Sistemas de Gestión de Bases de Datos

1. MER

1. Repaso MER básico
•     El MER representa gráficamente entidades, atributos y relaciones.
•     Cada entidad se convierte en una tabla en el modelo relacional.
2. Entidades y atributos
•     Simples: no se dividen (ej. Nombre).
•     Compuestos: se descomponen (ej. Dirección → Calle, Ciudad).
•     Multivaluados: pueden tener varios valores (ej. Teléfonos).
3. Relaciones y cardinalidad
•     1:1: un registro de A se relaciona con uno de B.
•     1:N: un registro de A se relaciona con varios de B.
•     N:M: varios registros de A se relacionan con varios de B.
4. Participación
•     Total: todos los elementos de la entidad participan en la relación.
•     Parcial: algunos elementos participan.
5. Claves
•     Primaria: identifica de forma única una entidad.
•     Candidata: posibles claves primarias.
•     Foránea: conecta entidades en relaciones.
6. Generalización y especialización
•     Generalización: agrupar entidades similares en una superclase.
•     Especialización: dividir una entidad en subclases específicas.
7. Entidades débiles y recursivas
•     Débiles: dependen de otra entidad para existir (ej. Factura → Cliente).
•     Recursivas: una entidad se relaciona consigo misma (ej. Empleado supervisa a Empleado).

2. Modelo Relacional y Álgebra Relacional

1. Conceptos básicos
•     Relación: tabla del modelo relacional.
•     Tupla: fila de la tabla.
•     Atributo: columna de la tabla.
•     Dominio: conjunto de valores válidos para un atributo.
•     Esquema: definición de la estructura de la base de datos.
2. Tipos de claves
•     Primaria: identifica de forma única cada tupla.
•     Candidata: posibles claves primarias.
•     Foránea: conecta una relación con otra.
3. Integridad
•     De entidad: cada tupla debe tener un valor único en la clave primaria.
•     Referencial: los valores de la clave foránea deben existir en la relación referenciada.
4. Operaciones del álgebra relacional
•     Selección (σ): filtra filas según condición.
•     Proyección (π): selecciona columnas específicas.
•     Unión (∪): combina tuplas de dos relaciones.
•     Intersección (∩): obtiene tuplas comunes.
•     Diferencia (−): obtiene tuplas que están en una relación pero no en otra.
•     Producto cartesiano (×): combina todas las tuplas de dos relaciones.
•     Join (⨝): combina tuplas relacionadas por un atributo común.
•     División (÷): encuentra tuplas relacionadas con todos los elementos de otra relación.

2.1. Ejemplo

Tablas de ejemplo:
•     Estudiantes(ID_Estudiante, Nombre)
•     Cursos(ID_Curso, Nombre_Curso)
•     Inscripciones(ID_Estudiante, ID_Curso, Fecha)
Consultas en álgebra relacional:

3. Transformación ER → Relacional

•             Cada entidad → tabla.

•             Relaciones → claves foráneas o tablas intermedias.

•             Atributos multivaluados → tablas adicionales.

4. Normalización de Bases de datos

• Es un proceso que organiza los datos en una base de datos para reducir la redundancia y mejorar la integridad de los datos.
•  Este proceso implica dividir una base de datos en tablas más pequeñas y definir relaciones entre ellas según reglas específicas, conocidas como formas normales.
•  El objetivo principal de la normalización es asegurar que cada dato se almacene una sola vez, lo que facilita su actualización y mantenimiento.

4.1. Formas normales

•             1FN: todos los atributos deben ser atómicos (sin listas ni grupos repetidos).

•             2FN: eliminar dependencias parciales (atributos que dependen solo de parte de una clave compuesta).

•             3FN: eliminar dependencias transitivas (atributos que dependen de otros atributos no clave).

•             FNBC: cada determinante debe ser una clave candidata.

Anomalías de actualización

•             Inserción: no se puede insertar un dato sin otro relacionado.

•             Eliminación: al borrar un dato se pierden otros relacionados.

•             Modificación: cambios redundantes en múltiples filas.

Descomposición sin pérdida

•             Al dividir una tabla en varias, debe ser posible reconstruir la original mediante joins.

•             Se debe preservar la integridad y las dependencias funcionales.

5. Resumen y Cierre