BD CLASE 1 2024-II

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Objetivos Específicos

 

• Definir qué es una base de datos y sus componentes principales.

• Distinguir entre datos, información y conocimiento.

• Identificar los diferentes tipos de datos.

• Modelar datos a través de ejemplos prácticos.

• Realizar una abstracción de datos a partir de un enunciado.

• Comprender el proceso de abstracción de datos a partir de un enunciado.

• Identificar entidades, atributos y relaciones en un escenario dado.

• Crear diagramas entidad-relación para representar modelos de datos.

• Escribir sentencias SQL para crear tablas y definir sus columnas.

• Entender los conceptos de clave primaria y foránea.



En función de los objetivos específicos proporcionados, se presenta un tutorial estructurado para comprender los fundamentos de las bases de datos, desde la conceptualización hasta la creación de modelos y la definición de tablas en SQL.

Tutorial: Fundamentos de Bases de Datos y Modelado

Este tutorial está diseñado para guiarte a través de los conceptos esenciales de las bases de datos, permitiéndote adquirir las habilidades para entender, modelar y comenzar a implementar estructuras de datos.

1. Definir qué es una base de datos y sus componentes principales.

Una base de datos es una colección organizada de información o datos estructurados, típicamente almacenados electrónicamente en un sistema informático. Es esencialmente un sistema diseñado para almacenar, gestionar y recuperar grandes cantidades de datos de manera eficiente.

Componentes Principales de una Base de Datos:

  • Datos: La información real almacenada (nombres, números, fechas, etc.).
  • Hardware: Los componentes físicos de la computadora y la red que soportan la base de datos (servidores, discos duros).
  • Software (Sistema Gestor de Bases de Datos - SGBD): El programa que permite a los usuarios interactuar con la base de datos para almacenar, organizar y recuperar datos (ej. MySQL, PostgreSQL, Oracle, SQL Server).
  • Usuarios: Las personas, aplicaciones o sistemas que interactúan con la base de datos.
  • Esquema: La estructura lógica de la base de datos, que define cómo están organizados los datos y las relaciones entre ellos.

2. Distinguir entre datos, información y conocimiento.

Estos términos suelen usarse indistintamente, pero en el contexto de las bases de datos y la gestión del conocimiento, tienen significados distintos y secuenciales:

  • Datos: Son hechos brutos y aislados, sin contexto ni significado inherente. Por sí solos no proporcionan una comprensión completa.

    • Ejemplo: "Juan Pérez", "25", "Venezuela", "5000".

  • Información: Son datos procesados, organizados y estructurados dentro de un contexto para darles significado. La información responde a preguntas como "¿quién?", "¿qué?", "¿dónde?", "¿cuándo?".

    • Ejemplo: "Juan Pérez, de 25 años, reside en Venezuela y tiene un sueldo de 5000 bolívares."

  • Conocimiento: Es la interpretación y aplicación de la información, basada en la comprensión, experiencia y patrones identificados. Permite responder a preguntas como "¿cómo?" y "¿por qué?".

    • Ejemplo: "Dado que Juan Pérez es joven y su sueldo es de 5000 bolívares, podríamos inferir que es un empleado junior, lo que sugiere que podría tener interés en programas de capacitación para avanzar en su carrera y obtener un mejor salario."

3. Identificar los diferentes tipos de datos.

Los datos se pueden clasificar de varias maneras, pero en el contexto de las bases de datos relacionales, nos referimos principalmente a los tipos de datos que definen el formato de la información almacenada en una columna.

  • Tipos de Datos Comunes en Bases de Datos:
    • Numéricos:
      • INT (Integer): Números enteros (ej., 1, 100, -5).
      • DECIMAL / NUMERIC: Números con decimales de precisión exacta (ej., 123.45, 99.99).
      • FLOAT / REAL: Números de punto flotante, para valores aproximados (ej., 3.14159).
    • Alfanuméricos / Cadenas de Texto:
      • VARCHAR(n): Cadena de caracteres de longitud variable, hasta un máximo de n caracteres (ej., "Hola Mundo").
      • CHAR(n): Cadena de caracteres de longitud fija (ej., "A", "M").
      • TEXT: Cadenas de texto largas (ej., descripciones de productos).
    • Fecha y Hora:
      • DATE: Solo la fecha (ej., '2025-05-27').
      • TIME: Solo la hora (ej., '15:30:00').
      • DATETIME / TIMESTAMP: Fecha y hora combinadas (ej., '2025-05-27 15:30:00').
    • Booleanos:
      • BOOLEAN / TINYINT(1): Valores verdaderos o falsos (True/False, 1/0).

4. Modelar datos a través de ejemplos prácticos.

Modelar datos es el proceso de crear una representación visual y lógica de la estructura de una base de datos. Nos ayuda a entender cómo los diferentes elementos de información se relacionan entre sí.

  • Ejemplo Práctico: Un Sistema de Biblioteca
    • Entidades (Objetos principales):
      • Libros
      • Autores
      • Socios (personas que toman prestados libros)
    • Atributos (Características de las entidades):
      • Libros: Título, ISBN, AñoPublicacion, Editorial, CantidadDisponible.
      • Autores: Nombre, Apellido, FechaNacimiento, Nacionalidad.
      • Socios: ID_Socio, Nombre, Apellido, Direccion, Telefono, Email.
    • Relaciones (Cómo se conectan las entidades):
      • Un Autor puede escribir muchos Libros. (Relación 1 a Muchos)
      • Un Libro es escrito por un Autor. (Relación 1 a Muchos)
      • Un Socio puede tomar prestados muchos Libros. (Relación 1 a Muchos)
      • Un Libro puede ser prestado por muchos Socios (en diferentes momentos). (Relación Muchos a Muchos, que usualmente se resuelve con una tabla intermedia como "Prestamos").

5. Realizar una abstracción de datos a partir de un enunciado.

6. Comprender el proceso de abstracción de datos a partir de un enunciado.

La abstracción de datos es el proceso de identificar los datos relevantes y su estructura a partir de una descripción del mundo real, ignorando los detalles irrelevantes. Es como crear un mapa simplificado de un terreno complejo.

  • Proceso de Abstracción:

    1. Leer el enunciado cuidadosamente: Entender el contexto y los requisitos.
    2. Identificar Nombres (sustantivos): Suelen ser las entidades.
    3. Identificar Características (adjetivos/sustantivos descriptivos): Suelen ser los atributos de las entidades.
    4. Identificar Acciones o Verbos: Suelen indicar relaciones entre las entidades.
    5. Refinar: Descartar detalles no esenciales y centrarse en la información clave para el sistema.

  • Ejemplo Práctico: Enunciado para Abstracción

    • Enunciado: "Una universidad necesita gestionar la información de sus estudiantes y los cursos que estos cursan. De cada estudiante se desea guardar su cédula, nombre, apellido y fecha de nacimiento. De cada curso se necesita el código, el nombre y el número de créditos. Un estudiante puede cursar varios cursos, y un curso puede ser cursado por muchos estudiantes."

7. Identificar entidades, atributos y relaciones en un escenario dado.

Continuando con el ejemplo anterior:

  • Entidades (Sustantivos clave):

    • Estudiante
    • Curso

  • Atributos (Características de las entidades):

    • Estudiante:
      • Cédula
      • Nombre
      • Apellido
      • Fecha_Nacimiento
    • Curso:
      • Código
      • Nombre
      • Numero_Creditos

  • Relaciones (Verbos o acciones entre entidades):

    • Estudiante cursa Curso. (Implica una relación de Muchos a Muchos, ya que un estudiante cursa muchos cursos y un curso es cursado por muchos estudiantes). Esta relación de "cursar" a menudo se convierte en una entidad propia llamada Inscripción (o similar), que contendría la Cédula del Estudiante, el Código del Curso y quizás una Fecha de Inscripción o una Calificación.

8. Crear diagramas entidad-relación para representar modelos de datos.

Un Diagrama Entidad-Relación (DER) es una representación visual de las entidades, sus atributos y las relaciones entre ellas.

  • Notación Común (Chen o Cuervo de Patas):

    • Rectángulos: Representan entidades.
    • Óvalos: Representan atributos (conectados a la entidad).
    • Rombos: Representan relaciones (conectados a las entidades participantes).
    • Líneas: Conectan los elementos.
    • Cardinalidad: Indica cuántas instancias de una entidad se relacionan con cuántas instancias de otra (1:1, 1:N (uno a muchos), N:M (muchos a muchos)).

  • DER para el Ejemplo de la Universidad (simplificado):

    +------------+        +--------------+        +----------+
|  Estudiante  |        |  Inscripcion   |        |   Curso    |
+------------+        +--------------+        +----------+
| Cédula (PK)|------| Estudiante_ID (FK)|------| Código (PK)|
| Nombre     |  1---N | Curso_ID (FK) | N---1 | Nombre     |
| Apellido   |        | Fecha_Inscripcion |        | Nro_Creditos |
| Fec_Nac    |        +--------------+        +----------+
+------------+
    • (PK) = Clave Primaria
    • (FK) = Clave Foránea
    • 1---N = Uno a Muchos
    • N---1 = Muchos a Uno

    Explicación:

    • Un Estudiante puede tener muchas Inscripciones.
    • Un Curso puede tener muchas Inscripciones.
    • La entidad Inscripción resuelve la relación Muchos a Muchos entre Estudiante y Curso, y contendría las claves primarias de ambas (Estudiante_ID y Curso_ID) como claves foráneas.

9. Escribir sentencias SQL para crear tablas y definir sus columnas.

SQL (Structured Query Language) es el lenguaje estándar para interactuar con bases de datos relacionales. La sentencia CREATE TABLE se usa para definir una nueva tabla en la base de datos.

  • Sintaxis Básica:

    SQL
    CREATE TABLE Nombre_Tabla (
    Nombre_Columna1 TIPO_DE_DATOS_1 CONSTRICCIONES_1,
    Nombre_Columna2 TIPO_DE_DATOS_2 CONSTRICCIONES_2,
    ...
    PRIMARY KEY (Nombre_Columna_PK),
    FOREIGN KEY (Nombre_Columna_FK) REFERENCES Tabla_Referenciada(Columna_Referenciada)
);

  • Ejemplo de Sentencias SQL para el Modelo Universitario:

    SQL
    -- Tabla ESTUDIANTE
CREATE TABLE Estudiante (
    cedula VARCHAR(10) PRIMARY KEY, -- Cédula como clave primaria
    nombre VARCHAR(50) NOT NULL,    -- Nombre, no puede ser nulo
    apellido VARCHAR(50) NOT NULL,  -- Apellido, no puede ser nulo
    fecha_nacimiento DATE          -- Fecha de nacimiento
);

-- Tabla CURSO
CREATE TABLE Curso (
    codigo VARCHAR(10) PRIMARY KEY, -- Código del curso como clave primaria
    nombre VARCHAR(100) NOT NULL,   -- Nombre del curso
    numero_creditos INT             -- Número de créditos del curso
);

-- Tabla INSCRIPCION (para la relación Muchos a Muchos)
CREATE TABLE Inscripcion (
    id_inscripcion INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, -- Clave primaria autoincremental
    cedula_estudiante VARCHAR(10) NOT NULL,        -- Clave foránea que referencia a Estudiante
    codigo_curso VARCHAR(10) NOT NULL,             -- Clave foránea que referencia a Curso
    fecha_inscripcion DATE,                        -- Fecha en que se realizó la inscripción
    calificacion DECIMAL(4,2),                     -- Calificación del estudiante en el curso (ej. 15.50)

    -- Definición de claves foráneas
    FOREIGN KEY (cedula_estudiante) REFERENCES Estudiante(cedula),
    FOREIGN KEY (codigo_curso) REFERENCES Curso(codigo),

    -- Restricción para asegurar que un estudiante no se inscriba dos veces en el mismo curso
    UNIQUE (cedula_estudiante, codigo_curso)
);

10. Entender los conceptos de clave primaria y foránea.

Estos son conceptos fundamentales en las bases de datos relacionales para asegurar la integridad de los datos y establecer relaciones.

  • Clave Primaria (PRIMARY KEY - PK):

    • Es una columna o un conjunto de columnas en una tabla que contiene valores únicos para cada fila.
    • No puede contener valores nulos (NULL).
    • Identifica de forma exclusiva cada registro en una tabla. Una tabla solo puede tener una clave primaria.
    • Ejemplo: En la tabla Estudiante, la cedula es la clave primaria porque cada estudiante tiene una cédula única y no nula.

  • Clave Foránea (FOREIGN KEY - FK):

    • Es una columna o un conjunto de columnas en una tabla (la tabla "hija") que hace referencia a la clave primaria de otra tabla (la tabla "padre").
    • Establece y aplica un vínculo entre los datos de dos tablas.
    • Asegura la integridad referencial, lo que significa que no se puede insertar un registro en la tabla hija si el valor de la clave foránea no existe en la tabla padre, ni se puede eliminar un registro de la tabla padre si existen referencias a él en la tabla hija (sin una acción de eliminación en cascada).
    • Ejemplo: En la tabla Inscripcion, cedula_estudiante es una clave foránea que referencia a la cedula de la tabla Estudiante. Esto asegura que solo se puedan inscribir estudiantes que realmente existen en la tabla Estudiante. De igual forma, codigo_curso referencia a codigo en la tabla Curso.

Al completar este tutorial, habrás cubierto los pilares fundamentales para comprender y trabajar con bases de datos relacionales. ¿Hay algún punto en particular sobre el que te gustaría profundizar o necesitas más ejemplos?


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