GESTIÓN DE LA INFORMACIÓ INFORMACIÓN N MODULO DISEÑANDO UN SISTEMA DE INFORMACIÓN MILLER ALARCÓN / CARLOS ALFONSO ARIAS CANTOS
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MÓDULO 3 DISEÑANDO UN SISTEMA DE INFORMACIÓN
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G r a n c o l o m
CONTENIDO: LECCIÓN 1: Construcción de un Sistema de Datos LECCIÓN 2: Relacionando tablas en el sistema de datos LECCIÓN 3: Implementando un sistema de tablas con Microsoft Excel LECCIÓN 4: Documentando un Sistema de Datos
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OBJETIVOS DEL MÓDULO
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Después de completar este módulo, el estudiante estará en capacidad de: •
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Definir qué es un modelo relacional. Identificar los componentes de un modelo relacional. Identificar los componentes de una tabla. Definir el concepto de clave primaria. Definir el concepto de clave secundaria.
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INTRODUCCIÓN El diseño de un sistema de información, inicia con la definición de un modelo que permita representar una realidad.
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LECCIÓN 1: CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA DE DATOS Después de completar esta lección, el estudiante estará en capacidad de: •
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Definir las características de un modelo relacional. Identificar los componentes de la estructura del modelo relacional. Identificar los operadores del modelo relacional. Identificar las restricciones del modelo relacional.
INTRODUCCIÓN El diseño de base de datos debe reflejar la estructura el problema y/o la necesidad del mundo real, debe proporcionar un acceso eficaz a los datos, debe ser claro, consistente y de fácil comprensión. Se hace necesario identificar las entidades que intervienen en la realidad que se requiere modelar e identificar de forma clara su relación con las demás.
DISCUSIÓN:
QUÉ ES UN MODELO? Un modelo relacional permite representar la información del mundo real, a través de la introducción de los conceptos de las entidades que intervienen, definidas en términos fáciles de entender para un inexperto, la definición de este modelo que permite generar un conjunto de datos estructurado, adicionalmente incorpora mecanismos de consulta, que generan alta disponibilidad de información para la toma de decisiones.
PREGUNTAS:
QUÉ ES UN MODELO? RESPUESTA: Un modelo, dentro del ámbito de Bases de Datos, hace referencia a la representación de la realidad que involucra un proceso, actividad, negocio y/o funcionalidad específica. El modelo relacional es el más utilizado en la actualidad con el fin de modelar problemas reales y efectuar la administración de datos dinámicamente. El autor de los postulados de este modelo en 1970 fue Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California). El modelo está compuesto por:
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Estructura de Datos Reglas para garantizar integridad de la información. Operadores Asociados
DISCUSIÓN: Cuál es la estructura en el Modelo de Datos Relacional?
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La definición de modelo relacional tiene su base en la relación natural que existe entre el elemento básico del modelo y su entorno. El modelo relacional plasma en un computador el esquema definido por entidades y relaciones representadas físicamente en una base de datos como tablas y relaciones semejantes a matrices rectangulares, que almacenan líneas de datos concretas.
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PREGUNTAS: Cuál es la estructura en el modelo de bases de datos relacional?
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Respuesta: La estructura del modelo de datos relacional es la asociación de las entidades a través de sus atributos, definiendo entidades como una clase de objetos o conceptos claramente identificable dentro de la realidad a representar. Una base de datos transaccional es un conjunto de una o más tablas con una estructura de filas y columnas, relacionadas unas con otras a través de atributos en común.
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Composición de las tablas/relaciones:
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Una Tabla o Relación están compuestas por: •
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Columnas: Es el nombre de los atributos que físicamente en la tabla se identifican como campos y su tipo de datos. Filas: Cada fila de la tabla es un registro, que debe garantizarse como único en la tabla. Valor: Es la información contenida en una fila y columna específica dentro de la tabla. Campo Clave: Es la columna de la tabla que contiene un valor único que identifica al registro.
DISCUSIÓN: Qué es una clave primaria?
DISCUSIÓN: Una o varias columnas que identifican de forma única a un registro dentro del total de registros de una tabla es denominado como clave primaria.
PREGUNTAS: Qué es una clave primaria? Respuesta: Es una o varias columnas, que contienen valores que identifican de forma única al registro dentro del conjunto de registros total almacenado en la tabla.
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Debido a que existe la posibilidad de tener más de una columna o conjunto de columnas que cumplan con las características de esta definición, es necesario tener en cuenta el concepto de claves candidatas:
CLAVES CANDIDATAS: Se define como el campo o conjunto de campos que identifican en forma única el registro, son candidatas para ser clave primaria. Pero la selección de la clave primaria se efectúa eligiendo la clave candidata con menor número de columnas.
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DISCUSIÓN:
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Qué es una clave secundaria?
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El establecimiento de una relación entre dos tablas se efectúa a través de la identificación de la columna que es clave primaria de la tabla que es referencia de otra.
PREGUNTAS:
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QUÉ ES UNA CLAVE SECUNDARIA? RESPUESTA:
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Es el conjunto de uno o más atributos (columnas) que son clave primaria en otra tabla.
LECCIÓN 2: RELACIONANDO TABLAS EN EL SISTEMA DE DATOS Después de completar esta lección, el estudiante estará en capacidad de: •
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Representar entidades. Representar relaciones. Enlazar Atributos de entidades o relaciones. Identificar el grado de una relación. Identificar la cordialidad de una relación.
INTRODUCCIÓN Un sistema de base de datos debe contemplar y garantizar la consistencia de la información almacenada, para lograr este propósito se hace necesario la definición exacta de la forma en que se relacionan las entidades dentro del modelo, para ello se identifican los atributos que esta asociación con otras entidades.
QUÉ ES UNA RELACIÓN? El modelo relacional tiene su estructura fundamentalmente en las relaciones que se generan entre las entidades que conforman el modelo. Estas relaciones pueden considerarse como el concepto lógico de un conjunto de datos, conformado por los atributos comunes a dos o más entidades.
PREGUNTAS: QUÉ ES UNA RELACIÓN?
RESPUESTA: Una relación es una tabla con columnas y filas, dentro de la percepción de la base de datos como el conjunto de tablas. Las relaciones almacenan información sobre los objetos que representan en la base de datos. Los elementos de una relación son las filas de la tabla. Una relación representa interdependencia de cualquier tipo entre entidades, se representa mediante un rombo con una etiqueta en el interior que describe a la relación mediante un verbo.
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Propiedades de las relaciones: ! !
! ! ! !
Cada relación tiene un nombre y éste es distinto del nombre de todas las demás. Los valores de los atributos en cada fila toma un solo valor, concepto de relaciones normalizadas. No hay dos atributos que se llamen igual. El orden de los atributos no es relevante, los atributos no están ordenados. Cada fila es distinta de las demás: no hay filas duplicadas. El orden de las filas no es relevante: las filas no están ordenadas.
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DISCUSIÓN:
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Cuál es el grado y cardinalidad de una relación?
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El modelo relacional tiene su estructura fundamentalmente en las relaciones que se generan entre las entidades que conforman el modelo. Estas relaciones pueden considerarse como el concepto lógico de un conjunto de datos, conformado por los atributos comunes a dos o más entidades.
PREGUNTAS: •
Qué es el grado de una relación?
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Qué es la cardinalidad de una relación?
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El grado de una relación es el número de atributos de la relación. La cardinalidad de una relación: Indica el número de registros que conforman la relación. Qué son las condiciones del modelo?
DISCUSIÓN: Las condiciones, también llamadas restricciones, permiten definir las reglas que restringen datos que pueden ser almacenados en la base de datos. Las restricciones no son parte formal del modelo relacional, pero es necesario tenerlas en cuenta, con el fin de garantizar información consistente y mayor organización de los datos.
PREGUNTAS: Qué son las condiciones del modelo?
RESPUESTA: Una restricción es una condición que obliga al cumplimiento de reglas para almacenamiento de información en la base de datos. Es una condición que debe ser cumplida por una relación específica.
TIPOS DE RESTRICCIONES: RESTRICCIÓN DE CLAVE: Se especifican las claves de cada relación, la clave primaria. RESTRICCIÓN DE INGRIDAD DE ENTIDADES: Establece que ningún valor de clave primaria puede ser nulo, ya que el valor de nulo no permite identificar el registro y menos como único.
RESTRICCIONES DE INTEGRIDAD REFERENCIAL: Se especifica entre dos relaciones con el fin de mantener la consistencia entre los registros de las dos relaciones. El registro de una relación que haga referencia a otra relación debe referirse a un registro que obligatoriamente debe existir en la relación referenciada. Esta restricción permite el manejo de clave secundaria o foránea definida en la lección nro. 1 de este módulo.
LECCIÓN 3 IMPLEMENTANDO UN SISTEMA DE TABLAS Después de completar esta lección, el estudiante estará en capacidad de: • • •
Identificar un sistema de tablas. Identificar los componentes de una base de datos. Identificar los tipos de información en los campos.
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Construir una base de datos simple
INTRODUCCIÓN: Un sistema de tablas es uno de los componentes de una base de datos. P o l i t é c n i c o
Su buen entendimiento, diseño y aplicación depende que su implementación y funcionamiento tenga éxito. Para esto es necesario conocer puntos importantes que llevaran a su correcta implementación, descritos a lo largo de esta lección.
QUÉ ES UN SISTEMA?
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Es una colección de componentes u objetos que llevan una estructura y organización definida para el cumplimiento de funciones sincronizadas o un bien común.
PREGUNTA:
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Que es un sistema de tablas?
RESPUESTA:
Un sistema de tablas es un conjunto de tablas organizadas y parametrizadas que junto con otros componentes, conforman una base de datos. Este sistema tiene funciones compartidas y tiene como objetivo principal el almacenamiento de datos ordenados en tablas por medio de registros.
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La figura visualiza la forma en que un sistema de tablas se representa junto a sus
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relaciones que unen a cada una de ellas.
DISCUSIÓN:
CUALES SON LOS TIPOS DE DATOS? Una tabla, como objeto de base de datos, posee atributos definidos por su tipo. Recordemos que el conjunto de los atributos de una tabla, reúnen características que podrían definir el nombre de la tabla. La estructura de un atributo de una tabla es la siguiente:
PREGUNTA: Cuales son los parámetros de los atributos de tablas?
RESPUESTA: Los parámetros de los atributos varían de acuerdo al programa que los implemente. Los más generales e importantes se presentan a continuación.
Los tipos de datos varían de acuerdo al programa de implementación. A continuación definimos los más generales. !
TEXTO: TEXTO O
Para introducir caracteres alfa-numéricos. (Cadenas de conjunto de palabras). 11
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NUMÉRICO: PROGRAMAS
Para introducir valor numéricos únicamente. Algunos separan los tipos de datos en números enteros y/o decimales.
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VERDADERO/FALSO: Representan valores binarios en el sistema. Verdadero o FALSO. Algunos programas lo manejan como 0 (falso) y 1(verdadero).
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FECHA/HORA: Representan valores de fechas y horas en formatos ESTABLECIDOS Independientes.
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OBJETOS: Representan otros objetos definidos en caracteres ESPECIALES TALES Como imágenes, videos, música, etc. Normalmente estos poseen un tamaño extenso.
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DISCUSIÓN: Que es una base de datos? Una base de datos permite almacenar datos, que pueden ser utilizados para el análisis, estadísticas, elaboración de reportes y posteriormente conclusiones y toma de decisiones gracias a su contenido organizado.
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PREGUNTA: 1.Qué es una base de datos?
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RESPUESTA: Es un conjunto de información relacionada que se encuentra estructurada y necesariamente ordenada. Ésta se agrupa por medio de entidades o tablas relacionadas direccionalmente entre si. Una base de datos posee las siguientes características: • • • • • •
Independencia lógica de los datos. Acceso concurrente de múltiples usuarios. Integridad en los datos almacenados. Seguridad en el acceso y los datos. Respaldo y recuperación de los datos. Acceso desde múltiples lenguajes de programación.
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2. Como hacer una base de datos?
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RESPUESTA: Lo primero es construir el modelo relacional haciendo un análisis respectivo, seguido de implementarlo en un SGBD (Sistema Gestión de Bases de Datos). 3. Qué es un Sistema Gestión de Bases de Datos?
RESPUESTA: Un SGBD es un software específico que se dedica a la interacción de una base de datos con el usuario, incluyendo la definición de los datos, lenguaje de manipulación de estos y funciones especificas que procesan objetivos precisos.
LECCIÓN 4: DOCUMENTANDO UN SISTEMA DE DATOS Después de completar esta lección, el estudiante estará en capacidad de: ! ! ! !
Comprender la importancia de realizar el diccionario de datos. Realizar un diccionario de datos a partir del sistema relacional Realizar e implementar un sistema de tablas a partir del diccionario de datos Comprender las características del diccionario de datos.
INTRODUCCIÓN Una de las etapas más importantes de la elaboración de un sistema de datos, es la documentación de esta, pues de esto depende de la escalabilidad del producto. Permite comprender la implementación que se hizo posiblemente a manos de otra persona, además de la continuación con nuevas características que mejoren el sistema o simplemente un cambio en el negocio. Dentro de esta documentación, en un sistema de datos es inevitable el conocimiento del diccionario de datos.
QUE ES LA DOCUMENTACIÓN DE UN SISTEMA? Discusión: La documentación de sistemas es el conjunto de información que nos dice la forma en que esta realizado el sistema, su estructura, como se hace y para qué se hace. Explica además los conceptos básicos, técnicos y avanzados sobre la operación del sistema.
PREGUNTAS: 1. Por qué es importante documentar el sistema de datos?
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Respuesta: Es importante porque ésta garantiza el mantenimiento permanente del sistema para futuras versiones, actualizaciones o modificaciones dependiendo de la necesidad del negocio. 2. Como se documenta un sistema de datos? P o l i t é c n i c o
RESPUESTA: Algunos software o SGBD documentan el sistema de datos automáticamente. En caso contrario es necesario hacerlo manualmente especificando las características de cada tabla, cada relación, cada clave, entre otros. A esta documentación se le llama Diccionario de datos.
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DISCUSIÓN:
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QUE ES UN DICCIONARIO DE DATOS? Proporciona información sobre la descripción del sistema en cuestión. Describe además, cada uno de los objetos que componen el sistema como tal: tablas o entidades, atributos, claves primarias, claves secundarias, entre otros. Este diccionario debería permitir la construcción del sistema a partir de la documentación completa. Un diccionario de datos puede tener información como: ! ! ! !
Diseño de bases de datos Procedimientos que se aplican a las tablas. Permisos de ingresos a los usuarios y restricciones. Funciones que se aplican a las tablas.
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Dentro de la información que se debe manejar en un diccionario de datos se encuentra: !
NOMBRE DE LOS DATOS: ELEMENTO, DIFERENTE
El nombre del dato se usa para identificar al
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de otros. Debe ser significativo y entendible. !
DESCRIPCIÓN DE LOS DATOS: DEBE
Describe lo que representa el dato de forma partirse que el lector no conoce el funcionamiento del negocio ni del sistema por lo que debe ser claro y conciso.
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ALIAS:
Para evitar repetir el dato cuando se usa frecuentemente, se dispone el alias para que además se evite la confusión entre nombres.
LONGITUD DE CAMPO: EQUIPO.
Utilizado para limitar el espacio que se consumirá en el Por ejemplo: El atributo teléfono de la tabla CLIENTES, debe ser un texto de longitud de 10 caracteres como máximo.
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VALORES DE LOS DATOS: Usado en algunos casos para restringir, limitar o sobreponer valores cuando se ingresen. Por ejemplo: El atributo consecutivo de la tabla FACTURA debe llevar el prefijo Fobligatoriamente.
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