Base de datos segundo parcial
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Modelo Relacional:Normalizacion
Normalizacion: Es una herramientas de verificacion.El proceso de normalización consiste en verificar el cumplimiento de ciertas reglas que aseguran la eliminación de redundancias e inconsistencias.Esto se hace mediante la aplicacion de ciertos procedimientos y,en ocaciones,se traduce en la separación de los datos en diferentes relaciones.Características:-Se debe conservar la informacion: Conservación de los atributos.Conservación de las tuplas, evitando la aparición de tuplas que no estaban en las relaciones originales.Se deben conservar las dependencias.
Primera Formal Normal(1FN): Para que una base de datos sea 1FN,es decir,que cumpla la primera forma normal,cada columna debe ser atómica.Cadaatributo debe contener un unico valor del dominio.Los atributos,en cada tabla de una base de datos 1FN,no pueden tener listas o arrays de valores,ya sean del mismo dominio o de dominios diferentes.Cada atributo debe tener un nombre unico.Tampoco pueden existir tuplas identicas.*Dependencias Funcionales:Sean X e Y subconjuntos de atributos de una relación.Diremos que Y tiene una dependencia funcional de X,o que X determina a Y,si cada valor de X tiene asociado siempre un único valor de Y.
*Dependencia funcional completa:En una dependencia funcional X-Y,cuando X es un conjunto de atributos,decimos que la dependencia funcional es completa, si sólo depende de X,y no de ningún subconjunto de X.
*Dependencia funcional elemental:Si tenemos una dependencia completa X-Y,diremos que es una dependencia funcional elemental si Y es un atributo,y no un conjunto de ellos.
*Dependencia funcional trivial:Una dependencia funcional A-B es trivial cuando B es parte de A.Esto sucede cuando A es un conjunto de atributos,y B es a su vez un subconjunto de A.
Segunda Forma Normal (2FN):Para que una base de datos sea 2FN primero debe ser 1FN,y además todas las columnas que formen parte de unaclave candidata deben aportar información sobre la clave completa.Esta regla significa que en una relación sólo se debe almacenar información sobre un tipo de entidad,y se traduce en que los atributos que no aporten información directa sobre la clave principal deben almacenarse en una relación separada.
*Dependencia funcional transitiva:Supongamos que tenemos una relación con tres conjuntos de atributos:X,Y y Z,y las siguientes dependencias X-Y,Y-Z,Y-|X.Es decir,X determina Y e Y determina Z, pero Y no determina X.En ese caso,decimos que Z tiene dependencia transitiva con respecto a X,a través de Y.
Tercera Forma Normal(3FN):la tercera forma normal consiste en eliminar las dependencias transitivas.Por tanto, una base de datos esta en 3FN si está en 2FN y además todas las columnas que no sean claves dependen de la clave completa de forma no transitiva.En la práctica significa que se debe eliminar cualquier relación que permita llegar a un mismo dato de dos o más formas diferentes.
Forma Normal de Boycce y Codd (FNBC):Una relación está en FNBC si cualquier atributo sólo facilita información sobre claves candidatas,y no sobre atributos que no formen parte de ninguna clave candidata.Esto significa que no deben existir interrelaciones entre atributos fuera de lad claves candidatas.
*Atributos multivaluados:Se dice que un atributo es multivaluado cuando para una misma entidad puede tomar varios valores diferentes,con independencia de los valores que puedan tomar el resto de los atributos.
*Dependencias multivaluadas:Si existe más de un atributo multivaluado es cuando se presentan dependencias multivaluadas.En una relación con los atributos X,Y y Z existe una dependencia multivaluada de Y con respecto a X si los posibles valores de Y para un par de valores de X y Z dependen unicamente del valor de X.
Cuarta Forma Normal (4FN):La cuarta forma normal tiene por objetivo eliminar las dependencias multivaluadas.Una relación está en 4NF si y sólo si,en cada dependencia multivaluada X-Y no trivial,X es clave candidata.
Quinta Forma Normal (5FN):Sirve para eliminar dependencias de proyección o reunión.
Algebra Relacional
Notacion Relacional:Un esquema relacional se representa mediante un grafo,llamadografo relacional.Este es un grafo dirigido,cuyos nodos son las relaciones(tablas)y las flechas o líneas representan las restricciones d clave ajena.
Las 12 reglas de Codd:*Información:Toda la información de la base de datos debe estar representada explicitamente en el esquema lógico.Es decir,todos los datos están en las tablas *Acceso garantizado:Todo dato es accesible sabiendo el valor de su clave y el nombre de la columna o atributo que contiene el dato.*Tratamiento sistemático de los valores nulos:El DBMS debe permitir el tratamiento adecuado de estos valores.*Catálogo en línea basado en el modelo relacional:Los metadatos deben de ser accesibles usando un esquema relacional.*Sublenguaje de datos completo:Al menos debe de existir un lenguaje que permita el manejo completo de la base de datos.Este lenguaje,por lo tanto,debe permitir realizar cualquier operación.*Actualización de vistas:El DBMS debe encargarse de que las vistas muestren la última información.*Inserciones,modificaciones y eliminaciones de dato nivel:Cualquier operación de modificación debe actuar sobre conjuntos de filas,nunca deben actuar registro a registro.*Independencia física:Los datos deben de ser accesibles desde lalógica de la base de datos aún cuanto se modifique el almacenamiento.*Independencia lógica.Los programas no deben verse afectados porcambios en las tablas.*Independencia de integridad:Las reglas de integridad deben almacenarse en la base de datos no enlos programas de aplicación.*Independencia de la distribucion:El sublenguaje de datos debe permitir que sus instrucciones funcionen igualmente en una base de datos distribuida que en uno que no lo es.*No subversión:Si el DBMS posee un lenguaje que permite el recorrido registro a registro,éste no puede utilizarse para incumplir las reglas relacionales.
Álgebra relacional: Dinamica del modelo relacional:La dinámica dicta las transformaciones que se pueden realizar sobre la base de datos.La estática se refiere a las tablas base,la dinámica a las vistas.Lenguajes formales:Las bases de datos relacionales sólo contienen tablas,por lo que la dinamica manipula esas tablas.Para indicar la transformacion se emplean lenguajes formales.Estos lenguajes manipulan los datos sin tener en cuenta como se almacenan.Codd definió dos lenguajes formales:-algebra relacional:Operaciones que combinan tablas y que dan como resultado otra tabla.-Cálculo relacional:Operaciones que a partir de una fórmula obtienen un conjunto de tuplas.Se supone que ambos son equivalentes.
Operaciones Basicas Unitarias (Operan en una Sola Tabla):
*Selección(s):Es una operación que aplicada a una tabla obtiene un subconjunto de filas de esa tabla en la que sólo aparecen las filas que cumplan un determinado criterio.Filtrar datos de una tabla.*Proyección(TT):Se trata de una operacion que obtiene un subconjunto de una tabla basado sólo en algunas columnas de la tabla original.Los registros no deben repetirse.
Operaciones Basicas Binarias (Operan en Varias Tablas):
* Unión(U):SiR yS son dos relaciones del mismo grado y definidas sobre el mismo conjunto de atributos;R U S es una relación del mismo grado que R y S;y definida sobre el mismo conjunto de atributos, donde las tuplas de esa nueva relacion son todas las tuplas de R y todas las tuplas de S.Unir los datos de 2 tablas en una sola.*Diferencia(-):SiR y S son dos relaciones del mismo grado y definidas sobre el mismo conjunto de atributos; R - S es una relación del mismo grado y atributos formada por todas las tuplas de R que no están presentes en S. Todo lo de A menos los comunes de A y B.*Interseccion(^):Si R y S son dos relaciones del mismo grado y definidas sobre el mismo conjunto de atributos;R ^ Ses una relación del mismo grado y atributos formada por todas las tuplas de R y están presentes en S.Los comunes*Producto cartesiano (×):Si R es una relación de grado G1 y S es una relación de grado G2;RxSes una relación de grado G1+G2 cuyos G1 primeros componentes forman una tupla de R y los siguientes G2forman una tupla de S.*Combinacion o Join (00):Se trata de un producto cartesiano en el que las tuplas resultantes cumplen una determinada condición.
Normalizacion: Es una herramientas de verificacion.El proceso de normalización consiste en verificar el cumplimiento de ciertas reglas que aseguran la eliminación de redundancias e inconsistencias.Esto se hace mediante la aplicacion de ciertos procedimientos y,en ocaciones,se traduce en la separación de los datos en diferentes relaciones.Características:-Se debe conservar la informacion: Conservación de los atributos.Conservación de las tuplas, evitando la aparición de tuplas que no estaban en las relaciones originales.Se deben conservar las dependencias.
Primera Formal Normal(1FN): Para que una base de datos sea 1FN,es decir,que cumpla la primera forma normal,cada columna debe ser atómica.Cadaatributo debe contener un unico valor del dominio.Los atributos,en cada tabla de una base de datos 1FN,no pueden tener listas o arrays de valores,ya sean del mismo dominio o de dominios diferentes.Cada atributo debe tener un nombre unico.Tampoco pueden existir tuplas identicas.*Dependencias Funcionales:Sean X e Y subconjuntos de atributos de una relación.Diremos que Y tiene una dependencia funcional de X,o que X determina a Y,si cada valor de X tiene asociado siempre un único valor de Y.
*Dependencia funcional completa:En una dependencia funcional X-Y,cuando X es un conjunto de atributos,decimos que la dependencia funcional es completa, si sólo depende de X,y no de ningún subconjunto de X.
*Dependencia funcional elemental:Si tenemos una dependencia completa X-Y,diremos que es una dependencia funcional elemental si Y es un atributo,y no un conjunto de ellos.
*Dependencia funcional trivial:Una dependencia funcional A-B es trivial cuando B es parte de A.Esto sucede cuando A es un conjunto de atributos,y B es a su vez un subconjunto de A.
Segunda Forma Normal (2FN):Para que una base de datos sea 2FN primero debe ser 1FN,y además todas las columnas que formen parte de unaclave candidata deben aportar información sobre la clave completa.Esta regla significa que en una relación sólo se debe almacenar información sobre un tipo de entidad,y se traduce en que los atributos que no aporten información directa sobre la clave principal deben almacenarse en una relación separada.
*Dependencia funcional transitiva:Supongamos que tenemos una relación con tres conjuntos de atributos:X,Y y Z,y las siguientes dependencias X-Y,Y-Z,Y-|X.Es decir,X determina Y e Y determina Z, pero Y no determina X.En ese caso,decimos que Z tiene dependencia transitiva con respecto a X,a través de Y.
Tercera Forma Normal(3FN):la tercera forma normal consiste en eliminar las dependencias transitivas.Por tanto, una base de datos esta en 3FN si está en 2FN y además todas las columnas que no sean claves dependen de la clave completa de forma no transitiva.En la práctica significa que se debe eliminar cualquier relación que permita llegar a un mismo dato de dos o más formas diferentes.
Forma Normal de Boycce y Codd (FNBC):Una relación está en FNBC si cualquier atributo sólo facilita información sobre claves candidatas,y no sobre atributos que no formen parte de ninguna clave candidata.Esto significa que no deben existir interrelaciones entre atributos fuera de lad claves candidatas.
*Atributos multivaluados:Se dice que un atributo es multivaluado cuando para una misma entidad puede tomar varios valores diferentes,con independencia de los valores que puedan tomar el resto de los atributos.
*Dependencias multivaluadas:Si existe más de un atributo multivaluado es cuando se presentan dependencias multivaluadas.En una relación con los atributos X,Y y Z existe una dependencia multivaluada de Y con respecto a X si los posibles valores de Y para un par de valores de X y Z dependen unicamente del valor de X.
Cuarta Forma Normal (4FN):La cuarta forma normal tiene por objetivo eliminar las dependencias multivaluadas.Una relación está en 4NF si y sólo si,en cada dependencia multivaluada X-Y no trivial,X es clave candidata.
Quinta Forma Normal (5FN):Sirve para eliminar dependencias de proyección o reunión.
Algebra Relacional
Notacion Relacional:Un esquema relacional se representa mediante un grafo,llamadografo relacional.Este es un grafo dirigido,cuyos nodos son las relaciones(tablas)y las flechas o líneas representan las restricciones d clave ajena.
Las 12 reglas de Codd:*Información:Toda la información de la base de datos debe estar representada explicitamente en el esquema lógico.Es decir,todos los datos están en las tablas *Acceso garantizado:Todo dato es accesible sabiendo el valor de su clave y el nombre de la columna o atributo que contiene el dato.*Tratamiento sistemático de los valores nulos:El DBMS debe permitir el tratamiento adecuado de estos valores.*Catálogo en línea basado en el modelo relacional:Los metadatos deben de ser accesibles usando un esquema relacional.*Sublenguaje de datos completo:Al menos debe de existir un lenguaje que permita el manejo completo de la base de datos.Este lenguaje,por lo tanto,debe permitir realizar cualquier operación.*Actualización de vistas:El DBMS debe encargarse de que las vistas muestren la última información.*Inserciones,modificaciones y eliminaciones de dato nivel:Cualquier operación de modificación debe actuar sobre conjuntos de filas,nunca deben actuar registro a registro.*Independencia física:Los datos deben de ser accesibles desde lalógica de la base de datos aún cuanto se modifique el almacenamiento.*Independencia lógica.Los programas no deben verse afectados porcambios en las tablas.*Independencia de integridad:Las reglas de integridad deben almacenarse en la base de datos no enlos programas de aplicación.*Independencia de la distribucion:El sublenguaje de datos debe permitir que sus instrucciones funcionen igualmente en una base de datos distribuida que en uno que no lo es.*No subversión:Si el DBMS posee un lenguaje que permite el recorrido registro a registro,éste no puede utilizarse para incumplir las reglas relacionales.
Álgebra relacional: Dinamica del modelo relacional:La dinámica dicta las transformaciones que se pueden realizar sobre la base de datos.La estática se refiere a las tablas base,la dinámica a las vistas.Lenguajes formales:Las bases de datos relacionales sólo contienen tablas,por lo que la dinamica manipula esas tablas.Para indicar la transformacion se emplean lenguajes formales.Estos lenguajes manipulan los datos sin tener en cuenta como se almacenan.Codd definió dos lenguajes formales:-algebra relacional:Operaciones que combinan tablas y que dan como resultado otra tabla.-Cálculo relacional:Operaciones que a partir de una fórmula obtienen un conjunto de tuplas.Se supone que ambos son equivalentes.
Operaciones Basicas Unitarias (Operan en una Sola Tabla):
*Selección(s):Es una operación que aplicada a una tabla obtiene un subconjunto de filas de esa tabla en la que sólo aparecen las filas que cumplan un determinado criterio.Filtrar datos de una tabla.*Proyección(TT):Se trata de una operacion que obtiene un subconjunto de una tabla basado sólo en algunas columnas de la tabla original.Los registros no deben repetirse.
Operaciones Basicas Binarias (Operan en Varias Tablas):
* Unión(U):SiR yS son dos relaciones del mismo grado y definidas sobre el mismo conjunto de atributos;R U S es una relación del mismo grado que R y S;y definida sobre el mismo conjunto de atributos, donde las tuplas de esa nueva relacion son todas las tuplas de R y todas las tuplas de S.Unir los datos de 2 tablas en una sola.*Diferencia(-):SiR y S son dos relaciones del mismo grado y definidas sobre el mismo conjunto de atributos; R - S es una relación del mismo grado y atributos formada por todas las tuplas de R que no están presentes en S. Todo lo de A menos los comunes de A y B.*Interseccion(^):Si R y S son dos relaciones del mismo grado y definidas sobre el mismo conjunto de atributos;R ^ Ses una relación del mismo grado y atributos formada por todas las tuplas de R y están presentes en S.Los comunes*Producto cartesiano (×):Si R es una relación de grado G1 y S es una relación de grado G2;RxSes una relación de grado G1+G2 cuyos G1 primeros componentes forman una tupla de R y los siguientes G2forman una tupla de S.*Combinacion o Join (00):Se trata de un producto cartesiano en el que las tuplas resultantes cumplen una determinada condición.