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UNIVERSIDAD ESTATAL PENÍNSULA DE SANTA ELENA FACULTAD DE CIENCIAS SOCIALES Y DE LA SALUD CARRERA DE GESTIÓN SOCIAL Y DESARROLLO PARALELO: GESTIÓN SOCIAL Y DESARROLLO 1/1 ASIGNATURA: BASE DE DATOS CIENTÍFICA TEMA: BASE DE DATOS: DEFINICIÓN, CARACTERÍSTICAS, VENTAJAS, DESVENTAJAS, ESTRUCTURA, MODELOS, TIPOS Y EJEMPLOS. AUTORES: ANCHUNDIA SALAZAR ÁNGEL RAMOS CRUZ LETTY VEGA FUENTES NALLELY VERA BRAVO NATALIA DOCENTE: Arq. LYLE LEÓN CARMEN ESTELA, Mgt LA LIBERTAD DICIEMBRE, 2019 ¿QUÉ SON LAS BASES DE DATOS? Una base de datos es un “almacén” que nos permite guardar grandes cantidades de información de forma organizada para que luego podamos encontrar y utilizar fácilmente. A continuación te presentamos una guía que te explicará el concepto y características de las bases de datos. El término de bases de datos fue escuchado por primera vez en 1963, en un simposio celebrado en California, USA. Una base de datos se puede definir como un conjunto de información relacionada que se encuentra agrupada o estructurada. Desde el punto de vista informático, la base de datos es un sistema formado por un conjunto de datos almacenados en discos que permiten el acceso directo a ellos y un conjunto de programas que manipulen ese conjunto de datos. Cada base de datos se compone de una o más tablas que guarda un conjunto de datos. Cada tabla tiene una o más columnas y filas. Las columnas guardan una parte de la información sobre cada elemento que queramos guardar en la tabla, cada fila de la tabla conforma un registro. DEFINICIÓN DE BASE DE DATOS Para definir “bases de datos” es importante tener claro qué es un dato e información debido a que estos elementos son fundamentales para el desarrollo de las bases de datos, según (Juárez, 2006, p.45): Dato: es un conjunto de caracteres con algún significado, pueden ser numéricos, alfabéticos, o alfanuméricos, este es la unidad mínima de información. Un dato dentro de una base de datos responde a la función (objeto, atributo, valor). Información: es un conjunto ordenado de datos los cuales son manejados según la necesidad del usuario, para que un conjunto de datos pueda ser procesado eficientemente y pueda dar lugar a información, primero se debe guardar lógicamente en archivos. La información es el recurso más valioso en una base de datos, por tanto, esta debe ser: Accesible: es la facilidad y rapidez para poder acceder a ella Clara: debe ser integra y fácil de entender Precisa: lo más exacta posible Propia: Debe haber la mayor similitud entre el resultado creado y lo que el usuario pide Oportuna: El proceso de entrada-procesamiento-entrega al usuario debe ser en el menor tiempo posible Flexible: la información se puede adaptar a la toma de decisiones que mejor convenga Verificable: la información debe ser totalmente fiable para que se pueda verificar en el momento deseado Imparcial: La información debe poder modificarse tanto por el administrador, como por el usuario dueño de la base Cuantificable: la información puede ser el resultado de cualquier dato procesado. Para llegar a definir “bases de datos”, se debe remontar a lo que eran los archivos y conjuntos de datos, ya que según (Arreguin, 2006, p. 9) se entiende como un archivo a un conjunto de datos interrelacionados, recolectados, que satisfacen las necesidades de información de una comunidad determinada de usuarios, estos son los que dieron auge a la creación de numerosas bases de datos. Algunos autores han dado varias definiciones de una base de datos, mismas que difieren en el enfoque que se les dé: Se puede decir que una base de datos es un conjunto de archivos dedicados a guardar información relacionada entre sí, con referencia entre ellos de manera que se complementen y con la posibilidad de relacionarlos en base a diferentes criterios. La definición anterior es un tanto general, para poder dar una definición más completa es necesario que se consideren algunas de las propiedades de una base de datos, mismas que según (Aguilar, 2006, p. 17) son: Representa algún aspecto del mundo real, llamado universo de discurso (UoD, Universe of Discourse) del cual provienen los datos. Es un conjunto de datos lógicamente coherente, con significado implícito. Un grupo de datos sin relación entre sí, agrupados de forma aleatoria, no se considera una base de datos. Toda base de datos se diseña, se crea y se carga con datos, con un objetivo determinado, y está dirigida a un grupo de usuarios, interesados en el contenido de la base de datos. Según (Gómez, 2007, p.18) una base de datos es un conjunto de datos que pertenecen al mismo contexto, almacenados sistemáticamente para su posterior uso, es una colección de datos estructurados según un modelo que refleje las relaciones y restricciones existentes en el mundo real. Los datos que han de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones deben mantenerse independientes de éstas, y su definición y descripción han de ser únicas estando almacenadas junto a los mismos. Por otro lado (Juárez, 2006, p.45) dice que una base de datos es un conjunto de datos almacenados entre los que existen relaciones lógicas y que ha sido diseñada para satisfacer los requerimientos de información de una empresa u organización. Lo anterior conduce a que, las bases de datos son un conjunto de información relacionada no redundante (es decir, no debe existir información repetida o duplicada en diferentes tablas), que está organizada, sistematizada y que debe encauzarse en un propósito específico de una comunidad. Del mismo modo tiene que cumplir con los objetivos de independencia (es la capacidad de hacer modificaciones en el modelo físico o lógico sin alterar ninguna aplicación y estructura de datos), integridad (se refiere a la consistencia de los datos y a su vez a que los valores que posean, mismos que deben ser validos de acuerdo a las dependencias funcionales entre las tablas) y la seguridad de datos ante los múltiples usuarios que la utilicen, debido a que cualquier tipo de datos que se utiliza en una base, es de fundamental importancia que no sufra cambios por usuarios que no están. CARACTERÍSTICAS Según (Navarro, 2009, p. 15) una base de datos brinda una buena administración de datos si cumple con las siguientes características: Redundancia La redundancia se refiere a la existencia de información repetida o duplicada en diferentes tablas dentro de una base de datos. Para evitar la redundancia es necesario identificar los datos que son utilizados en común por varias aplicaciones y almacenarlos una sola vez, aunque debemos ser cuidadosos ya que existen excepciones en las que no podemos eliminar del todo la redundancia por que puede existir una sola copia de atributos que son necesarios para diversos fines, porque es necesario almacenar y mantener las relaciones pertinentes. Consistencia Frecuentemente los problemas de consistencia de datos se deben a la redundancia de éstos. Es muy probable que surjan incongruencias al almacenar la misma información en más de un lugar, ya que, al modificar, eliminar o agregar un dato, en esas condiciones, debe realizarse en cada una de las instancias del mismo con el riesgo de no realizarlo en su totalidad, generando en este caso datos inconsistentes. Integridad La integridad en una base de datos se refiere, a que los valores que posean los datos sean validos de acuerdo a las dependencias funcionales de las tablas. Esto es que cuando una base de datos incluya información utilizada por muchos usuarios, es importante que no puedan destruirse los datos almacenados ni las relaciones que existen entre los distintos atributos. La integridad de la base de datos se puede lograr mediante: El mantenimiento de una redundancia mínimay controlada, el establecimiento de llaves primarias o índices primarios, la validación de las dependencias entre las tablas relacionadas, y la creación de reglas de validación durante la inserción y edición de datos. Seguridad La seguridad implica asegurar que los usuarios están autorizados para llevar a cabo lo que tratan de hacer. La seguridad de una base de datos se refiere principalmente al control de acceso, modificación y definición, tanto de los datos como de la estructura de la base de datos por parte de los diferentes usuarios de la misma. Según (Maldonado, 2007, p. 7) la seguridad implica asegurar que los usuarios estén autorizados para llevar a cabo lo que tratan de hacer. Entre las formas de acceso malintencionado se encuentran: La lectura no autorizada de los datos (robo de información) La modificación no autorizada de los datos La destrucción no autorizada de los datos Para proteger la base de datos se deben adoptar medidas de seguridad en varios niveles: Sistema de base de datos, es responsabilidad del sistema de bases de datos asegurarse de que no se olviden las restricciones de autorización Sistema operativo, la debilidad de la seguridad del sistema operativo puede servir como medio para el acceso no autorizado a la base de datos Red, dado que casi todos los sistemas de base de datos permiten el acceso remoto, la seguridad en el nivel del software de la red es tan importante como la seguridad física, tanto en internet como en las redes privadas. Físico, los sitios que contienen los sistemas informáticos deben estar protegidos físicamente contra la entrada de intrusos Humano, los usuarios deben ser autorizados cuidadosamente para reducir la posibilidad de que alguno de ellos dé acceso a intrusos a cambio de sobornos u otros favores. SISTEMA DE GESTIÓN DE BASE DE DATOS (SGBD) Los Sistemas de Gestión de Base de Datos (en inglés Database Management System) son un tipo de software muy específico, dedicado a servir de interfaz entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones que la utilizan. Se compone de un lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de manipulación de datos y de un lenguaje de consulta. VENTAJAS DE LAS BASES DE DATOS Control sobre la redundancia de datos: Los sistemas de ficheros almacenan varias copias de los mismos datos en ficheros distintos. Esto hace que se desperdicie espacio de almacenamiento, además de provocar la falta de consistencia de datos. En los sistemas de bases de datos todos estos ficheros están integrados, por lo que no se almacenan varias copias de los mismos datos. Sin embargo, en una base de datos no se puede eliminar la redundancia completamente, ya que en ocasiones es necesaria para modelar las relaciones entre los datos. Consistencia de datos: Eliminando o controlando las redundancias de datos se reduce en gran medida el riesgo de que haya inconsistencias. Si un dato está almacenado una sola vez, cualquier http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_gesti%C3%B3n_de_bases_de_datos http://www.maestrosdelweb.com/editorial/por-que-utilizar-s3-el-sistema-de-almacenamiento-de-amazon/ actualización se debe realizar sólo una vez, y está disponible para todos los usuarios inmediatamente. Si un dato está duplicado y el sistema conoce esta redundancia, el propio sistema puede encargarse de garantizar que todas las copias se mantienen consistentes. Compartir datos: En los sistemas de ficheros, los ficheros pertenecen a las personas o a los departamentos que los utilizan. Pero en los sistemas de bases de datos, la base de datos pertenece a la empresa y puede ser compartida por todos los usuarios que estén autorizados. Mantenimiento de estándares: Gracias a la integración es más fácil respetar los estándares necesarios, tanto los establecidos a nivel de la empresa como los nacionales e internacionales. Estos estándares pueden establecerse sobre el formato de los datos para facilitar su intercambio, pueden ser estándares de documentación, procedimientos de actualización y también reglas de acceso. Mejora en la integridad de datos: La integridad de la base de datos se refiere a la validez y la consistencia de los datos almacenados. Normalmente, la integridad se expresa mediante restricciones o reglas que no se pueden violar. Estas restricciones se pueden aplicar tanto a los datos, como a sus relaciones, y es el SGBD quien se debe encargar de mantenerlas. Mejora en la seguridad: La seguridad de la base de datos es la protección de la base de datos frente a usuarios no autorizados. Sin unas buenas medidas de seguridad, la integración de datos en los sistemas de bases de datos hace que éstos sean más vulnerables que en los sistemas de ficheros. Mejora en la accesibilidad a los datos: Muchos SGBD proporcionan lenguajes de consultas o generadores de informes que permiten al usuario hacer cualquier tipo de consulta sobre los datos, sin que sea necesario que un programador escriba una aplicación que realice tal tarea. Mejora en la productividad: http://www.maestrosdelweb.com/editorial/estandaresweb/ http://www.maestrosdelweb.com/editorial/desarrollo-web/estandares/ http://www.maestrosdelweb.com/editorial/aspectos-tecnicos/seguridad/ http://www.maestrosdelweb.com/editorial/ajax/ El SGBD proporciona muchas de las funciones estándar que el programador necesita escribir en un sistema de ficheros. A nivel básico, el SGBD proporciona todas las rutinas de manejo de ficheros típicas de los programas de aplicación. El hecho de disponer de estas funciones permite al programador centrarse mejor en la función específica requerida por los usuarios, sin tener que preocuparse de los detalles de implementación de bajo nivel. Mejora en el mantenimiento: En los sistemas de ficheros, las descripciones de los datos se encuentran inmersas en los programas de aplicación que los manejan. Esto hace que los programas sean dependientes de los datos, de modo que un cambio en su estructura, o un cambio en el modo en que se almacena en disco, requiere cambios importantes en los programas cuyos datos se ven afectados. Sin embargo, los SGBD separan las descripciones de los datos de las aplicaciones. Esto es lo que se conoce como independencia de datos, gracias a la cual se simplifica el mantenimiento de las aplicaciones que acceden a la base de datos. Aumento de la concurrencia: En algunos sistemas de ficheros, si hay varios usuarios que pueden acceder simultáneamente a un mismo fichero, es posible que el acceso interfiera entre ellos de modo que se pierda información o se pierda la integridad. La mayoría de los SGBD gestionan el acceso concurrente a la base de datos y garantizan que no ocurran problemas de este tipo. Mejora en los servicios de copias de seguridad: Muchos sistemas de ficheros dejan que sea el usuario quien proporcione las medidas necesarias para proteger los datos ante fallos en el sistema o en las aplicaciones. Los usuarios tienen que hacer copias de seguridad cada día, y si se produce algún fallo, utilizar estas copias para restaurarlos. En este caso, todo el trabajo realizado sobre los datos desde que se hizo la última copia de seguridad se pierde y se tiene que volver a realizar. Sin embargo, los SGBD actuales funcionan de modo que se minimiza la cantidad de trabajo perdido cuando se produce un fallo. DESVENTAJAS DE LAS BASES DE DATOS Complejidad: Los SGBD son conjuntos de programas que pueden llegar a ser complejos con una gran funcionalidad. Es preciso comprender muy bien esta funcionalidad para poder realizar un buen uso de ellos. Coste del equipamiento adicional: Tanto el SGBD, como la propia base de datos, pueden hacer que sea necesario adquirir más espacio de almacenamiento. Además, para alcanzar las prestaciones deseadas, es posible que sea necesario adquirir una máquina más grande o una máquina que se dedique solamenteal SGBD. Todo esto hará que la implantación de un sistema de bases de datos sea más cara. Vulnerable a los fallos: El hecho de que todo esté centralizado en el SGBD hace que el sistema sea más vulnerable ante los fallos que puedan producirse. Es por ello que deben tenerse copias de seguridad (Backup). Tipos de Campos Cada Sistema de Base de Datos posee tipos de campos que pueden ser similares o diferentes. Entre los más comunes podemos nombrar: Numérico: entre los diferentes tipos de campos numéricos podemos encontrar enteros “sin decimales” y reales “decimales”. Booleanos: poseen dos estados: Verdadero “Si” y Falso “No”. Memos: son campos alfanuméricos de longitud ilimitada. Presentan el inconveniente de no poder ser indexados. Fechas: almacenan fechas facilitando posteriormente su explotación. Almacenar fechas de esta forma posibilita ordenar los registros por fechas o calcular los días entre una fecha y otra. Alfanuméricos: contienen cifras y letras. Presentan una longitud limitada (255 caracteres). Autoincrementables: son campos numéricos enteros que incrementan en una unidad su valor para cada registro incorporado. Su utilidad resulta: Servir de identificador ya que resultan exclusivos de un registro. Modelo entidad-relación Los diagramas o modelos entidad-relación (denominado por su siglas, ERD “Diagram Entity relationship”) son una herramienta para el modelado de datos de un sistema de información. Estos modelos expresan entidades relevantes para un sistema de información, sus inter-relaciones y propiedades. CARDINALIDAD DE LAS RELACIONES El diseño de relaciones entre las tablas de una base de datos puede ser la siguiente: Relaciones de uno a uno: una instancia de la entidad A se relaciona con una y solamente una de la entidad B. Relaciones de uno a muchos: cada instancia de la entidad A se relaciona con varias instancias de la entidad B. Relaciones de muchos a muchos: cualquier instancia de la entidad A se relaciona con cualquier instancia de la entidad B. ESTRUCTURA DE UNA BASE DE DATOS Una base de datos, a fin de ordenar la información de manera lógica, posee un orden que debe ser cumplido para acceder a la información de manera coherente. Cada base de datos contiene una o más tablas, que cumplen la función de contener los campos. En el siguiente ejemplo mostramos una tabla “comentarios” que contiene 4 campos. http://en.wikipedia.org/wiki/Entity-relationship_model Los datos quedarían organizados como mostramos en siguiente ejemplo: Por consiguiente una base de datos posee el siguiente orden jerárquico: Tablas Campos Registros Lenguaje SQL El lenguaje SQL es el más universal en los sistemas de base de datos. Este lenguaje nos permite realizar consultas a nuestras bases de datos para mostrar, insertar, actualizar y borrar datos. A continuación veremos un ejemplo de ellos: Mostrar: para mostrar los registros se utiliza la instrucción Select. Select * From comentarios. Insertar: los registros pueden ser introducidos a partir de sentencias que emplean la instrucción Insert. Insert Into comentarios (título, texto, fecha) Values ('saludos', 'como esta', '22-10-2007') Borrar: Para borrar un registro se utiliza la instrucción Delete. En este caso debemos especificar cual o cuales son los registros que queremos borrar. Es por ello necesario establecer una selección que se llevara a cabo mediante la cláusula Where. Delete From comentarios Where id='1'. Actualizar: para actualizar los registros se utiliza la instrucción Update. Como para el caso de Delete, necesitamos especificar por medio de Where cuáles son http://www.maestrosdelweb.com/editorial/tutsql1/ los registros en los que queremos hacer efectivas nuestras modificaciones. Además, tendremos que especificar cuáles son los nuevos valores de los campos que deseamos actualizar. Update comentarios Set título='Mi Primer Comentario' Where id='1'. Las bases de datos suelen ser una de las piezas más importantes en cualquier instalación. Esto es debido a su uso como principal repositorio de datos. Estos datos tienen dos características que los hacen vitales para cualquier negocio. Sin ellos nuestro negocio no podría funcionar. Son datos que deben poder ser accedidos en tiempo real por todos nuestros clientes. Por estas razones, la monitorización de las bases de datos es prioritaria en cualquier instalación. En todo proyecto siempre recomendamos hacer un buen proceso de selección del tipo de base de datos a utilizar pues de esta elección dependerá en gran medida nuestro éxito. No sólo debemos pensar en el momento actual en el que nos encontramos, sino que debemos evaluar la base de datos pensando en donde queremos estar. Preguntas comunes a la hora de elegir una base de datos son: A cuantos clientes quiero dar servicio de forma concurrente. Que tamaño de datos voy a necesitar gestionar. Voy a necesitar implementar trabajos en “batch” que accederán a la base de datos Qué exigencia de tiempo de respuesta necesito dar a mis clientes Cómo voy a escalar mi base de datos según vaya aumentando el número de clientes y transacciones. Como voy a monitorizar mi base de datos para conseguir el menor posible tiempo de indisponibilidad. Necesito una base de datos relacional o una no SQL Comportamiento de la base de datos ante caída. Como se comporta con problemas. MODELO DE BASE DE DATOS Las bases de datos son el almacenamiento de datos relacionados con diferentes modos de organización. Una base de datos representa algunos aspectos del mundo real, aquellos que le interesan al usuario y que almacena datos con un propósito específico. Con la palabra “datos” se hace referencia a hechos conocidos que pueden registrarse, como ser números telefónicos, direcciones, nombres, etc. La importancia de los datos está en su capacidad de asociarse dentro de un contexto para convertirse en información; en la actualidad los sistemas de bases de datos son imprescindibles en numerosos campos. En la conformación de una base de datos se pueden seguir diferentes modelos y paradigmas, cada uno dotado de características, ventajas y dificultades, haciendo énfasis en su estructura organizacional, su jerarquía, su capacidad de transmisión o de interrelación, etc. Esto se conoce como modelos de base de datos y permite el diseño y la implementación de algoritmos y otros mecanismos lógicos de gestión, según sea el caso específico. El manejo de las bases de datos se lleva mediante sistemas de gestión (llamados DBMS por sus siglas en inglés: Database Management Systems o Sistemas de Gestión de Bases de Datos), actualmente digitales y automatizados, que permiten el almacenamiento ordenado y la rápida recuperación de la información. En esta tecnología se halla el principio mismo de la informática. Historia de los sistemas de Base de Datos Los predecesores de los sistemas gestores de bases de datos fueron los sistemas gestores de ficheros o sistemas de archivos tradicionales. El uso de sistemas de bases de datos automatizadas se desarrolló a partir de la necesidad de almacenar grandes cantidades de datos, para su posterior consulta, producidas por las nuevas industrias que creaban gran cantidad de información. Archivos tradicionales. Consiste en almacenar los datos en archivos individuales, exclusivos para cada aplicación particular. En este sistema los datos pueden ser redundantes (repetidos innecesariamente) y la actualización de los archivos es más lenta que en una base de datos. Base de datos. Es un almacenamiento de datos formalmente definido, controlado centralmente para intentar servir a múltiples y diferentes aplicaciones. La base de datos es una fuente de datos que son compartidos por numerosos usuarios para diversas aplicaciones. https://concepto.de/informatica/ Evolución y tipos de basede datos: Coincidiendo con la evolución histórica de las bases de datos éstas han utilizado distintos modelos: Según la variabilidad de los datos almacenados Bases de datos estáticas. - Son sólo de lectura y utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones y tomar decisiones. Bases de datos dinámicas. - Los datos almacenados se modifican con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización y adición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Según el contenido Bases de datos bibliográficas. - Un registro típico de una base de datos bibliográfica contiene datos sobre el autor, fecha de publicación, editorial, título, edición, de una determinada publicación, etc. Puede contener un resumen o extracto de la publicación original, pero nunca el texto completo, porque si no estaríamos en presencia de una base de datos a texto completo (o de fuentes primarias—ver más abajo). Como su nombre lo indica, el contenido son cifras o números. Bases de datos de texto completo. - Almacenan las fuentes primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas las ediciones de una colección de revistas científicas. Bases de datos fuente: Serían aquellas bases de datos que ofrecen el documento completo, no una representación de este. Según su función: Jerárquicos. - La estructura jerárquica fue usada en las primeras BD. Las relaciones entre registros forman una estructura en árbol. Actualmente las bases de datos jerárquicas más utilizadas son IMS de IBM y el Registro de Windows de Microsoft. En red. - Esta estructura contiene relaciones más complejas que las jerárquicas. Admite relaciones de cada registro con varios que se pueden seguir por distintos caminos. Relacionales. - La estructura relacional es la más extendida hoy en día. Almacena los datos en filas o registros y columnas o campos (atributos). Estas tablas pueden estar conectadas entre sí por claves comunes. Multidimensionales. - La estructura multidimensional tiene parecidos a la del modelo relacional, pero en vez de las dos dimensiones filas-columnas, tiene N dimensiones. Esta estructura ofrece el aspecto de una hoja de cálculo. De objeto. - La estructura orientada a objetos está diseñada siguiendo el paradigma de los lenguajes orientados a objetos. De este modo soporta los tipos de datos gráficos, imágenes, voz y texto de manera natural. Esta estructura tiene gran difusión en aplicaciones web para aplicaciones multimedia. Documentales. - Ha sido diseñada para almacenar y consultar datos como documentos. Las bases de datos de documentos facilitan a los desarrolladores el almacenamiento y la consulta de datos en una base de datos mediante el mismo formato de modelo de documentos que emplean en el código de aplicación. La naturaleza flexible, semiestructurada y jerárquica de los documentos y las bases de datos de documentos permite que evolucionen según las necesidades de las aplicaciones. El modelo de documentos funciona bien con casos de uso como catálogos, perfiles de usuario y sistemas de administración de contenido en los que cada documento es único y evoluciona con el tiempo. Las bases de datos de documentos permiten una indexación fácil, potentes consultas y análisis de colecciones de documentos. Deductivas. - Permite hacer deducciones a través de inferencias. Se basa principalmente en reglas y hechos que son almacenados en la base de datos; se las conoce también como bases de datos lógicas, a raíz de que se basa en lógica matemática. Este tipo de base de datos surge debido a las limitaciones de la Base de Datos Relacional de responder a consultas recursivas y de deducir relaciones indirectas de los datos almacenados en la base de datos. TIPOS DE BASES DE DATOS Base de datos jerárquicos. (Maestro, s.f.) Conjunto de información interrelacionada, sin redundancias, organizada para que sea fácilmente accesible y diseñada para dar servicio a una o más aplicaciones de forma satisfactoria. Otra definición más estricta que la anterior es la siguiente: Una base de datos es un conjunto exhaustivo con redundancia controlada de datos estructurados, fiables y homogéneos, organizado independientemente de su utilización y de su implementación en máquina, accesibles en tiempo útil, y compartibles por usuarios concurrentes que tienen necesidades de información diferente y no predecible en el tiempo. Aunque esta definición puede parecer un trabalenguas, recoge explícitamente todas las características que definen una base de datos. https://es.wikipedia.org/wiki/Inferencia https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%B3gica_matem%C3%A1tica Base de datos de red. ( Sánchez, 2004) Se trata de un modelo que se utilizó durante mucho tiempo. Organiza la información en registros y enlaces. Los registros representan las entidades del modelo entidad / relación. En los registros se almacenan los datos utilizando atributos. Los enlaces permiten relacionar los registros de la base de datos. El modelo en red más aceptado es el llamado codasyl, que durante mucho tiempo se ha convertido en un estándar. Las bases de datos en red son parecidas a las jerárquicas sólo que en ellas puede haber más de un padre. En este modelo se pueden representar perfectamente relaciones varias a varios. Pero su dificultad de manejo y complejidad hace que se estén abandonando completamente. Base de datos transaccionales ( Troche Clavijo, 2014) Este proceso de Data Warehousing según muchas teorías planteadas, sirve de base para realizar procesos de Minería de Datos. Si bien la minería de datos consiste en la extracción de patrones y modelos con un alto grado de utilidad sobre bases de datos de gran tamaño también requiere que dichas bases cuenten con ciertas características, como las de tener un muy alto grado de consistencia de información (ideal un 100% de nivel de consistencia), y el nivel de normalización del repositorio de datos tiene que ser adecuado. Por lo tanto, todo indica que la minería de datos tiene que ser aplicación de la minería de datos sobre base de datos transaccionales 60 explotada de bases de datos OLAP, es decir bases de datos preprocesadas con información asociada a temas específicos y con un alto grado de consistencia. De todo lo expuesto anteriormente, podríamos inferir que realizar este proceso de análisis de información sobre bases de datos transaccionales OLTP no tendría sentido debido al nivel de normalización que se maneja, al nivel de inconsistencias que podría llegar a tener mismo que podría generar información no real, y por último la diversidad de información que se maneja ya que una base de datos transaccional a diferencia de una base de datos del tipo analítica, no está orientada a un solo tema en específico, sino a todos los ámbitos que requiere una determinada institución, por lo tanto es información muy variada Base de datos de Relacionales. ( Sánchez, 2004) Los datos se muestran en forma de tablas y relaciones. Este es el modelo que se comenta en el presente documento. De hecho, es el claramente más popular. (Quiroz, 2003) La estructura fundamental del modelo relacional es la relación, es decir una tabla bidimensional constituida por filas (tuplas) y columnas (atributos). Las relaciones representan las entidades que se consideran interesantes en la base de datos. Cada instancia de la entidad encontrará sitio en una tupla de la relación, mientras que los atributos de la relación representan las propiedades de la entidad. Por ejemplo, si en la base de datos se tienen que representar personas, podrá definirse una relación llamada "Personas", cuyos atributos describen las características de las personas. Cada tupla de la relación "Personas" representará una persona concreta. Por ejemplo, la relación:Personas (RFC, nombre, apellido, sexo, estado Civil, fecha Nacimiento) es apenas una definición de la estructura de la tabla, es decir su nombre y la lista de atributos que la componen. Si esta estructura se puebla con datos, entonces tendremos una lista de valores individuales para cada tupla, atributo por atributo. Aunque una relación es más conocida como tabla, las tuplas como filas y los atributos como columnas, en este escrito usaremos la terminología original18 y de donde deriva el nombre del modelo. Las tuplas en una relación son un conjunto en el sentido matemático del término, es decir una colección no ordenada de elementos diferentes. Para distinguir una tupla de otra, se recurre al concepto de "llave primaria", o sea un atributo o conjunto de atributos que permiten identificar unívocamente una tupla en una relación (en el ejemplo, el atributo RFC cumple con esta función). Naturalmente, en una relación puede haber más combinaciones de atributos que permitan identificar unívocamente una tupla ("llaves candidatas"), pero entre éstas se elegirá una sola para utilizar como llave primaria. Los atributos de la llave primaria no pueden asumir el valor nulo (que significa un valor no determinado), en tanto que ya no permitirían identificar una tupla concreta en una relación. Esta propiedad de las relaciones y de sus llaves primarias se conoce como integridad de las entidades. Base de datos multidimensionales. ( Zepeda Sánchez, 2008) Es un modelo de datos multidimensional como formalismo de modelado para Almacenes de Datos (ADs), se han realizado distintas propuestas metodológicas para capturar la estructura del AD a nivel conceptual. Las soluciones propuestas parten de diferentes aspectos de diseño: los requisitos de usuario, el análisis del esquema de la base de datos operacional o una combinación de ambos (técnicas mixtas). Model Driven Architecture (MDA) es un nuevo estándar para el desarrollo de sistemas dirigido por modelos. MDA propone tres puntos de vista: Computation Independent Model (CIM), Platform Independent Model (PIM) and Platform Specific Model (PSM). El propósito de las entrevistas es obtener información acerca de las necesidades de análisis de los usuarios. Como base para esta fase, adaptamos un método de elicitación de requisitos basado en metas. La tercera fase, contrasta la información obtenida en la segunda fase, con los esquemas multidimensional candidatos formados en la primera fase generando así, la mejor solución (soportada por las bases datos operacionales) que mejor reflejan los requisitos de usuario. Bases orientadas a objetos. ( Sánchez, 2004) Desde la aparición de la programación orientada a objetos (POO u OOP) se empezó a pensar en bases de datos adaptadas a estos lenguajes. En estos lenguajes los datos y los procedimientos se almacenan juntos. Esta es la idea de las bases de datos orientadas a objetos. A través de esta idea se intenta que estas bases de datos consigan arreglar las limitaciones de las relacionales. Por ejemplo, el problema de la herencia, tipos definidos por el usuario, disparadores almacenables en la base de datos, soporte multimedia... Se supone que son las bases de datos de tercera generación (la primera fue las bases de datos en red y la segunda las relacionales), lo que significa que el futuro parece estar a favor de estas bases de datos. Pero siguen sin reemplazar a las relacionales (aunque cada vez hay más). Su modelo conceptual se suele diseñar en UML y el lógico en ODMG 3.0 Base de datos documentales (M,Oliver, s.f.) El enfoque documental está orientado a la gestión de grandes cantidades de información de tipo textual y poco estructurada. En las bases de datos documentales, los registros se denominan documentos. Una base de datos documental (BDD) está formada por un conjunto de documentos que pueden estar subdivididos en campos. Las BDD permiten una rápida recuperación de documentos por medio de búsquedas a texto libre (full-text search), localizando los documentos que contengan una o varias palabras (términos de búsqueda). Los criterios para localizar documentos se pueden flexibilizar y hacer más específicos mediante el uso de operadores booleanos, operadores de proximidad y operadores de truncamiento. Un ejemplo de BDD es esta enciclopedia. Como ejemplo de Sistema de Gestión de Bases de Datos Documentales comerciales podemos mencionar KNOSYS de Micronet. El modelo de base de datos plana En un modelo de base de datos plano, hay dos dimensiones (estructura plana) de conjunto de datos. Hay una columna de información y dentro de esta columna, se supone que cada dato tendrá que ver con la columna. Por ejemplo, un modelo de base de datos plana que sólo incluye códigos postales. Dentro de la base de datos, sólo habrá una columna y cada nueva fila dentro de una columna será un nuevo código postal. Código Postal 9063635 9345452 6345469 6654760 7754742 Beneficios del modelo plano Todos los registros se almacenan en un solo lugar. La estructura es simple. Funciona bien para bases de datos pequeñas y tiene requisitos mínimos de software y hardware. Modelo jerárquico de bases de datos El modelo jerárquico de bases de datos se asemeja a la estructura de un árbol, tal como Microsoft Windows organiza las carpetas y archivos. En un modelo jerárquico de bases de datos, cada enlace es anidado con el fin de conservar los datos organizados en un orden particular en un mismo nivel de lista. Por ejemplo, una base de datos jerárquico de ventas puede incluir las ventas de cada día como un archivo separado. Anidadas dentro de este archivo están todas las ventas (el mismo tipo de datos) para el día. Beneficios del modelo jerárquico Dado que la mayoría de las relaciones son de uno a uno, la estructura de la base de datos es fácil de entender incluso para los no programadores. Después de encontrar el primer registro, no es necesario realizar una exploración de índice. Simplemente sigue el puntero principal que dirige hacia el siguiente registro. Como los datos se almacenan en una base de datos común, es más fácil verlos. Las modificaciones, si las hay, se pueden hacer fácilmente en el archivo reemplazando los datos existentes. Al administrador le resulta fácil mantener la base de datos cambiando los registros en sus respectivos campos. Modelo de red En un modelo de red, la característica definitoria es que se almacena un registro con un enlace a otros registros - en efecto, una red. Estas redes (o, a veces, a que se refiere como punteros) puede ser una variedad de diferentes tipos de información como números de nodo de un disco o incluso la dirección. Beneficios del modelo de red Al igual que una base de datos jerárquica, los componentes de una base de datos de red pueden tener varias relaciones padre-hijo. Su capacidad para mantener datos es más que la del modelo jerárquico. Dado que siempre hay un vínculo entre un padre y un hijo, se mantiene la integridad de los datos. La base de datos debe dedicar menos tiempo a mantener registros debido a la eliminación de tablas redundantes, lo que mejora la eficiencia y el rendimiento general. El Modelo Relacional El modelo relacional es el más popular tipo de base de datos y una herramienta extremadamente potente, no sólo para almacenar información, también para acceder a ella. Las bases de datos relacionales son organizadas en forma de tablas. La belleza de estos cuadros es que la información se puede acceder o añadir sin reorganizar las tablas. Una tabla puede tener muchos registros y cada registro puede tener muchos campos. Hay cuadros que a veces se llaman una relación. Por ejemplo, una empresa puede tener una base de datos denominada los pedidos de los clientes, y dentro de esta base de datos habrá diferentes tablas o relaciones de todos los pedidos de los clientes. Las tablas puedenincluir la información del cliente (nombre, dirección, contacto, información, número de cliente, etc) y otras tablas (relaciones), como las órdenes que el cliente compró anteriormente (esto puede incluir un número de artículo, la descripción del artículo, cantidad de pago, la forma de pago, etc). Cabe señalar que cada registro (grupo de campos) en una base de datos relacional tiene su propia clave principal. Una clave principal es el único campo que hace que sea fácil identificar a un registro. Las bases de datos relacionales utilizan un programa llamado interfaz estándar SQL o Query Language. SQL se utiliza actualmente en prácticamente todas las bases de datos relacionales. Las bases de datos relacionales son extremadamente fáciles de personalizar para adaptarse a casi cualquier tipo de almacenamiento de datos. Usted puede crear fácilmente las relaciones de los artículos que usted vende, los empleados que trabajan para su empresa, etc. Beneficios del modelo relacional Los derechos de usuario se pueden restringir según los datos que deben hacerse visibles o modificables para cada usuario. Esto permite una mayor seguridad. En una base de datos jerárquica, se necesita acceder a la raíz e ir hacia abajo. En la relacional este no es el caso ya que se le brinda una flexibilidad de acceso relacional. Se evita la duplicación de datos, manteniendo así el tamaño de la base de datos pequeño. Esto reduce el requerimiento de memoria y también aumenta la eficiencia. Modelo orientado a objetos https://www.tecnologias-informacion.com/tiposrelaciones.html https://www.tecnologias-informacion.com/sql.html Como su nombre lo indica, es una base de datos que consta de objetos utilizados en la programación orientada a objetos. Estas bases de datos funcionan bien con lenguajes orientados a objetos como Perl, C ++, Java, Smalltalk y otros. Los objetos similares se agrupan en una clase y cada objeto de una clase particular se llama su instancia. Las clases permiten que un programador defina datos que no están incluidos en el programa. Dado que una clase solo define los datos que necesita, si se ejecuta un objeto de esa clase, no podrá acceder a otros datos, evitando así la corrupción de datos y garantizando la seguridad. Las clases intercambian datos entre sí mediante el uso de mensajes llamados métodos. Tienen una propiedad llamada herencia, lo que significa que si se define una clase, una subclase puede heredar sus propiedades sin definir sus propios métodos. Esto significa que una subclase puede implementar el mismo código. Esto acelera el desarrollo del programa. Beneficios del modelo orientado a objetos Las clases permiten agrupar objetos con características similares. Se puede crear una superclase combinando todas las clases. Esto conduce a una reducción de la redundancia de datos y la reutilización de clases, lo que permite un mantenimiento más fácil de los datos. La base de datos es capaz de almacenar diferentes tipos de datos, como audio, video, imágenes, etc. Puede que no sea necesario un lenguaje de consulta, ya que todas las transacciones tienen lugar al acceder a los objetos de manera transparente. Modelo Multidimensional Una base de datos multidimensional está estrechamente relacionada con el procesamiento analítico en línea que forma parte de la inteligencia empresarial y el almacenamiento de datos. El procesamiento analítico en línea (OLAP) facilita la extracción y visualización de datos a través de diferentes puntos de vista. Se puede utilizar para acceder a datos multidimensionales. Las bases de datos multidimensionales se pueden visualizar como cubos de datos que representan diferentes dimensiones de los datos disponibles. Combina las ventajas de las bases de datos jerárquicas y relacionales. Ejemplos de bases de datos multidimensionales incluyen Oracle Essbase y Microsoft SAS. Beneficios del modelo multidimensional Responde consultas más rápido que las bases de datos relacionales debido a la indexación multidimensional y el almacenamiento optimizado. La salida de las bases de datos multidimensionales tiene una vista similar a una hoja de cálculo que no se puede lograr en el caso de las bases de datos relacionales. Modelo Objeto-relacional Una base de datos relacional de objetos ofrece lo mejor de ambos mundos. Tiene una base de datos relacional combinada con conceptos orientados a objetos como objetos, clases, herencia y polimorfismo. Funciona de manera similar a las bases de datos relacionales. Un ejemplo incluye a DB2 de IBM. Beneficios del modelo Objeto-relacional Puede obtener datos fácilmente a través del polimorfismo. Reutilizar los datos se vuelve más fácil. Dado que abarca lo mejor de las bases de datos relacionales y orientadas a objetos, la escalabilidad no es un problema. Se pueden almacenar grandes volúmenes de datos dentro de las clases. La elección de una base de datos no es permanente, existen herramientas y servicios de migración de base de datos que le pueden ayudar en caso de que decida cambiarse a otro modelo. También puede encontrar muchas soluciones de bases de datos relacionales en la nube que son una buena alternativa para aplicaciones o servicios alojados en la nube. ACCESO A LA INFORMACIÓN DE LA BASE DE DATOS Si bien el almacenamiento de datos es una gran característica de las bases de datos, para muchos usuarios de estas bases de datos la característica más importante es la rápida y sencilla, recuperación de la información. https://www.tecnologias-informacion.com/basedatosnube.html https://www.tecnologias-informacion.com/basedatosnube.html En una base de datos relacional, es muy fácil consultar información sobre un empleado, pero las bases de datos relacionales también añaden la potencia de consultas complejas. Las consultas complejas son solicitudes para mostrar tipos específicos de información, o bien mostrarlos en su estado natural o crear un informe de la utilización de los datos. Por ejemplo, si había una base de datos de empleados que incluye cuadros como el salario y la descripción del trabajo, puede ejecutar una consulta de empleos que pagan más de una cierta cantidad. No importa qué tipo de información se almacene en su base de datos, las consultas pueden ser creadas usando SQL para ayudar a responder a preguntas importantes. ALMACENAR UNA BASE DE DATOS Las Bases de datos pueden ser muy pequeñas (menos de 1 MB) o muy grandes y complicadas (como en muchos terabytes de datos del gobierno), sin embargo, todas las bases de datos normalmente se almacenan y ubican en el disco duro u otro tipo de dispositivos de almacenamiento y se accede a través del ordenador. Grandes bases de datos pueden requerir servidores en distintos lugares y, sin embargo, muchas pequeñas bases de datos pueden encajar fácilmente como archivos ubicados en el disco duro del equipo. ARQUITECTURA DE UNA BASE DE DATOS Existen tres características importantes en las bases de datos, entre ellas la separación entre los programas de aplicación y los datos, el manejo de múltiples vistas por parte de los usuarios y el uso de catálogos para almacenar los esquemas de datos. En 1975, el comité ANSI-SPARC (American National Standard Institute – Standards Planning and Requirements Committee) propuso una arquitectura de tres niveles, mismo que resulta útil utilizar para mantener la independencia en la base de datos. Según (Gómez, 2007, p. 68) una base de datos se utiliza para cualquier tipo de datos, y está construida por tres niveles principales, que no varían por la visión del usuario, ni por el uso que este le dé. Nivel interno: es el nivel más bajo de abstracción, y define cómo se almacenan los datos en el soporte físico, así como los métodos de acceso. https://www.tecnologias-informacion.com/bigdata.html Nivel conceptual: es el nivel medio de abstracción. Se trata de la representaciónde los datos realizada por la organización, que recoge las vistas parciales de los requerimientos de los diferentes usuarios y las aplicaciones posibles. Se configura como visión organizativa total, e incluye la definición de datos y las relaciones entre ellos. Nivel externo: es el nivel de mayor abstracción. A este nivel corresponden las diferentes vistas parciales que tienen de la base de datos los diferentes usuarios. En cierto modo, es la parte del modelo conceptual a la que tienen acceso. Es de fundamental importancia señalar que el modelo de arquitectura permite establecer el principio de independencia de los datos, esta independencia puede ser lógica y física, por independencia lógica se entiende que los cambios en el esquema lógico no deben afectar a los esquemas externos que no utilicen datos modificados. Por independencia física se entiende que el esquema lógico no se va a ver afectado por cambios realizados en el esquema interno, correspondientes a modos de acceso, etc. La independencia lógica es útil si se requiere ampliar o reducir la base de datos, y la independencia física se utiliza sólo en la separación entre las aplicaciones y las estructuras físicas de almacenamiento. Por otro lado, (Estrada, 2005, p. 49) menciona lo siguiente: En el nivel interno se describe la estructura física de la base de datos mediante un esquema interno. Este se especifica mediante un modelo físico y describe todos los detalles para el almacenamiento de la base de datos, así como los métodos de acceso. En el nivel conceptual se describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios, mediante un esquema conceptual. Este esquema oculta los detalles de las estructuras de almacenamiento y se concentra en describir las propiedades de la base de datos. En el nivel externo se describen varios esquemas externos o vistas de usuario. Cada esquema externo describe la parte de la base de datos que interesa a un grupo determinado de usuarios y oculta a ese grupo el resto de la base de datos. En este nivel se puede utilizar un modelo conceptual o un modelo lógico para especificar los esquemas. BASES DE DATOS CIENTÍFICAS DE LIBRE ACCESO Banco Mundial Acceso abierto y gratuito a datos sobre desarrollo de los países en todo el mundo. Comisión Nacional de Energía Nuclear Portal de acceso a la Comisión Nacional de Energía Nuclear del Brasil con acceso a más de 4000 revistas científicas. DOAJ El DOAJ (Directory of Open Access Journals) es una base de datos libre de revistas que cubre diarios científicos y de estudiante que contiene texto completo y de calidad en varias áreas del conocimiento. Se encuentran disponibles 128.585 artículos. Google Académico Es un buscador de Google especializado en libros, cursos en línea, artículos de revistas científicas, enfocado en el mundo académico, y soportado por una base de datos http://datos.bancomundial.org/ https://portalnuclear.cnen.gov.br/livre/Inicial.asp http://doaj.org/ http://scholar.google.es/ disponible libremente en Internet que almacena un amplio conjunto de trabajos de investigación científica de distintas disciplinas. Hinari Hinari facilita el acceso a una de las más extensas colecciones de literatura biomédica y de salud a los países en vías de desarrollo. Casi 3800 revistas están disponibles para instituciones de salud en 113 países, beneficiando muchos miles de trabajadores e investigadores en salud contribuyendo así a una mejor salud mundial. Hindawi Hindawi es una editorial académica de rápido crecimiento con 438 revistas de acceso abierto revisadas por pares que abarca una amplia gama de disciplinas académicas. La Gaceta Es un portal digital de RSME (Real Sociedad Matemática Española), ofrece diferentes contenidos, que pueden ser artículos de educación matemática, problemas de las olimpiadas, historia de las matemáticas. OARE http://www.who.int/hinari/eligibility/2011_January_free_content/en/ http://www.hindawi.com/ http://www.rsme.es/gacetadigital/ http://www.unep.org/oare/ Permite a los países en vías de desarrollo acceder a una de las colecciones más grandes de investigaciones en las ciencias ambientales del mundo. Más de 1,300 revistas científicas, propiedad de más de 340 prestigiosas casas editoriales y asociaciones académicas y científicas. Oxford Journal Oxford Journals realiza la publicación de revistas con acceso abierto a texto completo con más de 100 revistas procedentes de todas las áreas temáticas como ciencias económicas, humanidades, leyes, Ciencias de la vida, matemáticas y física, medicina, ciencias sociales. PQDT OPEN PQDT abierto proporciona texto completo de tesis de forma abierta y gratuita. Puede localizar rápidamente y fácilmente disertaciones y tesis relevantes para su disciplina, y ver el texto completo en formato PDF. Plant Cell & Plant Physiology Es una recopilación de artículos especializados en áreas como: fisiología, bioquímica, biología celular y molecular, genética, biofísica, biología ambiental, desarrollo y evolución de las plantas. SciELO http://oxfordjournals.org/en/ http://pqdtopen.proquest.com/search.html http://www.plantcell.org/ SciELO (Scientific Electronic Library Online): Es una biblioteca electrónica que abarca una colección de revistas científicas en todas las áreas del conocimiento. Además tiene acceso a revistas en el área de la salud y tienen enlaces a las bases de datos LILACS y MEDLINE. SNI El Sistema Nacional de Información (SNI), es coordinado por la Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo (Senplades) y constituye el conjunto organizado de elementos que permiten la interacción de actores con el objeto de acceder, recoger, almacenar y transformar datos en información relevante para la planificación del desarrollo y las finanzas públicas. World Book Fair Abarca una gama de colecciones de investigaciones académicas en diversas áreas del conocimiento como Agricultura, Biología, Química, Comercio, Economía, Educación, Finanzas, Matemáticas, Medicina, Ciencias Navales, Física, Estadísticas, Tecnología, con un aproximado de 1’182,369 libros. ENCICLOPEDIA http://www.scielo.org/php/index.php http://sni.gob.ec/inicio http://worldebookfair.com/ Esta es una editorial global de publicaciones digitales para la educación que provee información oportuna, relevante y confiable, así como productos didácticos utilizados en las escuelas, universidades, hogares, bibliotecas y centros de trabajo en todo el mundo. Estos productos son creados por un equipo editorial altamente calificado: académicos, educadores y especialistas. Bibliografía Sánchez, J. (2004). Principios sobre base de datos relacionales . En J. Sanchez, Principios sobre base de datos relacionales (pág. 327). Troche Clavijo, Ä. (marzo de 2014). Scielo. Obtenido de Scielo: http://www.scielo.org.bo/pdf/rfer/v7n7/v7n7_a05.pdf?fbclid=IwAR023S623pP OEVTq0ihSaylb05dblWrK5KJ1e-SCXHkjIcsgWeYtXsAa_mU Zepeda Sánchez, L. Z. (2008). dialnet. Obtenido de dialnet: https://dialnet.unirioja.es/servlet/dctes?codigo=18136 M,Oliver, Y. (s.f.). enciclonet.03. Obtenido de enciclonet.03: http://www.enciclonet.com/articulo/base-de-datos/ Maestro, Y. (s.f.). enciclonet. Obtenido de enciclonet: http://www.enciclonet.com/articulo/base-de-datos/ Quiroz, J. (2003). El modelo relacional de base de datos. boletin de revista informatica, 61. 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