MODELOS CONCEPTUALES PARA BASES DE DATOS

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MODELOS CONCEPTUALES PARA BASES DE DATOS
CLASE 3
Ingeniería de Requisitos y Modelos
Conceptuales Parte I

• Gloria Lucía Giraldo Gómez
• Universidad Nacional de Colombia
• glgiraldog_at_unalmed.edu.co
• Bloque anexo al M8
• Oficina 313

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INGENIERÍA DE REQUISITOS

• Definición
• Es la rama de la Ingeniería del Software que se
  interesa por las metas del mundo real, las
  funciones y restricciones de los sistemas de
  software
• También se interesa por precisar las
  especificaciones del comportamiento del software
  y su evolución a lo largo del tiempo

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INGENIERÍA DE REQUISITOS
COSTOS DE UN PROYECTO?

Requisitos
Especific.
Planeación
Diseño
Implement.
Integrac.
Mantenim
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INGENIERÍA DE REQUISITOS
Por qué los sobrecostos , retrasos y
cancelaciones en los sistemas de software? En
1994 se evaluaron 175.000 proyectos en EEUU con
un costo total de 250.000 millones de dólares
31 ? cancelados 52.7 ? sobre costos y
retrasos 16.2 ? a tiempo, bajo costo, de acuerdo
a los requisitos

• Participación del usuario
• Apoyo de las directivas
• Clara especificación de requisitos

El estudio fue hecho por la firma Standish
Consulting Group
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INGENIERÍA DE REQUISITOS

• En el proceso de desarrollo de cualquier
  aplicación el grupo de desarrollo se ve
  enfrentado al problema de la identificación de
  los requisitos, los cuales evolucionan con el
  funcionamiento del sistema
• La definición de las necesidades de un sistema
  es un proceso complejo
• El proceso de especificación de requisitos
• Captura
• Definición
• Validación

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Captura de requisitos

• Cuáles son los requisitos a obtener?
• Hay que identificar los Actores de la
  organización y sus necesidades
• Cuales son las técnicas de obtención?
• Tradicionales encuestas, cuestionarios,
  entrevistas, documentos.
• Técnicas de obtención en grupo
• Prototipos

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QUÉ ES UN MODELO?

• Herramienta para comunicar y plasmar nuestra
  representación de algún fenómeno o hecho del
  mundo que nos interesa
• Y para qué? para comprender mejor los fenómenos

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CONCEPTO DE MODELO

• Será posible capturar TODOS los detalles de la
  realidad concreta?
• N observadores de un fenómeno tendrán al menos N
  percepciones distintas del mismo fenómeno

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MODELO CONCEPTUAL?
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MODELO CONCEPTUAL

• En bases de datos, es una descripción de alto
  nivel de la estructura de la base de datos
• Independiente del SGBD que se vaya a usar
• El diseño de un modelo conceptual parte de la
  especificación de requisitos

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MODELO CONCEPTUAL

• El propósito del modelo conceptual es describir
  el contenido de la información de la base de
  datos, en vez de las estructuras de
  almacenamiento que se requerirán para manejar esa
  información
• Se expresa mediante un lenguaje de muy alto nivel
• Es un modelo de datos que describe un conjunto de
  conceptos de una realidad

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MODELO CONCEPTUAL

• Características
• Expresividad Representación de gran variedad de
  restricciones
• Simplicidad Fácil de comprender por los usuarios
• Minimalidad Ningún concepto presente se puede
  expresar por otros conceptos
• Formalidad Conceptos con interpretación única,
  precisa y bien definida

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MODELO CONCEPTUAL

• Los modelos conceptuales más usados para bases de
  datos son
• - Entidad/Asociación ? El más usado y base del
  curso
• - Diagrama de clases de UML
• - Semántico

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MODELO LÓGICO?
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MODELO LÓGICO

• Un modelo lógico en bases de datos es una
  descripción de la estructura de la base de datos
  que puede ser procesada por un SGBD
• El diseño de un modelo lógico parte de un modelo
  conceptual
• Sigue siendo un lenguaje de alto nivel

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MODELO LÓGICO

• Los modelos lógicos más usados son
• Relacional
• Objeto Relacional
• Objetual puro
• Anteriores (primitivos)
• Red
• Jerárquico

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MODELO LÓGICO

• La elección del modelo lógico depende de la clase
  de modelo soportado por el tipo de SGBD, NO del
  SGBD específico (es decir, el diseño del modelo
  lógico se efectúa igual para todos los SGBD
  relacionales porque todos utilizan el modelo
  relacional)
• Puede decirse que el modelo lógico está entre el
  modelo conceptual y el modelo físico

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MODELO FÍSICO?
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MODELO FÍSICO

• Un modelo físico es una descripción de la
  implantación de una base de datos en disco
• Describe las estructuras de almacenamiento y las
  técnicas de almacenamiento para tener un acceso
  efectivo a los datos
• El diseño de un modelo físico depende de un SGBD
  concreto

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Resumiendo

• El diseño CONCEPTUAL
• parte de las especificaciones de los requisitos
• Es independiente del SGBD
• Es una descripción de alto nivel de la estructura
  de la base de datos
• El diseño LÓGICO
• Parte del modelo conceptual
• Es dependiente del TIPO de SGBD
• El diseño FISICO
• Parte del modelo lógico
• Describe las estructuras de almacenamiento y
  métodos eficientes para tener acceso a los datos
• Se expresa en un lenguaje de definición de datos
• Es dependiente del SGBD en concreto

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Resumiendo
veremos en este curso
Requisitos
Diseño Conceptual
Modelo de Clases
Modelo Entidad/Asociación
Modelo Semántico
Modelo objetual
Diseño Lógico
M. objeto-relacional
Modelo Relacional
Modelo en red
Modelo jerárquico
Diseño Físico
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MODELO ENTIDAD-ASOCIACIÓN (E/A)
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Modelo Entidad/Asociación (E/A) Introducción (1)

• Propuesto por Peter Chen en 1976
• Gran aceptación inicial
• Poco formal en sentido matemático
• Intuitivamente funciona muy bien
• Expresividad gráfica Visión global de lo que se
  modela
• El más usado para el modelamiento conceptual

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Modelo Entidad/Asociación (E/A) Introducción (2)

• Inicialmente tenía unos elementos y se le fueron
  adicionando otros ? Modelo (E/A) extendido

Richard Barker libro CASE METHOD Entity
Relationship Modelling
Para qué?
Aumentar la expresividad
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Elementos básicos del modelo E/A

• Entidad es una Clase de objetos relevantes y
  distinguibles del mundo, que son los sujetos de
  interés para el modelo, para la organización.
  Ej. Cliente, Empleado, Proveedor, Sucursal etc.
• Asociación conexión, asociación entre 2
  entidades (relación binaria)
• Atributo propiedad básica o característica de
  interés que describe una entidad o asociación

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Notaciones Modelo E/A

• Existen diferentes notaciones para representar el
  modelo E/A
• Chen
• Pata de Gallo desarrollado por C.W. Bachman. La
  utilizaremos en este curso
• Rein85
• IDEFIX

OJO En las evaluaciones solo se aceptará la
notación de pata de gallo
En el libro de Peter Rob y Carlos Coronel (ver
bibliografía clase 1) hacen una comparación de
las diferentes notaciones
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Entidades

• Clases de objetos que son importantes en el
  dominio de estudio
• Nos interesan sus propiedades ? Atributos.
• A veces NO es fácil distinguir entre un atributo
  y una entidad Ej Barrio es un atributo de
  persona o es una entidad en si misma?

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Entidades

• Representación
• Rectángulo (con bordes redondeados). El tamaño
  no importa
• Nombre único (cada entidad sólo aparece una vez
  en el modelo) en mayúscula y singular

El borde redondeado es opcional. En la
literatura se encuentran con bordes rectos
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Entidades

• Entidades Débiles Aquellas que no pueden existir
  sin la existencia de otras entidades. Ej
• - Los detalles son débiles con respecto a una
  factura
• - Las personas a cargo de un empleado son
  débiles con respecto al empleado
• Normales Aquellas que tienen existencia propia.
• Ej La existencia de un animal no está
  condicionada a la existencia de una jaula

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Entidades

• Se pueden identificar a partir de la descripción
  de los requisitos así
• A partir de los sustantivos de la descripción
• Información relevante de las posibles entidades
  candidatas
• Cada instancia se puede identificar en forma
  única?

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Ejemplos de entidades

• Instituciones Bancos, Empresas, Universidades
• Universitario Estudiantes, Profesores, Cursos
• Aerolínea Piloto, Avión, Ruta, Pasajero
• Unidades organizacionales Departamentos,
  Sucursales, Plantas, Líneas
• Clasificaciones, agrupaciones y jerarquías
  Tipos, Clases, Conceptos, Grupos
• Documentos Facturas, Pedidos, Órdenes, Cheques

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ASOCIACIONES
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Asociaciones

• Relación binaria bidireccional, significativa y
  nombrable entre 2 entidades (no necesariamente
  diferentes)
• Establecen una acción o hecho

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Tipos de Asociaciones

• Uno a muchos

CUADRO
PINTOR
pinta
pintado por
Un pintor pinta muchos cuadros
Un cuadro es pintado por un pintor
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Tipos de Asociaciones
Muchos a muchos
HABILIDADES
EMPLEADO
aprende
aprendida por
Un empleado aprende muchas habilidades
Una habilidad es aprendida por muchos empleados
HABILIDADES
Pedro Juan Luis Lola
EMPLEADO
Pintar Cantar Conducir Tejer Bailar
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Tipos de Asociaciones

• Uno a uno

TIENDA
EMPLEADO
encargado de
administrada por
Pedro Juan Luis Lola
EMPLEADO
TIENDA
Marazzi Bosi Alpie Americanino
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Asociaciones

• Cada dirección de una asociación posee
• Un nombre
• Opcionalidad
• Puede línea punteada
• Debe (obligatoria) línea contínua
• Cardinalidad
• Uno un punto(.)
• Muchos el símbolo ( )

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Próxima clase

• continuaremos con el modelo E/A