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Bases de datos Programa desarrollado

Educacin Superior Abierta y a Distancia Ciencias Exactas, Ingeniera y Tecnologa. 1

rea de Ciencias Exactas, Ingenieras y Tecnolgicas

Cuatrimestre TRES

Programa de la asignatura:

Bases de datos Clave:

210910311 y 150910311

Febrero de 2011



SECRETARA DE EDUCACIN PBLICA

Alonso Lujambio Irazbal

SUBSECRETARA DE EDUCACIN SUPERIOR

Rodolfo Tuirn Gutirrez

PROGRAMA DE EDUCACIN SUPERIOR ABIERTA Y A DISTANCIA

COORDINACIN GENERAL

Manuel Quintero Quintero

COORDINACIN ACADMICA

Soila del Carmen Lpez Cuevas

DISEO INSTRUCCIONAL

Eliangel Navarro Flores y Juan Oropeza Mota

EVALUACIN Y ACREDITACIN DE PROGRAMAS EDUCATIVOS

Brenda Mariana Cruz Reyes

AGRADECEMOS LA COLABORACIN EN EL DESARROLLO DE ESTE MATERIAL A:

Mtra. Claudia Gabriela Hernndez Medina y Mtra. Vernica Martnez Prez

Secretara de Educacin Pblica, 2011



Tabla de contenidos

I. INFORMACIN GENERAL DE LA ASIGNATURA ................................................................................................. 7

a. Ficha de identificacin ............................................................................................................................................ 7

b. Descripcin ............................................................................................................................................................... 7

c. Propsito ................................................................................................................................................................... 8

II. FUNDAMENTACIN TERICA DE LA ASIGNATURA........................................................................................ 8

III. COMPETENCIAS A DESARROLLAR .................................................................................................................... 8

Competencia general ................................................................................................................................................. 8

Competencias especficas .......................................................................................................................................... 9

IV. TEMARIO .................................................................................................................................................................... 9

V. METODOLOGA DE TRABAJO ............................................................................................................................... 9

VI. EVALUACIN .......................................................................................................................................................... 10

VII. MATERIAL DE APOYO ......................................................................................................................................... 11

Bibliografa bsica...................................................................................................................................................... 11

Bibliografa complementaria ..................................................................................................................................... 11

Pginas electrnicas ................................................................................................................................................. 11

Otros recursos ............................................................................................................................................................ 12

VIII. DESARROLLO DE CONTENIDOS POR UNIDADAD ..................................................................................... 13

UNIDAD 1. Introduccin a las Bases de datos ......................................................................................................... 13

Propsito de la unidad .............................................................................................................................................. 13

Competencia especfica ............................................................................................................................................ 13

Presentacin de la unidad ........................................................................................................................................ 14

Actividad 1. Presentacin ......................................................................................................................................... 14

1.1. Conceptos generales ......................................................................................................................................... 15

1.1.1. Conceptos informticos bsicos ................................................................................................................... 17

Actividad 2. Conceptos bsicos de la asignatura ................................................................................................. 23



1.1.2. Conceptos especficos de Bases de datos ................................................................................................. 24

Actividad 3. Generar el concepto propio de Base de datos ................................................................................ 27

1.2. Tipos de Bases de datos .................................................................................................................................. 27

1.2.1. Base de datos de rbol (jerrquica) ............................................................................................................. 29

1.2.2. Base de datos de red ..................................................................................................................................... 33

1.2.3. Base de datos relacional ............................................................................................................................... 35

Actividad 4. Tabla comparativa de los tipos de Bases de datos ........................................................................ 36

1.2.4. Sistema Gestor de Base de Datos (SGBD) ................................................................................................ 38

Actividad 5. Reporte de investigacin. Aplicacin de los Sistemas Gestores de Bases de Datos por medio

de un anlisis de caractersticas ............................................................................................................................. 39

1.2.5. Estructura de un Sistema Gestor de Base de Datos ................................................................................ 39

Evidencia de aprendizaje. Reporte. Integracin general de elementos especficos de las Bases de datos

...................................................................................................................................................................................... 40

Consideraciones especficas de la unidad............................................................................................................. 40

Cierre de la unidad .................................................................................................................................................... 41

Fuentes de consulta .................................................................................................................................................. 41

UNIDAD 2. Anlisis........................................................................................................................................................ 42




2.1. Lineamientos metodolgicos de recopilacin de requerimientos ............................................................... 43

2.1.1. Anlisis. Concepto .......................................................................................................................................... 44

2.1.2. Estructura de las entradas, procesos y salidas ......................................................................................... 45

Actividad 1. Eleccin de caso .................................................................................................................................. 46

2.1.3. Herramientas de estudios de factibilidad (operacional, financiero y econmico) ................................. 46

Actividad 2. Eleccin y elaboracin del instrumento de recopilacin de informacin ..................................... 48

2.1.4. Reporte del estudio de factibilidad ............................................................................................................... 48



2.1.5. Requerimientos de hardware y software ..................................................................................................... 48

Actividad 3. Reporte sobre el estudio de factibilidad ........................................................................................... 49

2.2. Tcnicas de modelado de datos ...................................................................................................................... 50

2.2.1. Modelado de objetos ...................................................................................................................................... 50

2.2.2. Modelado entidad relacin (E-R) .................................................................................................................. 51

2.2.3. Normalizacin .................................................................................................................................................. 54

2.2.4. Modelado relacional ....................................................................................................................................... 56

Actividad 4. Modelados bsicos .............................................................................................................................. 59

Evidencia de aprendizaje. Anlisis y modelado .................................................................................................... 59


Cierre de la unidad ................................................................................................................................................... 60


UNIDAD 3. Diseo ......................................................................................................................................................... 62




3.1. Diseo de prototipo de Bases de datos .......................................................................................................... 63

Actividad 1. Tablas lgicas ....................................................................................................................................... 64

3.1.1. Concepto de Structured Query Language (SQL) ...................................................................................... 64

3.1.2. Tipos de datos ................................................................................................................................................. 67

3.1.3. Generacin de Diccionario de datos ............................................................................................................ 69

Actividad 2. Diccionario de datos ............................................................................................................................ 70

Actividad 3. Entrega de tablas lgicas y diccionario de datos ............................................................................ 71

3.1.4. Instrucciones SQL: Data Definition Language (DDL) y Data Manipulation Language (DML) ............ 71

3.1.5. lgebra relacional ........................................................................................................................................... 76

Actividad 4. Ejercicio: Funciones bsicas de SQL y lgebra relacional ............................................................ 92



Evidencia de aprendizaje. Desarrollo e integracin de prototipo ....................................................................... 92


Cierre de la unidad .................................................................................................................................................... 93

Examen final ............................................................................................................................................................... 93




I. INFORMACIN GENERAL DE LA ASIGNATURA

a. Ficha de identificacin

Nombre de las Ingenieras: Telemtica y Desarrollo de software

Nombre del curso o asignatura Bases de datos

Clave de asignatura: 210910311 y 150910311

Seriacin: No aplica

Cuatrimestre: Tercero

Horas contempladas: 72

b. Descripcin

La asignatura de Bases de datos forma parte del tercer cuatrimestre de las Ingenieras en Telemtica y

Desarrollo de software, las cuales demandan el conocimiento estructural de una amplia gama de

informacin, entre la cual se encuentran las tcnicas de modelaje para realizar Bases de datos, que

cumplan con las necesidades del sector productivo en el cual el ingeniero se desempee.

En la asignatura de Bases de datos se toman en cuenta la orientacin de la necesidad, el anlisis por

medio de elementos que permitan recabar la informacin necesaria, hasta llegar al diseo lgico, que no es

ms que el bosquejo final donde el estudiante demostrar la solucin prctica de casos reales con tcnicas

de modelaje como son: modelado de objetos, modelado entidad relacin, normalizacin y modelado

relacional; as el estudiante crea el prototipo y selecciona el Sistema Gestor de Base de Datos ms

adecuado.

Durante la asignatura, el estudiante se encontrar inmerso en diferentes escenarios, los cuales se le

pueden presentar en un contexto laboral, por lo anterior deber analizar minuciosamente las situaciones y

ensayar los diferentes roles que le permitan atender las demandas del contexto como: lder, analista,

diseador o usuario final. La asignatura requiere que los estudiantes hagan uso de sus habilidades de

anlisis e interpretacin de la necesidad en cuestin.

Para cumplir con la competencia general de la asignatura, se debe desarrollar una serie de habilidades

como: toma de decisin, anlisis y seleccin del gestor de Base de datos a utilizar, dar propuestas de

solucin, considerando sus propios alcances y los requerimientos de hardware y recursos del usuario.

La importancia de esta asignatura para las Ingenieras en Telemtica y Desarrollo de software se centra en

las tcnicas de modelaje, as como en mostrarle al estudiante cmo se lleva a cabo la estructuracin de

una Base de datos, lo cual es fundamental para su adecuada formacin integral.

La asignatura se encuentra conformada por tres unidades:

1. Introduccin a las Bases de datos

2. Anlisis



3. Diseo

En la primera unidad se abarcan los conceptos generales informticos y especficos de las Bases de datos,

los tipos y su estructura. En la segunda unidad se muestran los temas combinando la teora y la prctica,

ya que aborda la estructura de los procesos, entradas y salidas, herramientas de estudios de factibilidad

(operacional, financiero y econmico), el desarrollo del Reporte del estudio de factibilidad, los

requerimientos de hardware y software, as como la aplicacin de las tcnicas de modelados. Finalmente,

la tercera unidad est enfocada en trabajar con las estructuras Structured Query Language (SQL) que son:

Data Definition Language (DDL) y Data Manipulation Language (DML), los tipos de datos que se trabajan

en las Bases de datos, diccionario de datos y lgebra relacional.

c. Propsito

El propsito fundamental del curso es aplicar los conocimientos adquiridos para generar un prototipo de

Base de datos documental, que permita dar solucin a los requerimientos del usuario.

II. FUNDAMENTACIN TERICA DE LA ASIGNATURA

Los fundamentos que justifican la asignatura son de carcter terico-prctico, dado que la estructura de las

unidades est diseada de una manera en la que la primera unidad abarca los conceptos generales

informticos y especficos de las Bases de datos, los tipos y su estructura, as como gestores, sus

elementos y caractersticas, para que el estudiante los aplique conforme va avanzando en su temario. Por

otra parte, la unidad dos muestra los temas combinando la teora y la prctica, ya que aborda la estructura

de los procesos, entradas y salidas, herramientas de estudios de factibilidad (operacional, financiero y

econmico), el desarrollo del Reporte del estudio de factibilidad, los requerimientos de hardware y software,

as como la aplicacin de las tcnicas de modelados, incluyendo conceptos y ejemplificacin prctica de los

temas que se abordan. Finalmente, la unidad 3 est enfocada a cuestiones totalmente prcticas, dado que

tiene la facultad de estructurar los modelos y finalizar con el prototipo esperado, tomando como base las

estructuras Structured Query Language (SQL) que son: Data Definition Language (DDL) y Data

Manipulation Language (DML), los tipos de datos que se trabajan en las Bases de datos, el diccionario de

datos y el lgebra relacional.

III. COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Competencia general

Realizar prototipos de Bases de datos documentales, que sirvan de modelo para dar solucin a

problemas relacionados con la gestin de informacin, por medio de tcnicas de modelaje que

partan del anlisis del problema y los requerimientos del usuario final.



Competencias especficas

Diferenciar los conceptos especficos de Bases de datos para comprender los tipos de stas, as

como sus Sistemas Gestores, por medio de las caractersticas que las describen.

Analizar problemas de gestin de informacin para elegir la alternativa que responda a los

requerimientos de acuerdo al resultado de los datos obtenidos por medio del estudio de factibilidad

(financiero, operacional y econmico).

Elaborar modelados de Bases de datos documentales para representar la informacin que satisfaga

las necesidades de gestin de informacin, mediante las tcnicas de modelaje utilizadas para

generar un prototipo.

IV. TEMARIO

UNIDAD 1. Introduccin a las Bases de datos

1.1. Conceptos generales

1.1.1. Conceptos informticos bsicos

1.1.2. Conceptos especficos de Bases de datos

1.2. Tipos de Bases de datos

1.2.1. Base de datos de rbol (jerrquica)

1.2.2. Base de datos de red

1.2.3. Base de datos relacional

1.2.4. Sistema Gestor de Base de Datos (SGBD)

1.2.5. Estructura de un Sistema Gestor de Base de Datos

UNIDAD 2. Anlisis

2.1. Lineamientos metodolgicos de recopilacin de requerimientos

2.1.1. Anlisis. Concepto

2.1.2. Estructura de las entradas, procesos y salidas

2.1.3. Herramientas de estudios de factibilidad (operacional, financiero y econmico)

2.1.4. Reporte del estudio de factibilidad

2.1.5. Requerimientos de hardware y software

2.2. Tcnicas de modelado de datos

2.2.1. Modelado de objetos

2.2.2. Modelado entidad relacin (E-R)

2.2.3. Normalizacin

2.2.4. Modelado relacional

UNIDAD 3. Diseo

3.1. Diseo de prototipo de Bases de datos

3.1.1. Concepto de Structured Query Language (SQL)

3.1.2. Tipos de datos

3.1.3. Generacin de Diccionario de datos

3.1.4. Instrucciones SQL: Data Definition Language (DDL) y Data Manipulation Language

(DML)

3.1.5. lgebra relacional

V. METODOLOGA DE TRABAJO



La asignatura de Bases de datos presenta nociones tericas y prcticas que requieren y provocan un alto

grado de abstraccin, ya que se enfoca en abordar conceptos bsicos y especficos, que sern de uso

continuo y se aplicarn en las tcnicas de modelaje para el desarrollo de prototipos, de forma documental.

Por tal razn es importante contar con una unidad introductoria a conceptos generales y especficos de las

Bases de datos, dado que en las unidades siguientes se manejan aspectos tanto tericos como prcticos,

con el objetivo de que el estudiante vaya aplicando sus conocimientos sobre las tcnicas de modelaje en

un caso prctico, por ello se plantea una metodologa de Aprendizaje Basado en Casos (ABC). Desde el

inicio de la primera unidad, el estudiante interacta con las herramientas del aula virtual, como lo son foros,

glosarios, bases de datos y wiki. Posteriormente, se llevan a cabo trabajos colaborativos, as como tambin

se presentan actividades de investigacin que complementen los contenidos, lo que permite ejercitar y

presentar sus evidencias de aprendizaje de los temas vistos en cada unidad.

VI. EVALUACIN

En el marco del Programa de la ESAD, la evaluacin se conceptualiza como un proceso participativo,

sistemtico y ordenado que inicia desde el momento en que el estudiante ingresa al aula virtual, por lo que

se le considera desde un enfoque integral y continuo.

Por lo anterior, para aprobar la asignatura de Bases de datos, se espera la participacin responsable y

activa del estudiante, as como una comunicacin estrecha con su facilitador para que pueda evaluar

objetivamente su desempeo. Para lo cual es necesaria la recoleccin de evidencias que permitan apreciar

el proceso de aprendizaje de contenidos: declarativos, procedimentales y actitudinales.

En este contexto la evaluacin es parte del proceso de aprendizaje, en el que la retroalimentacin

permanente es fundamental para promover el aprendizaje significativo y reconocer el esfuerzo. Es requisito

indispensable la entrega oportuna de cada una de las tareas, actividades y evidencias, as como la

participacin en foros, wikis, blogs y dems actividades programadas en cada una de las unidades, dentro

del tiempo especificado y conforme a las indicaciones dadas. La calificacin se asignar de acuerdo con la

rbrica establecida para cada actividad, por lo que es importante que el estudiante la revise antes de

realizar la actividad correspondiente.

A continuacin se presenta el esquema general de evaluacin.

RECURSOS Y HERRAMIENTAS VALOR

Actividades formativas (envos a taller y tareas). 30%

Interaccin en el aula y trabajo colaborativo (foros y

bases de datos).

10%

E-Portafolio (evidencias de aprendizaje y

autoreflexiones).

50%

Examen final. 10%

Cabe sealar que para aprobar la asignatura, se debe de obtener la calificacin mnima indicada por ESAD.



VII. MATERIAL DE APOYO

Bibliografa bsica

Celma, M.; Casamayor, J.C.; Mota, L. (2003) Bases de datos relacionales. Madrid: Pearson-Prentice

Hall.

Conallen, Jim. (s. f.) Building Web Applications With UML. Segunda edicin. EUA: Addison-Wesley.

MasterMagazine (2005) Definicin de ASCII. Recuperado el 21 de enero de 2011, de

http://www.mastermagazine.info/termino/3926.php

Prez L, Csar. (2008) Oracle 10g: administracin y anlisis de bases de datos. Segunda edicin.

Mxico: Alfaomega.

Quiroz, Javier. (2003) El modelo relacional de bases de datos en Boletn de Poltica Informtica

Nm. 6 (Versin electrnica). Recuperado el 26 de enero de 2011, de

http://www.inegi.org.mx/inegi/contenidos/espanol/prensa/contenidos/articulos/tecnologia/relacional.p

df

Schmuller, Joseph. (s. f.) Aprendiendo UML en 24 horas. Mxico: Prentice Hall.

Silberschatz, Abraham. (2006). Fundamentos de Bases de Datos. Espaa: McGraw-Hill.

Definicin de requerimiento de hardware en Diccionario de informtica. Recuperado el 2 de enero

de 2011, de http://www.alegsa.com.ar/Dic/requerimiento%20de%20hardware.php

Bibliografa complementaria

Forouzan A, Behrouz. (2003) Introduccin a la Ciencia de la Computacin. Primera edicin. Mxico:

Thomson

Real Academia Espaola (2001) Diccionario de la lengua espaola. Vigsima segunda edicin

(Versin digital). Recuperado el 19 de enero de 2011, de

http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=inform%E1tica

Pginas electrnicas

www.aulaclic.net

Pone a disposicin descargas de cursos gratuitos: cursos informticos, metodologa de algoritmos, entre

otros. Asimismo, muestra artculos de temas de inters informtico.

www.aulafacil.com

Pone a disposicin manuales y tutoriales de temas varios: idiomas, informtica y cultura general.

www.bibliotheka.net

Pone a disposicin una lista de libros y artculos relacionados con la materia, as como materiales de

conocimiento en general, todo ello de manera gratuita.

www.gratisprogramas.net

Pone a disposicin una serie de programas gratuitos y de fcil acceso.

www.infoamerica.org



Pone a disposicin gran cantidad de artculos relacionados con la comunicacin.

www.mastermagazine.info

Pone a disposicin gran cantidad de artculos relacionados con trminos empleados en la asignatura de

Bases de datos.

www.realraptalk.com

Pone a disposicin una serie de informacin general, de diferentes tipos, as como blogs y foros que sirven

para intercambiar y obtener una visin ms amplia sobre los conceptos relacionados con la asignatura.

www.senavirtual.edu.com

Pone a disposicin cursos virtuales con certificacin gratuita, en los que se abarcan temas relacionados

con ofimtica, diseo web, programacin orientada a objetos, modelado de objetos y calidad en el

desarrollo de software.

www.taringa.com

Pone a disposicin la colaboracin con una comunidad de nivel, donde se puede encontrar informacin

sobre Bases de datos, as como la referida a cualquier otro tipo de informacin que se requiera.

Otros recursos

Excel

Access

Structured Query Language (SQL) en su modalidad sencilla



VIII. DESARROLLO DE CONTENIDOS POR UNIDADAD

UNIDAD 1. Introduccin a las Bases de datos

Propsito de la unidad

En la presente unidad analizars el proceso para la elaboracin del

prototipo de base de datos documental, tomando en cuenta el concepto de

bases de datos, los diversos tipos que existen de ellas, as como los

diferentes Sistemas Gestores de Bases de Datos.

Competencia especfica

Diferenciar los conceptos especficos de Bases de datos para comprender

los tipos de stas, as como sus Sistemas Gestores, por medio de las

caractersticas que las describen.



Presentacin de la unidad

Bienvenido(a) al curso de Bases de datos. En esta primera unidad se establecen los principios

fundamentales de Bases de datos y gestores, con la finalidad de que exista una familiaridad con los

diversos conocimientos que la asignatura requiere, como lo son trminos informticos bsicos y especficos

de bases de datos. Repasar y retroalimentar conceptos informticos bsicos servir para recordar la

importancia que tienen para ser aplicados a esta asignatura, se abordar desde el concepto de informtica

hasta los Sistemas Gestores de Bases de Datos (SGBD), pasando por lo que son las unidades de

almacenamiento, los sistemas numricos, as como los cdigos, entre otros conceptos, lo que permitir dar

cumplimiento al propsito de la unidad.

Actividad 1. Presentacin

Antes de entrar de lleno en el estudio de la asignatura se presenta un foro de discusin general, el cual ha

sido creado para que se comente cualquier asunto relacionado con Bases de datos, de este modo los

estudiantes se conocern y podrn apoyarse entre ellos mismos para resolver dudas, inquietudes, externar

comentarios, etctera.

Ingresa al aula virtual para realizar la actividad. Para comenzar tu participacin, ingresa al foro:

Presentacin.



1.1. Conceptos generales

En la actualidad la tecnologa ha crecido a pasos agigantados, por tal razn hablar de informacin tiene que

ver con el ajuste de esta misma en su totalidad, pero de manera electrnica, dejando a un lado el trabajo

rudimentario, por eso el impacto y puntualidad de este tema es parte de la columna vertebral del

conocimiento general de informtica, lo que permitir distinguir, identificar y aplicar los conceptos

adquiridos en cualquiera que sea el escenario que el estudiante enfrente, tanto en su formacin acadmica

y laboral, como en el mbito personal y social, aplicando las habilidades adquiridas sobre los tipos de

bases de datos y gestores.

Teniendo en cuenta estos antecedentes, y antes de continuar con la asignatura, es preciso comentar

algunas cuestiones de suma importancia referidas a la informacin y a la informtica, ya que stas son la

base del presente curso.

La palabra INFORMTICA se integra por la contraccin de los vocablos Informacin y Automtica

Habitualmente la palabra informacin est ligada a la adquisicin de conocimientos; se dice haber

recibido informacin cuando se conoce algo que se ignoraba. Relacionado con este trmino se encuentra el

concepto de informtica, la cual trata sobre la adquisicin, representacin, tratamiento y transmisin de la

informacin, es decir, la informtica es la ciencia que estudia el tratamiento racional de la informacin por

medio de mquinas automticas. La Real Academia Espaola define a la informtica como: conjunto de

conocimientos cientficos y tcnicas que hacen posible el tratamiento automtico de la informacin por

medio de ordenadores.1

Con base en lo anterior, se puede sealar que los primeros ordenadores surgieron ante la necesidad de

realizar grandes clculos en aplicaciones militares, que escapaban a las posibilidades humanas.

Actualmente, las ventajas que representan los ordenadores son: rapidez, fiabilidad, gran capacidad de

almacenamiento y un precio asequible. Ante esto, la informtica, o ciencia de los ordenadores, aparece

como un intento de estructurar todos los avances tecnolgicos y de programacin que se producen

vertiginosamente.

Los primeros estudios de la informacin partieron de la aplicacin la teora de las probabilidades, iniciado

por Claude Elwood Shannon, a mediados de los aos cuarenta.

1 Real Academia Espaola (2001) Diccionario de la lengua espaola. Vigsima segunda edicin (Versin digital). Recuperado el 19

de enero de 2011, de http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=inform%E1tica

Claude Elwood Shannon (1916-2001). Ingeniero electrotcnico y matemtico

estadounidense. Naci en Michigan y curs estudios en la Universidad de Michigan.

En 1940 obtuvo su doctorado en el Instituto de Tecnologa de Massachusetts y en

1941 ingres en los laboratorios Bell, donde trabaj en el desarrollo de sistemas de

encriptacin digital. Siete aos ms tarde estableci las leyes fundamentales de la

transmisin y compresin de datos en su trabajo A mathematical theory of

communication (en este artculo surge por vez primera el trmino bit, contraccin de



El estudio de la informtica tiene bsicamente dos ramas: una terica, con la que adquiere un carcter

cientfico y otro relacionado con el diseo y la experimentacin de aplicacin, con lo que adquiere su lugar

como ingeniera. De acuerdo a lvarez y Bravo (2000) los siguientes son algunos de los campos de

aplicacin ms destacados de la informtica.

Algoritmos y estructuras de datos.

Anlisis y desarrollo de sistemas informticos.

Arquitectura de ordenadores.

Inteligencia artificial.

Informtica educativa.

Informtica grfica

Informtica industrial

Lenguajes de programacin

Metodologa de la programacin

Ingeniera del software

Robtica



1.1.1. Conceptos informticos bsicos

Una vez habiendo abordado lo que es la informtica y su importancia en

la actualidad, debido a que se ha convertido en el sustento de todas las

empresas y de todo lugar donde existe tecnologa, desde un aparato

domstico hasta grandes servidores que permiten la comunicacin

estrecha con el mundo actual, en este apartado se revisarn conceptos

relacionados con ella.

De la informtica emanan otros trminos, como son: computadora, bit,

byte, gigabyte, megabyte, terabyte, archivos, directorios, campos,

registros, dispositivos, hardware, software, bases de datos, Internet,

servidor, red, correo electrnico, wiki, foros, blogs, virus, antivirus,

aplicacin, lenguaje de programacin, programa; entre muchos otros. A

continuacin trataremos algunos de ellos.

El trmino computadora, desde el punto de vista de la actualidad, empapada de tecnologa, se define

como un dispositivo electrnico capaz de tratar gran cantidad de informacin, con tareas generales como:

almacenar, organizar, gestionar, actualizar, entre otras. Los nombres que con mayor frecuencia se utilizan

para referirse a este dispositivo son: computadora, terminal, servidor, terminal tonta, ordenador, nodo y PC.

Ahora bien, la unidad mnima que soporta un computador es un bit, el cual es la representacin en sistema

binario de un 1 o un 0, que en trminos de electrnica 1 simboliza presencia de alto voltaje y 0 baja

presencia de voltaje. Mientras que un byte es la unidad mnima de almacenamiento del ordenador y

representa 8 bits, que en conjunto conforman un carcter cualquiera de los 256 que conforman el cdigo

ASCII, que ms adelante se mencionar a detalle. Es importante tener clara la diferencia entre bit y byte, ya

que son trminos esenciales en cuanto a informtica se refiere.

Las computadoras trabajan por medio de sistemas numricos: binario, decimal, octal y hexadecimal.



Sistema numrico binario

Por su sencillez el sistema numrico se utiliza para manejo de datos es el sistema Binario, en l se emplea

la notacin posicional a partir de slo dos dgitos (0,1). Su lgica parte de que el cero representa un

espacio apagado, vaco con cero volts, mientras que el uno representa un espacio encendido, energizado

o con +5 o +12 volts. Si se invierte esa relacin se genera lo que se conoce como lgica negativa.

Los espacio ocupados por los dgitos se llaman bit, de modo que 1010 contiene cuatro bits, 100 contiene 3,

10 contiene dos, y as en lo subsecuente con cualquier unidad que se quiera representar.

El sistema Binario parte de la notacin posicional, de modo que el valor de cada dgito depende

directamente de la posicin que tiene en la serie completa. En este caso la base numrica es dos

Por lo que tenemos que existen dos dgitos (0 1) en cada posicin del nmero. Para obtener el nmero

decimal de uno en binario, comenzando por el lado derecho del nmero en binario, se debe multiplicar cada

cifra por dos elevado a la potencia consecutiva, iniciando por la potencia 0 (20). Una vez realizadas cada

una de las multiplicaciones, se suman los resultados de ellas, lo que reflejar el nmero equivalente al

sistema decimal. Por ejemplo, el nmero 11012 (en base 2) es:

Sistema numrico decimal



El sistema numrico Decimal posee diez dgitos diferentes y es el que actualmente se utiliza ms

comnmente. El sistema numrico decimal es un sistema de numeracin posicional, por lo que el valor del

dgito depende de su posicin dentro del nmero, es decir:

El nmero decimal A se debe multiplicar por 10n, en donde n es positivo o negativo de acuerdo a la posicin

de los dgitos respecto del punto. Los dgitos a la izquierda del punto toman el valor correspondiente a las

potencias positivas de la base (10, en este sistema), en funcin de la posicin que ocupan en el nmero, y

representan al dgito de las unidades (100=1), decenas (10=10), centenas (10=100), etctera. Los dgitos

a la derecha del punto representan al dgito de las dcimas (10-1=0.1), centsimas (10-2=0.01), milsimas

(10-3=0.001), etctera. Los resultados de ests multiplicaciones sern mayores o iguales que uno si el dgito

se localiza a la izquierda del punto decimal, en cambio, el valor ser menor que uno si el dgito se localiza a

la derecha del punto decimal.

Por ejemplo, el nmero 5432.789 expresado en la notacin posicional es:

Con el fin de aclarar el procedimiento utilizado en el ejemplo anterior, es necesario revisar lo siguiente:

Notacin posicional del sistema decimal

Ahora se revisarn dos maneras para convertir nmeros decimales en binarios.



1. La primera forma es dividir los decimales entre dos, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre dos, y

as continuamente, ordenando los restos del ltimo al primero. Por ejemplo, 74 en decimal es 1001010 en

binario, porque:

2. La segunda manera para convertir nmeros decimales en binarios es realizar divisiones sucesivas entre

dos y colocando un cero o un uno de lado derecho dependiendo si el nmero es par o impar. Si es impar,

se le resta uno y se contina con las divisiones hasta llegar a uno. Posteriormente, se coloca del lado

derecho un 1 si es impar y un cero si es par. Finalmente se ordenan los dgitos de abajo hacia arriba, por

ejemplo, 131 en decimal es 10000011 en binario, porque:Al realizar divisiones sucesivas entre dos y

colocando un cero o un uno de lado derecho dependiendo si el nmero es par o impar. Si es impar, se le

resta uno y se contina con las divisiones hasta llegar a uno. Posteriormente, se coloca del lado derecho un

1 si es impar y un cero si es par. Finalmente se ordenan los dgitos de abajo hacia arriba, por ejemplo, 131

en decimal es 10000011 en binario, porque:

Sistema numrico octal.

Otro sistema numrico utilizado en informtica es el sistema octal, que tiene la particularidad de utilizar una

base (8) que es la potencia exacta de la numeracin binaria, por lo que su converisin para utilizar ambos

sistemas es ms o menos simple.

Se parte de 8 dgitos bsicos (0,1,2,3,4,5,6,7) que poseen un valor homlogo al que tienen en el sistema

decimal, adems del uso de la notacin posicional Por ejemplo el nmero 3452.32q (q representa los

decimales de las operaciones octales) tenemos:



Recuerda que un exponente negativo indica cuntas veces dividir por ese nmero el uno; por ejemplo: 8-3 =

1888 = 0.001953125, o bien: 8-3 = 1 (8*8*8) = 1512 = 0.001953125.

Los nmeros octales pueden construirse a partir de nmeros binarios, agrupando cada tres dgitos

consecutivos de estos ltimos (de derecha a izquierda) y obteniendo su valor decimal. Por ejemplo, el

nmero 74 (en decimal) es 1001010 (en binario), si ste lo agrupamos como 1 001 010, obtenemos que 74

es 112 en octal porque:

Es conveniente mencionar que la cantidad correspondiente en octal se concentra de izquierda a derecha.

Sistema numrico hexadecimal

Un sistema muy utilizado en la informtica actual es el Sistema Hexadecimal, de igual manera es gracias

a su facilidad de conversin al formato binario. En este caso se utiliza como base el 16, y al igual que los

sistemas vistos con anterioridad cada dgito altera su valor dependiendo de su lugar en la cadena de dgitos

por ejemplo, el nmero 1234 es igual a:

Debido a que el sistema usual de numeracin es de base decimal, contando con slo diez dgitos, se

utilizan las primeras seis letras del alfabeto latino para suplir los dgitos faltantes, por lo que el sistema

numrico hexadecimal est conformado por los dgitos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F, donde

A=10, B=11, C=12, D=13, E=14 y F=15.

En la conversin de un nmero hexadecimal a binario se logra sustituyendo los correspondientes cuatro

bits para cada dgito que componen la serie. Por ejemplo A B 0 C D h = 1010 1011 0000 1100 1101 b:



Una vez que se han abordado los sistemas numricos con los que trabajan las computadoras, es necesario

hablar de los cdigos EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code / Cdigo Ampliado de

Intercambio Decimal Codificado en Binario) y ASCII (American Standard Code for Information Interchange

/ Cdigo Estadounidense Estndar para el Intercambio de Informacin), como los ms importantes y

conocidos para representar datos.

El primero es un cdigo para texto y comunicaciones basado en el sistema binario que se cre para

comunicaciones y control de impresoras por IBM. Es un cdigo de 8 bits y almacena un carcter

alfanumrico o dos dgitos en un byte.

Por otra parte, ASCII es un cdigo que se basa en un conjunto de caracteres del alfabeto latino utilizado en

el idioma ingls y otras lenguas del mundo occidental. Con el objetivo de controlar dispositivos digitales que

manipulan texto o para representar textos en pantalla, la mayora de los sistemas informticos del da de

hoy utilizan el cdigo ASCII, el cual fue desarrollado como una evolucin de los cdigos telegrficos en

1963, por el entonces llamado ASA (American Standards Association / Asociacin Estadounidense de

Estndares), el cual pas a llamarse ANSI (American National Standards Institute / Instituto

Estadounidense de Estndares Nacionales) en 1969.2

Lenguajes de programacin

2 MasterMagazine (2005) Definicin de ASCII. Recuperado el 21 de enero de 2011, de

http://www.mastermagazine.info/termino/3926.php



Los lenguajes de programacin son sistemas de comunicacin entre la instruccin del usuario y el sistema

de cmputo. Estos se distinguen en tres niveles:

Bajo Nivel:

Es totalmente dependiente de la mquina, lo que significa que slo funcionar en la mquina que fue

desarrollado y no se puede migrar ya que est diseado prcticamente a la medida del hardware, pero

tiene como ventaja que aprovecha al mximo las caractersticas del mismo. Un ejemplo de este es el

lenguaje mquina, que es el encargado de instruir a la computadora sus operaciones bsicas de

funcionamiento. Tambin tiene la ventaja de ser significativamente rpido aunque es muy complejo su

manejo, ya que se desarrollan cdigos fuente enormes en los que encontrar un fallo es casi imposible.

Alto Nivel:

Se caracterizan por ser ms cercanos al lenguaje natural que al de la mquina, adems de que utilizan

Estructuras Dinmicas de Datos, que son estructuras que pueden cambiar de tamao durante la ejecucin

y por tanto pueden crear estructuras que se adaptan fcilmente a las necesidades reales de un programa.

A diferencia de los de bajo nivel son completamente independientes a la arquitectura del ordenador, por lo

que son completamente migrables. Por lo tanto el programador slo requiere de un traductor capaz de

entender el cdigo fuente y las caractersticas particulares de la mquina.

Medio Nivel:

Estos son lenguajes de punto medio, como por ejemplo C. Estos pueden acceder a los registros del

sistema y trabajar con direcciones de memoria, lo que es una capacidad del lenguaje de bajo nivel, y al

mismo tiempo pueden realizar operaciones en alto nivel.

Actividad 2. Conceptos bsicos de la asignatura

Esta actividad consiste en elaborar en colaboracin con tus compaeros(as) un glosario, para ello, debes

investigar en fuentes externas de informacin diferentes conceptos que te parezcan relevantes de acuerdo

con los temas que se abordan en la asignatura, conforme vayas encontrando conceptos clave, podrs

compartirlos en la wiki, misma que permanecer abierta durante todo el curso para que puedas tenerlos

presentes en el todo momento.

1. Busca conceptos sobre el contenido del curso mencionados por diferentes autores, compralos y

complemntalos.

1. Ingresa a la Wiki: Conceptos bsicos de la asignatura y realiza lo que se te indica.



1.1.2. Conceptos especficos de Bases de datos

Haber revisado conceptos bsicos de informtica en el apartado anterior nos da las bases suficientes para

entrar de lleno en los conceptos propios de las bases de datos, como son: dato, campo, registro, archivo,

entre otros. La importancia de abordar este tipo de conceptos radica en la necesidad de unificar trminos

que se irn enlazando y utilizando conforme se avance en los temas, por lo que a continuacin se definirn

algunos de ellos.

Se comenzar definiendo el trmino dato, el cual es cualquier carcter, sin embargo debe conformar

informacin coherente y ordenada. Cuando tenemos un conjunto de datos es un campo, y cuando a este

campo le es anexada ms informacin u otros campos, se convierten en un registro, por lo que ste es

definido como un conjunto de campos. De esta manera se van amarrando los conceptos hasta llegar al

trmino de archivo, que es un conjunto de registros.

Ahora bien, una base de datos se define como grandes cantidades de informacin almacenada en un

espacio de memoria (de PC, servidor, laptop, etctera), que es procesada para su posterior uso, segn las

necesidades de informacin de la empresa, institucin, etc., dicha informacin ayudar a la toma de

decisiones y sta a su vez dar soluciones. Una de las principales ventajas de las bases de datos es que

se puede manejar informacin compartida en red, que en cualquier parte del mundo se pueda consultar,

siempre y cuando se cuente con los permisos de acceso, si en su caso as lo requiere.

Las bases de datos pueden ser diseadas de manera lgica o documental para disear prototipos, pero la

realidad de las cosas es que se pueden disear en algunas aplicaciones, desde las ms sencillas como

Excel y Access, hasta otras ms complejas, las cuales abordaremos ms adelante en los contenidos.

Componentes que conforman las bases de datos

Para hablar sobre los componentes que conforman las bases de datos, es importante comenzar con el

software; ste est constituido por un conjunto de programas que se conocen como Sistema de Gestin de

Base de Datos (DBMS, por sus siglas en ingls: Database Management System). Este sistema maneja

todas las solicitudes formuladas por los usuarios a la base de datos.

Las bases de datos son utilizadas por usuarios en diferentes niveles, pero antes de abordar cada uno de

ellos es preciso aclarar que un usuario es aquella persona que utiliza la base de datos dependiendo de sus

necesidades. Existe el usuario quien la utilizar (usuario final), quien ejecuta las aplicaciones y el que

administra la Base de datos, cada uno de ellos tiene un nivel de acceso a la Base de datos.

El programador de aplicaciones es el encargado de crear programas de aplicacin que utiliza la base de

datos; el usuario final es quien accesa a la base de datos por medio de un lenguaje de consulta o de

programas de aplicacin, sin ser el especialista; mientras que el administrador de la Base de datos (DBA,

por sus siglas en ingls: Data Base Administrator) es quien se encarga del control general del Sistema de

Base de Datos.



Todas las bases de datos tienen como punto de partida una tabla, que es la forma de organizar la

informacin en filas y columnas para que su acceso sea ms fcil y velz. La filas de datos las conocemos

como registros, mientras que las columas se llaman campos.

As mismo existe un campo clave, que asigna a cada registro un nmero irrepetible y, de ser necesario

secuencial. Esta llave es muy importante puesto que es comn que algunos registros repitan su

informacin, y con ella se le otorga a cada registro una differencia que le otorga unicidad. Por su nombre en

ingls es comn verla referida con sus siglas PK (primary key).

Un buen ejemplo de una base de datos es una lista de nombres y telfonos de un grupo de personas:

Aparte del campo clave, existe la clave externa, tambin conocida como llave fornea, la cual es uno o ms

campos de una tabla que hacen referencia al campo o campos de la clave principal de otra tabla.

Una clave externa se encarga de indicar cmo estn relacionadas las tablas. Es importante mencionar que

los datos en los campos de clave externa y clave principal deben coincidir, aunque los nombres de los

campos no sean los mismos. De la misma forma como se selecciona la llave primaria, se selecciona la

llave o clave externa o fornea. Esta llave tiene la tarea especfica de determinar en el momento de las

relaciones entre las tablas dnde la llave primaria realiza la unin con el otro campo de otra tabla y

automticamente se vuelve una llave fornea.

Elementos que conforman las bases de datos

En esta parte es importante tomar en cuenta la diferencia que existe entre un componente y un elemento

de la base de datos; cuando se habla de un elemento es cuando se utiliza ya un gestor, sin embargo,

cuando se habla de componente, es meramente terico.



Conceptos especficos de Bases de datos

Ventajas de las bases de datos

Dentro de las ventajas primordiales que tienen las bases de datos se encuentran:

Ahorro de tiempo, ya que los mismos datos se introducen una sola vez.

Ahorro de espacio, porque la base de datos tiene dimensiones ms reducidas.

Disminucin de errores determinados por la introduccin de datos, ya que no se presenta redundancia

de datos.

Fiabilidad y disponibilidad; comnmente la fiabilidad se define a grandes rasgos como la probabilidad de

que un sistema est en funciones en un momento determinado, y la disponibilidad es la probabilidad de

que el sistema est disponible continuamente durante un intervalo de tiempo, la posibilidad de compartir

los datos al tiempo que se mantiene un cierto grado de control local.

Mejor rendimiento cuando una base de datos grande es distribuida en mltiples sitios, ya que hay bases

de datos ms pequeas en cada uno de stos, y, en consecuencia, las consultas locales y las

transacciones que tienen acceso a datos a un slo sitio tienen un mejor rendimiento porque las bases de

datos son ms pequeas, adems, cada sitio tiene un mejor nmero de transacciones en ejecucin, que

si todas las transacciones se enviaran a una sola base de datos centralizada.

Desventajas

Como en cualquier sistema informtico, el margen de error siempre se presenta, y las bases de datos no

son la excepcin, la principal desventaja que tienen se refiere al control y al manejo de los datos, porque

stos residen en muchos nodos diferentes y se pueden consultar por nodos diversos de la red; la

probabilidad de violaciones de seguridad es creciente si no se tiene en cuenta la seguridad, que es un

punto primordial para resguardar la informacin de manera fiable.

Las fallas no predecibles, tanto de componentes de hardware como de software, son complejas, ya que

tratando de evitar estas fallas la integridad de la informacin no tendr problemas. La integridad se refiere a

la consistencia, validez y exactitud de la informacin.

Algunas otras desventajas son que los datos pueden estar replicados, as como tambin el control de

concurrencia y los mecanismos de recuperacin que son mucho ms complejos que en un sistema



centralizado, y la distribucin produce un aumento en la complejidad del diseo y en la implementacin del

sistema.

Actividad 3. Generar el concepto propio de Base de datos

Con el propsito de reflexionar sobre el tema central de la asignatura, debes construir un concepto propio

de Bases de datos, tomando en cuenta los temas abordados con anterioridad, las lecturas externas

(investigacin) y los comentarios de tus compaeros, para participar en el foro aportando tu concepto. En

vista de lo anterior, realiza lo que se te indica:

1 Investiga la definicin de Base de datos de algn autor.

2 Tomando en cuenta lo investigado, construye tu propio concepto de bases de datos.

3 Ingresa al foro: Generar el concepto propio de Base de datos y realiza lo que se te pide.

1.2. Tipos de Bases de datos

El procesamiento de datos ha impulsado al crecimiento de las computadoras, como ocurri cuando stas

tuvieron muy fuerte auge en las computadoras comerciales, de hecho la automatizacin de las tareas de

procesamiento de datos precede a las computadoras. Las tarjetas perforadas, inventadas por Hollerith, se

usaron en los principios del siglo XX para registrar los datos del censo de los EE.UU, se utilizaron sistemas

mecnicos para procesar las tarjetas y para tabular los resultados. Las tarjetas perforadas se usaron

ampliamente como medio para introducir datos de las computadoras posteriormente.

La evolucin de los sistemas de bases de datos inici de la mano con la evolucin de los soportes de

almacenamiento de informacin. En un inicio alrededor de los aos 50 se desarrollaron las cintas

magnticas, lo que fue dejando detrs a las tarjetas perforadas.

Con el surgimiento de los discos fijos el manejo de datos cambi de manera radical, ya que stos permitan

el acceso directo a los datos, sin importar su ubicacin u orden. Este cambio permiti el desarrollo de bases

de datos en red y jerrquicas, con lo que las estructuras de datos, adems de poder construir y manipular

directamente estas estructuras.



Despus surgi el modelo no relacional y el de formas procedimentales de consulta, que tena como

ventaja la simplicidad de desarrollo y la posibilidad de ocultar los detalles de implementacin al

programador.

A pesar de que este modelo llam la atencin de muchos programadores no se utilizaba en la prctica,

porque su rendimiento no fue tan alto como las bases de datos de red y jerrquicas existentes. Esto cambio

cuando IBM desarroll el prototipo System R, con lo que se desarroll el primer producto comercial de

construccin de bases de datos relacionales: SQL/DS.

Estos sistemas de bases de datos rpidamente sustituyeron las bases de datos jerrquicas y de red, que

eran de bajo nivel, mientras que las relacionales las operaciones que eran de ese nivel se realizaban

automticamente, de modo que el programador no se tena que concentrar tan arduamente en el nivel

lgico.

Estos modelos de bases de datos se han convertido en el modelo dominante, pero ms importante que

eso, han sido el punto de partida para apuntalar la investigacin que gener el desarrollo de bases de datos

paralelas y distribuidas as como los primeros proyectos de bases de datos orientadas a objetos.

Mientras que en la dcada de los ochenta fueron las aplicaciones de transacciones, en las que se hacen

actualizaciones constantemente, pero gracias al desarrollo del SQL se comenzaron a utilizar para la toma

de decisiones, que se basan ms en la consulta, lo que a su vez llev a un importante crecimiento en las

herramientas para analizar grandes cantidades de datos.

El que quiz se convirti en el acontecimiento clave para el desarrollo del uso de bases de datos fue el

crecimiento del Worl Wide Web, lo que llev su implementacin a un pblico ms extenso con el desarrollo

de interfaces basadas en red.

Lo anterior da cuenta de cmo han aparecido los diferentes tipos de bases de datos. Ahora bien, antes de

continuar con el siguiente tema, es conveniente centrar nuestra atencin en algunas de las caractersticas

de los tipos de bases de datos ms conocidos:

El modelo jerrquico es un tipo de Sistema Gestor que organiza la informacin en forma de rbol

genealgico, en el que un nodo puede tener a su vez varios nodos que deriven de l.



El funcionamiento del modelo relacional, parte de lo que su nombre indica: relaciones. Estas pueden ser

consideradas en forma lgica, y genera conjuntos de datos llamados registros. De forma clara se pueden

explicar cmo una tabla compuesta por registros y campos.

1.2.1. Base de datos de rbol (jerrquica)

Una Base de datos jerrquica se compone de un conjunto ordenado de rboles, dicho de manera ms

precisa, un conjunto ordenado formado por mltiples ocurrencias de un slo tipo de rbol. Para comprender

mejor esto, se analizan primero los tipos y despus se tratarn las ocurrencias.

Un tipo de rbol consiste en un slo tipo de registro raz, junto con un conjunto ordenado de cero o ms

tipos de subrbol dependientes (de nivel ms bajo). Un tipo de subrbol a su vez consiste en un slo tipo

de registro de la raz -tipo del subrbol- junto con un conjunto ordenado de cero a ms tipos de subrboles

dependientes de nivel ms bajo, y as sucesivamente. Por tanto, el tipo de rbol completo es un arreglo

jerrquico de tipo de registro, adems los tipos de registro estn formados por tipos de campo.

Por ejemplo, consideremos la base de datos acadmica de la figura 1.4, la cual contiene informacin

acerca del sistema educacional interno de una compaa industrial grande. La compaa en cuestin

mantiene un departamento educacional, cuya funcin es impartir varios cursos de adiestramiento para los

empleados de la compaa; cada curso se ofrece en diferentes lugares dentro de la organizacin, y la base

de datos contiene detalles tanto de los ofrecimientos ya impartidos, como de los programados para

impartirse en el futuro.

La base de datos contiene la siguiente informacin:



Para cada curso: nmero de curso, ttulo de curso, detalles de todos los cursos que sean requisitos

inmediatos y detalles de todos los ofrecimientos.

Para cada curso que sea requisito de un curso dado: nmero de curso de ese requisito.

Para cada ofrecimiento de un curso dado: nmero de ofrecimiento, fecha, lugar, detalles de todos

los profesores y detalles de todos los estudiantes.

Para cada profesor de un ofrecimiento dado: nmero de empleado y nombre.

Para cada estudiante de un ofrecimiento dado: nmero de empleado, nombre y calificacin.

El tipo de rbol para la base de datos acadmica tiene CURSO como su tipo de registro de raz y posee

dos tipos de subrbol, cuyas races son los tipos de REQ y OFRECIMIENTO, respectivamente (y

advirtase que este conjunto de dos tipos de subrbol est ordenado; es decir, el tipo de subrbol REQ

precede al tipo de subrbol OFRECIMIENTO, como se muestra en la figura). El tipo de subrbol con raz en

REQ es slo raz; en cambio, el tipo de subrbol con raz en OFRECIMIENTO tiene a su vez dos tipos de

subrbol de nivel ms bajo, los dos de slo raz, cuyas races son los tipos de registro PROFESOR Y

ESTUDIANTE, respectivamente. Una vez ms, los tipos de subrbol estn ordenados. As pues, la base de

datos contiene cinco tipos de registro: CURSO, REQ, OFRECIMIENTO, PROFESOR y ESTUDIANTE.

CURSO como tipo de registro raz, y los dems como tipos de registros dependientes. CURSO es el tipo de

registro padre de los tipos de registro REQ y OFECIMIENTO, y stos son tipos de registro hijos de tipo de

registro CURSO. De manera similar, OFRECIMIENTO es el tipo de registro padre de PROFESOR y

ESTUDIANTE, y stos son tipos de registro hijos de OFRECIMIENTO. La conexin entre un tipo hijo dado

y su tipo padre correspondiente, se llama tipo liga.

Cierta informacin que en una base de datos relacional se representara con claves ajenas, en una base de

datos jerrquica se presenta mediante ligas padre-hijo. En la base de datos acadmica, por ejemplo, la

conexin entre los ofrecimientos y los cursos est representada no por un campo NumCurso en el registro

OFRECIMIENTO, sino por la liga CURSO-OFRECIMEINTO.

Una vez tratada la cuestin de los tipos, a continuacin se revisan las ocurrencias.

La terminologa raz/padre/hijo, que se seal anteriormente en los tipos, se refleja tambin en las

ocurrencias. De esta manera, cada ocurrencia de rbol consiste en una sola ocurrencia de registro raz,

junto con un conjunto ordenado de cero o ms ocurrencias de cada uno de los tipos de subrbol que

dependen en forma inmediata del tipo de registro raz. Cada una de esas ocurrencias de subrbol a su vez

consiste tambin de una sola ocurrencia de registro -la raz de la ocurrencia de subrbol- junto con un

conjunto ordenado de cero o ms ocurrencias de cada uno de los tipos de subrbol que dependen en forma

inmediata de este tipo de registro raz, y as sucesivamente. Dicho de otro modo, para cualquier ocurrencia

de cualquier tipo de registro padre, existen n ocurrencias de cada uno de sus tipos de registro hijos (donde

n es mayor o igual a cero).

En la figura 1.5 se muestra un slo rbol de la base de datos acadmica de la figura 1.4 en trminos ms

precisos, desde luego, una sola ocurrencia de rbol.



La explicacin del rbol de la figura 1.5 es la siguiente; por definicin, ese rbol contiene una sola

ocurrencia de CURSO (la raz del rbol). Ese CURSO tiene dos requisitos subordinados y tres

ofrecimientos subordinados (en trminos ms precisos, esa ocurrencia de CURSO tiene un conjunto

ordenado de dos ocurrencias de REQ subordinadas y un conjunto ordenado de tres ocurrencias de

OFRECIMIENTO subordinadas). Se dice que CURSO es una ocurrencia padre, con dos hijos REQ y tres

hijos OFRECIMIENTO, es decir, ocurrencias hijas. De manera similar, el primer ofrecimiento tambin es un

padre con un hijo PROFESOR y varios hijos ESTUDIANTE (slo se muestran tres). Los otros dos

ofrecimientos no tienen hijos PROFESOR ni ESTUDIANTE en este momento, adems, cada (ocurrencia)

padre se considera como el padre en tantas ligas (es decir, ocurrencia de liga) como hijos tenga ese padre,

es decir, el registro CURSO. Por ejemplo, es el padre en dos ocurrencias de la liga CURSO REQ, y el

padre en tres ocurrencias de la liga CURSO-OFRECIMIENTO. Por otro lado, cada (ocurrencia) hija es el

hijo en una y slo una (ocurrencia de) liga.

Adems de lo expuesto anteriormente, hay un vocablo que se aplica a las ocurrencias y no a los tipos: el

trmino gemelo. Se dice que todas las ocurrencias de un tipo hijo dado que comparten la misma

ocurrencia padre son gemelas. As, por ejemplo, los tres ofrecimientos de la figura 1.5 son gemelos

(aunque haya tres). Es preciso mencionar que los requisitos en esa figura no son gemelos de esos

ofrecimientos, porque aunque tienen el mismo padre, son de un tipo diferente.

A lo largo del subtema se ha hecho mencin frecuentemente del concepto de ordenamiento, de hecho la

nocin de ordenamiento es fundamental en la estructura de datos jerrquica. Considerando algn tipo de

subrbol T, cuyo registro raz es R y cuyos tipos de subrbol son S1, S2, Sn (en ese orden). Sea t una

ocurrencia de T, cuya raz es r (una ocurrencia de R) y cuyos subrboles son s1, s2, sn (ocurrencias de



S1, S2, Sn, respectivamente). Definimos entonces de manera recursiva la secuencia jerrquica de t

como la secuencia que se obtiene tomando primero el registro r, seguido de todos los registros de s1 en

secuencia jerrquica, despus de todos los registros de s2 en secuencia jerrquica, seguidos de todos los

registros de sn en secuencia jerrquica

Esto se da en orden de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha, llamado tambin ordenamiento de

profundidad.

Cada uno de los rboles en la base de datos se puede considerar como un subrbol de algn registro raz

del sistema hipottico, en consecuencia toda la base de datos se puede considerar como un slo rbol.

Por tanto, la nocin de secuencia jerrquica antes definida se aplica a toda la base de datos as como a

cada subrbol individual, es decir, el concepto de secuencia jerrquica define un ordenamiento total para el

registro de la base de datos, y debe considerarse a las bases de datos almacenadas (lgicamente) de

acuerdo con ese ordenamiento.

Manipulacin de los datos en el modelo jerrquico

Un lenguaje para manipulacin de datos con estructura jerrquica se compone de un conjunto de

operadores para procesar datos representados en forma de rboles. Como ejemplos de tales operadores

podemos mencionar los siguientes:

Un operador para localizar un rbol especfico en la base de datos; por ejemplo, un operador para

localizar el rbol del curso M23 (ver figura 2).



Un operador para pasar uno de estos rboles al siguiente; por ejemplo, un operador para pasar del

rbol correspondiente al curso M23 al rbol siguiente en la secuencia jerrquica de base de datos.

Operadores para pasar de un registro a otro dentro de estos rboles, desplazndose hacia arriba o

hacia abajo por los diversos trayectos jerrquicos; por ejemplo, un operador para pasar de registro

Curso correspondiente al curso M23 al primer registro de Ofrecimiento de ese curso.

Otros ejemplos de operadores son:

1. Operadores para pasar de un registro a otro de acuerdo con la secuencia jerrquica de la base de

datos; por ejemplo, un operador para pasar de un registro Profesor de un Ofrecimiento determinado

a un registro de Estudiante correspondiente a ese Ofrecimiento o a otro Ofrecimiento Subsecuente.

2. Un operador para insertar un registro nuevo en una posicin especificada dentro de uno de esos

rboles; por ejemplo, un operador para inserta un nuevo Ofrecimiento en el rbol del curso M23.

3. Un operador para eliminar un registro especificado; por ejemplo, un operador para eliminar un cierto

Ofrecimiento del rbol del curso M23.

Como se ha visto en los ejemplos de la figura 1 y 2, tales operadores trabajan por lo regular a nivel de

registros. Es verdad que ciertos sistemas manejan tambin operadores a nivel de conjuntos, pero tales

operadores quedan fuera del alcance modelo jerrquico en la acepcin usual del trmino.

1.2.2. Base de datos de red

Las bases de datos de red pueden considerarse como una forma extendida del modelo jerrquico definido

en el subtema anterior. La distincin principal entre las dos es la siguiente: en una estructura jerrquica, un

registro hijo tiene un slo padre. Mientras que en una estructura de red, un registro hijo puede tener

cualquier nmero de padres.

Una base de datos de red se compone de dos conjuntos, un conjunto de registros y un conjunto de ligas,

en trminos ms precisos, un conjunto de ocurrencias mltiples de cada uno de varios tipos de registros

junto con un conjunto de ocurrencias mltiples de uno de varios tipos de ligas. Cada tipo de liga implica dos

tipos de registro, un tipo de registro padre y un tipo de registro hijo. Cada ocurrencia de un tipo de liga dado

consiste en una sola ocurrencia del tipo de registro padre, junto con un conjunto ordenado de mltiples

ocurrencias del tipo de registro hijo. Dado un tipo especfico de liga (L) con tipo de registro padre (P) y tipo

de registro hijo (H):

1. Cada ocurrencia de P es el padre en una y slo una ocurrencia de L;

2. Cada ocurrencia de H es hijo en cuanto ms una ocurrencia de L;

3. Adems, por supuesto, los tipos de registro estn formados por tipos de campo.

Nota: De ahora en adelante dejaremos a un lado los calificadores tipo y ocurrencia, cuando no provoque

confusin hacerlo.

En la figura que se muestra debajo, puedes observar la forma como podra representarse la base de datos

de proveedores y partes en forma de red. La Base de datos contiene tres tipos de registro: S, P y SP. Es



decir que S y P son idnticos a sus contrapartes relacionales; SP, en cambio, contiene slo un cambio de

cantidad (CANT). En vez de dos claves ajenas SP, se tienen dos tipos de ligas S-SP y P-SP.

a) Cada ocurrencia de S-SP est formada por una sola ocurrencia de S, junto con una ocurrencia de SP

por cada envo del proveedor representado por esa ocurrencia de S.

b) Cada ocurrencia de P-SP est formada por una sola ocurrencia de P, junto con una ocurrencia de SP

por cada envo de la parte representada por esa ocurrencia de P.

La base de datos de proveedores y partes: versin de red (estructura de los datos)

Manipulacin de datos de red

Un lenguaje de manipulacin de datos de red consiste en un conjunto de operadores para procesar datos

representados en forma de registros y ligas. Como ejemplos de tales operadores podemos mencionar los

siguientes:

Un operador para localizar un registro especfico, dado un valor de un campo de ese registro; por

ejemplo, un operador para localizar el registro S del proveedor S1.

Un operador para pasar del padre a su primer hijo en alguna liga; por ejemplo, un operador para

pasar del registro S del proveedor S1 al registro SP del proveedor S1 y la parte P1 (a travs de la

liga S-SP).

Un operador para pasar de un hijo al siguiente en alguna liga; por ejemplo, un operador para pasar

del registro SP del proveedor S1 y la parte P1 al registro SP del proveedor S1 y parte P2 (a travs

de la liga S-SP).

Un operador para pasar de un hijo a su padre dentro de alguna liga; por ejemplo, un operador para

pasar de registro SP del proveedor S1 y la parte P2 al registro P de la parte P2 (a travs de la liga

P-SP).

Un operador para crear un registro nuevo; por ejemplo, un operador para crear un registro S para un

nuevo proveedor.

Un operador para destruir un registro ya existente; por ejemplo, un operador para destruir el registro

S de un proveedor ya existente.



Un operador para conectar un registro hijo ya existente dentro de una liga; por ejemplo, un operador

para conectar un registro SP especfico dentro de las ligas S-SP y P-SP.

Un operador para desconectar un registro hijo ya existente de una liga; por ejemplo, un operador

para desconectar un registro SP especfico de las ligas S-SP y P-SP.

Un operador para desconectar un registro hijo ya existente de una ocurrencia de un tipo de liga

dado y reconectarlo dentro de otro; por ejemplo, un operador para desconectar un registro SP

especfico de la liga S-SP con padre S1 y reconectarlo dentro de la liga S-SP con padre S2.

Es importante mencionar que, como lo sugiere el ejemplo, tales operadores trabajan por lo regular a nivel

de registros, como en los modelos de lista invertida y jerrquico.

1.2.3. Base de datos relacional

Las bases de datos relacionales, que en la actualidad son las ms utilizadas, trabajan a travs de tablas,

que estn conformadas de filas y columnas para la realizacin de sus bsquedas y otras operaciones.

Estas tablas se encuentran relacionadas entre s, de ah el nombre de relacional.

Las tablas estn conformadas por campos, que son las caractersticas de las tablas; dominios, que son

los valores posibles que puede contener un campo; y un conjunto de dominios relacionados entre s, en

trminos de bases de datos se les conoce como tuplas. Cada tabla est compuesta de llaves primarias

(PK, por sus siglas en ingls: Primary Key) y llaves forneas (FK, por sus siglas en ingls: Foreign Key) que

sern quienes hagan la relacin entre diferentes tablas de informacin. Las llaves primarias son campos

nicos que identifican a la informacin como nica e irrepetible; que no permiten duplicidad de informacin.

Mientras que las llaves forneas, tambin llamadas llaves externas, son campos que hacen la relacin

entre las tablas existentes en la base de datos, estas llaves deben de existir primero en otras tablas como

llaves primarias.

Para tener una definicin ms clara, el autor Javier Quiroz comenta que la estructura del modelo relacional

est fundamentada por la relacin, es decir, una tabla bidimensional constituida por filas (tuplas) y

columnas (atributos). Sus relaciones se presentan en las tablas que estn formando parte de la base de

datos. Todas y cada una de las instancias de la entidad encontrarn sitio en una tupla de la relacin,

mientras que los atributos de la relacin representan las propiedades de la entidad en las columnas de la

tabla. Por ejemplo, si en la base de datos se tienen que representar personas, podr definirse una relacin

llamada Personas, cuyos atributos describen las caractersticas de las personas y cada tupla de la relacin

Personas representar una persona concreta, esto es, la relacin. Otra definicin dice que una base de

datos relacional es un repositorio compartido de datos.

Para hacer disponible los datos de una base de datos relacional a los usuarios, hay que considerar varios

aspectos:

1. La forma en la cual el usuario solicita los datos. Cules son los diferentes lenguajes de consulta que

utilizan? SQL es el lenguaje de consulta ms usado, as como QBE y Datalog, que ofrecen enfoques

alternativos a la consulta de datos relacionales.



2. La integridad de los datos y la seguridad. Las bases de datos necesitan proteger los datos del dao

provocado por los usuarios, ya sean intencionados o no. El componente de mantenimiento de la integridad

de una base de datos asegura que las actualizaciones no violan las restricciones de integridad que hayan

especificado sobre los datos. El componente de seguridad de una base de datos incluye la autenticacin de

usuarios y el control de acceso para restringir las posibles acciones de cada usuario. Los aspectos de

integridad y seguridad se presentan independientemente del modelo de datos, pero se estudian en el

contexto de modelo de datos relacional para ejemplificarlos. Las restricciones de integridad forman la base

del diseo de base de datos relacionales.

3. El diseo de base de datos relacionales. El diseo del esquema relacional es el primer paso en la

construccin de aplicaciones de base de datos. Este diseo de esquemas es de los principios que se

pueden usar para distinguir los buenos diseos de bases de datos que se formalizan mediante varias

formas normales que ofrecen diferentes compromisos entre la posibilidad de inconsistencias y la eficiencia

de ciertas consultas.

Estructura bsica de las bases de datos relacionales

Como ya se explic estas consisten en relaciones, y cada una de ellas tiene un nombre nico. Cada

relacin permite usar valores nulos, que indican que el valor puede ser inexistente o nulo.

En estas bases cada fila representa la relacin de un conjunto de valores. Cada tabla es un conjunto de

dichas relaciones, por lo que existe correspondencia entre el concepto de tabla y de relacin. Su estructura

la ejemplificamos en la siguiente figura.

Actividad 4. Tabla comparativa de los tipos de Bases de datos

Ya visto el tema de los tipos de bases de datos, debes generar una tabla comparativa con los nombres de

los tipos de bases de datos y las funciones, usos, ventajas y desventajas de cada uno de ellos, con el fin de



definir cul es el mejor a utilizar en el caso propio y compartir tu informacin en la base de datos. En vista

de ello, realiza lo siguiente:

1. Con base en lo estudiado, realiza una tabla comparativa teniendo en cuenta las funciones, usos,

ventajas y desventajas de los diferentes tipos de bases de datos.

2. Guarda la actividad con el nombre BDD_U1_A4_XXYZ y comparte tu documento con el grupo y

Facilitador(a) a travs de la Base de datos.

Ejemplo:

Tipo de Base de datos Funciones Usos Ventajas Desventajas



1.2.4. Sistema Gestor de Base de Datos (SGBD)

Al tener los conceptos, caractersticas, ventajas y desventajas de los tipos de Bases de datos, es preciso

mencionar lo que son los Sistemas Gestores de Bases de Datos (SGBD o DBMS, por sus siglas en ingls:

Data Base Management System).

Un Sistema Gestor de Base de Datos es un software especfico dedicado a servir de interfaz entre la base

de datos, el usuario y las aplicaciones que la utilizan. Su objetivo principal es manejar de manera ordenada

y clara un conjunto de datos que se convertirn en informacin importante para una organizacin. En otras

palabras, un SGBD es un software que sirve para crear, programar, administrar y controlar la informacin

de una base de datos, asegurando la integridad, seguridad y confiabilidad de la informacin.

Existen dos tipos de Sistemas Gestores de Bases de Datos: libres y comerciales. Los ms utilizados son

los libres y los comerciales

Sistemas Gestores de Bases de Datos libres:

PostgreSQL. Es un sistema de gestin de base de datos relacional orientada a objetos, publicado

bajo la licencia BSD (Berkeley Software Distribution / Distribucin de Software Berkeley), que no es

ms que una licencia de software otorgada para este tipo de sistemas. Es una licencia de software

libre, como la GPL (General Public License / Licencia Pblica General) pero sta es ms cercana al

dominio pblico. En el caso de BSD, permite el uso del cdigo fuente en software no libre, a

diferencia de GLP.

MySQL. Es un sistema multiusuario y de cdigo abierto. El uso de MySQL es muy popular en

aplicaciones web, y es componente de las plataformas LAMP, MAMP, WAMP, entre otras, y suele

combinarse con el popular lenguaje PHP. como sus principales caractersticas podemos decir que:

est escrito en C y C++; utiliza multi-threaded mediante threads de kernel; pueden usarse

fcilmente mltiples CPUs si estn disponibles; emplea el lenguaje SQL para consultas a la base de

datos; est disponible como freeware bajo licencia GPL; proporciona sistemas de almacenamiento,

transaccionales y no transaccionales; trabaja en las plataforma AIX, BSDi, freeBSD, HP-UX,

GNU/Linux, Mac OS X, NetBSD, Novell NetWare, OpenBSD, OS/2 Warp, QNX, SGI IRIX, SunOS,

SCO OpenServer, Solaris, SCO UnixWare, Tru64 y Microsoft Windows (95, 98, ME, NT, 2000, XP y

Vista); utiliza tablas en disco B-tree muy rpidas con compresin de ndice y es relativamente

sencillo aadir otro sistema de almacenamiento, esto es til si se desea aadir una interfaz SQL

para una Base de datos propia.

Oracle. Es una herrmienta imporante y con muchas capcidades del tipo cliente/servidor para gestin

de base de datos, aunque de precio muy alto.



Actividad 5. Reporte de investigacin. Aplicacin de los Sistemas Gestores de Bases de Datos por

medio de un anlisis de caractersticas

Para identificar las aplicaciones de los Sistemas Gestores de Bases de Datos, debesanalizar las

caractersticas de ellos, tomando en cuenta sus ventajas y desventajas, y posteriormente enviarlo a la

seccin de tareas. En vista de lo anterior, realiza lo que se te indica a continuacin:

1. En un documento de Word, explica con tus propias palaras qu es un Sistema Gestor de Base de

Datos.

2. Investiga las caractersticas de los sistemas gestores libres y comerciales.

3. Realiza una comparacin de ambos gestores, tomando en cuenta sus ventajas y desventajas.

4. Con base en la comparacin, escribe las conclusiones sobre la aplicacin que tiene uno y otro

Sistema Gestor de Base de Datos.

5. Guarda tu actividad con el nombre BDD_U1_A5_XXYZ.

6. Enva la actividad a tu facilitador(a) mediante la seccin de Tareas.

1.2.5. Estructura de un Sistema Gestor de Base de Datos

En apartados anteriores se abord lo que eran los Sistemas Gestores de Bases de Datos, tambin

conocidos como Sistemas de Gestin de Bases de Datos, por lo que en esta seccin se abarcar la

estructura y el funcionamiento de un SGBD.

Ahora bien, la estructura de un SGBD est conformada por:

Procesador de consultas: Es su elemento principal de un SGBD, transforma las consultas en

instrucciones en lenguaje de bajo nivel, que se envan al gestor.

Gestor: Es la interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados en la base de datos, acepta

consultas y examina los esquemas externo y conceptual, posteriormente determina qu registros se

requieren para satisfacer la peticin.

Gestor de ficheros: Se encarga de

bdd pd programa

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