Evolución y Fundamentos del Modelo Relacional de Bases de Datos

Desarrollo Histórico (1980-2000)

• (1980-1990): Desarrollo de los grandes sistemas relacionales.
  • SQL comercial.
  • Desarrollo de generadores de aplicaciones.
  • Sistemas distribuidos.
  • Estructuras cliente/servidor (lenguajes visuales).
  • Modelo relacional orientado a objeto.
• Nuevos modelos de representación de información (1980-1990):
  • Algunos problemas en el modelo relacional:
    • La semántica de los ítems complejos se recoge mal.
    • Conexión de los datos existentes en la BD con información "inteligente": representación unificada de las reglas y datos; bases de conocimientos; sistemas inteligentes de información.
    • Existencia de bancos de datos con información no estructurada = BD documentales; sistemas de recuperación de información.
• Los nuevos problemas (1990-2000):
  • Nuevas aplicaciones:
    1. Tratamiento de grandes volúmenes de datos de imágenes.
    2. BD para sistemas de ayuda al diseño.
    3. La obtención de información elaborada.
    4. BD que soportan información compleja.
• Nuevos desafíos:
  • Tecnologías de BD multimedia.
  • Problemas de BD heterogéneas.
  • Gestión de consultas expresadas de forma imprecisa.
  • Inicio de nuevas formas de acceder a la información (minería de datos).

Modelo Relacional

• Creado por Codd, representa los datos en forma de tablas o relaciones. Está basado en fundamentos matemáticos, lo que le da solidez a las operaciones que se realizan sobre las relaciones.
• Comprende 3 componentes:
  • Estructura de los datos: Los datos son organizados en las relaciones.
  • Manipulación de los datos: Lenguajes poderosos como SQL son usados para manipular los datos almacenados en las relaciones.
  • Integridad de los datos: Cuenta con facilidades que mantienen la integridad de los datos cuando estos son manipulados.

Propiedades de las Relaciones

• La intersección de cada fila y columna es atómica, lo que implica que no pueden existir grupos repetidos.
• Las columnas deben tener el mismo dominio.
• Cada fila es única y esto se garantiza por la existencia de la clave primaria, la cual es única para todas las ocurrencias.
• Cada columna tiene un nombre distinto y el orden de las columnas no tiene importancia.
• El orden de las filas es irrelevante.
• Las relaciones deben ser bien estructuradas, lo que significa que contienen redundancia mínima y se puede realizar inserción, modificación, y eliminación sin generar errores o inconsistencias, también llamadas "anomalías".

Conceptos Clave del Modelo Relacional

• Se define **tupla** como el conjunto de valores que componen una fila de una relación.
• Una tupla es equivalente a la ocurrencia de un registro dentro de un archivo. Una *n*-tupla, es una tupla compuesta de *n* dominios, siendo *n* el grado de la relación.
• Un **dominio** es el conjunto de valores posibles para una columna. La **cardinalidad** se define como el número de tuplas de una relación.
• Una base de datos relacional está formada entonces por un conjunto de relaciones o tablas, las cuales están asociadas entre sí a través de columnas que tienen en común.
• Cada tupla está compuesta de uno o más dominios.
• Es importante diferenciar un dominio de una columna o atributo.
• Un atributo representa el uso de un dominio dentro de una relación.
• Cada tupla en una relación es única y debe ser posible definir una clave primaria o identificador que permita asegurar esta unicidad.
• El proceso de manipular una BD relacional es bastante más simple que en los 2 modelos anteriores. Al representar los datos de una sola forma se requiere un solo operador para función básica.
• rel/arctra = tabla-archivo; tupla-registro; dominio-campo