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DISEÑO LÓGICO: MODELO RELACIONAL

• Introducción al modelo relacional

Una base de datos relacional es una colección de elementos de datos organizados en un conjunto de tablas formalmente descritas desde la que se puede acceder a los datos o volver a montarlos de muchas maneras diferentes sin tener que reorganizar las tablas de la base. 
1) La estructura, que debe permitir representar la información que nos interesa del mundo real.
2) La manipulación, a la que da apoyo mediante las operaciones de actualización y consulta de los datos.
3) La integridad, que es facilitada mediante el establecimiento de reglas de integridad; es decir, condiciones que los datos deben cumplir.

El modelo relacional es una forma de representar objetos o estructuras de una base de datos. Este modelo además de permitir definir la estructura de una tabla, permite especificar diferentes reglas que cumplen las columnas de la misma.

El modelo relacional es un modelo de datos y, como tal, tiene en cuenta los tres aspectos siguientes de los datos:

El modelo relacional está basado en el uso de relaciones. Las relaciones permiten representar conjuntos de entidades y conjuntos de relaciones del modelo E-R. Cada relación puede pensarse como una tabla compuesta por filas o tuplas. Cada tupla está compuesta por una serie de atributos y representa una entidad.

                                          

• Elementos del modelo     

•    - TABLAS: Son estructuras encargadas de alojar la informacion de la base de datos.

• - CAMPOS: Son cada una de las columnas de una tabla, cada campo almacena un dato en concreto.

• - REGISTROS: Cada una de las filas de la tabla que agrupa toda la informacion de un mismo elemento.

• - RELACIONES: Son los vinculos establecidos entre as diferentes tablas que permiten trabajar con los datos de todas ellas, como si estuvieran en una sola.

• - CONSULTA:Mediante el uso de consulta se puede extraer informacion concreta aunque la misma provenga de varias tablas.

• - CLAVES: Es un campo cuyo contenido no puede estar duplicado en la misma tabla y permite identificar a cada registro de manera univoca.

• - FORMULARIOS: Son ventanas que permiten trabajar de manera comoda sobre el contenido de varias tareas simultaneamente.

• - INFORMES: De la base de datos se adquiere la informacion y se imprime, o atra vez de un pantallaso.                                                                                     
•                       

Estructura de la base de datos relacionales

• Definición de una Base de datos relacional.

Una base de datos relacional es una colección de elementos de datos organizados en un conjunto de tablas formalmente descritas desde la que se puede acceder a los datos o volver a montarlos de muchas maneras diferentes sin tener que reorganizar las tablas de la base. 

Las bases de datos relacionales están constituidas por una o más tablas que contienen la información ordenada de una forma organizada. Cumplen las siguientes leyes básicas:

• Generalmente, contendrán muchas tablas.

• Una tabla sólo contiene un número fijo de campos.

• El nombre de los campos de una tabla es distinto.

• Cada registro de la tabla es único.

• El orden de los registros y de los campos no está determinados.

• Para cada campo existe un conjunto de valores posible.

• Estructura de datos relacionados.

Una base de datos relacional consiste en un conjunto de tablas, a cada una de las cuales se le asigna un nombre exclusivo. Cada fila de la tabla representa una relación entre un conjunto de valores. Dado que cada tabla es un conjunto de dichas relaciones, hay una fuerte correspondencia entre el concepto de tabla y el concepto matemático de relación, del que toma su nombre el modelo de datos relacional. 

Estructura básica                                                                                                         Considérese la tabla cuenta. Tiene tres cabeceras de columna: número-cuenta, nombre-sucursal y saldo. Siguiendo la terminología del modelo relacional se puede hacer referencia a estas cabeceras como atributos. Para cada atributo hay un conjunto de valores permitidos, llamado dominio de ese atributo. Para el atributo nombre-sucursal, por ejemplo, el dominio es el conjunto de los nombres de las sucursales.

• TABLAS: son esencialmente relaciones.

• ATRIBUTOS: son las cabeceras de las tablas.

• DOMINIO: es el conjunto de valores que toma un atributo.

• TUPLAS: son cada una de las líneas que contiene una tabla.

• CLAVE PRIMARIA: atributo o conjunto de atributos de una relación que identifican inequívocamente a una tupla.

• Requisitos para que una clave primaria lo sea:

• Unicidad: el valor de la clave primaria de una tupla, no se puede repetir.

• Minimalidad: si el PK (Primary Key) es compuesto, no se podrá eliminar ninguno de sus componentes.

• CLAVE FORÁNEA O EXTERNA: atributo o conjunto de atributos que son clave primaria en otra relación o tabla.

• Relaciones en la base de datos

Otro elemento fundamental en toda base de datos relacional, como lo es el Access, son las relaciones.
Es importante identificar, cuando corresponda, cuáles son las relaciones existentes entre las tablas y cuál es su característica.
La relación representa una asociación establecida entre campos comunes (columnas) en dos tablas.
En la siguiente representación se indica que cada PROFESOR dicta una materia y el dominio de los códigos de materia se encuentra en la tabla MATERIA.

              

• Propiedades de la relación.

• La relación tiene un nombre distinto de los demás nombres de relación del esquema relacional.

• Cada celda de la relación contiene exactamente un valor atómico (único).

• Cada atributo tiene un nombre distintivo.

• Los valores de un atributo pertenecen todos al mismo dominio.

• Cada tupla es diferente; no hay tuplas duplicadas.

• El orden de los atributos no tiene importancia.

• El orden de las tuplas no tiene importancia, teóricamente.

• Dominios

Un dominio describe un conjunto de posibles valores para cierto atributo. Como un dominio restringe los valores del atributo, puede ser considerado como una restricción. Matemáticamente, atribuir un dominio a un atributo significa "cualquier valor de este atributo debe ser elemento del conjunto especificado".

Distintos tipos de dominios son: enteros, cadenas de texto, fecha, no procedurales, etc.
Cada tabla puede tener uno o más campos cuyos valores identifican de forma única cada registro de dicha tabla, es decir, no pueden existir dos o más registros diferentes cuyos valores en dichos campos sean idénticos. Este conjunto de campos se llama clave única. Pueden existir varias claves únicas en una determinada tabla, y a cada una de éstas suele llamársela candidata a clave primaria.

• Claves relacionales 

• Clave principal

La clave candidata seleccionada para identificar las tuplas de forma unívoca dentro de la relación.

• Claves alternativas

Las claves candidatas que no han sido seleccionadas para ser claves principales.

• Clave externa

Un atributo o conjunto de atributos dentro de una relación que se corresponde con la clave candidata de alguna (posiblemente la misma) relación.

                                

Restriccion de integridad

• Valores nulos 

Representa un valor para un atributo que es actualmente desconocido o no es aplicable a esta tupla.
Representa la ausencia de valor y no es lo mismo que un valor numérico cero o una cadena de texto llena de espacios, dado que estos son valores.

• Integridad de entidad

En una relación base ningún atributo de la clave principal puede ser nulo.

• Integridad referencial

Si hay una clave externa en una relación el valor de la clave externa debe corresponderse con el valor de una clave candidata de alguna tupla en su relación de origen o el valor de la clave externa debe ser completamente nulo.

                         

• Otras restricciones

Dada la diversidad de sistemas de información, existen propiedades que no se pueden expresar con los cuatro tipos de restricciones de integridad proporcionados en el Modelo. 

Para expresar estas propiedades se puede utilizar, durante el diseño de la base de datos, un lenguaje de tipo lógico como el que se ha mostrado en el apartado 2.3.2. En el lenguaje estándar SQL, exiten sentencias que permiten definir cualquier restricción de integridad de forma declarativa, es decir por medio de una fórmula lógica.

La definición de una relación en el esquema de la base de datos, se puede enriquecer con la definición de los siguientes tipos de restricciones:VNN: restricción de valor no nulo,UNI: restricción de unicidad,CAj: clave ajena (incluyendo directriz de restauración de la integridad),CP: clave primaria, y restricciones de integridad generales.

Lenguaje de manipulación de datos.

Lenguaje de Manipulación de Datos 

Un lenguaje de manipulación de datos (Data Manipulation Language, o DML en inglés) es un lenguaje proporcionado por el sistema de gestión de base de datos que permite a los usuarios llevar a cabo las tareas de consulta o manipulación de los datos, organizados por el modelo de datos adecuado.  El lenguaje de manipulación de datos más popular hoy día es SQL, usado para recuperar y manipular datos en una base de datos relacional.

• Algebra relacional

Se llama álgebra relacional a un conjunto de operaciones simples sobre tablas relacionales, a partir de las cuales se definen operaciones más complejas mediante composición. Definen, por tanto, un pequeño lenguaje de manipulación de datos.
El elemento fundamental del modelo relacional de bases de datos es la tabla relacional. Una tabla relacional es una representación extensional de una relación definida sobre un cierto dominio. Así, son ejemplos de tablas:

                

• Calculo Relacional

El Cálculo Relacional se basa en la lógica de primer orden. Hay dos variantes del cálculo relacional:

• El Cálculo Relacional de Dominios (DRC), donde las variables esperan componentes (atributos) de las tuplas.
• El Cálculo Relacional de Tuplas The Tuple Relational Calculus (TRC), donde las variables esperan tuplas.

Referencia:

http://searchdatacenter.techtarget.com/es/definicion/Base-de-datos-relacional

http://html.rincondelvago.com/base-de-datos-relacional.html

http://bdiesgc.wikispaces.com/Estructura+de+datos+relacional

http://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_relacional

http://es.slideshare.net/videoconferencias/bases-de-datos-capiii-el-modelo-relacional

Base de datos

Objetivos:

• Conocer el concepto de bases de datos y sus características principales. 
•  Conocer el concepto de sistema de gestión de bases de datos, sus componentes y funciones
•  Conocer los mecanismos y estrategias para el control de la integridad (calidad) y la seguridad (privacidad) en bases de datos.

¿Qué es una base de datos?

Una base de datos es un conjunto de datos informativos organizados en un mismo contexto para su uso y vinculación.

Se le llama base de datos a los bancos de información que contienen datos relativos a diversas temáticas y categorizados de distinta manera, pero que comparten entre sí algún tipo de vínculo o relación que busca ordenarlos y clasificarlos en conjunto.

El término base de datos comenzó a utilizarse casi exclusivamente en referencia a bases construidas a partir de software informático, que permiten una más fácil y rápida organización de los datos. Las bases de datos informáticas pueden crearse a partir de software o incluso de forma online usando Internet. 

Sistema de base de datos

¿Qué es un sistema de base de datos?

Un sistema de base de datos es aquel que almacena datos que están relacionados.

Es un repositorio en donde guardamos información integrada que podemos almacenar y recuperar.

 Un conjunto de información almacenada en memoria auxiliar que permite acceso directo y un conjunto de programas que manipulan esos datos

Componentes de una Base de Datos:

Hardware: constituido por dispositivo de almacenamiento como discos, tambores, cintas, etc.

Software: que es el DBMS o Sistema Administrador de Base de Datos.

Datos: los cuales están almacenados de acuerdo a la estructura externa y van a ser procesados para convertirse en información.

                                    

Ventajas y desventajas de la base de datos

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de una base de datos?

Las ventajas son:

Los Datos	Independencia de estos respecto de los tratamientos y viceversa. Mejor disponibilidad de los mismos. Mayor eficiencia en la recogida, codificación y entrada.
Los Resultados	Mayor coherencia. Mayor valor informativo. Mejor y más normalizada documentación de la información.
Los Usuarios	Acceso más rápido y sencillo de los usuarios finales. Más facilidades para compartir los datos por el conjunto de los usuarios. Mayor flexibilidad para atender a demandas cambiantes.

Las Desventajas son:

La implantación	Costosa en equipos (lógico y físico). Ausencia de estándares. Larga y difícil puesta en marcha. Rentabilidad a mediano plazo.
Los usuarios	Personal especializado. Desfase entre teoría y práctica.

Estructura de una base de datos

¿Qué es una estructura de base de datos?

La estructura de una base de datos hace referencia a los tipos de datos, los vínculos o relaciones y las restricciones que deben cumplir esos datos (integridad de datos y redundancia de datos).

Sistema Gestor de base de datos

SYBASE

Sybase Inc. (NYSE: SY) es una compañía líder en el desarrollo y expansión de tecnología innovadora para la movilización de información. Desde su fundación en Berkeley, California (EE.UU.), en 1984, Sybase se ha ganado la confianza de muchas de las compañías más importantes del mundo por su habilidad en la gestión de información. Sybase ha creado una tecnología que permite una empresa sin cables para nuestros clientes y socios mediante soluciones de software de integración y desarrollo, infraestructura móvil y de empresa.

Características „ 

• Sybase IQ es un servidor analítico que opera en hardware y sistemas operativos estándar, enfocado de forma especial a la inteligencia de negocios. „ 
• La combinación de la fuerza de SAP con el excelente desempeño en consultas y eficiencia en el almacenamiento de datos estructurados y no-estructurados de Sybase IQ permiten a las empresas lograr una significativa reducción de tiempo y costos, además de optimizar la capacidad de almacenamiento. „
•  Sybase IQ es un servidor analítico con un sistema patentado de almacenamiento y administración, creado de forma especial para acelerar el tiempo de respuesta de soluciones de inteligencia de negocios, emisión de informes y data warehouse.
• „ En las consultas ad hoc, el tiempo de respuesta de Sybase IQ es hasta 100 veces más rápido que el de las bases de datos tradicionales. La compactación de los datos en hasta 70% cuando son almacenados en el Sybase IQ reduce los costos operacionales y amplía la escalabilidad para cientos de diferentes fuentes de datos, miles de usuarios y un volumen ilimitado de datos. 

Ventajas „ 

• Rapidez – Consultas hasta 100 veces más rápidas que un sistema de gestión de base de datos (SGBD) tradicional. „ 
• Menor costo total de propiedad – Usa algoritmos sofisticados de compresión que reducen el volumen de almacenamiento hasta en un 70 por ciento, comparado con un SGBD tradicional. „
• Facilidad de uso – Más fácil de mantener que aplicaciones empresariales tradicionales de almacén de datos; no requiere de afinamiento intensivo. 
• „ Escalabilidad – Ofrece escalabilidad de usuarios y datos casi lineal, para grandes volúmenes de usuarios y datos. También soporta multiplexación, especialmente en ambientes GNU/Linux en donde la escalabilidad a nivel de CPU puede ser limitada. „
• Flexibilidad – Sybase IQ viene empaquetado en diferentes ediciones, dependiendo de las necesidades de procesamiento de consultas de la organización. „
• Verdadera seguridad completa-Las opciones de codificación segura de 128 bits dan como resultado una seguridad completa que satisface las necesidades de los clientes en los sectores preocupados por la privacidad, como el sector sanitario y los servicios sanitarios. „ 
• Sybase- soporta los sistemas operativos HP, Microsoft Windows, Linux.

Desventajas „

• Sybase es muy popular como gestor de base de datos, pero no es el gestor usual que podemos tener en casa o en una pequeña empresa. Es un gestor orientado a las grandes corporaciones y una de sus principales bazas es su enorme seguridad, ya que es un producto sobre el que no suelen aparecer muchas vulnerabilidades. „ 
• No sólo por el hecho de que tanto Sybase como Oracle son productos complejos de por sí, sino por el hecho de que el patrón específico de auditoria cambia radicalmente para ambos sistemas. 

Preguntas sobre base de datos

1.  ¿Cuál es la diferencia entre una base de datos y un sistema de programación de base de datos?  La diferencia es la siguiente: Una base de datos es un conjunto de información organizada en una memoria ya sea de un ordenador o computadora lo que permite el acceso directo y facilidad de mantenimiento mientras que un sistema de programación de base de datos es un conjunto de programas o aplicaciones que permiten trabajar con bases de datos. 2.                 ¿Qué es un formulario? Presente un ejemplo. Un formulario es una pieza de papel que contiene datos y espacios en blanco para registrar información variable, el cual tendrá diferente utilización según el área funcional a la cual pertenezca. Puede considerarse también como un instrumento de trabajo cuyo objetivo es trasportar información para simplificar y facilitar el desarrollo de los procedimientos administrativos. En ellos se imprime información constante y que tiene una serie de espacios para asentar información variable. Es todo papel que contenga información, texto, epígrafes, impresos o en blanco para rellenarlos posteriormente. Ejemplo: El campo "Nombre" se espera que sea llenado con un nombre, el campo "año de nacimiento", se  espera que sea llenado con un número válido para un año, etc. Los formularios presentan una visión ordenada de múltiple información sobre algo, y son útiles para llenar bases de datos. 3. ¿Qué es una consulta? Las consultas son una forma de buscar y recopilar información de una o más tablas  para conseguir información detallada de una base de datos. Al crear una consulta en Access 2010, defines condiciones específicas de búsqueda para encontrar, exactamente, la información que deseas. 4. ¿Porque la extracción de datos con frecuencia es útil en la toma de decisiones de una empresa? La extracción de datos con frecuencia es útil en la toma de decisiones de una empresa debido a que al obtener conocimiento del negocio una vez capturada la información de todas las áreas en la empresa, es posible establecer estrategias y determinar cuáles son las fortalezas y las debilidades. Un software de base de datos de negocios dependerá únicamente del éxito de su uso en beneficio de "x" empresa; si ésta empresa es capaz de incrementar su nivel financiero, administrativo y sus decisiones mejoran la actuación de la empresa, el software seguirá presente por mucho tiempo, en caso contrario será sustituido por otro que aporte mejores y más precisos resultados. 5.   ¿Porque se podría decir que internet es una súper base de datos? Se podría decir que internet es una súper base de datos ya que es la mayor que existe en la actualidad porque es una enorme entidad capaz de almacenar datos y recuperarlos con ciertos mecanismos fiables ya que la red lo permite en muy poco tiempo y sin demasiado esfuerzo. Este es el objetivo que persiguieron los primeros formalismos para bases de datos. Sin embargo, Internet no parece seguir una estructura definida ya que tiene desorganizada su información. Según eso, y aceptando la definición de base de datos como recopilación de información estructurada, no se puede decir que Internet sea una base de datos. Referencia: http://www.monografias.com/trabajos93/formularios/formularios.shtml#ixzz3XVotvujF http://www.gcfaprendelibre.org/tecnologia/curso/access_2010/disenar_busquedas_o_consultas/1.do http://introbdd.blogspot.com/2015/04/por-que-la-extraccion-de-datos-con.html http://nosololinux.com/2006/04/07/%C2%BFes-internet-una-base-de-datos/