Tema Nº1: BASES DE DATOS
Capítulo Nº2: MODELO CONCEPTUAL DE DATOS
Unidad Nº1: Diseño de Base de Datos
Objetivo:
- Entender qué es un modelo conceptual de datos y su finalidad.
- Conocer los elementos del modelo conceptual.
- Entender las definiciones y propiedades acerca de las relaciones.
- Entender las propiedades de los identificadores.
- Entender las propiedades de las relaciones N:N
- Entender la equivalencia del modelo conceptual al modelo físico de ACCESS.
Tiempo de estudio:
40 minutos aproximados.
ÍNDICE
TEMA PÁGINA
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 2
1. VISTAS LÓGICA Y FÍSICA DE LOS DATOS .................................................................. 2
2. DISEÑO DE BASES DE DATOS .................................................................................. 2
2.1. DISEÑO CONCEPTUAL O MODELO LÓGICO ............................................................. 3
A. VALOR ................................................................................................................... 3
B. VARIABLE .............................................................................................................. 3
C. DATO .................................................................................................................... 3
D. ATRIBUTO .............................................................................................................. 3
E. ENTIDAD ............................................................................................................... 4
F. OCURRENCIA ......................................................................................................... 4
G. RELACIÓN .............................................................................................................. 4
2.1.1. CARDINALIDAD O MULTIPLICIDAD DE UNA RELACIÓN ENTRE DOS ENTIDADES ....... 6
3. ARIEDAD (GRADO) DE UNA RELACIÓN ...................................................................... 7
4. CARACTERÍSTICAS DE LOS ATRIBUTOS..................................................................... 8
5. ATRIBUTOS IDENTIFICADORES ................................................................................ 9
6. ATRIBUTOS FORÁNEOS ......................................................................................... 10
7. DEFINICIÓN O REGLA PRINCIPAL SOBRE RELACIONES N:N ....................................... 11
8. SIMBOLOGÍA A USAR PARA EL DISEÑO LÓGICO DE DATOS ....................................... 13
9. CONCLUSIÓN FINAL DE LOS MODELOS CONCEPTUALES DE DATOS: ........................... 13
10. MODELO FÍSICO DE DATOS (MODELO DE RELACIÓN DE ACCESS) ........................... 14
11. SIMBOLOGÍA DEL MODELO FÍSICO DE DATOS ...................................................... 14
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 2 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
INTRODUCCIÓN
1. Vistas lógica y física de los datos
Tal vez la diferencia más grande entre un DBMS y la organización tradicional de archivos
es que el primero separa las vistas lógica y física de los datos, de modo que ni el
programador ni el usuario final tienen que saber dónde y cómo están almacenados
realmente los datos.
El concepto de base de datos distingue entre las vistas lógica y física de los datos. La
vista lógica presenta los datos tal como los percibirían los usuarios finales o especialistas
de negocio mientras que la vista física muestra cómo los datos están realmente
organizados y estructurados en los medios de almacenamiento físicos.
2. DISEÑO DE BASES DE DATOS
Creación de una base de datos
Para crear una base de datos es preciso efectuar dos ejercicios de diseño: un diseño
conceptual y un diseño físico.
El diseño conceptual o lógico de una base de datos es un modelo abstracto de la base de
datos desde una perspectiva de negocios, mientras que el diseño físico muestra cómo se
acomoda realmente la base de datos en el DBMS. El diseño físico de bases de datos es
como quedará la Base de Datos en el producto final; en nuestro caso ACCESS, mientras
que el diseño lógico requiere una descripción detallada de las necesidades de información
de negocios de los usuarios finales de la base de datos. Idealmente, el diseño de bases
de datos formará parte de un proyecto de planificación de datos general que abarque
toda la organización.
El diseño conceptual de la base de datos describe la forma en que se agruparán los
elementos de información de la base de datos. El proceso de diseño identifica las
relaciones entre los elementos de información, así como la forma más eficiente de
agrupar los elementos para satisfacer las necesidades de información. El proceso también
identifica los elementos de información redundantes y los grupos de elementos de
información que requieren programas de aplicación específicos. Los grupos de datos se
organizan, refinan y perfeccionan hasta que surge la vista lógica general de las relaciones
entre todos los elementos de información de la base de datos.
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 3 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
2.1.Diseño Conceptual o Modelo Lógico
El paradigma de los datos se orienta a analizar, modelar e implementar soluciones
informáticas basadas en los datos y que consta en una serie de definiciones.
a. Valor
Es un elemento que tiene la característica de ser constante numérica o alfabética.
Ejemplo:
V1= {“café”, “negro”, “Blanco”, “rojo”}
V2= {23, 15, 48}
b. Variable
Es un elemento que puede tomar valores de un conjunto de valores.
Ejemplo:
Variables= {Edad, color, Patente, sexo}
c. Dato
Es la asociación de un valor a una variable, por lo tanto es un par ordenado (variable,
valor)
Ejemplo:
(Sexo, „M‟)
(Edad, 32)
(Color, „rojo‟)
Por lo tanto podríamos decir que el Conjunto de Variable X Conjunto de Valores = DATO.
d. Atributo
El atributo es una propiedad o característica que permite “caracterizar” a un objeto.
- Siempre un objeto poseerá un conjunto infinito de
propiedades o atributos.
- Un atributo es una variable por cuanto puede asumir
valores.
Ejemplo:
Sexo
Edad
Profesión Propiedad de un objeto.
Estado civil
Nombre
-------------------
Atributo
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 4 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
e. Entidad
Es cualquier objeto conceptual o de características físicas o de tipo humano que
posee atributos.
Ejemplo:
- A nivel humano
Alumno
Cliente
Proveedor
Medico
Paciente
Profesor
- A nivel Conceptual
Universidad
Asignatura
Vuelo
Carrera universitaria
Atención Médica
- A nivel Físico
Factura
Guía de Despacho
Producto
Vehiculo
Animal
En resumen las entidades deben ser genéricas por ejemplo: “Juan Perez” no es una
entidad; en cambio “Alumno” si es una entidad porque posee atributos.
f. Ocurrencia
Es el resultado de asociar los valores a los respectivos atributos de una entidad.
Ejemplo:
Entidad Automóvil
Atributos Valores
Patente „XY-2980‟
Marca „Audi‟ Valor de “una” ocurrencia de una entidad.
Modelo 3200
Año 2008
Color „Rojo‟
g. Relación
Es un vínculo que es posible establecer entre diversos objetos
Objeto 1 Objeto 2
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 5 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
Todo objeto tiene relación con otros objetos. Y esta relación puede ser implícita o
explicita.
Ejemplo:
Nombre María
Las relaciones se pueden establecer entre:
- entidades con entidades.
o Ejemplo: cliente con producto
- Entidades con atributos.
o Ejemplo: Cliente con Rut, Cliente con nombre, Cliente con dirección, etc.
- Atributos con valores.
o Ejemplo: Sexo = „M‟ nombre= „Maria‟
OBS:
Estudiaremos las relaciones entre entidades.
Ejemplo:
Padece
Compra
Matrimonio
En estos casos “Padece”, “Compra” y “matrimonio” son nombres de las relaciones.
Por lo general las relaciones representan acciones dentro de un modelo lógico.
Paciente Enfermedad
Cliente Producto
Esposo Esposa
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 6 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
2.1.1. Cardinalidad o multiplicidad de una relación entre dos entidades
Mide la cantidad de ocurrencias que se relacionan entre las dos entidades.
Ex Ey
Ocurrencias de Ex Ocurrencias de Ey
Existen tres tipos de relaciones de ocurrencias que estudiaremos: 1:1; 1:N o N:1
y N:N
a. 1:1 En este caso una ocurrencia de Ex se relaciona con una ocurrencia de Ey. Y
otra ocurrencia de Ey se relaciona con otra ocurrencia de Ex. (Las ocurrencias
de Ex son distintas entre sí y las ocurrencias de Ey también)
Ejemplo:
Paciente Ficha
b. 1:N o N:1 En este caso una ocurrencia de Ex se relaciona con N ocurrencias
de Ey y una ocurrencia de Ey con una de Ex.
Ejemplo Nº 1:
Carrera Alumnos
La relación anterior se puede leer como:
“En una Carrera estudian varios alumnos; pero un alumno estudia una sola
carrera”.
- - - - - -
----------
----------
----------
--------
Maria
Juan
001B
0015B
°
°
°
°
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 7 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
Ejemplo Nº 2:
Cliente Factura
“Un cliente tiene varias facturas; pero una factura es de un solo cliente”.
c. N:N Una ocurrencia de Ex se relaciona con N ocurrencias de Ey y una
ocurrencia de Ey se relaciona con N ocurrencias de Ex.
Ejemplo:
Alumno Profesor
“Un alumno tiene varios profesores y un profesor enseña a varios alumnos”.
En general; para ver la cardinalidad de una relación se estudia una ocurrencia y se ve si esta
es 1:1; 1:N o N:1; N:N
Ejemplo:
Esposo 1:1 Esposa
Empleado 1:N Carga Familiar
Carrera 1:N Alumno
Es posible además, que entre dos entidades exista más de una relación.
Matrimonio 1:1
Amistad N:N
Hombre Mujer
3. Ariedad (Grado) de una relación
La ariedad o grado de una relación; mide la cantidad de entidades que se relacionan a
través de la relación.
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 8 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
a) El caso de la ariedad 1, dice:
“Una ocurrencia de una entidad X se puede relacionar con ocurrencias de la misma
entidad X”.
Ejemplo:
Persona Empleado
1:1
Matrimonio
1:N
Supervisa
b) Ariedad n: Se crea cuando es necesario relacionar “n” entidades a través de una sola
relación.
Ejemplo:
N:N
N:N
N:N
Este ejemplo de ariedad tres (3); permite preguntar ¿Qué alumnos cursan tales
asignaturas dictadas por qué profesor?
4. Características de los atributos
Por definición (6.1.d) “un atributo es un rasgo de un entidad”. Observemos el siguiente
ejemplo:
N:N
Atributos: (Nº Orden, fecha, monto) (Código, Descripción, stock)
Este ejemplo nos permite observar que “En una orden de compra hay muchos productos y un
producto está en varias órdenes de compra”.
Tratemos de responder la siguiente pregunta….
°
°
°
°
°
°
Alumno
Asignatura
R
Profesor
Orden de
Compra
Producto
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 9 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
¿De qué entidad es el atributo “cantidad ordenada (comprada)”?
Repuesta: De ninguna de las dos entidades. En este caso “cantidad ordenada” pertenece a la
relación entre ambas entidades. Por lo tanto esta relación es una entidad ya que posee
atributos.
Definición:
Un atributo puede pertenecer a una entidad o una relación cuando ella es de cardinalidad
N:N.
Ejemplo:
El atributo Cantidad “No pertenece a la entidad” Orden de compra
El atributo Cantidad “No pertenece a la entidad” Producto
N:N
Cantidad
Por lo tanto si la “relación” posee un atributo entonces dicha “relación” es una “entidad”.
Y su representación lógica es de la siguiente forma:
1:N N:1
(Nº Orden, fecha, monto) (cantidad, descuento) (Código, Descripción, stock)
Resumen:
Una relación N:N se puede transformar en dos relaciones en forma separada; una de 1:N y
otra de N:1.
Esta definición traerá consecuencias en un modelo Físico de datos, que estudiaremos mas
adelante.
5. Atributos Identificadores
Toda entidad posee uno o varios atributos que permiten identificar e individualizar las
ocurrencias.
Ejemplo:
Los atributos de la entidad Alumno.
Alumno (rut, nombre, dirección, fono, sexo,…..etc.)
rut es un atributo identificador; porque identifica únicamente al alumno.
Por lo tanto un atributo identificador debe tener las siguientes propiedades:
- No puede ser Nulo.
- No puede ser cambiado ni duplicado.
Ejemplo:
Alumno (rut, nombre, dirección, fono, sexo,…..etc.)
Orden de
Compra
Producto
Orden de
Compra
Producto Detalle
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 10 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
El rut del alumno no puede ser nulo. (No existe un rut nulo)
El rut de un alumno es único y no puede ser cambiado.
6. Atributos Foráneos
El atributo foráneo es un atributo de una entidad que es heredado por la relación y que figura
en la otra entidad.
1:N
Atributo de Ex(a1, a2, a3,…, an) Atributos de Ey(b1,b2,b3,….., bn, a1)
Atributo Identificador de Ex: a1 Atributo Identificador de Ey: b1
Atributo Foráneo
Ejemplo:
1:N
(rut, nombre, dirección, fono) (nº orden, fecha, monto, rut)
Atributos Identificadores de cada Entidad
Atributo Foráneo de Cliente en la entidad producto.
Ex Ey
Cliente Orden de
Compra
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 11 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
Volvamos a analizar el siguiente caso:
1:N N:1
(Nº Orden, fecha, monto) (cantidad, descuento) (Código, Descripción, stock)
Por definición 6.1.5 los atributos identificadores de cada entidad son:
Entidad: “Orden de Compra”
Atributo Identificador: Nº Orden
Entidad: “Producto”
Atributo Identificador: Código
Pregunta: ¿Cuál es el atributo identificador de la nueva entidad “Detalle”?
Respuesta: Debiera ser…. Nº Orden + Código
Observe que tanto el atributo “Nº de Orden” de la Entidad “Orden de Compra” como el
atributo “Código” de la entidad “Producto” son atributos foráneos; pero ambas producen
unicidad de valores por lo que se puede inducir que ambos son atributos identificadores de la
entidad “Detalle”.
7. Definición o Regla Principal sobre relaciones N:N
Cuando es posible inferir que existe un atributo de la relación impuesta por una cardinalidad
N:N entonces dicha relación se puede transformar en dos relaciones binarias 1:N y N:1
definiendo la nueva entidad como la relación anterior; y su atributo identificador de esta nueva
entidad son los atributos foráneos de cada entidad que conforma la relación.
Ejemplo:
N:N
Cantidad
Atributos: (Nº Orden, fecha, monto) (Código, Descripción, stock)
Se puede transformar a:
Orden de
Compra
Producto Detalle
Orden de
Compra
Producto
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 12 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
1:N N:1
(Nº Orden, fecha, monto) (Nº Orden, Código, cantidad, descuento) (Código, Descripción, stock)
Atributos Identificadores
Atributos Foráneos
Estos dos atributos Nº Orden y Código ambas son Atributos identificadores de la entidad
“Detalle”, pero cada atributo individual es atributo foráneo.
OBS:
En el diseño lógico de datos se asumen estas definiciones como implícitas; por lo que no
necesariamente se representan en los diagramas.
Ejercicios:
Transforme si es necesario a dos relaciones 1:N y N:1 los siguientes ejemplos:
- Profesor N:N Alumno
- Cliente N:N Vendedor
Orden de
Compra
Producto Detalle
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 13 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
8. Simbología a usar para el Diseño Lógico de Datos
Entidad
Relación EX EY
1:N
N:1
N:N
La definición de los elementos anteriormente descritos nos ayudarán a representar mental,
física, empírica, gráfica, etc, algún objeto. Y su objetivo es servir de medio de comunicación
para dar a conocer el objeto mostrado en los aspectos que interesan. Existen infinitos modelos
para representar un objeto; la idea es emplear un lenguaje de modelamiento y simbología
estándar.
El modelo conceptual de datos nos ayudará a representar los objetos de un problema dado.
Ejemplo:
Modelo Lógico o conceptual puro
PROBLEMA X Entidades Relacionadas
Modelo Conceptual de Datos
Entidades
PROBLEMA X Relaciones
Atributos
9. Conclusión final de los Modelos conceptuales de datos:
El modelo conceptual nos permite entender la lógica del negocio y su posterior
almacenamiento en una base de datos. Y en forma opuesta podríamos decir que toda base de
datos tiene una representación lógica del negocio.
“Nombre de la entidad”
Ex Ey
Ex Ey
Diseño de Base de Datos
ACI200 Informática para la administración Página 14 de 14 © 2008 David Jofré F. Última Revisión 2010-20
10. Modelo Físico de Datos (Modelo de relación de ACCESS)
Para poder entender los elementos que utiliza ACCESS en su modelo de Relación se
definirá una tabla de equivalencia de los elementos estudiados en el modelo conceptual y su
posterior representación en el modelo Físico de datos.
Definición:
El modelo Físico de datos representa a los objetos que finalmente se almacenarán en
una base de datos. Por lo tanto un producto de base de datos DBMS como ACCESS utilizará
estos objetos para su funcionamiento y aplicación.
Modelo Conceptual de Datos Modelo Físico de Datos (ACCESS)
Entidad Tabla
Atributo Columna (Campo)
Atributo Identificador Llave Primaria (Clave Primaria)
Atributo Foráneo Una columna (Campo) de la tabla; y por lo
general tienen el mismo nombre en ambas
tablas
Ocurrencia Fila (Registro)
Relación Relación
1:N 1:∞
N:1 ∞:1
1:1 1:1
N:N No existe
11. Simbología del Modelo Físico de Datos
Tablas
1
Llave Primaria (Clave)
Columnas
Relación
Llave Primaria (Clave) ∞
Columnas
“Nombre de la Tabla”
Columna1 (Campo1)
Columna 2 (Campo2)
.
.
“Nombre de la Tabla”
Columna1 (Campo1)
Columna 2 (Campo2)
.
.
Top Related