Unidad I Conceptos iniciales. Información y Datos.

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1 Unidad I Conceptos iniciales

2 Información y Datos

3 Datos Información

4 Elemento que por sí solo es irrelevante como conocimiento y como apoyo a la toma de decisiones. Dato Por ejemplo: Un número telefónico, el nombre de una persona. ->sin un propósito, una utilidad o un contexto no sirven como base para apoyar la toma de una decisión.

5 La altura de una montaña La fecha de nacimiento de un personaje histórico El peso especifico de una sustancia El número de habitantes de un país etc.

6 Pueden ser una colección de hechos almacenados en algún lugar físico: un papel un dispositivo electrónico (CD, DVD, disco duro...) o la mente de una persona.

7 En términos informáticos, un dato es una representación simbólica (numérica, alfabética, etc.) de un atributo o característica de una entidad: No tiene valor semántico (sentido) en sí mismo, pero convenientemente tratado (procesado) se puede utilizar en la realización de cálculos o toma de decisiones. un número, una letra, un signo ortográfico u otro símbolo que represente una cantidad, una medida, una palabra o una descripción.

8 ->Son la materia prima de la cual se deriva la información. Cantidad o hecho, sin analizar, que por sí solo no tiene significado y debe ser presentado en forma utilizable y colocado en un contexto que le dé valor. Edad, número de artículos vendidos, sueldo, etc.

9 Cuantitativos. Se pueden contar o medir. Expresan mediante números las propiedades de un objeto, hecho o persona. Edad, peso, fecha de transacción. Cualitativos. No se pueden contar, ni medir. Expresan las características o propiedades de un objeto, hecho o persona. Sexo, descripción de un artículo, nombre. Tipos de datos.

10 No es un dato. Es un conjunto organizado de datos, que constituyen un mensaje sobre un determinado ente o fenómeno. Si por ejemplo organizamos datos sobre un país (número de habitantes, densidad de población, nombre del presidente, etc.) y escribimos el capítulo de un libro, podemos decir que ese capítulo constituye información sobre ese país. Información

11 Conjunto de datos procesados. Tienen un significado (relevancia, propósito y contexto) para el organismo u organización que los percibe. Son de utilidad para quién debe tomar decisiones, al disminuir su incertidumbre. Los datos se pueden transformar en información añadiéndoles valor:

12 Contextualizando: se sabe en qué contexto y para qué propósito se generaron. Categorizando: se conocen las unidades de medida que ayudan a interpretarlos. Calculando: los datos pueden haber sido procesados matemática o estadísticamente. Corrigiendo: se han eliminado errores e inconsistencias. Condensando: los datos se han podido resumir de forma más concisa.

13 Información = Datos + Contexto (añadir valor) + Utilidad (disminuir la incertidumbre)

14 Cualidades de la información La creciente necesidad de información y la mayor disponibilidad de ésta pueden deteriorar su calidad si no se toman las medidas necesarias para evitarlo. Si pierde sus cualidades, lejos de cumplir sus objetivos, es decir, aportar un conocimiento, puede perder su valor informativo siendo incluso perjudicial para los destinatarios de la misma.

15 Precisión: Porcentaje de información correcta sobre el total de información almacenada en el sistema. Oportunidad: Tiempo transcurrido desde que se produjo el hecho que originó el dato hasta el momento en el que la información se pone a disposición del usuario. Dependiente de la finalidad de los datos. Para la elaboración de un censo de población de varios millones de datos, un tiempo de proceso de meses no le resta oportunidad a la información. Esta demora en otro tipo de valores como las cotizaciones en bolsa sería inadmisible, despojando a los datos de su valor informativo.

16 Completitud: Ha de ser completa para cumplir los fines para los que se gestiona. Si se mantiene un sistema de información como sistema de apoyo a la toma de decisiones, la información proporcionada por éste ha de contener todos los elementos informativos necesarios para dar apoyo a la toma de decisiones. Significado: El contenido semántico de los datos ha de ser máximo. Más información no significa mejor información, un volumen excesivo de información dificulta su asimilación por parte del usuario.

17 Integridad: La información debe ser coherente en sí misma, además de consistente con las restricciones semánticas del mundo al que ha de representar lo más fielmente posible. Seguridad: Debe prestarse especial atención a la protección de la información tanto frente a su deterioro físico o lógico como a los accesos no autorizados.

18 Definición de Base de Datos Necesidad: mantener datos relacionados. ¿Para qué? Para representar una realidad específica dentro de alguna organización. Para ello se debe modelar esta realidad semánticamente con algún modelo adecuado. Una vez implementado, es posible guardar los datos, y manipularlos para que entreguen la información requerida.

19 Ejemplo: Un cliente puede tener varios pedidos, pueden existir varios pedidos para un mismo artículo, diferentes pedidos en diferentes fechas, etc. Si los requerimientos son: Los pedidos del cliente X, una solución es generar una lista por cada cliente, generando una relación entre los archivos clientes y pedidos. Todos los pedidos de un artículo, se tendrá una lista por cada artículo, generando una relación entre pedidos y artículo. (Supongamos 3 archivos: artículos, clientes y pedidos) Las relaciones anteriores son complejas, por lo que se hace necesario contar con alguna herramienta que facilite estos requerimientos.

20 Definición de base de datos "Colección de datos interrelacionados". (Elsmari y Navathe, 1989). "Conjunto de datos de la empresa memorizado en un computador, que es utilizado por numerosas personas y cuya organización está regida por un modelo de datos". (Flory, 1982). "Conjunto estructurado de datos registrados sobre soportes accesibles por computador para satisfacer simultáneamente a varios usuarios de forma selectiva y en tiempo oportuno". (Delobel, 1982).

21 En la actualidad podemos establecer la definición de base de datos: "Colección o depósito de datos integrados, almacenados en soporte secundario (no volátil) y con redundancia controlada. Los datos, que han de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben mantenerse independientes de ellos, y su definición (estructura de la base de datos) única y almacenada junto con los datos, se ha de apoyar en un modelo de datos, el cual ha de permitir captar las interrelaciones y restricciones existentes en el mundo real. Los procedimientos de actualización y recuperación, comunes y bien determinados, facilitarán la seguridad del conjunto de los datos".

22 Hay ciertas características que le son propias a una BD: El mundo real considera interrelaciones entre datos y restricciones semánticas que deben estar presentes en una base de datos. Una base de datos no sólo debe almacenar entidades y atributos, sino que también debe almacenar interrelaciones entre datos.

23 La redundancia de datos debe ser controlada, de forma que no existan duplicidades perjudiciales ni innecesarias. En las bases de datos NO está permitida la redundancia lógica. Las bases de datos pretenden servir a toda la organización, es decir a múltiples usuarios y a diferentes aplicaciones.

24 La actualización y recuperación de las bases de datos debe realizarse mediante procesos bien determinados, incluidos en el SGBD; procedimientos que han de estar diseñados de modo que se mantenga la integridad, seguridad y confidencialidad de la base.

25 La independencia Dato-Proceso Una de las principales ventajas es la independencia entre los datos y los tratamientos que se hacen de ellos. Esto a diferencia de los sistemas orientados a procesos: –Datos sumamente dependientes de los programas. –Datos se almacenan en archivos diseñados para una determinada aplicación.

26 La variación de los procesos es mayor que la de los datos que estos procesos manejan. No siempre que un proceso cambia esto determina cambios en los datos que ese proceso utiliza. Datos dependientes de los procesos = inadecuada.

27 Las organizaciones sufren cambios, de forma (banco que cambia su imagen corporativa, que se agreguen o eliminen funciones de atención a público o de producción, reducción de personal, etc.) o de fondo (cambios en la misión de la organización, en los objetivos). Cualquiera de estos cambios puede generar algún cambio en los datos, o bien en los procesos. Al ser estos altamente dependientes, un cambio en los datos afectaría a algún proceso, y al revés.

28 El concepto de Base de Datos rescata aquella dependencia y la radicaliza priorizando la independencia de estos últimos: Un conjunto de datos modelando la organización, sobre el cual se establecen los procesos que los utilizan. La definición y mantención de este estos datos es independiente de los procedimientos de la organización y los procesos que apoyan su realización.

29 DBMS: Objetivos y Aportes en una organización Una empresa de cajas de ahorros mantiene información acerca de clientes y sus cuentas de ahorros. Los datos se almacenan en archivos. Para permitir a los usuarios manipularla, el sistema tiene programas: Programa para efectuar cargos o abonos en una cuenta. Programa para añadir una cuenta nueva. Programa para calcular el saldo de una cuenta. Programa para generar las operaciones mensuales.

30 Estos programas se han escrito en respuesta a las necesidades de la organización. Si las necesidades se incrementan, se añaden nuevos programas. Supongamos que las cajas de ahorros pueden ofrecer cuentas corrientes. Se crean nuevos archivos con los datos de las cuentas corrientes y puede ser necesario nuevos programas para estas situaciones. Se añaden más archivos y programas al sistema.

31 Antes de la llegada de los sistemas de gestión de bases de datos (SGBDs), las organizaciones normalmente han almacenado la información usando sistemas como el visto. Esto tiene una serie de inconvenientes importantes:

32 Redundancia e inconsistencia de datos. Los datos pueden estar duplicados: La dirección y número de teléfono de un cliente puede aparecer en un archivo (cuentas de ahorros) y en otro archivo (cuenta corriente). Redundancia: almacenamiento y coste más altos. Inconsistencia de datos; las copias de los mismos datos pueden no coincidir. Un cambio en la dirección del cliente puede estar reflejado en los registros de las cuentas de ahorro pero no en el resto del sistema.

33 Dificultad en el acceso a los datos. Se necesita averiguar los nombres de todos los clientes que viven en el distrito postal 28733 de la ciudad. La petición no fue prevista; no hay un programa que la satisfaga. Hay un programa que genera la lista de todos los clientes. Dos opciones: obtener lista de todos los clientes y obtener la información a mano, o pedir se haga el programa necesario. Ambas alternativas son obviamente insatisfactorias.

34 Aislamiento de datos. Los archivos y programas son creados por diferentes programadores, por ende diferentes formatos y diferentes lenguajes. Los datos están dispersos en varios archivos, y los archivos pueden estar en diferentes formatos, es difícil escribir nuevos programas para recuperar los datos apropiados.

35 Problemas de integridad. Los valores de los datos de la base de datos deben satisfacer ciertos tipos de restricciones de consistencia. El saldo de una cuenta bancaria no puede nunca ser más bajo de una cantidad predeterminada (por ejemplo $20.000). Esas restricciones se añaden a través del código apropiado en los diversos programas. Cuando se añaden nuevas restricciones, es difícil cambiar los programas para hacer que se cumplan. El problema es complicado cuando las restricciones implican diferentes elementos de datos de diferentes archivos.

36 Problemas de atomicidad. Un computador está sujeto a fallo. Es crucial asegurar que, una vez que un fallo ha ocurrido y se ha detectado, los datos se restauran al estado de consistencia que existía antes del fallo. Transferir $50.000 desde la cuenta A a la B. Si ocurre un fallo del sistema es posible que la plata se elimine de la cuenta A pero no sea abonada a la cuenta B, resultando un estado de la base de datos inconsistente. La transferencia debe ser atómica: ésta debe ocurrir en ellos por completo o no ocurrir en absoluto.

37 Anomalías en el acceso concurrente. Actualización de datos simultáneamente. Una cuenta A, contiene $500.000. Si dos clientes retiran fondos (por ejemplo $50.000 y $100.000 respectivamente) de la cuenta A en aproximadamente el mismo tiempo, el resultado de las ejecuciones concurrentes puede dejar la cuenta en un estado incorrecto (o inconsistente). Para protegerse contra esta posibilidad, el sistema debe mantener alguna forma de supervisión.

38 Problemas de seguridad. No todos los usuarios de un sistema de bases de datos deberían poder acceder a todos los datos. El personal de nóminas necesita ver sólo esa parte de la base de datos que tiene información acerca de varios empleados del banco. No necesitan acceder a la información acerca de las cuentas de clientes.

39 Ventajas de las bases de datos

40 Independencia entre datos y tratamientos. El cambio en los programas no influye en los datos, así como la modificación de éstos no afecta a la reprogramación de las aplicaciones que los usan. Coherencia de los resultados: la información de la base de datos se recoge y se almacena una sola vez, luego en todos los tratamientos se utilizan los mismos datos, y los resultados de estos son coherentes y comparables. Se eliminan las divergencias en los resultados.

41 Mejor disponibilidad de los datos para el conjunto de los usuarios: ningún usuario es propietario de los datos, éstos se comparten entre las aplicaciones, existiendo una mayor disponibilidad y transparencia. Mayor valor informativo: El conjunto de los datos almacenados en la BD ofrece un mayor valor informativo, que la suma de ellos independientemente. Mejor y más normalizada documentación: la mayoría de los SGBD proporcionan herramientas para reflejar el contenido semántico de los datos, es decir, incluyen una descripción de los datos dentro del sistema.

42 Reducción del espacio de almacenamiento: La desaparición (o disminución) de redundancias, unido a las técnicas de compactación, implica una menor ocupación de almacenamiento secundario. El administrador puede asegurar que el único modo de acceso sea a través de los canales establecidos, y en consecuencia definir controles de autorización que pueden afectar a cada modo de acceso (modificación, inserción, borrado o lectura).

43 Desventajas de las bases de datos

44 Instalación costosa: La implantación de un sistema de base de datos puede implicar un coste elevado, tanto en el equipo físico (adquisición de nuevas instalaciones, o ampliaciones de las existentes) como en el lógico (sistemas operativos, programas, compiladores, etc.), así como el coste de adquisición o mantenimiento del SGBD. Implantación larga y difícil: Debido a las causas mencionadas anteriormente, la implantación de un sistema de base de datos puede convertirse en una tarea larga y complicada.

45 Falta de rentabilidad a corto plazo: Los amplios costes que conlleva la implantación, implica una rentabilidad no a corto, sino a medio, o incluso largo plazo. Personal especializado: es clave la administración de la base de datos, se requiere de conocimientos específicos. Resistencia al cambio sobre todo que este involucra a toda la organización.

46 Trabajo Investigación Usos de las bases de datos en la empresa. Objetivos y aportes. Objetivos del uso. Para qué Cómo Qué (datos utilizados) Herramientas utilizadas Grupos. Trabajos y disertaciones: definir fecha

47 Componentes básicos de BD-R Requerimientos y necesidades

48 Una BD contiene los datos de una organización, que se manipulan de la forma que ésta estime. Modelar la realidad de ésta: ->estudio o análisis de requerimientos y necesidades, e.d., cómo funciona, y qué resultados desea obtener. Etapa del diseño de Bases de datos. (ver diagrama) Los requisitos de datos son una entrada al diseño conceptual. Un mal análisis de requerimientos puede llevar a un mal diseño, y por ende el resultado como producto no será el esperado.

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50 Qué es un Requerimiento ? Condición o capacidad que el sistema debe cumplir: Una capacidad del software necesaria para resolver un problema o alcanzar un objetivo. Una capacidad del software que debe ser reunida o poseída por un sistema o componente para satisfacer un contrato, especificación, estándar, u otra documentación formal. El rol clave de los requerimientos es mostrar a los desarrolladores y usuarios qué se necesita de un sistema.

51 Análisis de Requisitos. ¿Qué representar? ->elaborar un esquema descriptivo del mundo real. Se recoge y analiza los requerimientos de los usuarios y de las áreas de aplicación; estudio de reglas de la empresa (del negocio). Cómo? Entrevistando el personal, expertos en la área. Observando el funcionamiento de la empresa. Examinando documentos sobre todo aquellos que se utilizan para recoger o visualizar la información. Utilizando cuestionario para recoger información. Utilizando la experiencia adquirida en el Diseño de Sistemas similares.

52 Los problemas que presenta esta especificación, se irán refinando hasta obtener el esquema conceptual. Esta etapa tiene como resultado un conjunto de documentos con las especificaciones de requisitos.

53 Diseño Conceptual. ¿Cómo representar? Objetivo: obtener una buena representación de los recursos de información de la empresa (el mundo real). Entrada: especificación de requerimientos. Resultado: esquema conceptual de la base de datos, descripción de alto nivel de la estructura de la base de datos, independiente del software que se use para manipularla. Modelos Conceptuales: MER, Modelos OO, Formalismo Individual.

54 Diseño Lógico. Objetivo: transformar esquema conceptual, adaptándolo al modelo de datos en el que se apoya el SGBD que se va a utilizar (modelo relacional). Entrada: esquema conceptual Resultado: esquema lógico, que es una descripción de la estructura de la base de datos que puede procesar el software DBMS. Modelos Lógicos: Relacional, de Redes, Jerárquico.

55 Diseño Físico. Objetivo: conseguir una instrumentación lo más eficiente posible del esquema lógico. Entrada: esquema lógico. Resultado: esquema físico, que es una descripción de la implementación de una base de datos en la memoria secundaria, describe las estructuras de almacenamiento y los métodos usados para tener un acceso efectivo a los datos.

56 Causas de malos diseños Falta de conocimiento del dominio de la aplicación, conocimiento que no posee el informático, pero si el usuario (aunque no sepa estructurarlo ni expresarlo de forma precisa). Falta de experiencia en el modelado.