martes, 20 de enero de 2009
INTRODUCCIÓN
En el siguiente resumen se muestra como el hombre a través de la abstracción trata de interpretar los fenómenos que se presentan el mundo, mostrando como datos a cada una de las características que lo conforman y llamando al conjunto de estos sistemas.
A su ves el resumen nos muestra algunas formas de representar los problemas que son parte del mundo real, a través del análisis y de los modelos de datos, enfocando su atención en el modelo entidad interrelación (E-R)
REPRESENTACIONES DE LOS PROBLEMAS DEL MUNDO REAL
El hombre siempre ha intentado explica las causas del comportamiento del entorno en el cual se encuentra, basándose para esto en su capacidad de abstracción, que es la capacidad mediante la cual podemos simplificar el proceso de interpretación.
Un ejemplo claro de esto son los fenómenos naturales, cuyo proceso de interpretación consiste en primer lugar en la caracterización del mismo, esto es la propuesta de las propiedades o parámetro que lo caracterizan, proponiendo un modelo inicial que intenta representarlo. En este modelo se establece la forma en que será medida cada una de estas propiedades y las relaciones existentes las cuales definen el fenómeno.
Al conjunto de las propiedades que caracterizan un fenómeno se le denomina datos, y al conjunto de valores que estas propiedades pueden presentar para un determinado fenómeno, junto con el conjunto de las relaciones dependencias entre las mismas, se le denomina información.
Por lo antes mencionado podemos decir entonces que un modelo es una representación abstracta y holística (que cubre con todos los aspectos) de un determinado fenómeno natural que informa de que sucesos deben ser medidos y de que forma para interpretarlo y, por lo tanto obtener el conocimiento acerca del mismo.
La medición de los valores correspondientes a los datos es realizada por el hombre haciendo uso del principio de la abstracción. Para ello, se definen unos tipos o clases abstractas de datos básicos que pueden tomar un conjunto de valores predefinidos. Por lo tanto, un dato correspondiente a un fenómeno real o abstracto vendrá dado por la agregación de la representación de ese dato y su valor en el mundo real.
La información debe ser almacenada usando un método concreto que permita la comunicación de esta información, para esto es necesario almacenar para cada uno de los datos el valor medido y la representación del dato o significado del mismo, de forma que esta información pueda ser interpretada.
Podemos definir entonces a un modelo de datos como una unidad de abstracción mediante la cual puede describirse un fenómeno real o abstracto, o como un conjunto de reglas de acuerdo a las cuales puede ser descrito un fenómeno.
2.1 LOS PROBLEMAS DEL MUNDO REAL
El primer paso en la representación del conocimiento acerca de un problema del mundo real es la caracterización del mismo. Es decir, la determinación de los límites del problema, deben determinar que datos son los que intervienen en el problema y como pueden ser medidos.
El problema que se desea representar puede ser visto como un sistema en el que intervienen una serie de parámetros o propiedades del mismo. Este termino sistema es utilizado para identificar un conjunto de elementos cuyas propiedades e interdependencias dan lugar al comportamiento de ese conjunto, que es lo que lo diferencia de otros sistemas.
Para el estudio de un sistema es necesaria la simplificación del problema que representa el mismo la cual comienza por la determinación de la frontera o limite del sistema en donde se determinan aquellas propiedades de interés. Este proceso de simplificación esta basado en la capacidad de abstracción.
2.1.1 LA ABSTRACCIÓN
La abstracción es la capacidad mediante la cual una serie de objetos se categorizar en un nuevo objeto mediante una función de permanencia. A este nuevo objeto se le llama clase o tipo de objeto, y todos los elementos categorizados en esta clase tienen propiedades comunes, las cuales caracterizan la clase.
En la definición de los datos, la abstracción es utilizada de dos formas:
1) Generalización de objetos simples en una clase: Es denominada clasificación, y se le denomina especialización e instanciación a los procesos inversos. En esta forma mediante la abstracción es posible representar a aquellos objetos o clases de objetos que pertenecen o pueden ser considerados como de un tipo o clase de objeto más general.
2) Agregación: Es la capacidad de considerar un objeto basándonos en los elementos que lo constituyen. En esta forma mediante la abstracción es posible representarse que un objeto o clase de objeto esta formado por una serie de objetos o clases constituyentes que lo caracterizan como objeto o clase.
2.1.2 REPRESENTACIÓN DE LOS PROBLEMAS DEL MUNDO REAL
La representación de un problema puede llevarse a cabo haciendo uso de la abstracción de dos formas:
1) Ascendente: Aquí son determinados aquellos objetos, datos o propiedades simples que intervienen en el problema o sistema en estudio, y para cada uno de estos datos se determina el tipo de datos básico mediante el cual puede ser medido, para posteriormente ser agregados en clases de objetos del sistema. Una vez definidas las clases pueden ser generalizadas en clases de objetos de mayor categoría y que agrupan a varias clases más simples.
En el siguiente resumen se muestra como el hombre a través de la abstracción trata de interpretar los fenómenos que se presentan el mundo, mostrando como datos a cada una de las características que lo conforman y llamando al conjunto de estos sistemas.
A su ves el resumen nos muestra algunas formas de representar los problemas que son parte del mundo real, a través del análisis y de los modelos de datos, enfocando su atención en el modelo entidad interrelación (E-R)
REPRESENTACIONES DE LOS PROBLEMAS DEL MUNDO REAL
El hombre siempre ha intentado explica las causas del comportamiento del entorno en el cual se encuentra, basándose para esto en su capacidad de abstracción, que es la capacidad mediante la cual podemos simplificar el proceso de interpretación.
Un ejemplo claro de esto son los fenómenos naturales, cuyo proceso de interpretación consiste en primer lugar en la caracterización del mismo, esto es la propuesta de las propiedades o parámetro que lo caracterizan, proponiendo un modelo inicial que intenta representarlo. En este modelo se establece la forma en que será medida cada una de estas propiedades y las relaciones existentes las cuales definen el fenómeno.
Al conjunto de las propiedades que caracterizan un fenómeno se le denomina datos, y al conjunto de valores que estas propiedades pueden presentar para un determinado fenómeno, junto con el conjunto de las relaciones dependencias entre las mismas, se le denomina información.
Por lo antes mencionado podemos decir entonces que un modelo es una representación abstracta y holística (que cubre con todos los aspectos) de un determinado fenómeno natural que informa de que sucesos deben ser medidos y de que forma para interpretarlo y, por lo tanto obtener el conocimiento acerca del mismo.
La medición de los valores correspondientes a los datos es realizada por el hombre haciendo uso del principio de la abstracción. Para ello, se definen unos tipos o clases abstractas de datos básicos que pueden tomar un conjunto de valores predefinidos. Por lo tanto, un dato correspondiente a un fenómeno real o abstracto vendrá dado por la agregación de la representación de ese dato y su valor en el mundo real.
La información debe ser almacenada usando un método concreto que permita la comunicación de esta información, para esto es necesario almacenar para cada uno de los datos el valor medido y la representación del dato o significado del mismo, de forma que esta información pueda ser interpretada.
Podemos definir entonces a un modelo de datos como una unidad de abstracción mediante la cual puede describirse un fenómeno real o abstracto, o como un conjunto de reglas de acuerdo a las cuales puede ser descrito un fenómeno.
2.1 LOS PROBLEMAS DEL MUNDO REAL
El primer paso en la representación del conocimiento acerca de un problema del mundo real es la caracterización del mismo. Es decir, la determinación de los límites del problema, deben determinar que datos son los que intervienen en el problema y como pueden ser medidos.
El problema que se desea representar puede ser visto como un sistema en el que intervienen una serie de parámetros o propiedades del mismo. Este termino sistema es utilizado para identificar un conjunto de elementos cuyas propiedades e interdependencias dan lugar al comportamiento de ese conjunto, que es lo que lo diferencia de otros sistemas.
Para el estudio de un sistema es necesaria la simplificación del problema que representa el mismo la cual comienza por la determinación de la frontera o limite del sistema en donde se determinan aquellas propiedades de interés. Este proceso de simplificación esta basado en la capacidad de abstracción.
2.1.1 LA ABSTRACCIÓN
La abstracción es la capacidad mediante la cual una serie de objetos se categorizar en un nuevo objeto mediante una función de permanencia. A este nuevo objeto se le llama clase o tipo de objeto, y todos los elementos categorizados en esta clase tienen propiedades comunes, las cuales caracterizan la clase.
En la definición de los datos, la abstracción es utilizada de dos formas:
1) Generalización de objetos simples en una clase: Es denominada clasificación, y se le denomina especialización e instanciación a los procesos inversos. En esta forma mediante la abstracción es posible representar a aquellos objetos o clases de objetos que pertenecen o pueden ser considerados como de un tipo o clase de objeto más general.
2) Agregación: Es la capacidad de considerar un objeto basándonos en los elementos que lo constituyen. En esta forma mediante la abstracción es posible representarse que un objeto o clase de objeto esta formado por una serie de objetos o clases constituyentes que lo caracterizan como objeto o clase.
2.1.2 REPRESENTACIÓN DE LOS PROBLEMAS DEL MUNDO REAL
La representación de un problema puede llevarse a cabo haciendo uso de la abstracción de dos formas:
1) Ascendente: Aquí son determinados aquellos objetos, datos o propiedades simples que intervienen en el problema o sistema en estudio, y para cada uno de estos datos se determina el tipo de datos básico mediante el cual puede ser medido, para posteriormente ser agregados en clases de objetos del sistema. Una vez definidas las clases pueden ser generalizadas en clases de objetos de mayor categoría y que agrupan a varias clases más simples.
2) Descendente: Se identifican las clases de objetos más generales y se procede a un proceso de especificación e instanciación de las mismas hasta alcanzar las propiedades o datos que intervienen en el problema.
2.1.3 ANÁLISIS DE LOS PROBLEMAS
Se le denomina análisis del sistema a la conclusión de un arduo y complejo proceso de observación del mismo. Es un proceso en el cual se determinan las entidades del sistema, sus dependencias y, por tanto, el comportamiento del mismo, así como las interdependencias con otros sistemas.
De forma general, la representación de un problema requiere el seguimiento de los siguientes pasos:
* La definición del problema: Descripción simple y concreta del problema que se desea estudiar y de cual es la función u objetivo que el sistema intenta alcanzar.
* Definición de la arquitectura del problema: Descripción de las partes importantes del sistema, además de los subsistemas en el mismo nivel de abstracción que en el nivel anterior.
* Definición de la estructura del sistema: Descripción de los elementos del sistema, se determinan que objetos, entidades, datos o variables son las que forman parte del problema de estudio.
* Definición de la dinámica del problema: Esta es la descripción de la evolución que el problema va a tener o tiene con el tiempo.
* Estudio del comportamiento el modelo propuesto: Aquí se analizara la adecuación del modelo al comportamiento real del sistema.
2.2 LOS MODELOS DE DATOS
Los modelos de datos son abstracciones mediante las cuales pueden realizarse una representación de los problemas en estudio. Están basados en el uso de la abstracción, permitiendo una descripción del sistema y sus elementos como un todo si que sea necesario describir cada uno de los elementos particulares del sistema ni cada uno de los estados de los elementos y del sistema a lo largo del tiempo.
Un modelo de datos a su vez esta dividido en dos submodelos:
* Submodelo encargado de definir las propiedades estáticas del sistema o características del sistema que son invariantes con el tiempo.
2.2 LOS MODELOS DE DATOS
Los modelos de datos son abstracciones mediante las cuales pueden realizarse una representación de los problemas en estudio. Están basados en el uso de la abstracción, permitiendo una descripción del sistema y sus elementos como un todo si que sea necesario describir cada uno de los elementos particulares del sistema ni cada uno de los estados de los elementos y del sistema a lo largo del tiempo.
Un modelo de datos a su vez esta dividido en dos submodelos:
* Submodelo encargado de definir las propiedades estáticas del sistema o características del sistema que son invariantes con el tiempo.
* Submodelo encargado de describir las propiedades dinámicas del sistema o las acciones que dan lugar a que el sistema evolucione.
Los modelos son utilizados en todas las áreas del saber para la descripción y representación de los problemas en estudio. En estos problemas existen tres visiones las cuales describen, de forma idealmente independiente, para su representación y tratamiento. Estas son:
* Nivel conceptual: Se representa un modelo del sistema en el que se describen cada uno de los tipos de objetos o elementos del mismo.
* Nivel lógico: En este nivel se representa el problema con las limitaciones impuestas por la representación y el tratamiento de la información que se vaya a realizar.
* Nivel físico: En este nivel, el principio de representación del problema esta guiado tanto por el soporte utilizado para su representación como por los métodos o mecanismos que se van a utilizar para el tratamiento de la información correspondiente a este.
En estos tres niveles de abstracción son descritas cada una de las acciones que los elementos del sistema realizan o pueden realizar, así como cada una de las acciones por las que estos elementos se ven afectados o afectan a otros sistemas.
2.2.1 MODELOS DE DATOS Y SISTEMAS DE GESTIÓN DE BASES DE DATOS
Los sistemas de gestión de base de datos y los componentes que lo forman y permiten, siendo uso de ellos, la definición de los datos correspondientes al problema en estudio a las tres niveles de abstracción: nivel externo, lógico e interno.
Aunque cada SGBD tiene su propio DDL y DML encargado de la definición y manipulación de los datos, no todos los SGBD basados en un mismo modelo tienen un DDL y/o DML basados en la misma sintaxis, aunque si filosofía, para desarrollar sus funciones. Es el constructor de SGBD el que define la estructura de estos componentes basándose en estándares cuando estos están definidos.
El primer paso será siempre el análisis y entendimiento del problema de forma que este pueda ser representado haciendo uso del DDL correspondiente. Una vez representado el problema y validada esta representación con los requisitos impuestos en el mismo, la representación conceptual se traducirá al nivel lógico de cualquiera de los SGBD con los cuales se desea tratar los datos correspondientes al problema.
2.3 EL MODELO ENTIDAD-INTERRELACIÓN
Las características actuales de este modelo permiten la representación de cualquier tipo de sistema y de cualquier nivel de abstracción o refinamiento, lo cual da lugar a que se aplique tanto a la representación de problemas que vayan a ser tratados mediante un sistema computarizado como manual; siendo utilizado en muchas ocasiones simplemente para la representación estructural de las organizaciones y por lo tanto, para el estudio de los sistemas gerenciales. Este modelo esta soportado en la representaron de los datos haciendo uso de grafos y tablas.
Algunos conceptos básicos que son utilizados por estos modelos son:
* Conjunto: Agregación de una serie de objetos elementales mediante una función de pertenencia.
* Relación: Conjunto que representa una correspondencia entre dos o mas conjuntos.
* Intención y extensión: La intención es la descripción del tipo o clase del objeto y la extensión es la descripción de los elementos individuales o instancias de objetos.
* Dominio: Conjunto cuyos elementos son homogéneos o en términos de abstracción, la especialización de un conjunto.
* Atributo: Se denomina a la intención de un dominio, y el valor del atributo será la extensión del dominio.
* Entidad: Es un tipo de objeto definido en base a la agregación de una serie de atributos.
* Interrelación: Representa la relación existente entre entidades, denominándose tipo de interrelación a la intención de la relación existente entre dos tipos de entidades.
2.3.1 ENTIDADES E INTERRELACIONES EN EL MODELO E-R
Aquí se considera que una entidad es un objeto que forma parte del sistema y que cumple las siguientes propiedades:
2.3.1 ENTIDADES E INTERRELACIONES EN EL MODELO E-R
Aquí se considera que una entidad es un objeto que forma parte del sistema y que cumple las siguientes propiedades:
-Tiene existencia propia.
-Es distinguible del resto de las entidades.
-Las entidades de uno mismo esta definidas en base a un mismo conjunto de atributos.
En el modelo E-R son considerados dos tipos de entidades:
Tipos de entidades fuertes: Cuya existencia no depende de la existencia de ningún otro tipo de entidad en la consideración del problema.
Tipos de entidades débiles: Cuya existencia depende de la existencia de un tipo de entidad fuerte.
Los tipos de entidades débiles pueden ser de dos tipos:
-Es distinguible del resto de las entidades.
-Las entidades de uno mismo esta definidas en base a un mismo conjunto de atributos.
En el modelo E-R son considerados dos tipos de entidades:
Tipos de entidades fuertes: Cuya existencia no depende de la existencia de ningún otro tipo de entidad en la consideración del problema.
Tipos de entidades débiles: Cuya existencia depende de la existencia de un tipo de entidad fuerte.
Los tipos de entidades débiles pueden ser de dos tipos:
- Debilidad por identificación.
- Debilidad por existencia.
2.3.2. DESCRIPCIÓN DE LOS TIPOS DE ENTIDAD E INTERRELACIÓN
En el modelo E-R, los dominios son representados mediante elipses o círculos etiquetados. Cada tipo de entidad es relacionado con un determinado dominio o a través de un atributo, y esta relación es representada mediante un arco, etiquetado con el nombre del atributo, que une el tipo de entidad con el dominio.
Los atributos pueden de dos tipos:
- Debilidad por existencia.
2.3.2. DESCRIPCIÓN DE LOS TIPOS DE ENTIDAD E INTERRELACIÓN
En el modelo E-R, los dominios son representados mediante elipses o círculos etiquetados. Cada tipo de entidad es relacionado con un determinado dominio o a través de un atributo, y esta relación es representada mediante un arco, etiquetado con el nombre del atributo, que une el tipo de entidad con el dominio.
Los atributos pueden de dos tipos:
* Simple: Aporta un significado semantico a un único dominio.
* Compuesto: Aporta una semántica a un conjunto de dominios.
Para simplificar la representación de un modelo haciendo uso de estos diagramas, tradicionalmente se les asigna a los atributos el mismo nombre que al dominio en el cual están definidos. Se puede eliminar la etiqueta del arco que une el dominio con el tipo de entidad.
2.3.3. LOS TIPOS DE INTERRELACIÓN EN LOS MODELOS E-R
El modelo E-R permite la representación de cualquier tipo de relación existente entre los objetos del mundo real que forman parte del dominio del problema en estudio.
2.3.3.1 INTERRELACIONES REFLEXIVAS
Son relaciones unarias y, por lo tanto, consideran que en el tipo de interrelación se ve involucrado un único tipo de entidad que desempeña dos papeles diferentes en el mismo tipo de interrelación.
2.3.4. GENERALIZACIÓN Y HERENCIA EN EL MODELO EE-R
La generalización es una abstracción que identifica una relación jerárquica que representa un tipo de entidad ES _ UN subtipo de otro tipo de entidad representada a un nivel de abstracción mayor.
Un subtipo de entidad mantiene un tipo de interrelación jerárquica con otro tipo de entidad que:
Para simplificar la representación de un modelo haciendo uso de estos diagramas, tradicionalmente se les asigna a los atributos el mismo nombre que al dominio en el cual están definidos. Se puede eliminar la etiqueta del arco que une el dominio con el tipo de entidad.
2.3.3. LOS TIPOS DE INTERRELACIÓN EN LOS MODELOS E-R
El modelo E-R permite la representación de cualquier tipo de relación existente entre los objetos del mundo real que forman parte del dominio del problema en estudio.
2.3.3.1 INTERRELACIONES REFLEXIVAS
Son relaciones unarias y, por lo tanto, consideran que en el tipo de interrelación se ve involucrado un único tipo de entidad que desempeña dos papeles diferentes en el mismo tipo de interrelación.
2.3.4. GENERALIZACIÓN Y HERENCIA EN EL MODELO EE-R
La generalización es una abstracción que identifica una relación jerárquica que representa un tipo de entidad ES _ UN subtipo de otro tipo de entidad representada a un nivel de abstracción mayor.
Un subtipo de entidad mantiene un tipo de interrelación jerárquica con otro tipo de entidad que:
* Representa a un conjunto de entidades cuyas propiedades y comportamiento general es considerado por el tipo de entidad con la que mantiene el tipo de interrelación.
* La relación jerárquica puede ser entre un tipo de entidad y un conjunto de subtipos de este tipo de entidad.
* Las propiedades y el comportamiento de los subtipos son heredados del tipo de entidad con el cual mantienen un tipo de interrelación jerárquica. La herencia es aún abstracción incorporada al modelo E-R recientemente e implica la consideración de que con única definición de las propiedades y comportamiento de un conjunto de entidades.
* Un tipo de entidad puede ser un subtipo para mas de un tipo de entidad con las que puede mantener diferentes relaciones jerárquicas, a esta se le denomina Herencia Múltiple.
Un tipo de interrelación jerárquica representa una especialización, las cuales puedes ser de los siguientes tipos:
- Inclusiva: Representa el hecho de que una instancia del tipo de entidad mas general puede tener asociadas instancias de cualquiera de los subtipos.
- Total: Representa el hecho de que las entidades que son reconocidas en el problema que se esta representando son de algunos de los subtipos especializados no existiendo entidades que no pertenezcan a alguno, varios o todos estos subtipos de entidad.
- Parcial: Representa el hecho de que pueden existir entidades que pertenezcan al tipo de entidad y no a ninguno de los subtipos en los cuales este tipo de entidad esta especializado.
2.4. REPRESENTACIÓN DE LAS RESTRICCIONES EN EL MODELO EE-R
Una restricción es una condición que esta presente para un conjunto o subconjunto de objetos que esta presente en el dominio del problema, pueden aparecer:
2.4. REPRESENTACIÓN DE LAS RESTRICCIONES EN EL MODELO EE-R
Una restricción es una condición que esta presente para un conjunto o subconjunto de objetos que esta presente en el dominio del problema, pueden aparecer:
* En valores que pueden ser medidos para un atributo.
* En los valores de la correspondencia entre conjuntos de objetos del sistema que representa los tipos de interrelación entre los tipos de entidad.
* En la existencia de entidades pertenecientes a un determinado tipo de entidad, siempre y cuando no exista otras entidades pertenecientes a otro(s) tipo(s) de entidad.
La representación de las restricciones está directamente ligada a la semántica del problema.
En el modelo EE_R es posible representar gráficamente partes de las restricciones antes señaladas, aunque no así todos ellas, como el límite o intervalo de valores que pueden tomar un atributo, necesitándose para ello una representación textual del problema del mundo real.
2.5. SINTAXIS DEL MODELO EE-R
El modelo EE-R requiere la representación mediante una gramática preestablecido del conocimiento e información acerca de las características del problema.
Mediante una descripción simple se debe describir todos los elementos del problema y todas aquellas características de estos que permiten su identificación en el mundo real, así como dentro del conjunto de los objetos representados.
COMENTARIO
Al finalizar este resumen puedo decir que el autor ha tratado de explicar de una forma simple y fácil como podemos representar problemas que ocurren en el mundo real a base de modelos creados y aplicados basándonos en la abstracción.
Uno de los modelos que nos explica este autor es el E-R, el cual es de gran ayuda ya que nos permiten realizar una clara representación de cualquier sistema, no solo dándonos un panorama general, pues además nos muestra las restricciones que puede tener cada sistema o problema representado.
En general me parece un buen articulo, pues a pesar de ser corto, nos da deja un buen conocimiento del tema.
BIBLIOGRAFIA
Bases de Datos desde Chen hasta Codd con ORACLE
Luque, Irene; Gómez, Miguel; López, Enrique; Cerruela, Gonzalo
Alfaomega. 2002
Págs. 23 - 58
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