En esta etapa se trata de traducir, mediante una estructura de datos, la semántica de lo real que se quiere tomar en cuenta en el sistema de información. Esto es:
· Expresar de manera formal el resultado del proceso de análisis de parte de la organización o de parte de la realidad considerada.
· Expresar este resultado por medio de tipos, en un camino estructurado que termina en una representación clara, explícita, coherente y condensada de la variedad de fenómenos reales.
· Expresar este resultado de tal manera que sea independiente de las consideraciones técnicas que convendrían introducirlas al momento de la realización (implantación). Es muy importante asegurarse de la independencia de la solución conceptual de cualquier solución específica. Sin esta independencia se privaría de elegir entre varias soluciones de realización, que son prematuras de elegir a este nivel.
· Expresar, esforzándose en integrarlas, los múltiples puntos de vista de los usuarios. Dada la variedad de fenómenos reales es posible encontrar una diversidad de puntos de vista de los usuarios. Es conveniente que cada usuario encuentre, en la riqueza de la expresión conceptual, los aspectos pertinentes y algunas veces particulares de los fenómenos que les interesan.
1.2. PRINCIPIOS DE LA MODELIZACIÓN CONCEPTUAL
El esquema conceptual, que es el resultado de lo que se espera obtener al final de la Modelización conceptual, no puede ser esperado con ambigüedades.
Al inicio, el modelador está confrontado a hechos que deben representarse en toda su diversidad y su apariencia incoherente. Él debe, en conclusión, venir de una representación estructurada que autoriza una interpretación sintética de la realidad, no sólo por el que lo ha hecho sino por todos que deber n conocer esta realidad a través de los detalles y de los múltiples hechos aparentes. Se sugiere proceder en dos tiempos disociados, estos son:
· El primer problema es relativo a "¿Qué representar?"
· El segundo problema es relativo a "¿Cómo representar con las estructuras de datos?"
Esto nos conduce a proponer de construir el razonamiento de la Modelización Conceptual en dos fases:
1. La etapa del análisis es la etapa de percepción, de identificación y de enumeración de hechos a tomar en cuenta. Ella conduce a dar una representación aproximativa, y tal vez incorrecta, de la realidad bajo la forma de un esquema descriptivo de la realidad, en donde debemos esperar no omitir los fenómenos importantes.
2. La etapa de Conceptualización es la etapa de la investigación de una representación normativa teniendo propiedades de coherencia, completitud, no redundancia y de exactitud que garantiza su calidad. Ella conduce a dar una representación normalizada de la realidad bajo la forma de un esquema conceptual en donde se puede garantizar que es la mejor manera de representar los hechos, teniendo en cuenta los objetivos que la organización ha asignado a la realidad.
El pase del esquema descriptivo al esquema conceptual es asegurar que el esquema descriptivo conserve la semántica y elimine las incorrecciones o las aproximaciones de la representación inicial.
En el análisis de cada etapa, se examina sucesivamente:
· El modelo que sirve de fundamento a la representación.
· El lenguaje que permite expresar la representación.
· El método que describe los procesos de la elaboración y puesta en forma de la representación.
1.3. SISTEMAS DE INFORMACIÓN (SI).
Un SI es un conjunto de elementos ordenadamente relacionados entre sí de acuerdo con ciertas reglas, que aportan a la organización a la cual sirven la información necesaria para el cumplimiento de sus fines.
Los SI deben cumplir una serie de objetivos a la hora de tratar la información:
· Proporcionar la información correctamente.
· Proporcionarla en el momento y en el lugar requerido.
· Proporcionarla a las personas autorizadas para ello.
· Todos estos objetivos deben de realizarse con un coste mínimo.
Para llevar a cabo esto, un SI debe realizar una serie de funciones sobre una colección de datos estructurada:
· Recoger, procesar y almacenar datos.
· Facilitar la recuperación, elaboración y presentación de los datos.
· Contenido: los datos, su descripción y los programas que los manipulan.
· Equipo físico: el ordenador soporte del sistema de información.
· Equipo lógico (software): SGBD, sistemas operativos, S.G. Ficheros.
· Administrador: la persona o equipos responsables de la calidad y disponibilidad de los datos.
· Usuarios.
A la hora de abordar el estudio de un sistema de información se utilizan diversos métodos de abstracción, como el enfoque sistémico u holístico, para simplificar la complejidad de comprensión e interacción con el sistema de información.
En el desarrollo de la abstracción se avanzará por tres fases:
Fase 1ª. Aislamos la parte del mundo real que es objeto de nuestro estudio e identificamos los diferentes objetos y las propiedades de éstos.
Fase 2ª. Es el proceso de abstracción propiamente dicho, del cual se obtiene un modelo. Utilizaremos cuatro conceptos para la abstracción: Entidad, atributo, relación y restricción semántica.
· Entidad: Cualquier persona, objeto o suceso sobre el cual queremos guardar información.
· Atributo: es una propiedad básica que caracteriza a una entidad.
· Relación: es una asociación entre una, dos o más entidades.
Ejemplo: Dada una asignatura, podrá ser impartida por varios profesores; y dado un profesor podrá impartir varias asignaturas.
Restricción semántica: Tanto entidades, atributos, como relaciones pueden estar sometidas en el mundo real a restricciones que nos anulen algunas de las ocurrencias de entidades, atributos o relaciones.
· Restricción de Entidad: no puede haber dos profesores con el mismo D.N.I.
· Restricción de Atributo: no puede existir un valor del salario superior a 200.000.
· Restricción de Relación: un profesor no puede impartir más de 2 asignaturas.
Fase 3ª. Organizar el conjunto de información que hemos definido en la etapa anterior para almacenarlo en un soporte magnético.
Tenemos dos tipos de técnicas:
· basada en ficheros: es la clásica,
· basada en Bases de Datos.
Atendiendo a estas fases de abstracción, tendremos tres niveles:
1.3.2. SISTEMAS DE INFORMACIÓN TRADICIONALES. SISTEMAS DE FICHEROS.
Los SI tradicionales se organizaban bajo la técnica de sistemas de ficheros y surgieron al tratar de informatizar el manejo de los archivadores manuales con objeto de proporcionar un acceso más eficiente a los datos.
Un sistema de ficheros es un conjunto de programas que prestan servicio a los usuarios finales. Cada programa define y maneja sus propios datos.
Generalmente, la manera de trabajar con un sistema de ficheros no fue establecer un sistema centralizado en donde almacenar todos los datos de la organización o empresa, sino que para ello se escogió un modelo descentralizado en el que cada sección o departamento almacena y gestiona sus propios datos.
Podemos clasificar los ficheros en función de la forma de organizarse.
Organización de ficheros: Operaciones realizadas sobre ficheros:
- Secuencial. - Inserción.
- Directo. - Recuperación.
- Indexados. - Actualización.
- Inversos. - Borrado
Para cada tipo de usuarios se desarrollan aplicaciones independientes. Aparece un conjunto de programas que actúan sobre ficheros de datos.
Ø Redundancia: datos comunes que son almacenados dos o más veces. Parte de la información suele estar replicada en diferentes ficheros.
Ø Las aplicaciones que estamos desarrollando tienen una dependencia total de los datos, pues el formato de almacenamiento de los datos puede ser diferente en cada fichero, dependiendo de la estructura física de esos ficheros.
Ø La estructura de los datos, el modo de acceso a los datos en función del tipo de fichero donde se almacenan y su localización física, forman parte de nuestro programa.
Ø Se pueden crear y modificar sin necesidad de realizar una planificación global.
Ø Los datos se suelen almacenar en cintas, es decir, secuencialmente, lo que aconseja el Procesamiento por Lotes (Batch Processing).
Ø A simple vista parecen simples de manejar, lógicos y limpios, pero también presentan una serie de problemas asociados.
Separación y aislamiento de los datos. Cuando los datos se separan en distintos ficheros, es más complicado acceder a ellos, ya que el programador de aplicaciones debe sincronizar el procesamiento de los distintos ficheros implicados para asegurar que se extraen los datos correctos.
Duplicación de datos. La redundancia de datos existente en los sistemas de ficheros hace que se desperdicie espacio de almacenamiento y lo que es más importante: puede llevar a que se pierda la consistencia de los datos. Se produce una inconsistencia cuando copias de los mismos datos no coinciden.
Dependencia de datos. Ya que la estructura física de los datos (la definición de los ficheros y de los registros) se encuentra codificada en los programas de aplicación, cualquier cambio en dicha estructura es difícil de realizar. El programador debe identificar todos los programas afectados por este cambio, modificarlos y volverlos a probar, lo que cuesta mucho tiempo y está sujeto a que se produzcan errores. A este problema, tan característico de los sistemas de ficheros, se le denomina también falta de independencia de datos lógica-física.
Formatos de ficheros incompatibles. Ya que la estructura de los ficheros se define en los programas de aplicación, es completamente dependiente del lenguaje de programación. La incompatibilidad entre ficheros generados por distintos lenguajes hace que los ficheros sean difíciles de procesar de modo conjunto.
Consultas fijas y proliferación de programas de aplicación. Desde el punto de vista de los usuarios finales, los sistemas de ficheros fueron un gran avance comparados a los sistemas manuales. A consecuencia de esto, creció la necesidad de realizar distintos tipos de consultas de datos. Sin embargo, los sistemas de ficheros son muy dependientes del programador de aplicaciones: cualquier consulta o informe que se quiera realizar debe ser programado por él. En algunas organizaciones se conformaron con fijar el tipo de consultas e informes, siendo imposible realizar otro tipo de consultas que no se hubieran tenido en cuenta a la hora de escribir los programas de aplicación. En otras organizaciones hubo una proliferación de programas de aplicación para resolver todo tipo de consultas, hasta el punto de desbordar al departamento de proceso de datos, que no daba abasto para validar, mantener y documentar dichos programas.
Insuficientes medidas de seguridad, sobre el control de la concurrencia, la recuperación ante posibles fallos y el control de autorización (Privacidad).
El objetivo de las bases de datos es unificar toda la información del sistema para evitar las redundancias, sin perder por ello las diferentes visiones que poseen los usuarios de esta información, manteniendo una independencia de los datos respecto a las aplicaciones que los utilizan, almacenando datos de manera íntegra y proporcionando una privacidad de la información.
Una base de datos es una colección de datos estructurados según un modelo, que refleja las relaciones y las restricciones en el mundo real. Estos datos, que han de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben permanecer independientes de estas, y la definición y descripción que de ellos se posee debe ser única, estando almacenada junto con los mismos.
Las BD cambian a lo largo del tiempo según se añade y se suprime información. La colección de información almacenada en un determinado momento en el tiempo se llama instancia de la BD.
El diseño global de la BD se llama esquema de la BD, y se modifica muy raras veces.
El concepto de esquema se puede ver como una correspondencia a la definición de tipo en un lenguaje de programación, y el concepto del valor de una variable corresponderá al concepto de una instancia de un esquema de la BD.
Los sistemas de BD tienen varios esquemas, divididos de acuerdo a los niveles de abstracción de la Arquitectura ANSI/SPARC (esquema conceptual, lógico, físico y externo).
2. MODELOS DE DATOS
Un modelo de datos para las bases de datos es una colección de conceptos que se emplean para describir la estructura de una base de datos. Esa colección de conceptos incluye entidades, atributos y relaciones.
La mayoría de los modelos de datos poseen un conjunto de operaciones básicas para especificar consultas y actualizaciones de la base de datos.
Los modelos de datos pueden clasificarse en:
· Modelos de datos de alto nivel o conceptuales: disponen de conceptos cercanos a la forma en que los usuarios finales perciben una base de datos.
· Modelos de datos de bajo nivel o físicos: disponen de conceptos que describen detalles sobre el almacenamiento de los datos en la computadora.
· Modelos de datos de representación (o de implementación): disponen de conceptos que pueden entender los usuarios finales, pero que no están alejados de la forma en que se almacenan los datos en la computadora.
2.1. CLASIFICACIÓN DE LOS MODELOS DE DATOS
Existen diferentes modelos de datos para bases de datos como ser:
Modelo relacional
Modelo orientado a objetos
Modelo relacional-objeto
Modelo jerárquico
Modelo de red
Modelo de red
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