Duracion Aproximada 2semanas 20 horas sin los ejercicios resueltos




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Tema 4: Análisis de Datos
Duracion Aproximada 2semanas 20 horas sin los ejercicios resueltos

Subtema 1

Definición y Descripción del Modelo de Datos:
En el modelo de datos reflejamos la información del mundo real que nos interesa para la aplicación, representa la parte estática y se fija únicamente en los datos. Que presentaremos mediante Entidades (Ej: Cliente) (Ej. Articulo) y relaciones( Ej: Cliente compra articulo)

Dato: toda aquella información que la aplicación debe recordar.(Me voy a hacer la pregunta, ¿Qué voy a guardar?
Técnica análisis y especificación de da datos, Modelo Entidad/Relación:
Es la más utilizada.

Es la representación de la realidad, se ubica en el plano conceptual.
Consta de los siguientes elementos:

Entidades(cliente), Atributos(Nombre), Relaciones (Cliente compra articulo), Grado de la relación(grado 2,intervienen 2 entidades), Cardinalidad( uno a N, 1:N ) , Atributos propios de una relación (fecha) ,Clave( Dni#), Ocurrencias(Pepe,Antonio) Participaciones ( (0,N))
Entidades:

Es un objeto real o abstracto del que se quiere obtener una información (CLIENTE,ARTICULO,PERSONA). A los elementos del mundo real que la entidad representa se les denomina “ocurrencias de la entidad”(pepe,Antonio,942334567).Reflejan los datos que le interesan a la aplicación

Se representan mediante un rectángulo en cuyo interior aparece el nombre de la entidad, que suele ser un sustantivo.


Atributos:

Cada entidad tiene asociados unos atributos que son las características o propiedades de aquello que representa la entidad.(nombre,Dni,CCliente#)

Dos tipos de atributos:
Identificadores de entidad (claves) que identifican de forma inequívoca cada ocurrencia de una entidad. Dni#,CodigoArticulo#) para identificar la clave : ponemos el nombre seguido del símbolo # > CArticulo# es la clave de la entidad ARTICULO , lo identifica porque la clave o Cartiulo no se puede repetir.

Por ejemplo en la entidad Cliente tengo 2 posibilidades típicas de atributos clave.

  1. CCliente# > Código de cliente.(empieza en el 1 y es correlativo)

  2. Dni# > DNI

Descriptores de entidad: muestran una característica de la entidad. (Nombre,teléfono,estado,Mail,etc.)
Relaciones:

Mediante las relaciones se representan las asociaciones que se establecen entre los elementos del mundo real, con ellas se pretende completar la representación que se tiene de la realidad.



Se representan con un rombo y un verbo en minúsculas.
Grado de una relación:

Es el número de entidades que participan en la relación. Pueden ser: Unarias (grado 1), Binarias(grado 2), ternarias, cuaternarias.

El Ej. De arriba es grado 2, binaria incluye 2 entidades.

Participación de la entidad en la relación.

Pueden ser (0,1), (0,N),(1,1),(1,N),(2,N),….

El numero máximo de ocurrencias de una entidad que le pueden corresponder a la otra.


Vamos a sacar la cardinalidad (1,N) > Un profesor da clase a varios alumnos.



Fijo en 1 la entidad PROFESOR ¿Un profesor a cuantos alumnos da clase?, en este caso a varios.

Vamos a sacar la cardinalidad (1,1) > Un alumno le da clase un profesor.



Fijo en 1 la entidad ALUMNO ¿Un ALUMNO Cuantos profesores le dan clase?, en este caso uno.
Cardinalidad de una relación:

Pueden ser 1:1,1:N, N:N.

Nota.- No existe el 0.

Una vez sacadas las participaciones determinamos la cardinalidad, para ello cogemos las participaciones Máximas de cada entidad.



Máximo (1,1) > 1

Máximo (1;N) > N cardinalidad 1:N

Es el número de ocurrencias de una entidad asociadas a una ocurrencia de la otra entidad.

Pueden ser:

  • Uno a Uno 1:1 a cada ocurrencia de la entidad A le corresponde una ocurrencia de la entidad B. Ej. 1 PROPIETARIO posee 1 VIVIENDA

Ejercicio: Pon más ejemplos de relaciones de cardinalidad 1:1.

  • Uno a muchos 1:N - a cada ocurrencia de la entidad A le pueden corresponder varias ocurrencias de la entidad B, pero a cada ocurrencia de la entidad B solo le corresponde una ocurrencia de la entidad A. Ej. PROPIETARIO posee varias VIVIENDAS.

  • Nota.- Es la más usual.

Ejercicio: Pon más ejemplos de relaciones de cardinalidad 1:N.

  • Muchos a mucho N:N a cada ocurrencia de la entidad A le pueden corresponder varias ocurrencias de la entidad B y a cada ocurrencia de la entidad B le pueden corresponder varias ocurrencias de la entidad A.Ej. Varios PROPIETARIOS poseen varias VIVIENDAS( la vivienda pude ser de más de un propietario).

Ejercicio: Pon más ejemplos de relaciones de cardinalidad 1:N.

Nota.- Primero sacaremos las participaciones y luego obtendremos la cardinalidad

Atributos propios

Son los atributos que surgen de una relación. Cuyo valor dependen de las entidades que la forman.

Ver ej. Pag.67.

Ejercicio.

En una empresa de Electrónica un cliente compra varios artículos, un artículo es comprado por un cliente, me interesa guardar la cantidad comprada y la fecha en la que se compró.



Cantidad y fecha aparecen con la relación compra

Ej. de valores o ocurrencias:

Ap compro 20 unidades el 20/02/08 del artículo teclado fr

Fg compró 13 unidades el 21/02/08 del artículo ratón xr

Claves:

Es el atributo o atributos que identifican a la entidad, No se pueden repetir sus ocurrencias.

Clave de CLIENTE es CodCliente y la clave de Artículo es CodArticulo.

Otra clave posible de CLIENTE puede ser Dni.

En las entidades que veremos surgirán de una relación la clave de esta entidad será el conjunto de las claves de las entidades relacionadas.

Ocurrencias:

Los valores que pueden tomar los diferentes atributos de una entidad.

Ver Ej.1 y Ej.2 pag 68 y 69.
Relaciones Reflexivas:

Las relaciones reflexivas son aquellas en las que solo participa una entidad (grado 1).

Son entidades que se relacionan consigo mismas, pero en las que las participaciones varias según por el lado en que se lea la relación.



Una persona es padre de ninguna o varías personas.



Una persona (le cambiamos el verbo) es hijo de una sola persona.

Nota.- 2 entidades que podían ser, PADRE e HIJO se convierten en una sola entidad PERSONA.

Sacamos la cardinalidad (valores máximos) > 1:N



Vemos el ej.2 pag. 70

Al primer relevista no le da al relevo (el testigo)nadie > 0.

El último relevista no da relevo a nadie > 0.

Vemos el ej.3 pag. 70

Una persona cuida de ninguna o varias (0,N) > Cuidador.

Una persona es cuidada por (0, N) > Paciente.

Cardinalidad N:N
Entidades Fuertes y Débiles:

Existen 2 tipos de Entidades:

  1. Fuertes: No dependen de ninguna otra entidad (las que hemos visto).

  2. Débiles: Dependen de otras entidades (se representan con un doble cuadro).

Este símbolo no aparece en viso lo fabricamos.

Cojo una forma de una entidad normal y para hacer el recuadro cojo un cuadrado de la herramienta de dibujo lo pongo en la entidad, y ahora tengo que agrupar las 2 formas. Selecciono las dos a la vez , botón derecho > forma > agrupar.

Una vez agrupada la copio y la pego en mis formas, para utilizarla en todos mis ejercicios.

Para la relación en existencia tampoco existe la fabrico de la misma forma.



La entidad débil se relaciona con la fuerte por medio de dos tipos de relaciones de dependencia que son:

  1. Dependencia en existencia: La débil necesita de la fuerte para existir. Si desaparece la ocurrencia de la fuerte la de la débil no tiene sentido. ¿Esta entidad (la débil) existe por sí sola?

Sí desaparece la entidad fuerte lo hace también la débil.

Ej. Los datos de los hijos del empleado le son útiles a la empresa solo cuando el trabajador esta en plantilla.





  1. Dependencia en identificación: La débil necesita de la fuerte para identificarse. Por si sola la entidad débil no es capaz de identificar de forma inequívoca sus ocurrencias. ¿Esta entidad necesita otra (la fuerte) para identificarse?


Relaciones n-arias

Van e intervenir más de dos entidades, su grado es N , lo normal es que sean 3 o 4.



  1. Determino las participaciones.

Fijamos una ocurrencia del resto de entidades para determinar las ocurrencias de la entidad.

Trabajador >1departamento, 1tarea >(1,N) trabajadores.

    1. Departamento >1trabajador>1tarea>(1,1) departamentos.

    2. Tarea>1trabajador>1departamenteo>(1,N) tareas.

  1. Determino la cardinalidad.

Valor máximo de cada cardinalidad >1:N:N

Nota.- El uno o unos se ponen delante de los N > 1:N:N > 1:1:N

Control de Redundancia.

La norma es incluir en nuestro análisis el menor numero posible de entidades y relaciones(lo que llamamos redundancia).

Para que haya redundancia se deben dar las siguientes condiciones:

  1. Debe haber un ciclo , todas las entidades están unidas por líneas.

  2. Las relaciones implicadas en el ciclo deben tener un significado equivalente.

  3. Las cardinalidades nos deben permitir eliminar una de las relaciones sin perder información.(sí hay redundancia es de lo que se trata).

Ejemplo de ciclo redundante


Vamos a probar las condiciones para ver sí el ciclo es redundante.

  1. Debe haber un ciclo, todas las entidades están unidas por líneas.

    • Sí hay un ciclo.

  2. Las relaciones implicadas en el ciclo deben tener un significado equivalente.

    • Reside y habita significan lo mismo.

  3. Las cardinalidades nos deben permitir eliminar una de las relaciones sin perder información.(sí hay redundancia es de lo que se trata).

    • 1 persona habita en una vivienda y una vivienda pertenece a 1 municipio, de esta forma puedo saber exactamente a que municipio pertenece esa persona > que es exactamente lo que me indica la relación Reside > por lo tanto es redundante y puedo eliminar la relación.

Le doy valores para entenderlo mejor

Pepe habita en vivienda A pertenece a Camargo

¿En que municipio reside Pepe? En Camargo >ciclo redundante.

Nota.- Sí hay un ciclo ya probaré si es redundante.

Por qué he quitado reside y no habita.

Pepe reside en Camargo y Camargo tiene o 0 o muchas viviendas

¿se cual es la vivienda de Pepe? > NO >luego no puedo quitar habita.


Ejemplo de ciclo No redundante.

Habrá veces que no podamos eliminar ninguna relación aunque haya un ciclo.

Como en este caso.



Vamos a probar las condiciones para ver sí el ciclo es redundante.

  1. Debe haber un ciclo, todas las entidades están unidas por líneas.

    • Sí hay un ciclo.

  2. Las relaciones implicadas en el ciclo deben tener un significado equivalente.

    • Vive y habita En significan lo mismo.

  3. Las cardinalidades nos deben permitir eliminar una de las relaciones sin perder información.(sí hay redundancia es de lo que se trata).

    • 1 animal vive en 1 parque nacional o ¡No! >(0,1) > si vive se el país en el que se encuentra>(1,1) pero si es que no no se el país > por lo tanto No es redundante y No puedo eliminar la relación Habita porque si no ¡No! se el país del animal

Le doy valores para entenderlo mejor

El león No vive en ningún parque Nacional luego por ahí no puedo saber el país donde Habita el león > por lo que necesito la relación Habita que me lo indica.

Nota.- Ojo Sí en vez de poner la cardinalidad (0,1) pongo (1,1) > animal vive en (0,1) parque nacional, el ciclo determinaríamos que esa redundante y eso esta MAL .

Tema 4: Análisis de Datos

Subtema 2
Modelo Entidad/Relación Extendido:

Incluye todo lo visto anteriormente e incluye las relaciones jerárquicas, que se producen cuando una entidad se puede dividir en otras por lo que mantienen una relación EsUn. Y de un atributo que se coloca al lado de esta relación Ej: tipo, clase etc.

Así podemos decir un Numero es un tipo positivo, es un tipo negativo, etc.

Una entidad es un subtipo o subtipo de otra entidad superior Subtipo.



Propiedades:


  • La relación puede ser n-aria.

Puede haber n entidades subtipo(las que se necesiten en cada caso) .

GATO,AGUILA,DELFIN

  • Las entidades subtipo heredan propiedades y comportamiento de la supertipo.

    • Todos los atributos de ANIMAL (CAnimal,nombre,etc)los heredan el GATO,el AGUILA y el DELFIN y cada uno de ellos tendrán además los suyos propios.(por ej.atributo VelociadVuelo que solo tiene el Aguila.

  • Las propiedades de una subtipo pueden ser diferentes del reto de las subtipos.

    • Lo hemos explicado en la de arriba.

  • En cada entidad subtipo se pueden redefinir los atributos.(como en toda entidad).

  • Una entidad puede ser subtipo de varias supertipo.

  • Una relación jerárquica representa una especialización.

    • AGUILA es la especialización de ANIMAL

Todas estas propiedades surgen con la necesidad de representar los diferentes supuestos de una aplicación real. Demostraremos esto con la práctica de los ejercicios.

Tipos de relaciones jerárquicas:
Exclusivas:

Una ocurrencia de la entidad subtipo es una ocurrencia de una y solo una entidad subtipo.



Ej. Una Persona no puede ser niño y adulto a la vez.

Inclusivas:

Una ocurrencia de la entidad supertipo puede ser una ocurrencia de varias subtipo a la vez.

Ej. Un mamífero (hipopótamo) puede ser acuatico y terrestre
Total:

Una ocurrencia de la entidad supertipo obligatoriamente debe ser una ocurrencia de alguna entidad subtipo.



Ej. Una persona es o niño o adolescente o adulto o anciano(están todas las posibilidades)
Parcial:

Una ocurrencia de la entidad supertipo puede o no ser una ocurrencia de alguna subtipo.

Supertipo >PERSONA

Subtipo > ESTUDIANTE Y TRABAJADOR Según la ocupación.

Es parcial porque existen personas que no son ni estudiantes ni trabajadores(ej.parados,etc.)
Ahora las combinamos > una relación jerárquica puede ser :

  • Exclusiva total.

  • Exclusiva parcial.

  • Inclusiva total.

  • Inclusiva parcial


Ejemplos:



Persona según su edad es un NIÑO, ADOLESCENTE, ADULTO,ANCIANO.


ENFERMEDAD es un tipo VIRICA, BACTERIANA.

Le quitamos el círculo de totalidad.





MAMIFERO según el ambiente es un ACUATICO,VOLADOR ,TERRESTRE.

Le quitamos el símbolo de exclusividad.





PERSONA según la ocupación es un ESTUDIANTE, TRABAJADOR.

Quitamos

y

Pautas para los diagramas E/R Extendido.

  • Herencia de los atributos.

    • Cuando todas las entidades subtipo tienen un mismo atributo, este le ponemos arriba en la supertipo.


La pregunta que me tengo que hacer para saber con que entidad tengo que relacionar es si ¿la relación afecta a la supertipo Ej.PERSONA o lo que es lo mismo afecta a todas las subtipo Ej. ESTUDIANTE, TRABAJADOR? Sí es que sí , lo pongo por arriba y sí es que no es por que no afecta de igual forma a las entidades subtipo (teniendo en cuenta: relación ,participaciones y atributos propios. La relación será por abajo.

Nota.- entre 2 entidades salvo excepciones debe existir una relación.( )

Ej.



Aquí se dan los 2 casos, tengo relaciones por arriba y por abajo.


Solo los trabajadores necesitan una identificación para aparcar, luego COCHE no lo puedo relacionar directamente con PERSONA (por arriba), aunque los dos aparquen.
Ejercicio.

  1. Leo detalladamente varias veces el ejercicio de la página 75, tapando el resultado.

  2. Dibujo en visio el diagrama de entidad/relación.

    1. Entidades

    2. Relaciones

    3. Participaciones

    4. Cardinalidades

    5. Relaciones jerárquicas.

    6. Atributos propios

  3. Con la solución que he dibujado, Aplico el sentido común y compruebo que se ajusta a lo que me piden en el enunciado (este paso lo realizó tantas veces como se a necesario y no lo salto.

    1. Diferenciando ente los más importante y lo menos.

  4. Compruebo la solución.

Discusión del enunciado.

Se pide construir el modelo E/R para una aplicación sobre química.

Tengo elementos (H, O, Fe) (Aparece entidad)

Tengo compuestos (H2O, CO2) (Aparece entidad)

Los compuestos dispondrán de una información especifica en función de su estado, que puede ser: sólido, líquido y gaseoso (aparece una relación jerárquica)

De los elementos se guardará nombre, símbolo, número atómico, peso atómico. (Atributos de ELEMENTO)

Del compuesto me interesa guardar el nombre. (Atributos de COMPUESTO)

Si son GASES interesa apuntar el coeficiente de expansión, Temperatura de licuación, (Atributos de GASES)

Si son LIQUIDOS interesa apuntar la densidad y la temperatura de evaporación. (Atributos de LIQUIDOS)

Si son SOLIDOS interesa color olor y dureza. (Atributos de SOLIDOS)

Interesa guardar que proporción (atributo propio) contiene un COMPUESTO de un ELEMENTO.
Realizó el ejercicio.


  • Pongo la clave de ELEMENTO > Nombre_elem y escribo los atributos.

  • Las entidades subtipo como GASEOSO no les pongo campo clave porque en realidad su clave es la de la supertipo > NombreCompuesto#.

  • No me olvido de que la jerarquía de COMPUESTO la hago por estado > dibujo estado.

  • La relación es exclusiva total .

  • Dibujo el atributo propio proporción > me dice que me interesa guardar la proporción en la que participa un ELEMENTO en un COMPUESTO.



Nota.-

A partir de ahora aunque no viene en el libro cuando tenemos una cardinalidad (1,N ) o (0,N) pondremos una punta de flecha a la relación, en este dibujo como tenemos 2 Cardinalidad N:N ponemos 2 flechas. > Esta técnica aparece en otros métodos y visualmente es interesante.
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