SUMMARY AND CONCLUSION 59

1.10.1 Mapa conceptual del capítulo

1.10.2 Autoevaluación

Contenido

2.1 Introducción 26 2.2 Álgebra relacional 41 2.3 Normalización 63 2.4 Origen de los datos 67 2.5 Las formas normales 69 2.6 Las estructuras 92 2.7 Un caso de estudio 99 2.8 Resumen 101 2.9 Contenido de la página Web de apoyo 101

Objetivos

Conocer los conceptos básicos del Modelo Relacional y los rela- cionados con la consistencia e integridad en una base de datos. Aplicar los operadores del Álge- bra y del Cálculo Relacional. Lograr el aprendizaje en la escri- tura de expresiones para relacio- nar datos. Conocer la normalización. • • • •

2.1 Introducción

Edgar “Ted” Frank Codd. (23 de agosto de 1923 - 18 de abril de 2003). Científco informático inglés conocido por sus aportes a la teoría de bases de datos relacionales.

Michael Stonebreaker. Científco especializado en la base de datos de investigación y desarrollo, reconocido por su colaboración en la creación de la mayoría de las bases de datos relacionales del mercado. Además, es fundador de Ingres, Cohera, StreamBase, Vertica, VoltDB, SciDB, entre otros.

El modelo de datos relacional —perteneciente al grupo de modelos de datos orientados a registros— es hoy el modelo de mayor uso y difusión en los distintos tipos de organizaciones, aunque con importantes cambios y adecuaciones realizados a través del tiempo.

El Dr. Edgar Frank Codd produjo —tras la publicación de uno de sus principales trabajos— el gran cambio en los modelos de datos existentes, en el cual expresaba conceptos que no perdieron su vigencia y que constituyen un pilar de conocimientos.

A partir de 1960, este matemático inglés —que emigró a EE. UU. para trabajar como investigador en IBM en 1949—, concentró su atención en la gestión de bases de datos.

Su amigo y reconocido escritor, Christopher Date —autor, entre otras, de la obra Introducción a los Sistemas de Bases de Datos— hace un tributo después de la muerte del Dr. Codd diciendo: “El Modelo Relacional es ampliamente reconocido como una de las grandes innovaciones del siglo xx”, y continúa: “El modelo relacional proporcionó un marco teórico en el que una variedad de problemas importantes po- drían ser atacados de una manera científca. Ted describió por primera vez su modelo en 1969 en un informe de investigación de IBM: “Derivability, Redundancy, and Consistency of Relations Stored in Large Data Banks” (IBM Research Informe RJ599 - 19 de agosto 1969).

En junio de 1970, el Dr. Codd publicó un paper —que es el más conocido— con el título A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks, que signifca: “Un modelo relacional de datos para grandes bancos de datos compartidos”. Uno de los objetivos centrales de este artículo se expresó de la siguiente manera: “Los futuros usuarios de los grandes bancos de datos deben ser protegidos de tener que saber cómo se organizan los datos en la máquina (la representación interna)”.

De su afrmación se podría interpretar que deseaba alejar a los usuarios del nivel físico; es decir: elevar el nivel de abstracción con el que debían interactuar los usua- rios y que no dependieran de los detalles técnicos para usar los datos almacenados. Por su parte, Date consideró que “Ted no solo inventó el modelo relacional en particular, él inventó el concepto de modelo de datos en general”. (Ver su paper Data Models in Database Management, ACM SIGMOD Record 1 1 , No. 2 February 1981).

El modelo relacional logró la adhesión inicial de otros expertos, porque apuntaba a resolver el problema de grandes bases de datos compartidas.

Un ejemplo claro es el trabajo de Michael Stonebraker, que puede visualizarse en el paper Retrospection on a Database System. En el cual se describe la historia de la implementación de Ingres, desde marzo de 1973, con la primera implementación en septiembre de 1975 y cómo continuaron. Dicho paper está disponible en:

http://ece.ut.ac.ir/classpages/f84/AdvancedDatabase/Paper/p225-stonebraker.pdf

2.1.1 Conceptos básicos en el modelo relacional

El concepto fundamental, en el Modelo Relacional, es que los datos se repre- sentan de una sola manera, en el nivel de abstracción que es visible al usuario, y es, específcamente, como una estructura tabular —conformada por flas y columnas— o como una tabla con valores.

Columnas

A esta estructura se la denomina formalmente relación aunque, en lo informal y en la práctica, se la conoce con el nombre de tabla. La diferencia está en el grado de abstracción ya que la relación cuenta con ciertas propiedades —que se verán más adelante— y la relación ya es la implementación, en la que no necesariamente se cumple con todas las propiedades de la relación, porque depende del diseño que se propone y que se implementa.

Los conceptos básicos que se utilizarán, a partir de este momento, son propios del modelo y se resumen en:

• Relación: no es más que una representación en dos dimensiones, o de doble entrada, constituida por flas, o tuplas y columnas o atributos. Es el concepto primitivo y fundamental del modelo. La relación debe cumplir con un conjunto de restricciones o propiedades que ya han sido mencionadas. Dentro del diseño de la base de datos, las relaciones representan a las entidades que se modelaron. Las entidades poseen atributos que las distinguen y cada uno de ellos está ligado a un dominio en particular.

• Fila o tupla: es un hecho en la relación que contiene datos de la realidad. Por ejemplo: los datos de un alumno en particular forman una tupla de la relación “Estudiantes”; los datos de un artículo pueden ser una tupla en una relación de la base de datos de una “Empresa de Ventas o Producción”, etcétera. La tu- pla en una relación es una colección ordenada de elementos diferentes. Cada tupla es también una única combinación de estos elementos; por ende, las tuplas no se repiten dentro de la misma relación.

Las ocurrencias de distintas instancias en la entidad, se refejan en distintas colecciones de elementos dentro de una relación y cada colección es una tupla. Podríamos decir que una instancia dentro de la entidad posee una tupla en la relación correspondiente.

• Cuerpo: al conjunto de tuplas de una relación se lo denomina cuerpo de la relación. El cuerpo de la relación "Estudiantes" tiene dos tuplas.

Relación Estudiantes