IBD Clase 13.

Presentación del tema: "IBD Clase 13."— Transcripción de la presentación:

1 IBD Clase 13

2 Modelado de datos Diseño lógico de alto nivel usando E-I
Convertir el esquema conceptual en un esquema lógico Enfoque global del diseño lógico(independiente del modelo) Esquema conceptual Diseño Lógico Criterios de rendimiento Descr. del modelo lógico objetivo Info de carga de BD Info de carga de BD: carga de información en la BD. Conocmiento de posibles consultas y transacciones, junto con su frecuencia. Criterios de rendimiento: los provistos como requerimiento para la eficiencia de la implantación (tiempo de respuesta, almacenamiento ocupado por la BD. Esquema lógico en el modelo objetivo IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

3 Modelado de datos Decisiones a tomar: Sobre datos derivados
Eliminación de atributos con cardinalidad > 1 Eliminación de Jerarquías de Generalización Partición de Entidades Partición de Interrelaciones Fusión de Entidades e Interrelaciones IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

4 Modelado de datos Sobre datos derivados
Ventaja: no se necesita calcular el valor, reduce # de accesos a la BD Desventajas: procesamiento adicional para mantener los datos derivados, y se requiere más espacio en HD. IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

5 Modelado de datos Eliminación de Jerarquías de generalización:
Los modelos lógicos no permiten representarlas. Se deben representar usando sólo entidades e interrelaciones Se debe cuidar: Herencia de atributos se debe indicar explícitamente Interrelación implícita ES_UN se debe captar Tres Casos IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

6 Modelado de datos Caso 1:
Integrar la jerarquía de generalización a una sola entidad uniendo los atributos de las subentidades y añadiendo estos atributos a los de la superentidad. (Ver Figura) Solución muy simple Generan valores nulos de atributos (card 0,1) Aplicable a cualquier caso de jerarquía de Generalización IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

7 Modelado de datos Caso 2:
Eliminar la superentidad pero retener las subentidades. (Ver Figura) Desventajas: repetir atributos y operaciones de superentidad (el uso repetitivo de la misma interrelación crea una redundancia no deseable) Aplicable en caso de cobertura total exclusiva Mala en cobertura superpuesta o parcial IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

8 Modelado de datos Caso 3:
retener todas las entidades y establecer explícitamente las interrelaciones entre las superentidades y subentidades. (Ver Figura) Es el caso más general y aplicable Proporciona redundancia inherente (a nivel conceptual) al representar la relación “es_un” de la Jerarquía a través de una interrelación explícita IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

9 Modelado de datos Partición de entidades (para acceso simultáneo con frecuencia) Horizontal (entidades) (Ver Figura) Vertical (atributos) (Ver Figura) Partición de Interrelaciones En situaciones de relaciones de uno a muchos y de muchos a muchos (Ver Figura) Fusión de entidades e interrelaciones Normalización cardinalidad IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

10 Modelado de datos Diseño lógico en el modelo relacional
RDBMS: modelo actual más popular Características: Relaciones: elem. básico del modelo Una agregación de atributos -> relación Dominio: conj. de valores que puede tomar un atributo Un caso de relación es una tabla con filas y columnas Columnas de la tabla: atributos, Filas de la tabla: tuplas IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

11 Modelado de datos Diseño lógico en el modelo relacional Restricciones:
De clave (superclave, candidata, primaria): especifican las claves candidatas de cada tabla De integridad de entidades: ningun valor de clave primaria puede ser nulo De integridad referecial: se especifica entre dos relaciones IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

12 Modelado de datos Correspondencia E-I Modelo Relacional
Eliminación de identificadores externos , no usados en el modelo relacional (Ver figura) Eliminación de atributos compuestos (Ver figura) Considerar todos sus componentes como atributos individuales Considerar el atributo compuesto entero como un solo atributo Eliminación de atributos polivalentes (Ver figura) Transformar cada entidad en una relación (Ver figura) IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

13 Modelado de datos Transformación de interrelaciones Uno a uno
Integración de una relación binaria Misma clave primaria en las dos entidades (Ver Figura) Clave distinta (idem), se toma una como clave. Relaciones individuales (una con participación parcial). (Ver Figura) Relaciones inviduales (ambas con participación parcial). (Ver Figura) IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

14 Modelado de datos Uno a muchos Muchos a muchos (Ver Figura)
Participación parcial (Ver Figura) Con valores nulos Sin valores nulos Participación total (Ver Figura) Muchos a muchos (Ver Figura) N-arias (Ver Figura) Recursivas (Ver Figura) IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

15 Modelado de datos Dependencias:
Funcional: dado un atributo B de una entidad o interrelación, este es funcionalmente dependiente de otro A (A->B), si para cualquier valor dado del atributo A existe un valor simple asociado en el atributo B. Siempre existe entre los atributos no clave respecto del clave Si se da el valor de un atributo se puede obtener (o buscar) el valor de otro. Ej: si se conoce el valor de DNI, se puede hallar el nombre del cliente. En este caso el nombre del cliente es funcionalmente dependiente del DNI del cliente. Las claves son atributos que forman dependencias funcionales hacia los no claves. Dependencia funcional: Suponga que si se da el valor de un atributo se puede obtener (o buscar) el valor de otro. Si se conoce el valor de DNI, se puede hallar el nombre del cliente. En este caso el nombre del cliente es funcionalmente dependiente del DNI del cliente. Las claves son atributos que forman dependencias funcionales hacia los no claves. IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

16 Modelado de datos Dependencias: Anomalias de Actualización Eliminación
Inserción Actualización Integridad Referencial Anomalías de modificación: Eliminación: se borra una tupla y con ella se van datos que no están directamente relacionados. Ej: tabla (nombre, deporte, sueldo) si tengo una tupla con JP, futbolista, 2000$. Si borro el sueldo se va el futbolista que no lo quería borrar. Inserción: en el caso anterior JP es tambien esquiador, si lo agrego a la tabla debo agregar nuevamente el sueldo del tipo. Actualización: si el sueldo depende funcionalmente del deporte, entonces si cambio el sueldo en una tupla, para un deporte debe hacerlo en todas las tuplas que incluyan ese deporte. Esta restricción se denomina de integridad referencial. IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

17 Modelado de datos Dependencias: Que es clave? Conjunto de atributos que identifica unívocamente cada entidad del conjunto de entidades Identificador Claves primaria candidatas IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

18 Modelado de datos Parcial: un atributo B (no clave) depende de un subconjunto de A (clave) Transitiva: un atributo B (no clave) depende de un atributo C no clave Boyce Codd: un atributo B (Clave o parte de clave) depende de un atributo que no es clave. Dependencia parcial: supongamos que tenemos una tabla con (#trabajador, #edificio, fecha inicio, nombre) (clave subrayada) pero se observa una dependencia entre nombre del trabajador y su identificación, un atributo no clave depende de parte de la clave y no de toda ella, eso hace que se tenga que identificar el nombre de la persona cada vez que se utiliza el #trabajador en distintos edificios. Anomalía de actualización. Se pueden generar dos tablas (#trabajador, #edificio, fecha inicio) y (#trabajador, nombre ) Dependencia transitiva: supongamos ahora que tenemos una tabla con (#trabajador, tipo de oficio, prima). Esto es a partir del trabajador sabemos a que se dedica y cual es la prima que cobra. Se puede ver una dependencia entre el tipo de oficio y la prima, o sea conociendo el tipo de oficio de una persona podemos determinar su prima. Esta es una dependencia de los atributos no clave. Para quitarla dos tablas una con (#trabajador, tipo de oficio) y la otra (tipo de oficio, prima). Si no hay empleados para un oficio en particular se pierde la prima de ese oficio en el primer esquema y se tiene una anomalía de inserción. IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

19 Modelado de datos Multivaluada: dada una relación R con atributos A,B,C decimos que existe una dependencia entre A y B multivaluada en R, sii el conjunto de valores de B que concuerdan con el par (A,C) en R depende solo del valor de A, pero no del de C. Una dependencia multivaluada existe cuando un atributo puede determinar más de un valor para otro atributo. Dependencias multivaluadas: Existen muchas situaciones de modelado de datos, en que las relaciones requieren atributos multivaluados. Por ejemplo, una facultad tiene (nombre del docente, comité al que pertenece, curso) Aquí se tiene un miembro de la facultad se asigna a múltiples comisiones y es responsable de múltiples cursos. En este caso de debe tener cada persona en cada curso y con cada comité. Esto es similar al esquema de compañía, fabrica y exporta, en este caso se debe repetir, para eliminarlo se deben buscar de quien realmente depende quitando el que no depende. IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

20 Normalización Normalizar sobre E/R Normalizar sobre Modelo Relacional
Proceso formal para decidir que atributos deben agruparse en un entidad/relación. Progresiva detección y eliminación de Dependencias NO deseadas Varias políticas Normalizar sobre E/R Normalizar sobre Modelo Relacional Problemas de una mala normalización o normalización inexistente Anomalías de actualización Anomalías de inserción Anomalías de borrado IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

21 Normalización Formas normales
Primera Forma: todos los atributos tiene cardinalidad 0 o 1. Segunda Forma: una tabla está en 2NF si está en 1NF y no existen dependencias parciales. Tercer Forma: una tabla está en 3NF si está en 2NF y no existen dependencias transitivas IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

22 Normalización Boyce Codd Forma:
Una tabla está en BCNF si está en 3NF y no existen dependencias de B-C. Otra Def: para todo las dependencias funcionales de la forma X->Y: X->Y es trivial ( y está incluido o es igual a x), ó X es superclave de R (Superclave= conj. De atributos que incluye la clave) Cuarta Forma: una tabla está en 4NF si está en BCNF y no existen dependencias multivaluadas IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

23 Normalización Quinta Forma, Forma de Dominio Clave: una tabla está en 5NF si cada restricción es una consecuencia lógica de la definición de las claves y dominios Quinta forma normal: las restricciones de dependencia funcional y dependencia multivaluada resultan necesarias para 2,3,BC y 4 FN. La quinta FN elimina anomalías que resultan de un tipo de restricción llamado dependencias de reunión. Estas dependencias son principalmente de interés teórico y de muy dudoso valor práctico. Forma normal de dominio clave: si y solo sí cada restricción en la relación es una consecuencia de las definiciones de dominios y claves. El ejemplo es, ahora, cuando no se exporta necesariamente a todos los paises todos los productos que se hacen. IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

24 Modelado de datos Ejemplo:
Se debe modelizar el esquema de una facultad. Los profesores se relacionan con sus departamentos y lugares de nacimiento, los estudiantes con sus lugares de nacimiento y de residencia, y con los cursos en que se inscriben. El esquema representa, además los lugares de reunión de los cursos y los consejeros de los estudiantes graduados. Podemos tener profesores visitantes. Los profesores pertenecen a un departamento, los cursos se relacionan con los profesores que los imparten. Los cursos se dictan para alumnos y se indica en que semestre se dicta. Además, se indica la duración y horario del mismo. IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática

25 Modelado de datos Ejemplo
Se modeliza el esquema de clubes de fútbol. Las personas involucradas con un club son aficionados, entrenadores, jugadores y/o directivos. Cada uno de ellos pertenece a un equipo. Cada equipo juega con otro, si tiene un resultado del partido y el lugar donde se realiza, además la asistencia de gente. Los equipos entrenan en estadios. IBD - CLASE 13 UNLP - Facultad de Informática