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El documento describe las diferencias entre OLTP y OLAP. OLTP se refiere al procesamiento de transacciones en línea y se usa para aplicaciones transaccionales como entrada de datos. OLAP se refiere al procesamiento analítico en línea y se usa para consultas de grandes cantidades de datos resumidos para informes de negocios. También describe los conceptos básicos de modelado de datos como entidades, atributos y relaciones.
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- 1. Modelo de Datos Universidad de los Andes Demián Gutierrez Enero 2009
- 2. O L T P / O L AP (D euda pendiente...) OLTP: “Procesamiento de transacciones en línea” (OnLine Transaction Processing) es un tipo de sistemas que facilitan y administran aplicaciones transaccionales, usualmente para entrada de datos y recuperación y procesamiento de transacciones (gestor transaccional). Los paquetes de software para OLTP se basan en la arquitectura cliente-servidor ya que suelen ser utilizados por empresas con una red informática distribuida. OLAP: “procesamiento analítico en línea” (On-Line Analytical Processing). Es una solución utilizada en el campo de la llamada Inteligencia empresarial (o Business Intelligence) cuyo objetivo es agilizar la consulta de grandes cantidades de datos. Para ello utiliza estructuras multidimensionales (o Cubos OLAP) que contienen datos resumidos de grandes Bases de datos o Sistemas Transaccionales (OLTP). Se usa en informes de negocios de ventas, marketing, informes de dirección, minería de datos y áreas similares.
- 3. ¿Q ué es M odelar? ¿Qué es Modelar?
- 4. Modelo ¿Q ué es M odelar? Modelador Mundo Real / Minimundo Es el proceso de “generar un modelo”, es el acto de “configurar o conformar” algo Es un proceso intelectual en el cual un sujeto (modelador) representa, a través de un modelo ciertas características o cualidades de un objeto (cosa, fenómeno, hecho o sistema)
- 5. ¿Q ué es M odelar? Conocer es el acto mediante el cual un sujeto aprende (capta o concibe) las cualidades y relaciones (propiedades) que tiene un objeto Para modelar es necesario que el sujeto conozca el objeto que va a modelar. No se puede modelar lo que no se conoce Sujeto Objeto Acto de conocer ¿Qué es un Modelo?
- 6. ¿Q ue es un m odelo? Presión Reducida Zona de Alta Presión Flujo de Aire dx/dy = f(n)(x) a·x2 + b·x + c = 0 m·d2y/d2x = F = m·g ● Es una representación abstracta, conceptual, formal, entre otras de un objeto, fenómeno o proceso. ● Es una representación abstracta de alguna parte del mundo real. ● El modelo es una simplificación del objeto modelado. ¿Para qué se Modela?
- 7. ¿Por qué se m odela? – Para representar y comprender mejor un objeto (cosa / sistema). – Para predecir el comportamiento de un sistema. – Para tener un plano del cual guiarse. ¿Qué tipos de Modelos Existen?
- 8. ¿Q ué tipos de m odelos existen? IcónicoGráfico Fotográfico dx/dy = f(n)(x) a·x2 + b·x + c = 0 m·d2y/d2x = F = m·g Cada vez que viene un cliente, este pasa por recepción, luego, cuando se le asigna cupo, entonces... Formal / MatemáticoTextual Y seguramente otros...
- 9. ¿C om o se m odela? – En el modelado se emplean procesos cognitivos para entender y representar un objeto – Para modelar, se emplean tres procesos cognitivos fundamentales: ● Abstracción ● Conceptualización ● Simbolización¿Qué es una Abstracción
- 10. Abstracción La figura de arriba es un autobús. Un autobús tiene 2 ejes, 6 ruedas, un chofer, y sirve para llevar pasajeros. ¿Verdad, mentira o verdad a medias?
- 11. Abstracción – Proceso intelectual de manejo de la complejidad que consiste en considerar sólo las propiedades esenciales de una situación y omitir aquellas no esenciales o relevantes al problema. En este proceso, el modelador o tiene que sujeto: ● Centra su atención en algunos aspectos o cualidades del objeto. ● Aísla o deja de lado otros que no le interesan.Estructura ObjetoSujeto abstracción ¿Qué es un Concepto?
- 12. C onceptualización Un autobús es una unidad de transporte que se utiliza para llevar pasajeros desde un punto a otro. Los hay de muchas formas y tamaños, pero por lo general son unidades grandes que permiten transportar más de 20 pasajeros. Estas unidades de transporte son utilizadas en rutas urbanas, inter-urbanas y sub-urbanas.
- 13. C onceptualización ● Proceso cognitivo de formación de conceptos – Conocimiento que un sujeto tiene de un objeto – Un concepto es el conjunto de cualidades y relaciones (propiedades) que un sujeto le atribuye a un objeto ObjetoSujeto conceptoNombre = La Defensa Tipo = edificación Lugar = Paris Uso = gubernamental Forma = cuadrática acto de conocer ¿Qué es un Símbolo?
- 14. Sim bolización Oracle acaba de “adquirir” a Sun Microsystems por 7.9 billones de $ ¿Qué significa eso para la comunidad de software en general, la comunidad de software libre, el mundo de los sistemas de gestión de bases de datos y para empresas como IBM, HP, DELL, entre otras Tarea
- 15. Sim bolización ● Proceso mediante el cual el sujeto designa (simboliza) el concepto que tiene de un objeto ● El sujeto usa un lenguaje (sistema de signos) para designar (modelar) el concepto que él/ella tiene del objeto Objeto Sujeto Concepto Nombre: La Defensa Tipo: edificación Lugar: Paris Uso: gubernamental Forma: cuadrática representa refiere a Modelo simboliza Ciudad -nombre -país Edificio -nombre -tipo -uso ubicación 1 1
- 16. ¿Q ué es el m odelo de datos? ● Modelos de datos: son medios formales para representar y manipularrepresentar y manipular (en el buen sentido) los datos e información asociados a una situación real.
- 17. ¿Q ué es el m odelo de datos? ● Estructuras básicas: Elementos básicos o tipos de objetos que conforman el modelo ● Reglas: Conjunto de lineamientos que expresan las propiedades estáticas del modelo – Reglas de formación – Restricciones ● Operadores: Permiten cambiar el estado de una base de datos modificando su contenido (Están asociados a las propiedades dinámicas de los elementos)
- 18. T ipos de M odelos de D atos ● De alto nivel: Capturan un mayor significado de los datos e intentan representar la estructura real de los datos independientemente de las características de almacenamiento, es decir están orientados a las aplicaciones y a la comprensión por parte de las personas. Ejemplos: Modelo Entidad-Relación (ER) (Chen, 1976) Modelo Entidad-Relación-Extendido (ERE) (Teorey 1986)
- 19. T ipos de M odelos de D atos ● Modelos básicos o de bajo nivel: Han sido diseñados pensando en el computador, sobre ellos se han desarrollado la mayoría de los SGBD. Es decir, están pensados para facilitar la implementación más que a la comprensión por parte de las personas. Ejemplos: Jerárquico (1968) Redes (1971) Relacional (1970-1979) Orientado a Objetos (1991) Objeto-Relacional (1996)
- 20. T ransform ación del M odelo E R E al M odelo R elacional Mundo Real (Minimundo) Esquema Interno Esquema Conceptual Esquema Externo Modelado ER BD Transformació n Transformació n diagramas ER nos facilitan el modelado del Esquema Conceptual
- 21. M odelo E R / D iagram as E R El Modelo Entidad Relación y su representación gráfica (Diagramas Entidad Relación) son dos cosas distintas Modelo Entidad-Relación (Entidades, Conjuntos de Entidades, Tipos de Entidades, Atributos, Relaciones, entre otros) Diagrama Entidad-Relación Se representa gráficamente utilizando Sin embargo, por razones didácticas, se utilizaran los Diagramas ER para explicar muchos de los conceptos del Modelo ER
- 22. E ntidades, C onjuntos y T ipos Entidad: Representa una cosa del mundo real con existencia independiente. Puede ser física y existir de forma tangible, o conceptual, es decir, existir de forma intangible. Conjunto de Entidades: Es una agrupación (colección) de entidades que comparten el mismo tipo. Tipo de Entidad: Es la descripción de una entidad. Su nombre y sus características (atributos).
- 23. E ntidades, C onjuntos y T ipos e1 Cédula=10.54 6.332 Nombre=Pedr o Pérez Edad=33 ... e2 Cédula=11.33 4.789 Nombre=Migu el Rojas Edad=30 ... e3 Cédula=20.50 2.432 Nombre=Silvi a Molina Edad=23 ... EMPLEADO Cédula, Nombre, Edad ... Conjunto de Entidades Tipo de Entidad Una Entidad Otra Entidad Otra Mas ...
- 24. T ipos de E ntidades y Atributos Empleado Cédula TeléfonoNombre PrimNombre PrimApellido SegApellido Dedicación Atributos (Elipses) Entidades (Rectángulos) Los Atributos son propiedades específicas que describen a una entidad. Son elementos característicos de una entidad.
- 25. T ipos de Atributos (C lave) Los atributos clave son aquellos que se utilizan para identificar de forma única a una entidad en un conjunto de entidades. El valor del atributo clave no se puede repetir para otra entidad dentro del conjunto de entidades correspondiente. Curso NumC urso NomC urso Atributos Clave (Clave Compuesta) Empleado Cédula Nombr e Teléfon o Atributo Clave Clave: Cédula Clave: NumCurso + NomCurso
- 26. T ipos de Atributos (C om puestos) Empleado Cédula TeléfonoNombre PrimNombre PrimApellido SegApellido Dedicación Los atributos compuestos son aquellos que están conformados por la unión de otros atributos. El atributo Nombre sólo es una unión de los atributos que lo componen (PrimNombre, PrimApellido y SegApellido) Atributo Compuesto Atributo Simple Atributo Componente
- 27. T ipos de Atributos (M ultivaluados) Los atributos multivaluados son aquellos que pueden tener más de un valor de forma simultánea. Un automóvil puede estar pintado con más de un color, de forma simultánea (Por ejemplo, rojo y negro). Automóvil Matrícula ColorColor Atributo Monovaluado Atributo Multivaluado
- 28. T ipos de Atributos (Alm acenados / D erivados) Los atributos derivados son aquellos que se pueden calcular en base a otros atributos, por lo tanto no es necesario guardarlos en la Base de Datos. Es posible calcular la edad si se conoce la fecha de nacimiento. EmpleadoCédula EdadNombre Fecha Nacimiento Atributo Almacenado Atributo Derivado
- 29. R elaciones, C onjuntos y T ipos Relación: Representa una asociación o un vínculo entre dos o más entidades. Conjunto de Relaciones: Es una agrupación (colección) de relaciones que comparten el mismo tipo. Tipo de Relación: Es la descripción de una relación. Su nombre y sus características (atributos).
- 30. R elaciones (V ínculos) Los tipos de correspondencia pueden ser de 1:1, 1:N, N:1 o M:N La cardinalidad define la cantidad máxima o mínima de entidades que pueden estar asociadas de un lado u otro de la relación. Ojo aquí con la nomenclatura Asist e_A M N Estudiante Nombr e Cédula Curso NumC urso NomC urso Relaciones (Rombos) 5,30 1,5 participa_entiene Tipo de Correspondencia (Razón de Cardinalidad) Cardinalidad Nota Pueden tener o no Atributos Clave: Cédula + NumCurso + NomCurso
- 31. R elaciones (V ínculos) R ecursivos Los vínculos pueden ser recursivos, es decir, relacionar a una entidad consigo misma. El nombre del papel (rol) indica el papel que una entidad del tipo especificado desempeña en la relación especificada. Super visor N 1 Empleado Teléfon o Nombr e supervisa supervisado Papeles (Roles) Clave: Cédula_Supervisa + Cédula_Supervisado Cédula
- 32. R elaciones (V ínculos) D ependencia T otal / Parcial 1 Profesor Nombr e Cédula Departament o Código Nombr e Es Jefe De 1 Pertene ce A 1N Dependencia Total Dependencia Parcial La Dependencia Total implica que toda entidad Profesor debe estar relacionada con una entidad Departamento. La Dependencia Parcial, implica que todas las entidades Departamentos deben estar relacionados con una entidad Profesor, pero no al contrario. También se les llama Restricción de Participación Total / Parcial
- 33. T ipos de E ntidades F uertes / D ébiles Un Tipo de Entidad Débil es aquella que no tiene atributos clave propios. Depende de los atributos clave de otro Tipo de Entidad, a la que usualmente está asociada por medio de una Relación con Dependencia Total. Curso Sem estre CódSec ción Fech aIni CódCu rso Nombr e N 1 Sección Insta ncia Un Salón Clave: CódCurso Clave: CódSección + CodCurso Número de Estudian tes Propietario Identificador Vínculo Identificador Entidad Débil, (CódSección es una Clave Parcial)
- 34. R elaciones (V ínculos) ternarios (y n-ario) Un Vínculo Ternario es aquel en el que participan tres o más Tipos de Entidades. Un vinculo n-ario es aquel en el que participan n o más entidades. Cuenta CorrienteCliente Clien te Cuen ta Nombr e Cédula Nota Númer o Balanc e N Código Sucursal 1 Nombre 1 Vínculo Ternario Clave: Cédula + Código + Número
- 35. R elaciones (V ínculos) ternarios (y n-ario) HuertoÁrbol Está En Especi e Código Código Nombr e N 1 Fila Column a Ubicación Tien e 1 1 N Huerto Árbol Está En Especi e Código Código Nombr e N 1 Fila Colum na Ubicación Tien e 1 1
- 36. E specialización / G eneralización (H erencia) Persona Cédula Nombr e Apellid o o CarreraCosto_H ora EstudianteProfesor Subclases Traslapadas (o) o Disjuntas (d) Superclase, Entidad Padre Entidad Generalizada Subclase, Entidad Hija Entidad Especializada ● Especialización: Es el proceso de tomar un tipo de entidad y generar subclases que tengan atributos específicos. ● Generalización: Es el proceso de tomar un conjunto de tipos de entidades y abstraer sus atributos comunes en un tipo de entidad padre.
- 37. E specialización / G eneralización (H erencia) Restricción de Disyunción ● Disjunta: Una entidad puede ser miembro de cuando más una de las subclases. ● Traslapada: La misma entidad puede ser miembro de más de una subclase de la especialización. Persona Cédu la Nom bre Apelli do d Carrer a Costo _Hora Estudiant e Profesor Persona Cédu la Nom bre Apelli do o Carrer a Costo _Hora Estudiant e Profesor Subclases Disjuntas Subclases Traslapadas
- 38. E specialización / G eneralización (H erencia) Persona Cédula Nombr e Apellid o d CarreraCosto_H ora EstudianteProfesor La relación de Herencia puede ser Total o Parcial Restricción de Disyunción ● Especialización Total: Toda entidad de la superclase debe tener al menos una entidad en las subclases. ● Especialización Parcial: Es posible tener una entidad en la superclase y ninguna en las subclases.
- 39. C ategorías Persona Cédu la Nomb re Apelli do Direc ción U Cuenta Habiente Compañía Direc ción RIF Nomb re C1 C2 Banco tiene cuen ta en ● Categoría: Es una relación superclase / subclase, donde existen múltiples superclases en las que cada una de estas representa diferentes tipos de entidades. La relación siempre es disjunta, es decir, la subclase solo puede ser una de las superclases a la vez. ● Las categorías con restricciones totales, tienen un equivalente de especialización o generalización Categoría (Entidad de la Categoría) Un Cuenta Habiente es una Persona o una Compañía La categoría también puede ser parcial o total
- 40. U n E jem plo 1 Profesor Departament o Códi go Nom bre Es Jefe De 1 Perte nece A 1N Curso Coor dina 1 NSem estre Estudiante Asis te_ A CódSe cción Dict a Not a Fech aIni M N Es Resp onsa ble De 1 N Cód Curs o Nom bre N 1MN 1,55,30 Sección Inst anci a Un Persona o No mbr e Céd ula Salario Car rera
- 41. E jercicio La base de datos debe contener información sobre los pacientes, los médicos y los exámenes realizados a los pacientes. Los pacientes tienen número de historia, nombre, dirección, teléfono, y fecha de nacimiento. Los médicos tienen nombre, dirección, teléfono, especialidad y número del colegio de médicos. Los exámenes tienen número de examen, tipo, fecha de realización, resultado y fecha de entrega. Los exámenes son realizados a los pacientes por solicitud del médico que tratan al paciente. Los pacientes acuden al médico previa cita. Durante la cita, el médico anota en la historia del paciente el motivo de la consulta, la fecha, el diagnóstico, el tratamiento y los exámenes que le solicitó. Un paciente sólo consulta a un médico de la clínica, pero puede hacerlo en varias consultas. Un médico puede solicitar el mismo examen a un paciente, pero en fechas diferentes
Notas del editor
- #3: consiste en crear una representación ideal de un objeto real mediante un conjunto de simplificaciones y abstracciones, cuya validez se pretende constatar. La validación del modelo se lleva a cabo comparando las implicaciones predichas por el mismo con observaciones (Modelado / Wikipedia) Un modelo es una simplificación de la realidad, se recogen aquellos aspectos de gran importancia y se omiten los que no tienen relevancia para el nivel de abstracción dado (Modelado / Wikipedia)
- #4: consiste en crear una representación ideal de un objeto real mediante un conjunto de simplificaciones y abstracciones, cuya validez se pretende constatar. La validación del modelo se lleva a cabo comparando las implicaciones predichas por el mismo con observaciones (Modelado / Wikipedia) Un modelo es una simplificación de la realidad, se recogen aquellos aspectos de gran importancia y se omiten los que no tienen relevancia para el nivel de abstracción dado (Modelado / Wikipedia)
- #5: consiste en crear una representación ideal de un objeto real mediante un conjunto de simplificaciones y abstracciones, cuya validez se pretende constatar. La validación del modelo se lleva a cabo comparando las implicaciones predichas por el mismo con observaciones (Modelado / Wikipedia) Un modelo es una simplificación de la realidad, se recogen aquellos aspectos de gran importancia y se omiten los que no tienen relevancia para el nivel de abstracción dado (Modelado / Wikipedia)
- #6: consiste en crear una representación ideal de un objeto real mediante un conjunto de simplificaciones y abstracciones, cuya validez se pretende constatar. La validación del modelo se lleva a cabo comparando las implicaciones predichas por el mismo con observaciones (Modelado / Wikipedia) Un modelo es una simplificación de la realidad, se recogen aquellos aspectos de gran importancia y se omiten los que no tienen relevancia para el nivel de abstracción dado (Modelado / Wikipedia)
- #7: consiste en crear una representación ideal de un objeto real mediante un conjunto de simplificaciones y abstracciones, cuya validez se pretende constatar. La validación del modelo se lleva a cabo comparando las implicaciones predichas por el mismo con observaciones (Modelado / Wikipedia) Un modelo es una simplificación de la realidad, se recogen aquellos aspectos de gran importancia y se omiten los que no tienen relevancia para el nivel de abstracción dado (Modelado / Wikipedia)
- #17: Mejorar ilustración
- #26: Más adelante, se verá que ya a nivel de implementación los atributos derivados tienen la desventaja de que no es posible realizar consultas directas sobre ellos.
- #28: Cuidado al implementar atributos multivaluados en el modelo relacional. Si se implementan directamente violan la 1era forma normal. Es necesario implementarlos en una relación aparte.
- #29: Más adelante, se verá que ya a nivel de implementación los atributos derivados tienen la desventaja de que no es posible realizar consultas directas sobre ellos.
- #31: Un vínculo se puede ver como una “conexión semántica” entre dos o más entidades, es decir, una conexión que tiene un significado entre dos o más entidades
- #34: Aquí se ve claramente porque la dependencia total se le suele llamar dependencia de existencia
- #37: Recordar que la especialización y la generalización son procesos similares pero inversos. Recordar que en el fondo, tanto la superclase como la(s) subclases asociadas, a pesar de ser desde el punto ER dos entidades distintas, en el fondo están representando una misma “cosa” en el mundo real.
- #40: Para futuras clases aquí hay que añadir la categorización / total parcial
- #41: Aquí se puede hablar del esquema externo, por ejemplo, aprovechando la oportunidad de responder a la pregunta ¿Qué cursos han sido aprobados por un estudiante en particular? Eso se puede lograr por medio de una vista que haga un join entre estudiante – sección – curso. Claro que a este nivel no podemos hablar de un joint a nivel de SQL o modelo relacional, pero está bien decirlo.
- #42: Aquí se puede hablar del esquema externo, por ejemplo, aprovechando la oportunidad de responder a la pregunta ¿Qué cursos han sido aprobados por un estudiante en particular? Eso se puede lograr por medio de una vista que haga un join entre estudiante – sección – curso. Claro que a este nivel no podemos hablar de un joint a nivel de SQL o modelo relacional, pero está bien decirlo.