Taller base de datos

Base de datos

Introducción

Ing. Víctor Gabriel Cruz Arrona Docente URC

https://github.com/gabo482/taller-base-de-datos

Taller base de datos | Ing. Víctor Gabriel Cruz Arrona

Saberes

• ¿Qué es una base de datos y para qué sirve?
• ¿Cuáles son las características de las bases de datos y cómo se clasifican?
• ¿Por qué son importantes las bases de datos en una organización?
• ¿Qué tan importante es la seguridad en una base de datos?
• ¿Cuáles son las consideraciones para asegurar la calidad de los datos?

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¿Que son los datos?

Los datos en base de datos son hechos, valores o información que se almacenan de forma organizada en un sistema informático. Estos datos pueden ser de diversos tipos, como: Texto: Nombres, direcciones, descripciones, etc. Números: Cantidades, precios, fechas, etc. Imágenes: Fotos, gráficos, logos, etc. Videos: Grabaciones de video, animaciones, etc. Audio: Música, sonidos, etc.

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Alonso C. J. C. & Quintero V. L. M. (2021). Guía de buenas prácticas para la mitigación del riesgo de modelo de analítica: (1 ed.). Editorial Universidad Icesi. https://elibro.net/es/ereader/utel/213812?page=12

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¿Que es una base de datos?

De acuerdo con Carlo Coronel, Steven Morris & Peter Rob, "una base de datos es una estructura computarizada compartida e integrada que guarda un conjunto de: •Datos del usuario final, es decir, datos sin elaborar que son de interés para el usuario final. • Metadatos, o datos acerca de datos, por medio de los cuales los datos del usuario final son integrados y manejados

Carlos Coronel, Steven Morris & Peter Rob. (2012). Bases de datos, diseño, implementación y administración (9th ed.). Cengage Learning Editores SA de CV.

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¿Que es una base de datos?

Este conjunto de datos se encuentra de manera estructura, definida logicamente en como se relacionan los datos entre sí, su diseño va en función a un proposito en especifico para satisfacer las necesidades de una organización. "Se almacenan de forma sistemática" para facilitar su búsqueda, modificación y análisis.(Pulido Romero, E. Escobar Domínguez, Ó. & Núñez Pérez, J. Á. , 2019) Un ejemplo de aplicación es el Data mining

+ Data mining

Pulido Romero, E. Escobar Domínguez, Ó. & Núñez Pérez, J. Á. (2019). Base de datos: ( ed.). Grupo Editorial Patria.

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¿Qué es un sistema gestor base de datos (SGBD)?

De acuerdo con Marqués, M. (2009) "eI sistema de gestión de la base de datos es una aplicación que permite a los usuarios definir, crear y mantener la base de datos, además de proporcionar un acceso controlado a la misma. Se denomina sistema de bases de datos al conjunto formado por la base de datos, el SGBD y los programas de aplicación que dan servicio a la empresa u organización."

Marqués, M. (2009). Bases de datos: ( ed.). D - Universitat Jaume I. Servei de Comunicació i Publicacions.

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¿Cual es el sistema gestor base de datos (SGBD) qué más se utiliza en la actualidad?

Oracle ha dominado el mercado de servidores empresariales durante mucho tiempo, gracias a su alto rendimiento, seguridad y escalabilidad. Sin embargo, actualmente enfrenta una fuerte competencia por parte del SQL de Microsoft, que ha mejorado sus características y ha ampliado su cuota de mercado. Así como de otros sistemas administradores de bases de datos relacionales con licencia libre como PostgreSQL, MySQL o Firebird, que aparecieron en la década de 1990 y que han ganado popularidad por su bajo costo y su facilidad de uso.

Pulido Romero, E. Escobar Domínguez, Ó. & Núñez Pérez, J. Á. (2019). Base de datos: ( ed.). Grupo Editorial Patria.

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¿Por qué son tan importantes las bases de datos en el sector Industrial/Empresarial?

Sánchez, J. (2004) nos dice lo importante que es para toda organización la adecuada gestión de datos, almacenamiento, modificar, consultar y transmitir datos, proceso necesario y fundamental en toda organización. Las dificultades en cuanto a la gestión de datos son diversas algunas de ellas son mantener la integridad de los datos, evitar inconsistencias de los datos como puede ser redundancia y la duplicidad. Es importante tomar consideraciones como es el diseño estructural y lógico de los datos, así como la asignación física de los datos

Sánchez, J. (2004). Principios sobre bases de datos relacionales.

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Modelos de datos

Ing. Víctor Gabriel Cruz Arrona Docente URC

Modelo de datos

El modelo de datos es el que determina, la estructura lógica de una base de datos. Es la forma como los datos están organizados. (Nieto Bernal, W. & Capacho Portilla, J. R. , 2017)

Nieto Bernal, W. & Capacho Portilla, J. R. (2017). Diseño de base de datos: ( ed.). Universidad del Norte.

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Modelo jerárquico

Un modelo jerárquico es un método para organizar datos en una estructura de árbol. En este modelo, los datos se agrupan en niveles o segmentos, donde cada segmento se relaciona con un segmento superior como padre. La relación entre padres e hijos es de uno a muchos, lo que significa que cada padre puede tener múltiples hijos, pero cada hijo solo tiene un padre.

Carlos, C. (2012). Bases de datos, diseño, implementación y administración (9th ed.). Cengage Learning Editores SA de CV.

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Modelo de red

El modelo de red fue desarrollado como una alternativa al modelo jerárquico para representar de forma más efectiva las complejas relaciones entre datos. Su objetivo era mejorar la operación de las bases de datos y establecer un estándar para su diseño.(Carlos, C. , 2012)

Carlos, C. (2012). Bases de datos, diseño, implementación y administración (9th ed.). Cengage Learning Editores SA de CV.

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Modelo documental

"Es un modelo para la organización de información documental no estructurada o semiestructurada; se le conoce como sistemas de bases de datos orientados a la documentación". (Nieto Bernal, W. & Capacho Portilla, J. R. , 2017)

Nieto Bernal, W. & Capacho Portilla, J. R. (2017). Diseño de base de datos: ( ed.). Universidad del Norte.

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Modelo estrella

Un modelo de esquema en estrella, principalmente consiste en una tabla central que contiene las medidas o indicadores clave de rendimiento de un proceso de negocios, y varias tablas dimensionales que describen los atributos o características de ese proceso. Este modelo permite realizar consultas rápidas y flexibles sobre los datos, así como analizarlos desde diferentes perspectivas. (Nieto Bernal, W. & Capacho Portilla, J. R. , 2017)

Nieto Bernal, W. & Capacho Portilla, J. R. (2017). Diseño de base de datos: ( ed.). Universidad del Norte.

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Modelo Orientado a Objetos

El modelo de datos orientado a objetos es una forma de representar y manipular la información basada en el concepto de objeto. Un objeto es una entidad que tiene atributos (datos) y métodos (operaciones) que definen su estado y comportamiento. El modelo de datos orientado a objetos se basa en el paradigma de programación orientado a objetos, que permite definir clases de objetos con propiedades y operaciones comunes, y crear instancias de esas clases

Pulido Romero, E. Escobar Domínguez, Ó. & Núñez Pérez, J. Á. (2019). Base de datos: ( ed.). Grupo Editorial Patria.

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Modelo entidad - relación

EI modelado conceptual de una base de datos a través del Modelo Entidad-Relación tiene tres constructos principales:

• Las entidades.
• Los atributos de las entidades.
• Las relaciones.

(Nieto Bernal, W. & Capacho Portilla, J. R. , 2017)

Nieto Bernal, W. & Capacho Portilla, J. R. (2017). Diseño de base de datos: ( ed.). Universidad del Norte.

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Modelo E/R de Chen (1976)

Peter Chen en 1976, es una herramienta fundamental para el diseño conceptual de bases de datos. Este modelo permite representar de forma gráfica y semántica la realidad de un sistema mediante dos conceptos básicos: entidades y relaciones.

Nieto Bernal, W. & Capacho Portilla, J. R. (2017). Diseño de base de datos: ( ed.). Universidad del Norte.

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Proceso de diseño de una BD

Ing. Víctor Gabriel Cruz Arrona Docente URC

Etapas de proceso de diseño de una BD

1. Recopilación y analisis de requisitos
2. Diseño conceptual
3. Diseño lógico
4. Diseño físico
5. Implementación y ajuste del sistema

1.Recopilación y analisis de requisitos

Analizar y entender el conjunto de reglas de negocio es la parte esencial de la determinación de los componentes de bases de datos. Por lo general, estas reglas se pueden recopilar revisando la documentación del proceso o realizando entrevistas con un experto en negocios, que bien podría ser el director o gerente departamental. Una vez que se establecen las reglas de negocio y se identifican los diferentes escenarios, es necesario identificar entidades, atributos, relaciones y restricciones.

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2.Diseño conceptual

En está etapa del proceso de diseño de BD se define el modelo lógico de los datos.El diseño conceptual no depende de ningún sistema de gestión de bases de datos (SGBD) ni de ningún lenguaje de programación, sino que se basa en conceptos abstractos como entidades, atributos y relaciones. El objetivo del diseño conceptual es obtener una representación clara y coherente de la información que se necesita para la futura base de datos.

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Entidad

De acuerdo con Cuadra, D; Castro E ; et al. (2013)"Son los objetos principales con los que se debe recoger la información, generalmente denotan personas, lugares, cosas y eventos de interés". Es un objesto que existe y se puede distinguir de otros.

Cuadra, D; Castro E ; et al. (2013). Desarrollo base de Datos. Casos prácticos desde el anális a la implementación ( ed.).Alfaomega Grupo Editor

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Entidad débil y fuerte

Una entidad fuerte existe por sí misma y no depende de ninguna otra entidad para su existencia. Se identifica de forma única por su clave primaria, que es un conjunto de atributos que no son nulos y que no se pueden repetir. Una entidad débil no puede existir por sí misma y depende de una entidad fuerte para su existencia. No tiene una clave primaria propia, sino que comparte la clave primaria de la entidad fuerte a la que está relacionada.

Cuadra, D; Castro E ; et al. (2013). Desarrollo base de Datos. Casos prácticos desde el anális a la implementación ( ed.).Alfaomega Grupo Editor

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Atributos

De acuerdo con Cuadra, D; Castro E ; et al. (2013)"se denotan para detallar las entidades asignándoles propiedades descriptivas tales como nombre, color y peso"

Cuadra, D; Castro E ; et al. (2013). Desarrollo base de Datos. Casos prácticos desde el anális a la implementación ( ed.).Alfaomega Grupo Editor

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Relaciones

una relación se define como la asociación entre una o varias entidades. Estas entidades pueden ser instanciadas como objetos dentro de la base de datos

Nieto Bernal, W. & Capacho Portilla, J. R. (2017). Diseño de base de datos: ( ed.). Universidad del Norte.

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Relación de cardinalidad

Es la cantidad de datos que se relacionan con los datos de otra entidad. En otras palabras, la cardinalidad describe la "multiplicidad" de una relación entre dos entidades. Existen tres tipos principales de cardinalidad

Relaciones(N:M)

Relaciones(1:M)

Relaciones(1:1)

Pulido Romero, E. Escobar Domínguez, Ó. & Núñez Pérez, J. Á. (2019). Base de datos: ( ed.). Grupo Editorial Patria.

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3.Diseño logico

En la fase de diseño lógico se transforma el modelo conceptual, a un modelo lógico el cual es dependiente del tipo de SGBD en el que se quiere implementar

• Model relacional
• Normalización

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Normalización de datos

Ing. Víctor Gabriel Cruz Arrona Docente URC

Llaves

Llave primaria: No puede contener valores nulos y debe ser única para da fila. Llave cadidata: Es cualquier atributo o conjunto de atributos que puede identificar de forma única a cada fila de la tabla. Puede haber más de una llave candidata en una tabla. La clave primaria se elige entre las llaves candidatas.

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Llave foránea

Es una referencia a la clave primaria de otra tabla. Se utiliza para establecer relaciones entre las tablas.Asegura la integridad referencial, es decir, que los datos en las dos tablas sean consistentes.

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Llave compuesta

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Proceso de normalización

EI proceso de normalización de bases de datos consiste en designar y aplicar una serie de reglas a las relaciones obtenidas tras el modelo entidad-relación.Las bases de datos se normalizan para: • Evitar la redundancia de datos • Proteger la integridad de los datos

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¿Qué es la redundancia?

La redundancia es la repetición innecesaria de datos en una base de datos. La redundancia puede causar problemas de eficiencia, ya que puede aumentar el tamaño de la base de datos y ralentizar las consultas. También puede causar problemas de integridad, ya que puede provocar inconsistencias en los datos.

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¿Qué es inconsistencia?

La inconsistencia es la discrepancia entre los datos almacenados en diferentes partes de una base de datos. La inconsistencia puede causar problemas de precisión y fiabilidad de los datos.

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Primera forma normal

Consiste en asegurar que cada atributo de una tabla almacene un solo valor indivisible, sin repeticiones ni ambigüedades. De esta manera, se evita la redundancia y la inconsistencia de los datos. Para lograr la primera forma normal, se debe identificar y separar los atributos que contienen más de un valor en distintas columnas o tablas.(Tejada, E. ,2017) Valor atómico: Es aquel valor que no puede dividirse en otros valores

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Segunda forma normal

La segunda forma normal (2FN) es una condición que se aplica a las relaciones en una base de datos para garantizar un cierto nivel de integridad y eliminar redundancia. Se basa en la primera forma normal (1FN), que exige que cada fila de una tabla sea única e identificable por una clave primaria.

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Tercera forma normal

La tercera forma normal (3FN) es una regla de normalización que se aplica a las tablas de una base de datos relacional para evitar la redundancia y la inconsistencia de los datos.Chicano (Tejada, E. ,2017)

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Tercera forma normal

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Gracias

Ing. Víctor Gabriel Cruz Arrona Docente URC

Referencias

Carlos, C. (2012). Bases de datos, diseño, implementación y administración (9th ed.). Cengage Learning Editores SA de CV. Chicano Tejada, E. (2017). Utilización de las bases de datos relacionales en el sistema de gestión y almacenamiento de datos. ADGD0208: (1 ed.). IC Editorial. Pulido Romero, E. Escobar Domínguez, Ó. & Núñez Pérez, J. Á. (2019). Base de datos: ( ed.). Grupo Editorial Patria. Curto Díaz, J. & Conesa Caralt, J. (Il.). (2015). ¿Cómo crear un data warehouse?: ( ed.). Editorial UOC.

Los "metadatos guarda información como eI nombre de cada elemento de datos, eI tipo de valores (numérico, fechas o texto) guardados en cada elemento de datos, si eI elemento de datos puede dejarse vacío y así sucesivamente. Los metadatos dan información que complementa y expande el valor y uso de los datos. En pocas palabras, los metadatos presentan una imagen más completa de los datos en la base de datos"

(Carlos Coronel, Steven Morris & Peter Rob, 2012)

Una relación está en 2FN si y solo si cumple dos condiciones: Está en 1FN: No hay filas duplicadas y cada fila tiene una clave primaria que la identifica de forma única. No hay dependencias parciales: Todos los atributos que no forman parte de la clave principal tienen una dependencia funcional completa de la clave principal. En otras palabras, no hay atributos que dependan de una parte de la clave principal, sino solo de la clave principal completa.

Data mining

El data mining es el proceso de analizar grandes cantidades de datos para descubrir patrones, tendencias o reglas que nos ayuden a entenderlos mejor. Se basa en técnicas estadísticas y de inteligencia artificial. Los datos son la materia prima, la información es el resultado de darles sentido y el conocimiento es la interpretación que aporta valor. (Pulido Romero, E. Escobar Domínguez, Ó. & Núñez Pérez, J. Á. , 2019).

Una relación está en 2FN si y solo si cumple dos condiciones: Está en 1FN: No hay filas duplicadas y cada fila tiene una clave primaria que la identifica de forma única. No hay dependencias parciales: Todos los atributos que no forman parte de la clave principal tienen una dependencia funcional completa de la clave principal. En otras palabras, no hay atributos que dependan de una parte de la clave principal, sino solo de la clave principal completa.

Una relación está en 2FN si y solo si cumple dos condiciones: Está en 1FN: No hay filas duplicadas y cada fila tiene una clave primaria que la identifica de forma única. No hay dependencias parciales: Todos los atributos que no forman parte de la clave principal tienen una dependencia funcional completa de la clave principal. En otras palabras, no hay atributos que dependan de una parte de la clave principal, sino solo de la clave principal completa.

Datamart

De acuerdo con Curto Díaz, J. & Conesa Caralt, J. (Il.). (2015), un data mart es un almacén de datos que contiene un subconjunto de los datos del data warehouse principal. Su objetivo es proporcionar a un grupo específico de usuarios la información que necesitan para realizar análisis específicos, funciones o tomar decisiones dentro de la organización. Hechos: permiten representar los procesos de negocio de la organización. Dimensiones: permiten representar las distintas vistas para un cierto proceso

Curto Díaz, J. & Conesa Caralt, J. (Il.). (2015). ¿Cómo crear un data warehouse?: ( ed.). Editorial UOC.

Una relación está en 2FN si y solo si cumple dos condiciones: Está en 1FN: No hay filas duplicadas y cada fila tiene una clave primaria que la identifica de forma única. No hay dependencias parciales: Todos los atributos que no forman parte de la clave principal tienen una dependencia funcional completa de la clave principal. En otras palabras, no hay atributos que dependan de una parte de la clave principal, sino solo de la clave principal completa.

Ventajas

Persistencia

En el MOO los objetos son persistentes, es decir, permanecen almacenados incluso después de que la aplicación termina. La persistencia permite mantener la información a lo largo de diferentes sesiones de usuario y facilita el acceso y la manipulación de datos

Modelo Jerárquico

EI modelo jerárquico se desarrolló en la década de 1960 para manejar grandes cantidades de datos para complejos proyectos de manufactura, como el cohete Apolo que aterrizó en la Luna en 1969.

Sus principales caracteristicas son:

• Estructura de árbol
• Relaciones padre-hijo
• Navegación
• Jerarquía