cartesiano. Sin embargo, dado que el mismo nombre de atributo puede aparecer tanto en r1 como en r2, hay que crear un esquema de denominacin para distinguir entre ambos atributos. En este caso se logra adjuntando al atributo el nombre de la relacin de la que proviene originalmente. Por ejemplo. El esquema de relacin de r=prestatario x prstamo es:

(prestatario.nom_cliente, prestatario.Num_prestamo, prstamo.nombre_sucursal, prestamo.num_prestamo, prestamo.importe)

Con este esquema se puede distinguir entre prestatario.num_prestamo y prestamo.num_prestamo. Para los atributos que solo aparecen en uno de los dos esquemas se suele omitir el prefijo con el nombre de la

BASE DE DATOS


45

relacin. Esta simplificacin no genera ambigedad alguna. Por tanto, se puede escribir el esquema de la relacin como de r como:

(nom_cliente, prestatario.Num_prestamo, nombre_sucursal, prestamo.num_prestamo, importe)

El acuerdo de denominaciones precedente exige que las relaciones que sean argumentos de la operacin de producto cartesiano tengan nombres diferentes. Esta exigencia causa problemas en algunos casos, como cuando se desea calcular el producto cartesiano de una relacin consigo misma. Se producen un problema similar si se utiliza el resultado de una expresin del algebra relacional en un producto cartesiano, dado que har falta un nombre para la relacin para poder hacer referencia a sus atributos.

Supngase que desea averiguar los nombres de todos los clientes que tienen concedido un prstamo en la sucursal de Plaza Dorada. Se necesita para ello informacin de las relaciones prstamo y prestatario

Prstamo


P-11 PLAZA DEL SOL 900

P-14 CENTRO 1500



P-17 CENTRO 1000

P-18 PLAZA LORETO 2000

Prestatario

Nom_cliente Numero_prestamo

Ramiro P-16

Ral P-17

Joaqun P-15

Sandra P-19

Guillermo P-20

Si se escribe:

nombre_sucursal= (prestatario x prstamo)

Teniendo una relacin que solo atae a la sucursal de Plaza dorada. Sin embargo la columna nom_cliente puede contener clientes que no tengan concedido ningn prstamo en la sucursal mencionada (Si no se ve el motivo por el cual esto es cierto, recurdese que el producto cartesiano toma todos los emparejamientos posibles de una tupla de prestatario con una tupla de prstamo).

Dado que la operacin de producto cartesiano asocia todas las tuplas de prstamo con todas las tuplas de prestatario, se sabe que , si un cliente tiene concedido un prstamo en la sucursal de Plaza Dorada, hay alguna tupla prestatario X prstamo que contiene el nombre y que prestatario.numero_prestamo = prestamo.numero_prestamo. Por tanto si escribimos:

prestatario.numero_prestamo=prestamo.numero_prestamo( nombre_sucursal= (prestatario x prstamo))

BASE DE DATOS


46

Slo se obtienen las tuplas de prestatario X prstamo que corresponden a los clientes que tienen concedido un prstamo en la sucursal de Plaza Dorada.

Finalmente, dado que slo se desea obtener nom_cliente, se realiza una proyeccin:

nom_cliente( prestatario.numero_prestamo=prestamo.numero_prestamo( nombre_sucursal= (prestatario x prstamo)))

BASE DE DATOS


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3.5 Actividad 3 Transformacin al modelo relacional INSTRUCCIONES

Con los problemas planteado en la actividad 2 pgina (29) y siguiendo las reglas de transformacin realice la transformacin al modelo relacional del ejercicio que se le haya asignado


DESCRIPCIN CUMPLE

S NO PORCENTAJE

FORMA



5

Aspectos generales



- Portada - Planteamiento del problema (dado

en el ejercicio 4) - Desarrollo:

Modelo Entidad - Relacin Entidad Relacin Extendido segn sea el caso

- Transformacin al Modelo relacional - Conclusin

20

CONTENIDO

Presentacin Aplica las reglas de transformacin 40


20


5

TOTAL 100

3.6 Actividad 4 Transformacin del ER al Relacional. INSTRUCCIONES

Dados los siguientes planteamientos genere el modelo Entidad Relacin o el modelo E-R extendido y a partir de si diagrama genere el modelo Relacional:

Ejercicio 1:

El departamento de formacin de una empresa desea construir una base de datos para planificar

BASE DE DATOS


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y gestionar la formacin de sus empleados. La empresa organiza cursos internos de formacin de los que se desea conocer el cdigo del curso, el nombre, una descripcin, el nmero de horas de duracin y el costo del curso. Un curso puede tener como prerrequisito haber realizado otro(s) previamente, y, a su vez la realizacin de un curso puede ser prerrequisito de otros. Un curso que es un prerrequisito de otro puede serlo de forma obligatoria o slo recomendable. Un mismo curso tiene diferentes ediciones, es decir, se imparte en diferentes lugares, fechas y con diferentes horarios (intensivo, de maana o de tarde). En una misma fecha de inicio slo puede impartirse una edicin de un curso. Los cursos se imparten por personal de la propia empresa. De los empleados se desea almacenar su cdigo de empleado, nombre y apellidos, direccin, telfono, CURP, fecha de nacimiento, nacionalidad, sexo, salario, as como si est o no capacitado para impartir cursos. Un mismo empleado puede ser docente en una edicin de un curso y alumno en otro curso

Documents

Antologia Base de Datos