Base De Datos 3 Y 4 644226

EVIDENCIA DE APRENDIZAJE Nombre de la materia Bases de datos Semana 3y4

Unidad No. 3 y 4: Modelo relacional / Formas Normales. Bases de datos

EVIDENCIA DE APRENDIZAJE Objetivo:

Material de apoyo para el estudio de los contenidos abordados en las semanas 3 y 4, para todas las modalidades de evaluación. La finalidad es contribuir a su aprendizaje, a un mejor entendimiento y comprensión del contenido que se aborda en estas unidades, repasar los temas más importantes que abordan dichas semanas. Esta guía de estudio que pretende apoyarlos a: 

Identificar las equivalencias de los símbolos de un diagrama E-R con un diagrama relacional.



Analizar la cardinalidad de las relaciones para la conversión a diagrama relacional.



Establecer las llaves primarias y foráneas del diagrama relacional.



Elaborar diagramas relacionales.



Analizar las formas normales más utilizadas en una base de datos.



Aplicar las formas normales a un modelo relacional.



Identificar las operaciones del álgebra relacional.



Realizar operaciones de álgebra relacional en un modelo relacional.

Recursos: Consulta los recursos correspondientes a la unidad 3 y 4. Procesamiento de bases de datos. Fundamentos, diseño e implementación Kroenke,D. (2003). Semana 3: Consulta el Capítulo 6. Diseño de bases de datos utilizando modelos de entidad-relación (págs. 151-178) para conocer las consideraciones que deben aplicarse al momento de convertir un diagrama entidad-relación a un diagrama relacional. 

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Semana 4: Consulta el Capítulo 5. El modelo relacional y la normalización (págs. 126-146) para estudiar las diferentes formas normales o de redefinir las relaciones entre tablas. También ve el video de Normalización de Código Compilado para que observes un ejemplo práctico de cómo aplicar las reglas de normalización Instrucciones: 

Para contestar adecuadamente cada uno de los reactivos propuestos se solicita consultes los recursos disponibles en plataforma en el apartado correspondiente a semanas 3 y 4.

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Semana 3. Contesta las siguientes preguntas. 1. ¿Qué es el modelo relacional y cuál es su importancia?

Es un modelo de organización y gestión de bases de datos consistente en el almacenamiento de datos en tablas compuestas por filas, o tuplas, y columnas o campos. Se distingue de otros modelos, como el jerárquico, por ser más comprensible para el inexperto, y por basarse en la lógica de predicados para establecer relaciones entre distintos datos. Surge como solución a la creciente variedad de los datos que integran las data warehouses y podemos resumir el concepto como una colección de tablas (relaciones). El modelo relacional es importante por dos razones. Primera, debido a que los elementos de construcción del modelo relacional son extensos y generales, y se pueden usar para expresar diseños de bases de datos independientes de un DBMS. Segunda, el modelo relacional es la base de casi todos los productos DBMS. 2. Define qué es una relación recursiva y cuáles son las principales características de los tipos de relación recursiva (1:1, 1:N,N:M).

Una relación recursiva es aquella entre entidades de la misma clase. Las relaciones recursivas no son esencialmente diferentes de otras relaciones TIENE-UN, y se pueden representar usando las mismas técnicas. Al igual que con una relación recursiva TIENE-UN, hay tres tipos de relaciones recursivas: 1:1, 1:N y N:M. 3. ¿Qué es un valor nulo?

Un valor nulo es un valor de atributo que nunca se ha asignado. El problema de los valores nulos es que son ambiguos. Un valor nulo puede significar: (a) que el valor es desconocido, (b} que no es apropiado, o (c) que el valor se acepta en blanco. 4. Explica en qué consiste una estructura de árbol.

Un árbol, o jerarquía, como a veces se le llama, es una estructura de datos en la cual sus elementos sólo tienen relaciones de uno a muchos con otro. Cada uno de los elementos tiene cuando mucho un padre. La figura 6-21 es un ejemplo de un árbol. De acuerdo con la terminología estándar, cada elemento se llama nodo, y las relaciones entre los elementos, ramas. El nodo en la parte superior del árbol se llama raíz. Cada nodo de un árbol, excepto la raíz, tiene un padre, el nodo inmediato superior. Así, el nodo 2 es el padre del nodo 5; el nodo 4 es el padre del nodo 8, y así sucesivamente. Como ya se mencionó, los árboles se distinguen de otras estructuras de datos en que cada nodo tiene cuando mucho un padre. Decimos que máximo un padre porque el nodo raíz no tiene padre. Los descendientes de un nodo se llaman hijos. En general, no hay un límite en el número de hijos que puede tener un nodo. El nodo 2 tiene dos hijos, los nodos 5 y 6; el nodo 3 no tiene hijo; y el nodo 4 tiene tres hijos, los nodos 7, 8 y 9. Los nodos que tienen el mismo padre se llaman gemelos, o hermanos. Por ejemplo, los nodos 5 y 6 son gemelos o hermanos. En resumen, una jerarquía, o árbol, es un conjunto de registros organizados de tal forma que las relaciones son 1:N. Todos los registros tienen exactamente un padre, excepto la raíz. Una jerarquía se puede representar mediante un conjunto de relaciones usando los métodos antes descritos. Las jerarquías son comunes en los negocios, especialmente en aplicaciones de manufactura.

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5. Elabora un CUADRO SINÓPTICO en el cual se indique la definición y un ejemplo sencillo de representación de los tipos de relaciones (1:1, 1:N, N:M)

Tipo de Relaciones

1:1

Estas relaciones entre bases de datos se dan cuando cada campo clave aparece sólo una vez en cada una de las tablas. Cada ocurrencia de una entidad se relaciona con una y solo una ocurrencia de la otra entidad.

1:N

En una relación de uno a muchos, un registro de una tabla se puede asociar a uno o varios registros de otra tabla. Cada ocurrencia de una entidad puede estar relacionada con cero, una o varias ocurrencias de la otra entidad

N:M

Cada ocurrencia de una entidad puede estar relacionada con cero, una o varias ocurrencias de la otra entidad y cada ocurrencia de la otra entidad puede corresponder a cero, una o varias ocurrencias de la primera.

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6. En el siguiente esquema relacional donde “Uno o muchos estudiantes puede tomar uno o muchos cursos y viceversa” (N:M), muestra un ejemplo en una tabla de cómo quedaría una tercera relación indicando una INTERSECCIÓN entre las dos tablas.

CURSO 100 200 300 400

NUMESTUDIANTE 20 30 40

7. En el siguiente planteamiento: “Un LIBRO tiene muchos EJEMPLARES” ¿Quién es la entidad fuerte y la entidad débil? Justifica tu razonamiento.

La entidad débil es ejemplares, porque depende de libro (entidad fuerte).  Regular o fuerte: tiene existencia por sí misma en el universo del discurso, independientemente de cualquier otra entidad.  Débil: depende de alguna entidad existente en el universo del discurso. Al desaparecer esta entidad superior, desaparecerá la entidad débil vinculada a la misma.

8. En el siguiente modelo relacional, ¿qué tipo o grado de relación pertenece EMPLEADO – DEPARTAMENTO, explica tu razonamiento?

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Teniendo en cuenta:  Un empleado pertenece a un único departamento y en un departamento puede haber varios empleados. Pero sólo uno será el jefe del departamento.  Un empleado podrá ser jefe o no. Si no es jefe, su jefe será el del departamento al que pertenece.

9. ¿Qué es una llave externa o foránea?

Cuando la llave de la relación se almacena en una segunda relación, se llama llave externa.

10. Convierte el siguiente diagrama, Entidad-Relación a su MODELO RELACIONAL mostrando: Los grados de cardinalidad, llaves primarias y foráneas e indicando los atributos de las relaciones. Así mismo deberás indicar cada uno de los pasos realizados en el proceso de transformación; justificando cada paso efectuado. ¿Cuáles serían las cardinalidades

máxima

y

mínima

de

la

relación

CLIENTE–CUENTA?,

explica

tu

razonamiento.

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SEMANA 4.

1. Explica qué es la normalización?

La normalización es un proceso para convertir una relación que tiene ciertos problemas, en dos o más relaciones que no los tienen. Lo que es más importante: la normalización se puede usar como un lineamiento para comprobar la pertinencia y validez de las relaciones 2. ¿Qué tipo de anomalías nos ayuda a prevenir la normalización en un diseño de base de datos?

Se denominan así en teoría de Bases de Datos a ciertos problemas que aparecen con frecuencia en el manejo de las mismas cuando el diseño no ha sido realizado de forma “normalizada” ( en este tema se aclara el significado

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del término “normalización “ y se introducen algoritmos de síntesis normalizada de relaciones , teniendo en cuenta las dependencias funcionales existentes ). Distinguimos tres “anomalías” básicas : • Anomalía de inserción : Imposibilidad de dar de alta una tupla por no disponer del valor de un atributo principal . • Anomalía de borrado : Pérdida de información por dar de baja una tupla. • Anomalía de modificación : Tiene que ver con la redundancia (repetición de la misma información en tuplas diferentes y consiguiente necesidad de propagar actualizaciones ) . En general , la normalización reduce la redundancia , pero no la elimina por completo . 3. Elabora un cuadro sinóptico donde expliques la primera, segunda y tercera forma normal.

4. ¿Qué es una dependencia funcional y una dependencia funcional transitiva?

Debemos tener claro que las dependencias se pueden dar entre atributos o entre subconjuntos de atributos. Estas dependencias son consecuencia de la estructura de la base de datos y de los objetos del mundo real que describen, y no de los valores actualmente almacenados en cada relación. Por ejemplo, si tenemos una relación de vehículos en la que almacenamos, entre otros atributos, la cilindrada y el color, y en un determinado momento todos los vehículos con 2000 c.c. son de color rojo, no podremos afirmar que existen una dependencia entre el color y la cilindrada. Debemos suponer que esto es sólo algo casual. Para buscar dependencias, pues, no se deben analizar los datos, sino los entes a los que se refieren esos datos. Una dependencia funcional X -> Y es transitiva cuando un atributo tiene dependencia de otro y éste a su vez de un tercero. Si se tiene los elementos A,B,C y si A es funcionalmente dependiente de B, y B es funcionalmente dependiente de C, entonces A es transitivamente dependiente de C. 5. ¿Qué es un atributo llave o llave primaria (PK)?

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Una llave o clave primaria es un indicador único en una tabla. La clave o llave primaria es un campo, o grupo de campos que identifica en forma única un registro. Ningún otro registro puede tener la misma llave primaria. La llave primaria se utiliza para distinguir un registro con el fin de que se pueda tener a ellos, organizarlos y manipularlos. 6. ¿Qué es una restricción?

Una restricción consiste en la definición de una característica adicional que tiene una columna o una combinación de columnas, suelen ser características como valores no nulos (campo requerido), definición de índice sin duplicados, definición de clave principal y definición de clave foránea (clave ajena o externa, campo que sirve para relacionar dos tablas entre sí). 7. ¿Qué son las formas normales o reglas de normalización?

El 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 relacionales se normalizan para:  Evitar la redundancia de los datos.  Disminuir problemas de actualización de los datos en las tablas.  Proteger la integridad de los datos. Para que las tablas de nuestra BD estén normalizadas deben cumplir las siguientes reglas:  Cada tabla debe tener su nombre único.  No puede haber dos filas iguales.  No se permiten los duplicados.  Todos los datos en una columna deben ser del mismo tipo. Existen 3 niveles de normalización que deben respetarse para poder decir que nuestra BDs, se encuentra NORMALIZADA, es decir, que cumple con los requisitos naturales para funcionar óptimamente y no perjudicar el rendimiento por mala arquitectura. Estas 3 reglas de Normalización se les conoce como las 3 FORMAS NORMALES. 8. ¿Qué condiciones debe cumplir una tabla para ser considerada una relación?

Cada tabla debe tener su nombre único. No puede haber dos filas iguales. No se permiten los duplicados. Todos los datos en una columna deben ser del mismo tipo y un atributo (columna) debe tener una restricción de clave foránea (donde el dominio (valores posibles) son todas las claves primarias de la tabla relacionada). 9. Relaciona las siguientes columnas donde definas los elementos del modelo entidad – relación y el modelo entidad relación. a) Modelo Entidad – Relación. b) Modelo Relacional.

1. 2. 3. 4. 5.

Entidad Columna Atributo Llave primaria Tupla

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10. ¿Cómo aplicarías la primer forma normal en la siguiente relación, donde ID_ORDEN es la llave primaria?

La tabla ÓRDENES está en 2FN. Cualquier valor único de ID_ORDEN determina un sólo valor para cada columna. Por lo tanto, todas las columnas son dependientes de la llave primaria ID_ORDEN. Por su parte, la tabla ARTICULOS_ORDENES no se encuentra en 2FN ya que las columnas PRECIO y NOM_ART son dependientes de NUM_ART, pero no son dependientes de ID_ORDEN. Lo que haremos a continuación es eliminar estas columnas de la tabla ARTICULOS_ORDENES y crear una tabla ARTICULOS con dichas columnas y la llave primaria de la que dependen. Las tablas quedan ahora de la siguiente manera. Articulos_ordenes (id_orden, num_art, cant) Id_orden Num_art 2001 3786 2001 4011 2001 9132 2002 5794 2003 4011 2003 3141

cant 3 6 8 4 2 2

Articulos_ordenes Articulos ( num_art, nom_art, precio) Num_art 3786 4011 9132 5794 3141

nom_art Red Raqueta Paq-3 Paq-6 Funda

Precio 3500 6500 475 500 1000

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