Ing. Francisco Rodríguez UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO ESCUELA DE INGENEIERIA INDUSTRIAL Base de Datos Resultados BASE DATOS Internet Requerimientos Docente: Ing. Francisco Rodríguez

Abstracción. Mecanismos de Abstracción. Tema 2: Modelo de Datos Agenda Modelo Modelo de Datos Esquema Abstracción. Mecanismos de Abstracción. Propiedades de un Modelo de Datos

MODELO Dos acepciones: “Construcción mental a partir de la realidad en la que se reproducen los principales componentes y relaciones del segmento de la realidad analizada” Dos acepciones: .Reproducción simplificada de la realidad (ciencias empíricas) .Realidad propiamente dicha (pintor)

MODELO DE DATOS “Conjunto de conceptos, reglas y convenciones que permiten describir y manipular los datos de la parcela de un cierto mundo real que deseamos almacenar en la base de datos”; de Miguel, Piattini y Marcos (1999).

ESQUEMA "La descripción específica de un determinado mini-mundo en términos de un modelo de datos se denomina esquema (o esquema de datos) del mini-mundo. La colección de datos que representan la información a cerca del mini-mundo constituye la base de datos”, Dittrich (1994). “Representación de un determinado mundo real (universo del discurso) en términos de un modelo de datos”; de Miguel, Piattini y Marcos (1999)

EN FUNCION AL NIVEL DE ABSTRACCION Externo (punto de vista de cada usuario en particular) Global (punto de vista del conjunto de usuarios –empresa) Interno (punto de vista de la máquina) MODELO DE DATOS

Abstracción • El proceso de abstracción nos ayuda a modelar los datos al hacer que nos centremos en lo esencial, pasando por alto aspectos que no consideramos relevantes para nuestros objetivos en la representación del mundo real.

El concepto de ambulancia como una abstracción en la que únicamente recogemos aquellas características (chasis, ruedas, sirena, etc.), comunes a todas las ambulancias y que la distinguen de otros vehículos, que son de interés para nuestros fines.

Mecanismos de Abstracción • Los MD ofrecen distintos mecanismos de abstracción a fin de facilitar la representación de los datos; siendo el esquema el resultado de aplicar un proceso de abstracción a un determinado mundo real. Los principales que aparecen en la bibliografía son: – Clasificación, – Agregación, – Generalización y – Asociación. <= (algunos autores piensan que es un tipo especial de agregación)

Mecanismos de Abstracción La clasificación establece una vinculación entre una categoría de objetos y cada objeto en particular (ejemplar) que pertenece a dicha categoría, mientras que en las otras tres (agregación, generalización y asociación) la relación se establece entre categorías de objetos y, por tanto, también entre los correspondientes ejemplares de dichas categorías.

Mecanismos de Abstracción Los mecanismos de abstracción los utilizamos - consciente o inconscientemente - de manera continua: • Clasificación: – El vehículo de matrícula CR-0978-Z es de la clase ambulancia. • Agregación: – Está formada por cuatro ruedas, un chasis, un motor, etc • Generalización: – Una ambulancia es un vehículo para recoger y transportar enfermos. • Asociación: – Su propietario es la empresa CUASER; su conductor es Fernández, ...

Mecanismos de Abstracción: Clasificación • La Clasificación es la acción de abstraer las características comunes a un conjunto de ejemplares para crear una categoría a la cual pertenecen dichos ejemplares. • El mecanismo contrario se llama Particularización. • BRODIE (1984) define la clasificación como: – Una forma de abstracción en la que una colección de objetos se considera como una clase de objetos de más alto nivel. – Una clase de objetos es una caracterización precisa de todas las propiedades compartidas por todos los objetos en la colección.

Mecanismos de Abstracción: Clasificación – Un objeto es un ejemplar de una clase de objetos si tiene las propiedades definidas en la clase. • Ejemplo: – Clasificamos como Vehículos a las máquinas, animales o cosas, con medios de propulsión propios, que sirven para desplazar seres u objetos desde una posición a otra. • Ambulancia => SI es un vehículo

Mecanismos de Abstracción: Clasificación • La clasificación se corresponde con el concepto de pertenencia a un conjunto (es miembro de): – entre el elemento clase y los elementos miembros se establece una relación ES_MIEMBRO_DE. • Los ejemplares de una clase tienen características similares, por medio de las cuales describimos la correspondiente clase; estas características toman valores concretos para cada uno de los ejemplares que pertenecen a la clase.

Mecanismos de Abstracción: Clasificación • Los mismos objetos admiten clasificaciones distintas. Por ejemplo, podemos clasificar las asignaturas de varias maneras: – obligatorias / optativas, – anuales / semestrales, – de primer curso, segundo curso, etc, – teóricas / aplicadas, etc. • Todos los modelos de datos de las bases de datos admiten la abstracción de clasificación.

Mecanismos de Abstracción: Agregación • La abstracción de Agregación consiste en construir un nuevo elemento del modelo como compuesto de otros elementos (componentes): – Se establece una relación ES_PARTE_DE entre los elementos componentes y el elemento compuesto. • El mecanismo contrario se llama Desagregación.

Mecanismos de Abstracción: Generalización • La Generalización es la acción de abstraer las características comunes a varias clases (subclases) para constituir una clase más general (superclase) que las comprenda: – El conjunto de ejemplares de una subclase “es un” subconjunto de los ejemplares de la correspondiente superclase. – Entre los elementos subclase y el elemento superclase se establece una relación del tipo ES_UN. – Ejemplo: La superclase PERSONA es una generalización de las subclases PROFESOR y ESTUDIANTE.

Mecanismos de Abstracción: Generalización • Cada generalización es un árbol (jerarquía) de un solo nivel, donde la raíz es la superclase y las hojas son las subclases. • El mecanismo inverso de la generalización es la Especialización. • Es un proceso parecido a la clasificación, pero mientras en ésta se pasa de los ejemplares a la clase (o viceversa), en la primera se pasa de una clase a otra clase. • Todo ejemplar de una subclase es también ejemplar de la superclase y, además de poseer las características específicas de la subclase, hereda todas las correspondientes a la superclase. • Aunque esta abstracción es muy intuitiva y muy útil, no se contempla en bastantes modelos de datos (p.e. Relacionales).

Mecanismos de Abstracción: Asociación • La Asociación es una abstracción que se utiliza para relacionar dos o más clases (y, por tanto sus ejemplares), creándose un elemento de un tipo distinto. • En algunos MD no aparece esta abstracción como tal, no existiendo ningún concepto especial para representarla (p.e. Relacional). • El mecanismo inverso es la Disociación. • Aunque algunos autores consideran que la asociación es un tipo especial de agregación, en de Miguel, Piattini y Marcos (1999) se determinan las siguientes diferencias:

Mecanismos de Abstracción: Asociación . Cuando se asocian dos o más categorías, el nuevo elemento que aparece tiene determinadas características que lo distinguen de las categorías normales, por lo que, en general, los modelos de datos crean un nuevo concepto para representarlo. . El nuevo elemento no está compuesto, como en el caso de la agregación, por los elementos que asocia. En la agregación puede existir herencia, y no así en la asociación. Ejemplo: imparte PROFESOR CURSO

Propiedades de un Modelo de Datos a). ESTATICAS Elementos Permitidos Objetos Asociaciones Características de los Objetos Dominios Elementos No Permitidos Inherentes De Integridad o Semánticas b). DINAMICAS (conjunto de operadores). Cada operador tiene dos componentes: Localización Acción

PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS MD = < G , O > Conjunto de reglas de generación que permite representar la componente estática, es decir, describir la estructura del UD. (LDD) Conjunto de operaciones autorizadas sobre la estructura que permiten representar la componente dinámica (LMD)

Cod_al Cod_Asig Fecha N Final PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS Las propiedades del UD son de dos tipos: Dinámicas, que varían en el transcurso del tiempo Estáticas, o relativamente invariante en el tiempo (estructuras) (datos o valores) Archivo Histórico de Notas * Cod Alumno * Código Asignatura * Fecha (Año/Semestre) Nota Final Cod_al Cod_Asig Fecha N Final 11-1 Cal01 96-I 70 11-1 Alg01 96-I 50 22-2 SIG03 97-II 80

PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS En el componente ESTATICO se distinguen dos tipos de objetos: Objetos permitidos Varían de un modelo de datos a otro (especialmente en la forma de denominarlos), pero en general son: Entidades Atributos o propiedades de la entidades Dominios sobre los que se definen los atributos Interrelación, esto es, asociaciones entre objetos

PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS En el componente ESTATICO se distinguen dos ....... Objetos no permitidos o restricciones * Inherentes, son aquellas que vienen impuestas por la misma naturaleza del modelo, el cual no admite ciertos objetos o asociaciones. * De Usuario, son aquellas que permiten captar la semántica del UD que se quiere modelar y, por tanto, facilitan la labor del diseñador. Se distinguen dos tipos: - las que el SGBD reconoce, suministrando instrumentos para su manejo. - las que son de exclusiva responsabilidad del usuario, ya que el SGBD no las reconoce y no las gestiona

PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS Componente DINAMICO Los valores que toman los distintos objetos de un esquema en un momento determinado ti recibe el nombre de ocurrencia del esquema o base de datos en el tiempo ti (Bdi); en otro momento tj la ocurrencia del esquema será, en general, distinta, bien porque se haya producido un cambio en algún valor de la base de datos, o porque se haya cambiado algún indicador.

PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS Componente DINAMICO...... La componente dinámica del modelo consta de un conjunto de operaciones que se definen sobre la estructura del correspondiente modelo, ya que no todas las estructuras admiten el mismo tipo de operaciones. G (Bdi) = BDJ

PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS Definición Formal de Un Modelo de Datos Componente DINAMICO....... Las operaciones son de dos tipos SELECCIÓN Consiste en localizar una ocurrencia de una entidad indicando un camino, o un conjunto de ocurrencias de entidad especificando una condición. ACCION Se realiza sobre la(s) ocurrencia(s) de entidad previamente localizadas mediante una operación de selección, y puede consistir en una recuperación o en una actualización.

PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS Componente DINAMICO...... De una manera general, se puede expresar: SELECCION <Condición> ACCION <Objetivo> Donde <Condición> representa una expresión lógica o señala un camino y <Objetivo> indica los objetos (entidades y atributos) sobre los que se aplica la acción. (LMD de Codasyl, tiene dos verbos distintos para expresar la selección y la acción, distinguiendo claramente entre ambos tipos de operación. SQL, reúne ambas operaciones en una única sentencia

PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS SELECT (Restricción) Tabla WHERE <Condición> PROJECT Tabla OVER (Campos) JOIN Tabla_1 AND Tabla_2 OVER (Campo)

U MUNDO D REAL Modelo de Datos Es importante distinguir entre Mundo Real y Universo de Discurso (UD), ya que este último es la visión que del mundo real tiene el diseñador. U D MUNDO REAL

UD HOSPITAL UD Modelo de Datos El primer paso en la concepción de una base de datos es definir el universo de discurso, fijando para ello una serie de objetivos sobre el mundo real que se va a analizar UD Pacientes, Fichas Clínicas, Médicos, Enfermeras, etc. HOSPITAL UD Gestión de empleados, contabilidad, facturación, etc.

Modelo de Datos Se llama modelo al instrumento que se aplica a una parcela del mundo real (Universo de Discurso UD) para obtener una estructura de datos a la que se denomina esquema. Universo de Discurso Modelo de Datos Estructura de Datos

! FIN TEMA 2 !