Introducción a los Sistemas de información y a los Sistemas de administración de bases de datos.

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1 Introducción a los Sistemas de información y a los Sistemas de administración de bases de datos

2 Introducción a los Sistemas de información y a los Sistemas de administración de bases de datos

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4 S i s t e m a Un grupo de cuerpos que interactúan entre sí bajo la influencia de fuerzas relacionadas Un sistema gravitacional Un grupo de órganos del cuerpo que juntos llevan a cabo una o más funciones vitales El sistema digestivo

5 S i s t e m a Un grupo de aparatos que forma una red para distribuir algo o servir a un propósito común Un sistema telefónico Un sistema de calefacción Un sistema de autopistas Un sistema de proceso de datos

6 Existen muchos tipos diferentes de sistemas Conclusión: De hecho, todo aquello con lo que entramos en contacto en la vida cotidiana, es un sistema o parte de un sistema.

7 ¿Es necesario que estudiemos todo tipo de sistemas? No

8 ¿Es necesario que estudiemos todo tipo de sistemas? Sin embargo, es útil organizar nuestro conocimiento en categorías.

9 Sistemas automatizados Clasificación:

10 Jorge Luis Borges, citando una supuesta enciclopedia china titulada Emporio celestial de conocimientos benévolos, en «El idioma analítico de John Wilkins», Otras inquisiciones, en Obras completas, Buenos Aires: Emecé, p. 708). a) pertenecientes al Emperador, b) embalsamados, c) amaestrados, d) lechones, e) sirenas, f) fabulosos, g) perros sueltos, h) incluidos en esta clasificación, i) que se agitan como locos, j) innumerables, k) dibujados con un pincel finísimo de pelo de camello, l) etcétera, m) que acaban de romper el jarrón, n) que de lejos parecen moscas Clasificación de los animales:

11 Clasificación: Naturales Sistemas Hechos por el ser humano FísicosVivientes EstelaresGeológicos Moleculares VegetalesAnimalesSocialesde manufacturade transporteetc.

12 Otra clasificación: Cerrados Sistemas Abiertos

13 Sistema cerrado No tiene capacidad de cambio por sí mismo para adaptarse al ambiente. Es irreversible y su estado presente y final está determinado por su estado original. Es perecedero por desgaste (entropía).

14 Sistema abierto Su estado original se modifica constantemente por la acción retroalimentadora del ambiente, desde su nacimiento hasta su extinción. Su vida útil depende de su adaptabilidad a las exigencias del ambiente (homeostasis).

15 Un sistema de autoría humana no supone necesariamente el uso de la computadora. Sin embargo, aunque esa predisposición exista, la labor primaria del analista es estudiar el sistema para determinar su esencia independientemente de la tecnología utilizada.

16 ¿Por qué no deben automatizarse algunos sistemas de información? Causas posibles: Costo Conveniencia Seguridad Facilidad de mantenimiento Políticas

17 * Hardware * Software * Tecnología de almacenamiento * Comunicación Sistemas automatizados Infraestructura de ICT: componente fundamental para las actividades de la organización * Personas * Datos * Procedimientos Componentes:

18 Sistemas automatizados en línea Clasificación: en tiempo real de apoyo a decisiones y de planeamiento estratégico basados en conocimiento

19 Sistemas automatizados en línea Clasificación: Es el que acepta material de entrada del área donde se creó y devuelve material de salida (o resultado de la computación) a donde es requerido.

20 Sistemas automatizados en línea Clasificación: Procesador Datos

21 Sistemas automatizados en tiempo real Clasificación: Es el que controla un ambiente recibiendo datos, procesándolos y devolviéndolos con la suficiente rapidez como para influir en dicho ambiente en ese momento.

22 Sistemas automatizados en tiempo real Clasificación: Ejemplos: Control de procesos Cajeros automáticos Adquisición de datos Guía de proyectiles Conmutación telefónica Vigilancia de pacientes

23 Sistemas automatizados de apoyo a decisiones y de planeamiento estratégico Clasificación: Recuperan exhiben los datos. Realizan análisis matemáticos / estadísticos. Presentan la información en forma gráfica

24 Sistemas automatizados de apoyo a decisiones y de planeamiento estratégico Clasificación: Identificar alternativas Establecer criterios de evaluación Calificar alternativas según los criterios Elegir lo más adecuado

25 Sistemas automatizados de apoyo a decisiones y de planeamiento estratégico Clasificación: Expectativas de los propietarios Deseos de la gerencia Resultados esperados BrechaBrecha Fortalezas Debilidades Oportunidades Amenazas Problemas especiales Estrategias Puesta en marcha Resultado operacional

26 Sistemas automatizados Relación entre los tipos de sistema: Sistemas operacionales Sistemas de apoyo a decisiones Sistemas de planeamiento estratégico

27 Sistemas automatizados basados en conocimiento (o expertos) Clasificación: Se asocian al campo de la inteligencia artificial. La meta es producir programas capaces de imitar el desempeño humano en un nivel de experto.

28 Fundamentos Teoría general de sistemas Ludwig von Bertalanffy

29 Objetivo de L. v B. La formulación y derivación de aquellos principios válidos para todos los sistemas en general.

30 Propiedades de los sistemas Interrelación (Del latín inter, entre, en medio y relatio, -onis, conexión). Relaciones mutuas entre los elementos componentes.

31 Propiedades de los sistemas Sinergia (Del griego συνεργα: cooperación; συν: simultaneidad + εργα: obra) Acción de dos o más causas cuyo efecto es superior a la suma de los efectos individuales.

32 Propiedades de los sistemas Homeostasis (Del griego μοιο: semejante y στσι: posición, estabilidad). C.Bernard (1865) Característica mediante la cual se regula el ambiente interno para mantener una condición estable y constante.

33 Propiedades de los sistemas Retroalimentación (De latín retro, hacia atrás). Cierta proporción de la señal de salida de un sistema se redirige de nuevo a la entrada. Bidireccionalidad.

34 Propiedades de los sistemas Entropía (Del griego ντροπα, vuelta, transformación). R.Clausius (1850): magnitud que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir un trabajo. EntropíaDesordenProbabilidadCaosIncertidumbre

35 Propiedades de los sistemas Equifinalidad (Del lat. aequi igual – fīnis término, consumación). Es posible alcanzar un mismo estado final a partir de diferentes estados iniciales, por distintos caminos.

36 Propiedades de los sistemas Isomorfismo (Del griego σο igual - μορφο forma). Pretende captar la idea de tener la misma estructura. Semejanzas formales entre diferentes tipos de sistemas.

37 Principios generales de los sistemas Cuanto más especializado sea un sistema, menos capaz de adaptarse a circunstancias diferentes.

38 Principios generales de los sistemas Cuanto mayor sea un sistema, mayor es la cantidad de recursos que es necesario dedicar a su mantenimiento.

39 Principios generales de los sistemas Los sistemas siempre forman parte de sistemas mayores y siempre pueden dividirse en sistemas menores.

40 Principios generales de los sistemas Los sistemas crecen.

41 * Comprender el papel de los modernos sistemas de información en organizaciones complejas * Adquirir conocimientos acerca de su Objetivos usodiseñoadministración

42 * El papel de los Sistemas de Información en una organización * El papel de los DBMS en los sistemas de información * Los servicios de los DBMS Objetivos Comprender:

43 Sistema de información: Componente de una organización cuyo propósito es manejar (la mayor parte de) la información útil para los objetivos de la organización manejar procesar adquirir almacenar distribuir recuperar

44 Estructura de una organización: Actividad central Entrada Salida Sistema de control Subsistema de decisión Memoria

45 1960-1980: Procesamiento de datos. Centros de procesamiento de datos. Algunos procesos bien estructurados se automatizan. Principalmente aplicaciones comerciales, demografía…. Interacción alfanumérica vía teclado 1980-1995: Micro-computación. Computadoras personales, cliente/servidor. Aplicaciones descentralizadas. Interfases gráficas (GUI) 1995-actualidad: Redes. Los inicios: ARPANET 1969, TCP/IP 1977, HTML 1991, MOSAIC 1993. En 1995 Internet cubre todo el mundo. Interconexión y, algunas veces, integración Resumen histórico:

46 * Ingreso de datos * Codificación * Procesamiento * Interpretación * Salida de información Del dato a la información

47 * Es necesario planificar y controlar efectivamente las actividades * El dato es la materia prima del sistema de información, la información es su resultado final * El valor de la información aumenta en el tiempo * Es tan importante como disponer de fondos, plantas, know-how * Tiene un precio El valor de la información Producción Materia prima Productos Sistema de información Datos Información

48 El valor aumenta a partir de datos elementales, agregando interpretación en un contexto específico. “Juan”, “Pérez” y “12345” son datos elementales El valor de la información “el estudiante Juan Pérez tiene matrícula 12345” es una información simple

49 El valor de la información Valor Tamaño Datos elementales Información seleccionada Informes Tendencias Una tabla con los empleados de una gerencia Para cada gerencia, el sueldo promedio Para el próximo semes- tre se prevé un incre- mento del 2 % en ventas

50 Componentes de los sistemas de información Recursos tecnológicos: * Computadora, redes, tecnología de apoyo Recursos organizacionales: * Know how Paquete de aplicaciones: * Selección de software específico y general

51 * Sigue criterios estrictos Guía telefónica Libro de contabilidad Estructura de la información Información no estructurada: * Tiene sólo una macro-estructura Páginas genéricas de Internet Artículos de diarios y periódicos Colección de leyes Información estructurada:

52 Sistemas de administración de bases de datos (OLTP) Microsoft Access, Microsoft SQL Server, Oracle, IBM DB2, MySQL Análisis multidimensional de datos (OLAP) y Data Mining Business Objects, Redbrick Servicios agregados a MS SQL y Oracle De tablas a hipercubos Técnicas de almacenamiento Información no estructurada: Información estructurada: Sistemas de archivos Documentos (Word, Web, …), correo electrónico Recuperación de información Index Server, Yahoo!, Google

53 Sistemas de información y Sistemas computacionales En principio, un Sistema de información (SI) puede manejar información sin computadoras ni tecnología informática. Los registros de operación y los censos aparecieron hace siglos. La parte del Sistema de Información manejada con Tecnología Informática, es el Sistema de Información Computacional (SIC). Sistema de Información Sistema de Información Computacional

54 Sistemas de información y Sistemas computacionales Datos y Bases de datos Generalmente, un Sistema de Información Computacional, maneja datos codificados. Intuitivamente, una base de datos es una colección de datos que le interesan a la organización. Con mayor precisión: una base de datos es una colección de datos manejada por un Sistema de Administración de Base de Datos (DBMS). Sistema de Información Sistema de Información Computacional Sistema de Administración de Bases de Datos Datos

55 Sistemas de información y Sistemas computacionales Dato y Aplicación – EL papel de los DBMS En toda organización, diversas aplicaciones pueden usar (parte de) los mismos datos Un DBMS es un producto de software capaz de manejar datos compartidos por diferentes aplicaciones y usuarios (y bastante más...) DBMS DB InscripciónExámenesDocumentosTítulos

56 Sistemas de información y Sistemas computacionales Características de los DBMS Compartir. Grandes cantidades de datos (Giga, tera, y más). Persistencia y resiliencia de datos. Datos estructurados según bien fundados modelos lógicos. RDBMS = DBMS basado en el modelo relacional. Modelo relacional: los datos se organizan en tablas.

57 Sistemas de información y Sistemas computacionales Características de los lenguajes DBMS SQL incluye las tres características anteriores Tres áreas funcionales principales: DDL (Data Definition Language) Define el esquema lógico. DML (Data Management Language) Define consultas y modificaciones a la base de datos. DCL (Data Control Language) Maneja concurrencia y recuperación.

58 Sistemas de información y Sistemas computacionales Características de los DBMS Diversos registros de ventas. Ejemplo: Base de datos con tabla simple. DíaHoraCajaProductoCantidadImporte 18:4512Vino XX366,0020/05/09 18:4612Postre YY118,5020/05/09 18:4712Azúcar ZZ36,0020/05/09 18:497Vino XX244,0020/05/09 18:5114Café WW167,0020/05/09

59 Sistemas de información y Sistemas computacionales Características de los DBMS Ejemplo: Base de datos con tabla simple. DíaHoraCajaProductoCantidadImporte 18:4512Vino XX366,0020/05/09 18:4612Postre YY118,5020/05/09 18:4712Azúcar ZZ36,0020/05/09 18:497Vino XX244,0020/05/09 18:5114Café WW167,0020/05/09 Pueden requerirse operaciones complejas de análisis. Monto total de ventas Monto de ventas por día, por caja, por producto, etc.

60 Sistemas de información y Sistemas computacionales Características de los DBMS Ejemplo: Base de datos con tabla simple. DíaHoraCajaProductoCantidadImporte 18:4512Vino XX366,0020/05/09 18:4612Postre YY118,5020/05/09 18:4712Azúcar ZZ36,0020/05/09 18:497Vino XX244,0020/05/09 18:5114Café WW167,0020/05/09 Pueden requerirse operaciones complejas de análisis. Relaciones complejas ¿Hay relación entre vino y postre?

61 Sistemas de información y Sistemas computacionales Características de los DBMS Ejemplo: Base de datos con tabla simple. DíaHoraCajaProductoCantidadImporte 18:4512Vino XX366,0020/05/09 18:4612Postre YY118,5020/05/09 18:4712Azúcar ZZ36,0020/05/09 18:497Vino XX244,0020/05/09 18:5114Café WW167,0020/05/09 Es necesario poder expresar las operaciones anteriores sin conocer detalles de la estructura de datos.

62 Sistemas de información y Sistemas computacionales * Empleados * Ventas * Órdenes de compra... ¿Qué ocurre si la Base de datos se vuelve más complicada y se necesita manejar también... ?

63 Sistemas de información y Sistemas computacionales Se requieren herramientas efectivas y fácilmente comprensibles para representar datos y relaciones

64 Sistemas de información y Sistemas computacionales * Standard de hecho para el diseño conceptual. * Tiene presentación gráfica. * Hay muchos dialectos, pero los conceptos principales son comunes. Representación conceptual Modelo E / R

65 Sistemas de información y Sistemas computacionales * Entidad. * Relación. * Atributo. Representación conceptual Modelo E / R Conceptos principales: y también: * Restricciones de cardinalidad. * Identificadores. * Jerarquía.

66 Sistemas de información y Sistemas computacionales Conjunto de objetos en el dominio de aplicación, con características comunes (por ejemplo: personas, autos, etc.) y con existencia autónoma. Representación conceptual Modelo E / R Entidad:

67 Sistemas de información y Sistemas computacionales Una entidad tiene como elementos, objetos específicos (por ejemplo: yo, mi auto, etc.). Representación conceptual Modelo E / R Entidad:

68 Sistemas de información y Sistemas computacionales La representación gráfica de una entidad es el rectángulo con un nombre adentro. Representación conceptual Modelo E / R Entidad: ProductoFacturaEmpleado

69 Sistemas de información y Sistemas computacionales Es el vínculo lógico entre entidades. Representación conceptual Modelo E / R Relación:

70 Sistemas de información y Sistemas computacionales Tiene como elementos una agregación de elementos de las entidades. Representación conceptual Modelo E / R Relación:

71 Sistemas de información y Sistemas computacionales Se representa con un rombo. Representación conceptual Modelo E / R Relación: ProductoFactura Venta

72 Sistemas de información y Sistemas computacionales Si p es un elemento de Producto y t es un elemento de Factura, el par (p,t) puede ser un elemento de la relación Venta Representación conceptual Modelo E / R Relación: ProductoFactura Venta

73 Sistemas de información y Sistemas computacionales Es una propiedad elemental de una entidad o una relación. Representación conceptual Modelo E / R Atributo:

74 Sistemas de información y Sistemas computacionales Una representación: Representación conceptual Modelo E / R Atributo: Empleado Apellido Nombre DNI Apellido, Nombre, DNI, son atributos de Empleado.

75 Sistemas de información y Sistemas computacionales Un ejemplo más complejo: Representación conceptual Modelo E / R Venta Fecha Código DNI ProductoFactura Caja Empleado NombrePrecio NúmeroTipo Turno Nombre FechaHoraNúmero Cantidad

76 Sistemas de información y Sistemas computacionales Representación conceptual Modelo E / R El esquema anterior tiene que ser traducido a tablas Una base de datos real puede tener cientos de tablas

77 Sistemas de información y Sistemas computacionales Representación conceptual Modelo E / R En la vida real, los datos habitualmente tienen ciertas restricciones Algunas combinaciones de valores no están permitidas

78 Sistemas de información y Sistemas computacionales Representación conceptual Modelo E / R * Cada caja tiene un número distinto * Cada empleado trabaja en un solo turno * El pecio de un producto no puede cambiar en el día. En el ejemplo anterior:

79 Sistemas de información y Sistemas computacionales Representación conceptual Modelo E / R * Obtener una base de datos bien diseñada * Comprobar la calidad de la base El conocimiento de las restricciones permite:

80 Sistemas de información y Sistemas computacionales Ejemplo de restricciones: DíaHoraCajaProductoCantidadImporte 18:4512Vino XX366,0020/05/09 18:4612Postre YY118,5020/05/09 18:4712Azúcar ZZ36,0020/05/09 18:497Vino XX2???20/05/09 18:5114Café WW167,0020/05/09 Restricción: El precio de un producto no puede cambiar en el día.

81 Sistemas de información y Sistemas computacionales Entonces: El valor en la última columna de la cuarta fila no aporta nueva información: está implícito por la cantidad y la primera fila. El valor tiene que ser 44,00. Ejemplo de restricciones: DíaHoraCajaProductoCantidadImporte 18:4512Vino XX366,0020/05/09 18:4612Postre YY118,5020/05/09 18:4712Azúcar ZZ36,0020/05/09 18:497Vino XX2???20/05/09 18:5114Café WW167,0020/05/09

82 Sistemas de información y Sistemas computacionales La tabla tiene valores redundantes Ejemplo de restricciones: DíaHoraCajaProductoCantidadImporte 18:4512Vino XX366,0020/05/09 18:4612Postre YY118,5020/05/09 18:4712Azúcar ZZ36,0020/05/09 18:497Vino XX2???20/05/09 18:5114Café WW167,0020/05/09

83 Sistemas de información y Sistemas computacionales Ejemplo de restricciones: DíaHoraCajaProductoCantidadImporte 18:4512Vino XX366,0020/05/09 18:4612Postre YY118,5020/05/09 18:4712Azúcar ZZ36,0020/05/09 18:497Vino XX2???20/05/09 18:5114Café WW167,0020/05/09 Cualquier otro valor estaría mal. Las restricciones ayudan a evitar inconsistencias

84 Sistemas de Información - Ciclo de diseño Dominio de aplicación Esquema conceptual (E/R) Diseño conceptual Modelo Entidad/Relación Esquema lógico (DDL SQL) Diseño lógico Modelo Relacional Evaluación de desempeño Lenguaje SQL DBMS (DDL) Aplicaciones DB

85 Sistemas de Información - Ciclo de vida El Sistema de Información cambia en el tiempo, junto con la organización para la que fue diseñado. El mantenimiento puede resultar muy costoso. Un Sistema de Información bien diseñado puede evolucionar más fácilmente.

86 Sistemas de Información - Ciclo de vida ¿Cómo conseguir un buen diseño? Método

87 Sistemas de Información ¿Por qué estudiar Sistemas de Información? Al menos 4 puntos de vista:

88 Sistemas de Información ¿Por qué estudiar Sistemas de Información? Usuarios: cómo usar el SI Conocer los principios de los modelos de datos, el lenguaje de administración de bases de datos y cómo acceder las bases de datos directamente o desde las aplicaciones.

89 Sistemas de Información ¿Por qué estudiar Sistemas de Información? Diseñadores: cómo diseñar el SI Entender los requerimientos de la organización y cómo traducirlos en estructuras de datos.

90 Sistemas de Información ¿Por qué estudiar Sistemas de Información? Administrador: cómo manejar el SI Conocer la estructura interna del DBMS, principalmente por razones de performance.

91 Sistemas de Información ¿Por qué estudiar Sistemas de Información? Comprador: cómo interactuar con los equipos de diseño y desarrollo Conocer las fases principales del ciclo de vida.

92 Sistemas de Información - Aspectos críticos del proceso de diseño Es extremadamente útil manejar un lenguaje común

93 Sistemas de Información - Aspectos críticos del proceso de diseño Es necesario adoptar una metodología:  Proceder con orden y en etapas claramente establecidas  Compartir los resultados en el grupo de trabajo  Mantener interacciones cercanas entre los sujetos

94 Sistemas de Información - Aspectos críticos del proceso de diseño sea representado en varios niveles:. Conceptual. Lógico. Físico Se requiere que:

95 Sistemas de Información - Aspectos críticos del proceso de diseño capture la esencia del significado de los datos que serán manejados. Se requiere que:

96 Sistemas de Información - Aspectos críticos del proceso de diseño garantice la calidad de los datos. Se requiere que: sea apto para evolucionar en el tiempo. se acompañe la documentación correspondiente.

97 Herramientas de modelado Características deseables: * Gráfica, con detalles de texto apropiados * Permitir ver el sistema en forma descendente * Redundancia mínima * Ayudar a predecir el comportamiento del sistema * Transparencia

98 Herramientas de modelado Diagrama de flujo de datos Diccionario de datos Especificación de procesos Diagrama de Entidad / Relación Diagrama de transición de estados

99 Fin de la presentación Referencias: * Yourdon, E.: Análisis estructurado moderno, y otros