Índice General

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Sección Anterior: 1.

Sección Siguiente: 3. La recuperación de información

Estructura sección 2:
2.1. Las bases de datos
2.2.El modelo de arquitectura de bases de datos.
2.3. Los modelos de datos
2.4. Los sistemas de gestión de bases de datos
2.5. Los usuarios.
2.6. La creación de bases de datos.
2.7. Creación de una base de datos: enfoque E/R y transformación relacional.
2.8. Propuesta de un método estándar de diseño.

2.7. Creación de una base de datos: enfoque E/R y transformación relacional.

2.7.1. El enfoque entidad-relación de Chen.
Por sus características, se ha seleccionado el enfoque entidad-relación propuesto por Chen (CHEN, 1976; MOTA, CELMA Y CASAMAYOR, 1994; KORTH y SILBERSCHATZ, 1993: 25-226; BATINI, CERI y NAVATHE, 1994). Este modelo toma como punto de partida considerar la existencia de entidades, que representan objetos, personas, etc, sobre las que se quiere almacenar información relevante. Las entidades con las mismas características forman un tipo de entidad. A las características necesarias para describir completamente a cada tipo de entidad se les denominará atributo. Posteriormente, las entidades y sus atributos se representan físicamente a través de tablas (transformación en un modelo relacional) en las que los datos se almacenan en dos dimensiones. Las filas de la tabla contienen los atributos de cada una de las entidades, y las columnas el conjunto de atributos del mismo tipo de cada entidad. El grado de la tabla corresponderá al número de columnas de la tabla. En este momento estaremos trasladando el modelo semántico entidad/relación al modelo clásico relacional, se decir, la transformación entre el modelo conceptual y el lógico. El principio fundamental en este modelado, que no puede obviarse de ninguna forma, es que hechos distintos deben almacenarse en objetos distintos.

Uno de los puntos fuertes de este modelo es que prevé que las entidades puedan mantener relaciones entre ellas. En primer lugar, es necesario definir la clave de la entidad. La claves serán el atributo, o conjunto de atributos, perteneciente al mismo tipo de entidad que hacen único el acceso a esa entidad u ocurrencia de la tabla, determinando de esta forma a una única entidad. La presencia de varios atributos que pueden funcionar como clave da lugar a la existencia de claves candidatas, y por otra parte se puede hablar de claves simples (formadas por un único atributo) y claves múltiples, compuestas o concatenadas (formadas por un conjunto de atributos. No hay que obviar tampoco el concepto de clave ajena, aquel atributo de una tabla que puede funcionar como clave en otra. La ocurrencia de entidad será, en este contexto, cada uno de los posibles valores reales que puede tomar la clave de una entidad.

Las relaciones entre tablas, basadas en la conexión de éstas a través de las claves, pueden ofrecer diferentes cardinalidades, entendiendo como tal el número de ocurrencias de una entidad que se relacionan con ocurrencias de la otra entidad. Pueden identificarse tres tipos: (1,1), donde una ocurrencia se relaciona con otra; (1,m), donde una ocurrencia puede relacionarse con varias; y (m,n), donde varias ocurrencias de una entidad pueden relacionarse con varias ocurrencias de la otra entidad. El modelo de Chen es n-ario, lo cual quiere decir que las relaciones pueden establecerse entre una, dos o más entidades. Las entidades pueden ser de dos tipos:

1. Entidad regular: aquella sobre la que se puede definir la clave primario dentro de sus propios atributos.
2. Entidad débil: aquellas que no puede utilizar sus propios atributos como clave, al estar asociada a otra entidad.

La definición del modelo conceptual con la técnica propuesta por Chen propone una secuencia de fases para la obtención del modelo:

1. Identificar las entidades dentro del sistema: para ello, debe conocerse el funcionamiento del sistema en estudio, a través de estudios de usuarios, de necesidades de información, de tipos de información, etc. Como guía puede utilizarse para la definición de las entidades objetos reales, personas, actividades del sistema, objetos abstractos, etc.
2. Determinar las claves o identificadores de entidades: señalar aquellos atributos que identifiquen inequívocamente cada ocurrencia de la entidad, y que no puedan ofrecer valores nulos.
3. Establecer las relaciones entre la entidades, describiendo el grado de las mismas: estudiar las asociaciones entre las entidades, para definir su importancia dentro del contexto del sistema, y obtener su cardinalidad.
4. Dibujar el modelo de datos: representar gráficamente el modelo obtenido.
5. Identificar y describir los atributos de cada entidad: señalar aquellas propiedades de la entidad de interés para el sistema.
6. Verificaciones: eliminación de las relaciones redundantes y que puedan ser obtenidas a través de combinar otras asociaciones.

El modelo obtenido se representa mediante una notación gráfica especializada, a través de diagramas, cuyas normas generales y variantes especializadas pueden encontrase en la bibliografía pertinente.

2.7.2. La normalización.
El modelo conceptual de datos obtenido mediante la técnica de entidad-relación será refinado y convertido en un modelo lógico relacional, utilizando la normalización, lo que ofrecerá como resultado el conjunto de tablas a implementar en la base de datos (JACKSON, 1990; MIGUEL Y PIATTINI, 1993: 425-674). Su finalidad es reducir las inconsistencias y redundancias de los datos, facilitar el mantenimiento y evitar las anomalías en las manipulaciones de datos. El objetivo será obtener un modelo lógico normalizado que represente las entidades normalizadas y las interrelaciones existentes entre ellas. Para ello, se toma como punto teórico de partida el concepto de dependencia funcional, que dice: "Un atributo B depende funcionalmente de otro atributo A, de la misma entidad si a cada valor de A le corresponde sólo un valor de B." Lo anterior se completa mediante la dependencia funcional completa y la dependencia transitiva.

El procedimiento de normalización consiste en someter a las tablas que representan entidades a un análisis formal para ver si cumplen, o no, las restricciones necesarias que aseguren evitar los problemas citados con anterioridad. A mayor nivel de normalización, mayor calidad en la organización de los datos y menor peligro para la integridad de los datos. Este procedimiento consiste en ir alcanzando formas normales

Todo el proceso se basa en que una primera relación universal plantearía enormes problemas de redundancia, consistencia e integridad de los datos, por lo que es necesario mejorar las relaciones. Estas mejoras deben dar como resultado tablas equivalentes y mejores que sus respectivas originales, y poseer siempre tres propiedades: conservación de la información (de atributos y de tuplas), conservación de dependencias y mínima redundancia de los datos. Las mejoras introducidas obligan a plantear hasta que Forma Normal es necesario llegar, es decir, a que nivel de depuración. Normalmente, es recomendable alcanzar la máxima Forma Normal, aunque luego es muy probable que restricciones existentes, de algún tipo, obliguen a retroceder a un nivel inferior de normalización, o incluso a cierto nivel de "desnormalización".