Gestión de datos - FRCU - Universidad Tecnológica Nacional

Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional C. del Uruguay
Planificación de Cátedra Gestión de Datos 2012
Planificación de Cátedra
Gestión de datos – Primer cuatrimestre 2012
Objetivos
Objetivo
Valorar la importancia del diseño conceptual de
bases de datos en el marco del diseño de un
sistema de información.
Tiempo
(semanas)
Actividades y Metodologías
Nivel de
Profundidad
4
Trabajos prácticos,
Formación de
resolución de problemas.
Conceptos
Comprender los conceptos básicos de la Teoría
Relacional
3
Trabajos prácticos,
Formación de
resolución de problemas.
Conceptos
Adquirir un manejo fluido de lenguajes de consulta
de bases de datos, ya sea basados en la teoría
relacional o en la tecnología de objetos
4
Trabajos prácticos,
prácticas de laboratorio.
Conceptual
Estar al tanto de las técnicas utilizadas para la
implementación de sistemas de gestión de bases
de datos
2
Resolución de
problemas.
Informativo
Conocer las tendencias futuras en el desarrollo
del campo de las bases de datos
2
Seminario y simposio.
Informativo
Conocer y aplicar técnicas para desarrollar
modelos conceptuales de datos.
Los objetivos en el marco de la carrera y como futuro profesional son:
•
•
Conocer las incumbencias que puede llegar a tener como futuro profesional de sistemas en
relación a la administración de datos en general y de bases de datos en particular.
Adquirir los fundamentos básicos de los diferentes modelos de datos y sus posibles aplicaciones.
Programa sintético
Archivos: organizaciones. Procesamiento básico. Bases de Datos: componentes. Modelos conceptuales
(Ej.: Entidad/Relación, Orientado a Objetos, etc.). Seguridad y privacidad. Modelos Lenguajes de
consultas.
Programa analítico
Unidad 1: Introducción a los sistemas de bases de datos
Concepto de Base de Datos. Propósito de los sistemas de bases de datos. Beneficios respecto de otras
técnicas. Independencia de datos. Integridad. Arquitectura de un sistema de bases de datos: nivel
externo, nivel conceptual, nivel interno.
Unidad 2: Modelo conceptual de datos
Propósito del modelado conceptual de datos. Técnicas: Diagrama entidad/relación. Entidades. Atributos.
Relaciones. UML: Diagrama de Clases.
Unidad 3: Modelo Relacional
Concepto de modelo de datos. Dominios. Relaciones. Atributos. Reglas de integridad. Claves. Obtención
de un esquema relacional a partir de un diagrama Entidad/Relación. Dependencias funcionales. Formas
normales. Normalización.
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Planificación de Cátedra Gestión de Datos 2012
Unidad 4: Operaciones en el modelo relacional
Álgebra relacional. Operadores tradicionales. Otros operadores. Operadores de actualización.
Comparaciones Relacionales. Cálculo relacional. Lenguaje comercial de consultas a bases de datos:
SQL. Operaciones básicas. Operaciones de actualización. Uso de SQL en el entorno de otro lenguaje de
programación.
Unidad 5: Protección de datos
Recuperación de información: transacciones, recuperación de transacciones, las propiedades "ACID".
Concurrencia: problemas de concurrencia, bloqueo, abrazo mortal, seriabilidad, protocolos de bloqueo.
Seguridad: control de accesos, encriptación de datos, control de accesos, protección de datos
individuales en consultas estadísticas. Integridad: reglas de integridad, reglas de estado y de transición.
Técnicas en SQL para la protección de datos.
Unidad 6: Aspectos de la implementación de un sistema administrador de bases de datos
Nivel interno de una base de datos: representación de tablas, índices, métodos de acceso, hashing, árbol
B. Optimización: necesidad, tipos de optimizadores. Bases de datos distribuídas: ventajas, objetivos,
problemas, replicación, sistemas cliente/servidor.
Unidad 7: Otros modelos de datos
Distintos modelos de datos, modelo en red, modelo jerárquico, modelo orientado a objetos. Enfoque
mixto (object-relational).
Metodología de enseñanza-aprendizaje
La enseñanza es una combinación de estrategias como la técnica de resolución de problemas, técnicas
de grupo: talleres grupales, seminarios, simposios, prácticas en laboratorio.
Evaluación continua
La evaluación se basará en la observación de las actitudes del alumno en cuanto a la participación en la
clase, el trabajo dentro del grupo y el interés que manifieste en los temas desarrollados en la materia.
Otro aspecto de la evaluación será la presentación de la resolución, dentro de los plazos establecidos,
de los trabajos prácticos que indique la cátedra.
Asimismo los alumnos deberán aprobar tres exámenes escritos: dos parciales y una instancia
globalizadora, o bien sus respectivos recuperatorios.
Requisitos para regularizar la asignatura.
a) Cumplir con todos los requisitos establecidos por la Universidad y por la Facultad.
b) Haber entregado en tiempo y forma y aprobado todos los trabajos prácticos solicitados por la cátedra
con una nota promedio de cuatro puntos o más.
c) Haber obtenido una evaluación conceptual del docente de cuatro puntos o más.
d) Haber aprobado los tres exámenes escritos, o en su defecto el recuperatorio respectivo con una nota
igual o superior a cuatro puntos.
Requisitos para promocionar la asignatura en forma directa
a) Cumplir con todos los requisitos de la Universidad y la Facultad para la promoción directa de
asignaturas.
b) Haber regularizado la materia de acuerdo a los requisitos de la cátedra.
c) Haber entregado en tiempo y forma y aprobado todos los trabajos prácticos solicitados por la cátedra
con una nota promedio de siete puntos o más.
d) Haber aprobado la instancia globalizadora o su recuperatorio con una calificación de siete o superior.
e) Haber aprobado los dos exámenes parciales, obteniendo una nota promedio de siete o superior.
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Planificación de Cátedra Gestión de Datos 2012
Integración con otras materias
Integración vertical
Uno de los ejes principales de esta materia es el conocimiento y la aplicación de lenguajes
especialmente diseñados para realizar consultas a bases de datos. Resulta por ello fundamental la
aplicación de los conocimientos adquiridos en Algoritmos y estructuras de datos, Sintaxis y
semántica de lenguajes y Paradigmas de programación. Asimismo, las estructuras fundamentales
en las que se basa la organización interna de los sistemas de bases de datos (primordialmente árboles),
se estudian en la materia Matemática Discreta.
Otro eje fundamental de la materia es el diseño conceptual de bases de datos. Para abordar este tema,
resulta imprescindible aplicar las técnicas adquiridas al cursar la materia Análisis de sistemas.
Por otro lado, los temas referidos a la administración de bases de datos, que se ven en esta materia
resultan de utilidad para la materia de cuarto año Administración de recursos.
La materia en su totalidad brinda los fundamentos y conocimientos para la materia de cuarto año Gestión
Avanzada de Datos.
Integración horizontal
El diseño del sistema de base de datos representa una actividad fundamental dentro del marco del
diseño de un sistema de información. Por ello, esta materia aporta conceptos y herramientas de suma
utilidad para la materia Diseño de sistemas.
Cronograma de clases
Semana
1
2y3
4y5
6a8
9 y 10
Temas
Unidad 1: Introducción a los sistemas de bases de datos
Concepto de Base de Datos. Propósito de los sistemas de bases de datos. Beneficios
respecto de otras técnicas. Independencia de datos. Integridad. Arquitectura de un sistema
de bases de datos: nivel externo, nivel conceptual, nivel interno.
Unidad 2: Modelo conceptual de datos
Propósito del modelado conceptual de datos. Técnicas: Diagrama Entidad/Relación,
Entidades, Atributos y Relaciones. UML – Diagrama de clases.
Unidad 3: Modelo Relacional
Dominios. Relaciones. Atributos. Reglas de integridad. Claves. Obtención de un esquema
relacional a partir de un diagrama Entidad/Relación. Dependencias funcionales. Formas
normales. Normalización.
Unidad 4: Operaciones en el modelo relacional
Álgebra relacional. Operadores tradicionales. Otros operadores. Operadores de
actualización.
Comparaciones Relacionales. Cálculo relacional. Lenguaje comercial de consultas a bases
de datos: SQL. Operaciones básicas. Operaciones de actualización.
Unidad 5: Protección de datos
Recuperación de información: transacciones, recuperación de transacciones, las
propiedades "ACID".
Concurrencia: problemas de concurrencia, bloqueo, abrazo mortal, seriabilidad, protocolos
de bloqueo. Seguridad: control de accesos, encriptación de datos, control de accesos,
protección de datos individuales en consultas estadísticas. Integridad: reglas de integridad,
reglas de estado y de transición. Técnicas en SQL para la protección de datos.
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Planificación de Cátedra Gestión de Datos 2012
11 a 12
Unidad 6: Aspectos de la implementación de un sistema administrador de bases de
datos.
Nivel interno de una base de datos: representación de tablas, índices, métodos de acceso,
hashing, árbol B. Optimización: necesidad, tipos de optimizadores. Bases de datos
distribuidas: ventajas, objetivos, problemas, replicación, sistemas cliente/servidor.
Unidad 7: Otros Modelos de Datos
13 y 14
Concepto de modelo de datos. Distintos modelos de datos, modelo en red, modelo
jerárquico, orientado a objetos y objeto relacional.
16
Instancia de integración.
Semana Temas
Fechas probables de examenes
•
•
•
•
•
Primer Parcial: lunes 23 de abril de 2012
Recuperatorio Primer Parcial lunes 7 de mayo de 2012
Segundo Parcial: lunes 21 de mayo de 2012
Recuperatorio Segundo Parcial: lunes 4 de junio de 2012
Globalizador: jueves 21 de junio de 2012
Bibliografía
•
•
•
•
•
•
•
Carlo Batini, Stefano Ceri y Shamkant B. Navathe, "Diseño conceptual de bases de datos, un
enfoque de entidades-interrelaciones", Addison-Wesley/Díaz de Santos (1994) ISBN 0-20160120-6
Mary E. S. Loomis, "Object Databases, the essentials", Addison-Wesley (1995) ISBN 0-20156341-X
Jeffrey D. Ullman y Jennifer Widom, "Introduccion a los Sistemas de Bases de Datos", Prentice
Hall (1999) ISBN 970-17-0256-5
G. Booch, J. Rumbaugh, I. Jacobson, “El lenguaje unificado de modelado”, Addison Wesley,
ISBN 9-78847829028-4
Hector García-Molina, Jeffrey D. Ullman, Jennifer Widom, “Database System Implementation”,
Prentice Hall (2000), ISBN 0130402648
C. J. Date, "Introducción a los Sistemas de Bases de Datos" séptima edición, Prentice Hall
(2001) ISBN 968-444-419-2
Ramez A. Elmasri, Shamkant B. Navathe, “Fundamentos de Sistemas de Bases de Datos”,
Addison Wesley – Pearson (2003) ISBN 978-8478290512
Recursos Didácticos
Se ha puesto sumo cuidado en que todo el software necesario para cursar esta cátedra pueda obtenerse
y usarse en forma gratuita en el ámbito académico. De esta forma se evita que la Facultad por un lado, y
los alumnos por otro deban realizar erogación alguna para la adquisición de licencias de software, o lo
que es peor, recurrir al uso de copias ilegales.
También se utilizan en algunas clases proyección de presentaciones, facilitando de esta manera la
rápida visualización de ejemplos complejos y el alumno se enfoque en los conceptos o problemas
presentados. Se utiliza con frecuencia el laboratorio donde se utilizan las computadoras en forma grupal
para resolver guías de ejercicios.
El software a utilizar será el siguiente.
Free Pascal
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URL
Autor /
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Uso en la cátedra
Costo
Código fuente
disponible
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Observaciones
WinRDBI
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Uso en la cátedra
Costo
Código fuente
disponible
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Observaciones
Amzi! Prolog
URL
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Propietario
Descripción
http://www.freepascal.org
Bérczi Gábor, Pierre Muller y Peter Vreman
Compilador de lenguaje Pascal.
La herramienta educativa WinRDBI (Windows Relational DataBase
Interpreter) es un componente integral de la enseñanza de bases
de datos en la Universidad del
Estado de Arizona, la misma proporciona un medio eficaz para la
comprensión de los siguientes lenguajes para bases de datos
relacionales:
• Algebra Relacional
• Cálculo relacional de dominios
• Cálculo relacional de tuplas
• SQL
Realizar prácticas de acceso a archivos. Opcionalmente puede ser
utilizado por los alumnos para programar aplicaciones que accedan
a sistemas de bases de datos relacionales.
Gratuito
Si
GNU Public Licence
http://www.eas.asu.edu/~winrdbi/
Chien-Ho Ho, Ana Hun, Changguan Fan, y Sarah Simons, con Ariela
Sterns, y otros. Universidad del Estado de Arizona
La herramienta educativa WinRDBI (Windows Relational DataBase
Interpreter) es un componente integral de la enseñanza de bases
de datos en la Universidad del
Estado de Arizona, la misma proporciona un medio eficaz para la
comprensión de los siguientes lenguajes para bases de datos
relacionales:
• Algebra Relacional
• Cálculo relacional de dominios
• Cálculo relacional de tuplas
• SQL
Realizar prácticas de álgebra relacional, cálculo relacional y SQL
Gratuito en el ámbito académico
No
Propietaria
Libre uso académico
http://www.amzi.com/
Amzi! inc. 5861 Greentree Road Lebanon, OH 45036 U.S.A.
Amzi! Provee servicios basados en reglas para C, C++, Java,
servidores web,
Delphi, Visual Basic, PowerBuilder, Access, Excel, y muchas otras
herramientas.
La integración se realiza a través de la API "Logic Server", la cual
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Uso en la cátedra
Costo
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disponible
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Observaciones
J2SE SDK
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Propietario
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Uso en la cátedra
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disponible
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Observaciones
PostgreSQL
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Propietario
Descripción
Uso en la cátedra
Costo
Código fuente
disponible
Licencia
Observaciones
permite acceder a una base de reglas lógicas con la misma
facilidad con la que hoy en día se accede a una base de datos. Esto
hace posible la utilización de programación basada en reglas en
cualquier lugar que sea necesario.
Este software es necesario ya que es utilizado como Back-end por
la herramienta WinRDBI
Gratuito en el ámbito académico.
No
Propietaria
Libre uso y distribución en aplicaciones no comerciales, no
gubernamentales.
http://java.sun.com/j2se/
Sun Microsystems Inc. 901 San Antonio Road Palo Alto, CA 94303
USA
Herramientas de programación para la plataforma Java
Este software es necesario ya que es utilizado como front-end por
la herramienta WinRDBI Con este software también es posible
demostrar cómo se realiza el acceso a bases de datos a través de
un lenguaje de programación determinado, en este caso, Java
Gratuito
Parcialmente
Propietaria
http://www.postgresql.org/
Marc G. Fournier y otros
PostgreSQL es una sistema gestor de bases de datos relacional. El
mismo soporta prácticamente todas las constucciones de SQL,
incluyendo subselects, transacciones, reglas de integridad, además
de tipos y funciones definidos por el usuario.
Prácticas de programación con SQL. Transacciones. Seguridad.
Bases de datos espaciales/GIS.
Gratuito
Si
BSD
J2SE SDK
Todos los paquetes de software mencionados con anterioridad poseen versiones tanto para
Linux como para Windows, con lo cual cada alumno podrá trabajar en cualquiera de estos
sistemas operativos.
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