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modelos de datos
Tema 2
modelar: sistema
•        Conjunto de cosas relacionadas ordenadamente entre sí
         para cumplir unos determinados objetivos
          • ¿Cómo puedo saber cuándo pedir a proveedores
            porque me falta mercancía?




    fundamentos de las bases de datos                            2
modelar: propiedades del sistema
•    Propiedades estáticas
       •     entidades (u objetos), propiedades (o atributos) de
             esas entidades, y relaciones entre esas entidades
•    Propiedades dinámicas
       •     operaciones sobre entidades, sobre propiedades o
             relaciones entre operaciones
•    Reglas de integridad
       •     sobre las entidades y las operaciones (por
             ejemplo, transacciones)




fundamentos de las bases de datos                                  3
modelar: sistemas de información
 mecanizados
• transaccionales
       •     operaciones comunes y tediosas                        1970

       •     objetivo: reducción tiempo, eficiencia
                                                                   1980
       •     ejemplos: ingresos de caja, reintegros, listados...
•    de información gerencial                                      1990
•    de soporte a la decisión
                                                                   2000
•    de información a ejecutivos
•    ...


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modelar: representación
•        ¿Qué es relevante?




    fundamentos de las bases de datos   5
modelar: reflexión
•    ¿Por qué nace el lenguaje?
       •     Necesito decir cosas y que los demás me entiendan
•    ¿Por qué inglés y no “onglés”?
       •     Por que muchos aceptaron el inglés y el “onglés” solo
             lo utiliza el que se lo inventó
•    ¿Cómo se escribe?
       •     Necesito expresar una idea
                •    elijo las palabras
                •    compongo la frase siguiente las reglas gramaticales
                     aceptadas
                          •    si no lo hago así, no me entenderán


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modelo de datos
•    ¿Qué es?
       •     la escritura que utilizamos para describir sistemas de
             información
       •     tiene sus “palabras” y su “gramática”
•    ¿Porqué?
       •     el lenguaje habitual puede ser muy ambigüo
                •    el modelo de datos debe tener una única forma de representar
                     un determinado concepto
       •     los modelos de datos tienen un propósito muy
             particular
                •    representar sistemas de información
       •     no exclusivo de BD pero así lo vamos a enfocar
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modelo de datos: modelo y
esquema
•    Modelo de datos
                •    La herramienta intelectual que nos permite estructurar los datos de
                     forma que se capte la semántica de los mismos
                •    Wikipedia (inglés):
                          •    “en ingeniería del software es un modelo abstracto que describe cómo
                               se representa la información y cómo se accede a ella”
                          •    “Habitualmente los modelos de datos se especifican por su lenguaje de
                               modelado de datos”

•    Esquema
       •     El resultado de aplicar un determinado modelo de datos a la
             representación de los datos
       •     La representación del sistema de información
                                    RAE: (Del lat. schema, y este del gr. σχῆμα, figura).
                                    •
                          •    1. m. Representación gráfica o simbólica de cosas materiales o
                               inmateriales. He hecho un esquema de mi casa ideal. Esquema del
                               funcionamiento de un sistema electoral.



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modelo de datos: esquemas
                                     Análisis
                                     • ¿cuál es el problema?



                           ESQUEMA                         ESQUEMA
                            FÍSICO                        CONCEPTUAL



                   Implementación                        Diseño
                   • hazlo                               • ¿cómo solucionarlo?




                                         ESQUEMA
                                          LÓGICO
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modelo de datos: lenguaje
•    Modelo de datos
       •     conceptos (“palabras”)
       •     reglas de composición (“gramática”)
•    Lenguaje de Definición de Datos (LDD)
       •     define el esquema
•    Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD)
       •     maneja datos almacenados según el esquema
                •    navegacionales
                          •    “busca en la lista doblemente enlazada el primer ítem alumno
                               aprobado en BD1, luego el siguiente, luego...”
                •    de especificación
                          •    “alumnos aprobados en BD1”

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modelo de datos: ¿BD?
•    SGBD                           implementación MD
       •     Base de Datos RELACIONAL
                •    datos estructurados en una BD conforme al MODELO
                     RELACIONAL
       •     SGBD RELACIONAL
                •    sistema informático capaz de manejar una BD RELACIONAL


       •     SGBD Objeto-relacional, XML, jerárquica ...




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modelos de datos: modelado
•    Mecanismos de abstracción
       •     Clasificación
                •    Definir clases de objetos básicas
       •     Agregación
                •    Construir clases de objetos complejas
       •     Generalización
                •    Establecer “tipos” entre las posibles instancias de la clase

•    Restricciones semánticas
       •     dominio
       •     identificación
       •     correspondencia entre clases



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modelos de datos: modelando
•    ¿Qué hay aquí?

             Gertrudis, 1, Toribio, Fanessa, Elche, 0, Alicante, cere
             za, Liborio, Asunción, -
             2, Guarromán, Bocairent, Honorio, Matalascañas, La
             Virgen del Camino, 10, Kevin Costner de
             Jesús, 100, 20, -15, Ibi, San Vicente del Raspeig, El
             Campello, Antonio, plátano, melón, José, María, Bartol
             o, Pego, Gijón, manzana, Veguellina de Órbigo




fundamentos de las bases de datos                                  13
modelos de datos: modelando.
•    Propongo...

       Pueblo = {Elche, Alicante, Guarromán, Bocairent, Matalascañas, La
             Virgen del Camino, Ibi, San Vicente del Raspeig, El
             Campello, Pego, Gijón, Veguellina de Órbigo}


       Persona =
             {Gertrudis, Toribio, Fanessa, Liborio, Asunción, Honorio, Kevin Costner
             de Jesús, José, María, Bartolo, Antonio}


       Fruta = {plátano, melón, manzana, cereza}

       Entero = {0, 1, -2, 10, 100, 20, -15}


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modelos de datos: modelando..
•    ¿Y aquí?
             Las personas no pueden quedarse quietas, quieren
             viajar a lugares exóticos, puntos del mapa que evocan
             tradiciones ancestrales y arte en el buen comer.
             Así, algunos de estos viajes, simplemente, buscan la
             compra de frutos prohibidos por la climatología
             caprichosa del lugar de origen




fundamentos de las bases de datos                                15
modelos de datos: modelando...
•    Por ejemplo:

       Persona viaja_a Pueblo = {Gertrudis viaja_a
             Guarromán, Bartolo viaja_a Guarromán, Bartolo viaja_a
             Bocairent}


       Viaja_a comprar n Fruta =
             {Bartolo viaja_a Guarromán comprar 10 plátanos}




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modelos de datos: el esquema



                                        comprar

                              viaja_a


           Persona Pueblo                   EnteroFruta


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modelos de datos: generalización
•    Generalizar
                                                                          cantidad
                                    clasificar   cilindrada tubarro?         de
                                                                          puertas
                                         agregar
                                                     motocicleta              coche
                                                                                       tabla
                                                                                      windsurf
                                        generalizar                                   a motor

                                                                   vehículo
                                                 agregar

                                           clasificar      matrícula marca modelo


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modelos de datos: cobertura de la
 generalización                          vehículo

• Propiedades de cobertura de la
                                            P,D
  generalización                motocicleta      coche

       •     total / parcial
                          •    Todos / no todos los objetos pertenecen a una clase
                               especializada
                 •   ¿Todos los vehículos son o coches o motos?
       •     disjunta / solapada
                          •    Los conjuntos especializados son disjuntos / no disjuntos
                 •   Un vehículo, ¿puede ser coche y moto a la vez?




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modelos de datos: tipos
•    ¿Cuántos modelos de datos hay?
       •     muchos, muchísimos
       •     algunos han sido mayoritariamente aceptados, otros
             no
•    ¿Cuál es el mejor?
       •     ¿para qué problema?
                •    depende de muchos factores




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modelos de datos: relacional

                         table vendedor
                          ( numvend number(4),          table preciosum
                            nomvend varchar2(30),        ( numpieza varchar2(16),
                            nombrecomer varchar2(30),      numvend number(4),
                            telefono char(12),             preciounit number(9,2),
                            calle varchar2(30),            diassum number(3),
                            ciudad varchar2(20),           descuento number(2),
                            provincia varchar2(20),        primary key (numpieza,numvend),
                            primary key (numvend) );       foreign key (numpieza)
                                                            references pieza (numpieza),
                         table pieza                       foreign key (numvend)
                          ( numpieza varchar2(16),          references vendedor (numvend) );
                            nompieza varchar2(30),
                            preciovent number(9,2),     …
                            primary key (numpieza));

                         …


fundamentos de las bases de datos                                                      21
modelos de datos: entidad -
relación
                                                               descuento
                   nombrecomer
                                                                    diassum                                preciovent
              nomvend
        numvend                                                       preciounit                                nompieza

                                                                                                                      numpieza
                         VENDEDOR                                                               PIEZA
       provincia

           calle                                         SUMINISTRA

              teléfono
                                                                                   SE PIDE EN



                   RECIBE                                                       numlinea                SE RECUENTA
                                                             LINPED
                                                                                 preciocompra
                                                              ID                cantpedida
                                                                              cantrecibida
                                                                                                              numbin
                                                       CONTIENE            fecharecep
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                                                                                                 puntoreord



                               fundamentos de las bases de datos                                                                  22
modelos de datos: UML




          fundamentos de las bases de datos   23
modelos de datos: clasificación
•     Primitivos
         •     archivo convencional, registros
•     Clásicos (registros)
         •     jerárquico, red, relacional (¿registros?)
•     Semánticos (oo y lógica)
         •     ¿E-R?, UML, semántico general, orientado a
               objetos...
•     Otros (de propósito particular)
         •     cartografía, CAD/CAM, hipertexto



fundamentos de las bases de datos                           24
conclusión

Modelo de datos                  Esquema
•     herramienta intelectual de • ¿qué son?
      representación                • nuestros “escritos”

•     no sólo aplicable a BD     • ¿en qué “idioma”?
         •     pero... modelo                  •   en qué MODELO DE
               relacional, entidad-                DATOS
               relación, ...                   •   podemos elegir uno distinto
•     evolución                                    para cada esquema
         •     nuevas exigencias hacen     •   son representaciones de
               inadecuados a los modelos       sistemas de información
                                               •   en nuestro caso, otra
                                                   vez, para mecanizarlos
fundamentos de las bases de datos                                            25
conclusión: referencias
•    Destacadas
       •     http://en.wikipedia.org/wiki/Data_model
•    Otros
       •     http://elies.rediris.es/elies9/4-2.htm#4.2
       •     http://www.kybele.etsii.urjc.es/docencia/DBD_ITSIT/20
             10-2011/Material/%5BDBD-ITSIT-
             10.11%5DT3.ConceptoModeloDatos.pdf




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  • 2. modelar: sistema • Conjunto de cosas relacionadas ordenadamente entre sí para cumplir unos determinados objetivos • ¿Cómo puedo saber cuándo pedir a proveedores porque me falta mercancía? fundamentos de las bases de datos 2
  • 3. modelar: propiedades del sistema • Propiedades estáticas • entidades (u objetos), propiedades (o atributos) de esas entidades, y relaciones entre esas entidades • Propiedades dinámicas • operaciones sobre entidades, sobre propiedades o relaciones entre operaciones • Reglas de integridad • sobre las entidades y las operaciones (por ejemplo, transacciones) fundamentos de las bases de datos 3
  • 4. modelar: sistemas de información mecanizados • transaccionales • operaciones comunes y tediosas 1970 • objetivo: reducción tiempo, eficiencia 1980 • ejemplos: ingresos de caja, reintegros, listados... • de información gerencial 1990 • de soporte a la decisión 2000 • de información a ejecutivos • ... fundamentos de las bases de datos 4
  • 5. modelar: representación • ¿Qué es relevante? fundamentos de las bases de datos 5
  • 6. modelar: reflexión • ¿Por qué nace el lenguaje? • Necesito decir cosas y que los demás me entiendan • ¿Por qué inglés y no “onglés”? • Por que muchos aceptaron el inglés y el “onglés” solo lo utiliza el que se lo inventó • ¿Cómo se escribe? • Necesito expresar una idea • elijo las palabras • compongo la frase siguiente las reglas gramaticales aceptadas • si no lo hago así, no me entenderán fundamentos de las bases de datos 6
  • 7. modelo de datos • ¿Qué es? • la escritura que utilizamos para describir sistemas de información • tiene sus “palabras” y su “gramática” • ¿Porqué? • el lenguaje habitual puede ser muy ambigüo • el modelo de datos debe tener una única forma de representar un determinado concepto • los modelos de datos tienen un propósito muy particular • representar sistemas de información • no exclusivo de BD pero así lo vamos a enfocar fundamentos de las bases de datos 7
  • 8. modelo de datos: modelo y esquema • Modelo de datos • La herramienta intelectual que nos permite estructurar los datos de forma que se capte la semántica de los mismos • Wikipedia (inglés): • “en ingeniería del software es un modelo abstracto que describe cómo se representa la información y cómo se accede a ella” • “Habitualmente los modelos de datos se especifican por su lenguaje de modelado de datos” • Esquema • El resultado de aplicar un determinado modelo de datos a la representación de los datos • La representación del sistema de información RAE: (Del lat. schema, y este del gr. σχῆμα, figura). • • 1. m. Representación gráfica o simbólica de cosas materiales o inmateriales. He hecho un esquema de mi casa ideal. Esquema del funcionamiento de un sistema electoral. fundamentos de las bases de datos 8
  • 9. modelo de datos: esquemas Análisis • ¿cuál es el problema? ESQUEMA ESQUEMA FÍSICO CONCEPTUAL Implementación Diseño • hazlo • ¿cómo solucionarlo? ESQUEMA LÓGICO fundamentos de las bases de datos 9
  • 10. modelo de datos: lenguaje • Modelo de datos • conceptos (“palabras”) • reglas de composición (“gramática”) • Lenguaje de Definición de Datos (LDD) • define el esquema • Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD) • maneja datos almacenados según el esquema • navegacionales • “busca en la lista doblemente enlazada el primer ítem alumno aprobado en BD1, luego el siguiente, luego...” • de especificación • “alumnos aprobados en BD1” fundamentos de las bases de datos 10
  • 11. modelo de datos: ¿BD? • SGBD implementación MD • Base de Datos RELACIONAL • datos estructurados en una BD conforme al MODELO RELACIONAL • SGBD RELACIONAL • sistema informático capaz de manejar una BD RELACIONAL • SGBD Objeto-relacional, XML, jerárquica ... fundamentos de las bases de datos 11
  • 12. modelos de datos: modelado • Mecanismos de abstracción • Clasificación • Definir clases de objetos básicas • Agregación • Construir clases de objetos complejas • Generalización • Establecer “tipos” entre las posibles instancias de la clase • Restricciones semánticas • dominio • identificación • correspondencia entre clases fundamentos de las bases de datos 12
  • 13. modelos de datos: modelando • ¿Qué hay aquí? Gertrudis, 1, Toribio, Fanessa, Elche, 0, Alicante, cere za, Liborio, Asunción, - 2, Guarromán, Bocairent, Honorio, Matalascañas, La Virgen del Camino, 10, Kevin Costner de Jesús, 100, 20, -15, Ibi, San Vicente del Raspeig, El Campello, Antonio, plátano, melón, José, María, Bartol o, Pego, Gijón, manzana, Veguellina de Órbigo fundamentos de las bases de datos 13
  • 14. modelos de datos: modelando. • Propongo... Pueblo = {Elche, Alicante, Guarromán, Bocairent, Matalascañas, La Virgen del Camino, Ibi, San Vicente del Raspeig, El Campello, Pego, Gijón, Veguellina de Órbigo} Persona = {Gertrudis, Toribio, Fanessa, Liborio, Asunción, Honorio, Kevin Costner de Jesús, José, María, Bartolo, Antonio} Fruta = {plátano, melón, manzana, cereza} Entero = {0, 1, -2, 10, 100, 20, -15} fundamentos de las bases de datos 14
  • 15. modelos de datos: modelando.. • ¿Y aquí? Las personas no pueden quedarse quietas, quieren viajar a lugares exóticos, puntos del mapa que evocan tradiciones ancestrales y arte en el buen comer. Así, algunos de estos viajes, simplemente, buscan la compra de frutos prohibidos por la climatología caprichosa del lugar de origen fundamentos de las bases de datos 15
  • 16. modelos de datos: modelando... • Por ejemplo: Persona viaja_a Pueblo = {Gertrudis viaja_a Guarromán, Bartolo viaja_a Guarromán, Bartolo viaja_a Bocairent} Viaja_a comprar n Fruta = {Bartolo viaja_a Guarromán comprar 10 plátanos} fundamentos de las bases de datos 16
  • 17. modelos de datos: el esquema comprar viaja_a Persona Pueblo EnteroFruta fundamentos de las bases de datos 17
  • 18. modelos de datos: generalización • Generalizar cantidad clasificar cilindrada tubarro? de puertas agregar motocicleta coche tabla windsurf generalizar a motor vehículo agregar clasificar matrícula marca modelo fundamentos de las bases de datos 18
  • 19. modelos de datos: cobertura de la generalización vehículo • Propiedades de cobertura de la P,D generalización motocicleta coche • total / parcial • Todos / no todos los objetos pertenecen a una clase especializada • ¿Todos los vehículos son o coches o motos? • disjunta / solapada • Los conjuntos especializados son disjuntos / no disjuntos • Un vehículo, ¿puede ser coche y moto a la vez? fundamentos de las bases de datos 19
  • 20. modelos de datos: tipos • ¿Cuántos modelos de datos hay? • muchos, muchísimos • algunos han sido mayoritariamente aceptados, otros no • ¿Cuál es el mejor? • ¿para qué problema? • depende de muchos factores fundamentos de las bases de datos 20
  • 21. modelos de datos: relacional table vendedor ( numvend number(4), table preciosum nomvend varchar2(30), ( numpieza varchar2(16), nombrecomer varchar2(30), numvend number(4), telefono char(12), preciounit number(9,2), calle varchar2(30), diassum number(3), ciudad varchar2(20), descuento number(2), provincia varchar2(20), primary key (numpieza,numvend), primary key (numvend) ); foreign key (numpieza) references pieza (numpieza), table pieza foreign key (numvend) ( numpieza varchar2(16), references vendedor (numvend) ); nompieza varchar2(30), preciovent number(9,2), … primary key (numpieza)); … fundamentos de las bases de datos 21
  • 22. modelos de datos: entidad - relación descuento nombrecomer diassum preciovent nomvend numvend preciounit nompieza numpieza VENDEDOR PIEZA provincia calle SUMINISTRA teléfono SE PIDE EN RECIBE numlinea SE RECUENTA LINPED preciocompra ID cantpedida cantrecibida numbin CONTIENE fecharecep E cantdisponible fecha fecharecuento numpedido PEDIDO INVENTARIO periodorecuen cantajuste cantreord puntoreord fundamentos de las bases de datos 22
  • 23. modelos de datos: UML fundamentos de las bases de datos 23
  • 24. modelos de datos: clasificación • Primitivos • archivo convencional, registros • Clásicos (registros) • jerárquico, red, relacional (¿registros?) • Semánticos (oo y lógica) • ¿E-R?, UML, semántico general, orientado a objetos... • Otros (de propósito particular) • cartografía, CAD/CAM, hipertexto fundamentos de las bases de datos 24
  • 25. conclusión Modelo de datos Esquema • herramienta intelectual de • ¿qué son? representación • nuestros “escritos” • no sólo aplicable a BD • ¿en qué “idioma”? • pero... modelo • en qué MODELO DE relacional, entidad- DATOS relación, ... • podemos elegir uno distinto • evolución para cada esquema • nuevas exigencias hacen • son representaciones de inadecuados a los modelos sistemas de información • en nuestro caso, otra vez, para mecanizarlos fundamentos de las bases de datos 25
  • 26. conclusión: referencias • Destacadas • http://en.wikipedia.org/wiki/Data_model • Otros • http://elies.rediris.es/elies9/4-2.htm#4.2 • http://www.kybele.etsii.urjc.es/docencia/DBD_ITSIT/20 10-2011/Material/%5BDBD-ITSIT- 10.11%5DT3.ConceptoModeloDatos.pdf fundamentos de las bases de datos 26