Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
TEMA 44 : ANÁLISIS DE DATOS. EL MODELO ENTIDAD-RELACIÓN. ENTIDADES Y…
TEMA 44 : ANÁLISIS DE DATOS. EL MODELO ENTIDAD-RELACIÓN. ENTIDADES Y SUPERENTIDADES
ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN
Introducción
El análisis parte de los requisitos que surgen durante el proceso de estudio del dominio del problema y arroja como resultado
lo QUE debe hacer el sistema
para encontrar una solución al problema del usuario, independientemente de la tecnología a aplicar
Según
Métrica v3
, tiene por objetivo la obtención de una especificación detallada del sistema que satisfaga las necesidades de información de los usuarios y sirva de base para el posterior diseño del mismo
Hace puente entre el problema y el diseño, entre la descripción del sistema y el modelo de diseño, identificando las necesidades y restricciones del problema
El resultado del análisis es el conjunto de modelos que describen el comportamiento del sistema de información.
Razones
Necesidad de resolver un problema
Existencia de nuevas necesidades
Implantación de una nueva tecnología
Mejora general de los sistemas
Nos permite descomponer el sistema en componentes menores para estudiarlos aisladamente y en interacción con el resto, mejorando así su comprensión
Pasos
1. Extracción de requisitos :
se obtienen las necesidades de los clientes a partir de todas las fuentes de información que tienen disponibles
2. Análisis de requisitos :
donde se tratan los requisitos educidos en el paso anterior buscando inconsistencias o conflictos entre ellos, para refinar una lista que defina las necesidades del cliente
3. Representación de los requisitos :
utilizando para ello diferentes técnicas como representaciones gráficas (Diagramas de Flujo de Datos) o Modelo Entidad Relación) . El resultado es la especificación de requisitos software, donde se describe con exactitud lo que el sistema debe hacer.
Fase en la que se centra este tema
4. Validación de los requisitos
Objetivos
Obtención de una especificación detallada del sistema de información :
a través del
Catálogo de Requisitos y de Modelos del Sistema
que deben cumplir estos objetivos :.
Describir lo que el cliente quiere
Establecer una base para la creación de un diseño de software
Definir un conjunto de requisitos que una vez el sistema construido se puedan validar
El análisis ha de ser la base para el posterior diseño del sistema
Se debe tener en cuenta la participación de los usuarios :
usando técnicas interactivas, como diálogos y prototipos., mejorando la comprensión de los requisitos
Documentación generada
La fase de análisis culmina con la especificación del producto, que sirve de documento de base para todos los participantes. Se le llama
ERS o Especificación de Requisitos del Software
En ella se recogen todos los detalles que deben cumplir e producto para que cubra las necesidades del usuario
A partir de ella los diseñadores comenzarán la fase de diseño y construirán un sistema que de respuesta a las especificaciones indicadas en el ERS
Características del ERS
Es el resultado principal del Análisis
No debe ser ambigua
Debe ser completa y consistente
Debe ser fácil de verificar y modificar
Fácil de usar en la fase de explotación y mantenimiento
Fácil de identificar el origen y las consecuencias de los requisitos
MODELADO DEL SISTEMA
Importancia
: mediante los modelos se puede especificar aspectos del sistema como los requisitos, la estructura y el comportamiento.
Ayudan a ;
Concentrarse en las propiedades importantes del sistema y restarle atención a las menos importantes
Discutir cambios y correcciones en los requisitos de usuarios, a bajo coste y riesgo mínimo.
Verificar que el analista comprende correctamente el ambiente del usuario y que haya documentado lo suficiente para que los diseñadores y programadores puedan construir el sistema
Enfoques de modelado de análisis y técnicas de análisis
Clasificación de las metodologías de Análisis
Métodos orientados a tratamientos :
intentan definir cuáles son las funciones a informatizar
Métodos orientados a resultados :
identifica los resultados que buscan los usuarios
Métodos orientados a datos :
identifican los datos utilizados en la organización y a partir de ellos deduce las funciones y los resultados. Son los que más se utilizan (Entidad/Relación , Orientado a objetos)
Análisis estructurado
Modelado de las funciones del sistema :
proporciona una visión funcional del dominio de información del problema y establecen cómo los datos pasan a través de ese dominio.
Técnicas
Diagrama de Flujo de Datos (DFD) :
su objetivo es construir un modelo lógico del sistema que facilite su comprensión. Estará formado por entidades externas que aportan o reciben información del sistema, procesos que manipulan los datos, almacenes de datos como depósito de información y flujos de datos como mecanismo de comunicación
Diccionario de datos (DD) :
describen y referencian todos los objetos que aparecen en los DFDs, asegurando la consistencia de todos los objetos del sistema y facilitando la reutilización de dichos objetos.
Modelado de datos almacenados:
proporcionan una visión estática del dominio de información del problema. Identifican la estructura estática de las entidades de datos y las relaciones.
Técnicas
Modelo Entidad/Relación :
representa el modelo conceptual de datos. Es único para cada sistema de información y se corresponde con el modelo conceptual de la arquitectura ANSI a tres niveles.
Diagrama de estructura de datos (DED) :
representa el modelo lógico de datos. Depende del SGBD que se vaya a utilizar y por tanto no es único. Se corresponde con el nivel lógico global o externo de la arquitectura ANSI
Análisis orientado a objetos
Técnicas
Definición de Clases y la colaboración entre ellas :
un programa consta de un conjunto de objetos, que son abstracciones de cosas del mundo real. Cada objeto es un ejemplar de una clase, que define a un conjunto de objetos que comparten una misma estructura y comportamiento.
La definición de los Casos de Uso :
un caso de uso es una descripción de la secuencia de interacciones que se producen entre un actor y el sistema, cuando el actor usa el sistema para llevar a cabo una tarea específica. Se hace mediante herramientas de ayuda para representarlos.
Utilidad de los modelos de datos
Tipos
Lógicos:
que abarcan el nivel de usuario y el de administrador
Modelos conceptuales (E/R)
Modelos de BD : de tipo jerárquico o relacional
Físicos:
abarcan el nivel interno o nivel de máquina y que no están formalizados ni normalizados.
El
modelo de datos
es una herramienta intelectual que facilita la interpretación del universo del discurso. Es un conjunto de conceptos, reglas y convenciones que permiten describir los datos de una parcela del mundo real.
Ventajas
Proporciona un alto nivel de abstracción
Puede descomponer el dominio del problema en estructuras más sencillas y analizables.
Útil a la hora de comunicarse con el grupo de administración de BD
Enfatiza las relaciones entre las entidades o almacenes de datos.
EL MODELO ENTIDAD-RELACIÓN
Elementos de un modelo E/R
Entidades :
es todo aquello de los que se desea almacenar información. Caracteriza a un tipo de objeto del problema a modelizar. . Se denomina
tipo de identidad
a la estructura genérica y
entidad
a cada una de las instancias de ese tipo de identidad
Toda entidad es distinguible del resto de las entidades. Se identifica de manera única
Tiene nombre y posee atributos definidos en un dominio determinado.
Clases
Fuertes :
aquellas que tienen existencia propia y atributos clave propios. Rectángulo etiquetado con el nombre del tipo de identidad
Débiles :
su existencia depende de la de otro tipo de entidad y carecen de atributos clave propios. Se representa mediante dos rectángulos concéntricos
Relaciones :
es una asociación o relación matemática entre varias entidades (tipos de identidad), que representa un conjunto de conexiones entre objetos. Cada instancia de la relación representa una asociación entre cero o más ocurrencias de un objeto y cero o más ocurrencias del otro
Clases
Regulares :
relacionan entidades fuertes. Se representan mediante un rombo etiquetado con el nombre de la interrelación, unido mediante arcos a las entidades que asocia
Débiles :
relacionan una entidad débil con una fuerte. Se representa mediante dos rombos concéntricos
Grado de la relación :
representa el número de entidades que participan en una asociación.
Relación unitaria (entre una misma entidad)
, Equipo --- Partido
Relación binaria (entre dos entidades)
Relación N-aria (entre N entidades)
Atributos :
cada una de las propiedades o características que tiene un tipo de identidad o un tipo de interrelación.
Se representan gráficamente etiquetando con su nombre un círculo u óvalo unido al tipo de entidad o interrelación mediante un arco.
Toda entidad o relación debe ser
unívocamente identificada
y distinguible mediante un conjunto de atributos ( o uno solo) denominado
identificador, clave principal o primaria
Superclave :
cualquier conjunto de atributos que permita distinguir a todas las entidades de cualquier instancia válida de un tipo de identidad
Clave candidata :
superclave que no contiene ningún subconjunto que también sea superclave.
Clave primaria :
es una clave candidata seleccionada por el diseñador para distinguir entre las entidades de cada instancia. Es decir, icuyos valores identifican unívocamente cada entidad
Tipos
Monovalorados
: solo pueden contener un valor
Multivalorados :
pueden contener más de un valor simultáneamente
Simples :
NO puede descomponerse en otros componentes o atributos más pequeños
Compuestos :
puede descomponerse en otros componentes o atributos más pequeños
Restricciones
: son propiedades que se asocian a un tipos de identidad o de relación. Las instancias válidas del tipos de identidad o relación son aquellas en las que se cumplan el conjunto de restricciones asociadas
Cardinalidad :
número de instancias o elementos de una entidad que pueden asociarse a un elemento de otra entidad relacionada. (0,1),(1,1),(0,n),(1,n),(m,n)
Cardinalidad máxima o tipo de correspondencia :
se toman los máximos de las cardinalidades que intervienen en la relación
Restriccion semántica :
proposición que puede tomar el valor de "cierto" o "falso" para cada ocurrencia de un tipo de identidad, de un tipo de interrelación o de un conjunto de estos elementos
Restricciones estructurales :
inherentes al modelo
Restricciones de usuario :
propias del universo del discurso que se desea modleizar.
A la hora de diseñar el modelo E/R deben tenerse en cuenta algunas cuestiones de diseño como son
No repetir nombres de elementos
Definir atributos clave para todas las entidades
Los atributos que se definen para cada entidad son propios de esa entidad y la relación que se establece entre claves de entidades permite acceder a esos atributos
Modelo E/R extendido. SUPERENTIDADES
Presenta
características
añadidas al modelo tradicional E/R
Espacialización-Generalización :
Un tipo de entidad E es una
generalización
de un tipo de Entidades R cuando los atributos de E están incluidos en los atributos de R. La entidad E es la
SUPERENTIDAD
y la R es la
SUBENTIDAD
Se representa con un triángulo con el texto "es un", entre la superentidad y sus subentidades, unidos mediante arcos
Tipos de jerarquías
Jerarquías en general
: cada subentidad "hereda" todas las relaciones y atrributos de la superentidad
Jerarquías según cobertura
Con cobertura total :
cada elemento de la superentidad debe estar al menos en una de las subentidades
Con cobertura parcial :
puede haber elementos de la superentidad que no están en ninguna de las subentidades
Jerarquías según solapamiento
Disjunta
: cada elemento de la superentidad está a lo sumo en una subentidad
Con solapamiento
: los elementos de la superentidad pueden estar en más de una subentidad
Cardinalidad mínima
de un tipo de identidad: número mínimo de ocurrencias de un tipo de entidad que se pueden interrelacionar con cada ocurrencia de los otros tipos de entidad en un determinado tipo de interrelación
Dependencia en existencia e identificación
: un tipo de entidad débil
depende en existencia
de otro tipo de entidad cuando las ocurrencias de aquel no tienen sentido sin las ocurrencias de éste
Si además las entidades débiles no se pueden identificar únicamente con los valores que reciben sus propios atributos, sino también a partir de sus interrelaciones, entonces se trata de una
dependencia de identificación
Agregación
: se trata de considerar un conjunto de elementos, ya sean entidades o relaciones como si fueran un único tipo de entidades
Se representa mediante un rectángulo que incluye los componentes de la agregación(ejemplo partido)
Traducción al modelo relacional
Para obtener el modelo relacional, entendible por el SGBD, se ha de partir de un modelo E/R o modelo conceptual.
La generación de un modelo conceptual equivalente a partir del modelo E/R, implica la
eliminación de generalizaciones, atributos multivalorados y tener solo claves primarias.
Se realiza un
análisis de redundancias
para eliminarlas y ahorrar capacidad de almacenamiento y operaciones de manejo de la BD
A continuación se
eliminan generalizaciones
, ya que el modelo relacional no puede representarlas directamente. Se pliegan las entidades hijo al padre o se sustituyen por más relaciones
Con el modelo conceptual equivalente realizamos las siguientes operaciones
Transformación de entidades fuertes :
se construyen tables por cada una de las entidades que aparecen en el modelo E/R que tengan el mismo nombre, atributos (columnas de la tabla)y clave.
Transformación de las relaciones :
crear tablas para las distintas asociaciones con el mismo nombre, atributos de la relación y las claves de las entidades vinculadas que formarían la clave de la tabla
Transformación de las entidades débiles :
toda entidad débil incorpora una relación implícita con una entidad fuerte. Se necesita incorporar la clave de la entidad fuerte como clave en la entidad débil, y en muchos casos formando parte de la clave principal
Ventajas
: es un diseño de alto nivel, expresando el esquema conceptual. Permite mentener una visión global del diseño, facilitando la comunicación
Desventajas
: carece de soporte formal y los SGBD no suelen implementarlo directamente y hay que transformarlo generalmente al modelo relacional.
Propuesto por Chen en 1976. Es utilizado como técnica de representación gráfica de datos durante la fase de Análisis del Sistema de Información, como paso previo a su paso a un determinado SGBD. Se emplea en Métrica v3.
Permite diseñar el esquema conceptual de una BD y se basa en conceptos como entidad, tipo de entidad, atributo y relación, plasmándose toda esta información en los llamados diagramas entidad-relación