Bases de Datos Especializadas

Sesión No. 3

Nombre: Modelado de datos Objetivo :

Al término de la sesión, el alumno identificará elementos del modelado de datos.

Contextualización

El lenguaje unificado de modelado, cuyas siglas en inglés son UML (Unified Modeling Language), es un lenguaje que tiene entre sus objetivos principales, la representación gráfica de un sistema informático para una empresa u organización. Es una herramienta auxiliar en el análisis y diseño de sistemas. Resulta de gran utilidad para el análisis inicial en el desarrollo de una base de datos, particularmente, para la conformación del discurso y su universo, del cual se desprende el modelo entidad relación.

El UML se asocia al diseño conceptual de una base de datos cuya expresión gráfica se conoce como diagrama entidad-relación. El siguiente nivel de abstracción implica la transformación, de cada elemento del diagrama entidad relación hacia una estructura de base de datos organizada en tablas, preservando las relaciones definidas inicialmente en el diseño conceptual. A dicha transformación del modelo entidad-relación, se le denomina mapeo al modelo relacional. Este modelo corresponde al diseño lógico de la base de datos.

Introducción al Tema

En esta sesión se presenta una relación de los distintos tipos de diagramas UML, que en lo general, permiten una modelación gráfica de organizaciones del mundo real. Se explica como el UML permite modelar de forma gráfica los elementos, relaciones y acciones de los componentes de una organización y cómo pueden aplicarse en la definición del discurso y universo de una base de datos.

Asimismo se expone el mapeo al modelo relacional mediante transformaciones de las

entidades en tablas e instancias en campos, preservando siempre las relaciones definidas en el modelo entidad-relación. Se comentan además algunos programas de cómputo tanto comerciales como gratuitos para la construcción de diagramas UML y entidad relación, útiles en el diseño y desarrollo de bases de datos corporativas.

Explicación

Diagramas UML

El UML está constituido por diversos elementos gráficos, los que se combinan para conformar diagramas. Dado que UML es un lenguaje, dispone de reglas para combinar dichos elementos. Los principales tipos de diagramas UML se enlistan a continuación:

• Diagrama de clases • Diagrama de objetos • Diagrama de casos de uso • Diagrama de estados • Diagrama de secuencias • Diagrama de actividades • Diagrama de colaboraciones • Diagrama de componentes • Diagramas de distribución

Por ejemplo, para el primer tipo de diagrama, es posible concebir cualquier sistema del mundo real bajo la perspectiva de clases. Una clase es una

categoría o conjunto de elementos que se agrupan de acuerdo a las características que tienen en común.

Una clase puede construirse de acuerdo a dos condiciones de los elementos que pertenecen a la misma: Los atributos o características que describen a los elementos de la clase y las tareas que pueden llevar a cabo los elementos de la clase. Por ejemplo, en la vida cotidiana, podemos agrupar diversos objetos y personas en clases, tales como la clase automóviles, la clase policía y la clase edificios, entre otros muchos ejemplos.

Para ilustrar la respectiva nomenclatura para un diagrama de clases, pensemos en una clase denominada automóvil. Sobre ésta podemos definir atributos tales como marca, submarca, modelo, número de serie y capacidad.

Asimismo, podemos establecer sobre esta clase un conjunto de acciones, como son: encender, acelerar, frenar yapagar. El símbolo en UML para representar la clase mencionada se muestra a continuación:

Automóvil marca submarca modelo número de serie capacidad encender( ) acelerar( ) frenar( ) apagar( )

El diagrama se divide en tres secciones. La superior hace referencia al nombre de la clase. La sección media agrupa a los atributos que describen a los elementos que pertenecerán a la clase, y finalmente, la tercera sección, contiene a las tareas o acciones que pueden llevar a cabo los elementos que pertenecerán a la clase. Nótese que las acciones que pueden realizar los elementos que pertenecen a una clase, deben incorporar a su derecha unos

paréntesis vacíos. Un diagrama UML permite una representación inicial de una base de datos, por ejemplo al aplicarlos en la definición del discurso y su universo.

Herramientas para el modelado

Existen diferentes herramientas computacionales para el modelado de datos a través de UML y para el modelo entidad relación. Estas herramientas conocidas como CASE (Computer Aided Software Engineering es decir, Ingeniería de Software Asistida por Computadora), se encuentran disponibles en sus versiones comerciales y gratuitas. En lo relativo a software propietario pueden mencionarse programas tales como Visio, SmartDraw y Express UML Tool, entre otros. Por otra parte, en materia de software libre se dispone de programas como ArgoUML, DIA y DB Designer Fork principalmente.

Mapeo al modelo relacional

El diagrama entidad-relación constituye el producto final de la etapa del diseño conceptual. La siguiente fase, se dirige a la adaptación de este modelo a la estructura de una base de datos. Para ello, se procede a llevar a cabo una serie de transformaciones sobre las entidades, instancias y relaciones del modelo de la etapa anterior a una nueva forma, a saber: las entidades se transforman en

tablas y las instancias en campos, todo lo anterior, respetando las relaciones establecidas en la fase anterior, así como su cardinalidad.

Para nuestro ejemplo, la transformación de la entidad AUTORES a forma de tabla, se da de la siguiente manera:

La transformación de la entidad EDITORIALES a estructura de tabla, tiene la siguiente forma:

Y, en consecuencia, la transformación de las entidades LIBROS

,

y

La red semántica obtenida en el diseño conceptual, puede ahora visualizarse en términos de modelo relacional, bajo el siguiente esquema:

Conclusión

El UML permite modelar gráficamente los elementos, relaciones y acciones de los componentes de una organización y con ello aplicar la definición del discurso y universo

de una base de datos. El resultado facilita el mapeo al modelo relacional mediante el cambio de las entidades en tablas y de las instancias en campos, conservando en todo momento las relaciones definidas en el modelo entidad-relación.

Existen algunos programas de cómputo, comerciales o gratuitos que funcionan como auxiliares para la construcción de diagramas UML y entidad relación, cuya elaboración repercute en el diseño y desarrollo de bases de datos.

Para aprender más

A continuación encontrarás un par de hipervínculos para conocer y profundizar más sobre el tema del modelo entidad relación.

Página que contiene la presentación El modelo relacional. (En español)

http://brd.unid.edu.mx/el-modelo-relacional-2/

Página para descargar el programa de modelado de información ArgoUML (Software libre en inglés)

Actividad de Aprendizaje

Objetivo de la actividad de aprendizaje de la sesión:

El alumno elaborará modelos relacionales a partir un ejemplo del modelo entidad-relación con alguna herramienta de software.

Instrucciones:

Con la finalidad de reforzar los conocimientos adquiridos a lo largo de esta sesión, a partir de un ejemplo de modelo entidad-relación realizarás el mapeo al modelo relacional, comentando cada paso de tu proceso.

¿Qué vas a hacer?

Con la finalidad de reforzar los conocimientos adquiridos a lo largo de esta sesión buscarás y describirás un ejemplo del modelo entidad-relación, para ello:

1. Elabora un modelo entidad-relación de tema libre. Explica las condiciones detectadas que busca atender en la organización o empresa del ejemplo en un párrafo.

2. Enseguida avanza del modelo entidad-relación hacia la construcción del respectivo mapeo. Explica cada paso al elaborar el modelo relacional. 3. Elabora tus ejemplos en la herramienta que desees e incorpóralos en un

archivo en Word, de entre 3 y 5 páginas. Nombra tu archivo de la siguiente forma: S03TuNombreTuApellido.doc.

Recuerda que esta actividad te ayudará a identificar y apropiarte del concepto del modelado de datos.

Material: Como material inicial de consulta puedes usar la lectura de la sesión, además de aquellas publicaciones especializadas, libros, artículos, materiales universitarios y detalles técnicos de productos que sean pertinentes.

¿Cuál es la forma de entrega?

Una vez que tengas listo tu archivo, ingresa al foro de la sesión de la plataforma de aprendizaje y realiza lo siguiente:

1. Haz clic en Responder en el mensaje inicial de tu profesor(a) y participa presentando tu propuesta y anexando tu archivo. El profesor(a) evaluará tu participación.

2. Revisa la participación de al menos un compañero(a) y comenta su propuesta.

¿Cómo serás evaluado?

En esta actividad se tomará en cuenta lo siguiente:

Forma Ponderación

Portada con datos generales: Universidad,

maestría, asignatura, alumno y fecha. Requisito Referencias bibliográficas completas y

pertinentes. 7 puntos

Ortografía y redacción adecuada. 10 puntos

Contenido

Título adecuado del ejemplo. 3 puntos

Contenido completo y correcto (explicación

concreta de especificaciones y de cada paso). 40 puntos Representación gráfica clara. 40 puntos Originalidad del ejemplo. Requisito para _evaluación

Total 100 puntos

¡Adelante con tu actividad!

Bibliografía

 Abelló, A., Rollón, E., & Rodríguez, M. E. (2006). Diseño y administración de bases de datos. Barcelona: UPC.

 Bengoechea, J. (2012). Microsoft Access: Diseño de aplicaciones

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 Coronel, C. & Steven, M. (2013). Database Systems: Design,

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 López Gaona, A. (2012) El modelo relacional. Fac. Ciencias, UNAM.

Consultado en abril de 2013 de http://hp.fciencias.unam.mx/~alg/bd/mr.pdf

 Naiburg, E. & Maksimchuck, R. (2001). UML for Database Design. Boston:

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 Nevado, M. (2010). Introducción a las bases de datos relacionales. Madrid:

Visión Libros.

 Pratt, P. & Adamski, J. (2012). Concepts of database management.

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 Rob, P. & Coronel, C. (2004). Sistemas de bases de datos: Diseño, implementación y administración. México, D.F: Cengage Learning.