Fundamentos del Modelo Entidad-Relación (MER): Componentes Clave y Restricciones

Definición del Modelo Entidad-Relación (MER)

El Modelo Entidad-Relación (MER) se fundamenta en una percepción del mundo real que consta de un conjunto de objetos básicos, denominados entidades, y las relaciones entre estos objetos. Este modelo de datos es de naturaleza semántica y es independiente del Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) que se vaya a utilizar.

Estructura Básica del Modelo E-R

La estructura fundamental del MER se compone de tres elementos principales:

1. Conjunto de Entidades

• Una entidad es un objeto del mundo real distinguible de otros. Posee un conjunto de propiedades o atributos. Los valores de ciertos atributos pueden identificar una entidad de forma unívoca.
• Las entidades pueden ser concretas (ej. persona, factura) o abstractas (ej. venta, concepto).
• Un conjunto de entidades es una colección de entidades del mismo tipo que comparten las mismas propiedades o atributos.

2. Conjunto de Atributos

• Una entidad se representa mediante un conjunto de atributos que describen sus propiedades.
• Para cada atributo existe un conjunto de valores permitidos, conocido como el dominio o conjunto de valores de ese atributo.

Características de los Atributos

• Simples
• Compuestos
• Monovalorados
• Multivalorados
• Derivados
• Nulos
• Complejos

3. Conjunto de Relaciones

• Una relación es una asociación entre diferentes entidades. Un conjunto de relaciones es un conjunto de relaciones del mismo tipo.
• La asociación entre conjuntos de entidades se denomina participación. Dentro de esta, el ejemplar de la relación es la asociación específica entre las entidades en la empresa real que se está modelando.

Restricciones del Modelo E-R

Restricciones de Correspondencia de Cardinalidad

Esta restricción expresa el número de entidades a las que otra entidad puede estar asociada a través de un conjunto de relaciones. Se clasifica en:

• a) Uno a Uno (1:1): Una entidad en el conjunto A se asocia con, como máximo, una entidad en B, y viceversa.
• b) Uno a Varios (1:N): Una entidad en A se asocia con cualquier número de entidades en B (cero o varias). Una entidad en B se asocia con, como máximo, una entidad en A.
• c) Varios a Uno (N:1): Una entidad en A se asocia con, como máximo, una entidad en B. Una entidad en B se puede asociar con cualquier número de entidades en A (cero o varias).
• d) Varios a Varios (N:M): Una entidad en A se asocia con cualquier número de entidades en B (cero o varias), y una entidad en B se asocia con cualquier número de entidades en A (cero o varias).

Restricciones de Participación

Define si cada entidad en un conjunto debe participar en la relación:

• Participación Total: Si cada entidad en el conjunto E participa al menos en una relación en el conjunto R.
• Participación Parcial: Si solo algunas entidades en E participan en relaciones en R.

Claves

Una clave es un conjunto de atributos suficiente para distinguir las entidades entre sí. También ayudan a identificar unívocamente las relaciones.

a) Superclave

Es un conjunto de uno o más atributos que permiten identificar de forma única una entidad dentro del conjunto de entidades.

b) Clave Primaria

Se denomina así a la clave candidata elegida por el diseñador de la base de datos como el elemento principal para identificar las entidades dentro de un conjunto.

c) Clave Foránea

Es un atributo que puede contener la clave primaria de otra entidad a la cual hace referencia en la relación.

Representación Gráfica: Diagrama E-R (DER)

La estructura lógica general de una base de datos se puede expresar gráficamente mediante un Diagrama E-R, caracterizado por ser simple y claro. Consta de los siguientes elementos:

• Rectángulos: Representan conjuntos de entidades.
• Elipses: Representan atributos.
• Rombos: Representan relaciones.
• Líneas: Unen atributos a conjuntos de entidades y conjuntos de entidades a conjuntos de relaciones.
• Elipses dobles: Representan atributos multivalorados.
• Elipses discontinuas: Denotan atributos derivados.
• Líneas dobles: Indican participación total de una entidad en un conjunto de relaciones.
• Rectángulos dobles: Representan conjuntos de entidades débiles.

Entidades Débiles

Una entidad débil es aquella que no posee suficientes atributos propios para formar una clave primaria por sí misma, requiriendo la clave de otra entidad (entidad fuerte) para su identificación.