Concept">
Tema 12
Tema 12
Tema 12
3º INGENIERÍA EN INFORMÁTICA
Tema 12.
Diseño Conceptual
1.- Introducción.
5.- Ejemplos.
Definiciones Iniciales
- Un Modelo de Datos se conforma de una serie
de conceptos que se utilizan para describir un
conjunto de datos y sus operaciones.
Modelo
Reglas de
Estructuración
Estructura de
Esquema
la Realidad
Reglas de
Verificación
Realidad en
Caso
un Instante
2
INTRODUCCIÓN
3
ABSTRACCIONES DEL DISEÑO CONCEP.
Presentación
- La abstracción es un proceso mental que se
aplica al seleccionar algunas características y
propiedades de un conjunto de objetos y
excluir otras no pertinentes.
- Abstracción de Clasificación.
- Abstracción de Agregación.
- Abstracción de Generalización.
4
ABSTRACCIONES DEL DISEÑO CONCEP.
Abstracción de Clasificación
- El objetivo de esta abstracción es clasificar los
objetos de la realidad caracterizados por
propiedades comunes.
MES
5
ABSTRACCIONES DEL DISEÑO CONCEP.
Abstracción de Agregación
- Mediante esta abstracción se definen
nuevas clases a partir del conjunto de clases
asociadas a las partes que la componen.
SE_IMPARTE
PERSONA EDIFICIO
PERSONA
Agreg.
Clasific.
6
ABSTRACCIONES DEL DISEÑO CONCEP.
Abstracción de Generalización
- La abstracción de generalización permite
definir una relación de subconjunto entre dos
o más clases.
PERSONA
HOMBRE MUJER
SITUACION_MILITAR
7
ABSTRACCIONES DEL DISEÑO CONCEP.
e1 e1
p1 p1
e2 e2
p2 p2
e3 e3
p3 p3
e4 e4
8
ABSTRACCIONES DEL DISEÑO CONCEP.
9
ABSTRACCIONES DEL DISEÑO CONCEP.
- Uno a Uno.
- Muchos a Uno.
- Uno a Muchos.
- Muchos a Muchos.
10
ABSTRACCIONES DEL DISEÑO CONCEP.
11
ABSTRACCIONES DEL DISEÑO CONCEP.
Propiedades de la Generalización
- La definición de generalización permite definir
una clase que engloba un conjunto de clases,
pero falta saber el modo en el que las clases-
hoja se relacionan con la clase genérica.
BR
BR
MUJER
M
M
HO
HO
EMPLEADO
Total y Exclusiva Parcial y Superpuesta
VEHICULO JUGADOR
BICICLETA
JUGADOR
COCHE
DE TENIS
JUGADOR
DE FUTBOL
Parcial y Exclusiva Total y Superpuesta
12
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Comentarios Iniciales
- El modelo Entidad/Relación fue introducido
por Peter Chen en 1976.
13
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Entidades
- Una entidad representa una clase de objetos
de la realidad.
Interrelaciones
- Una interrelación define una agregación entre
las clases del modelo.
14
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
(1, 1) (0,n)
PERSONA vive_en CIUDAD
(0, n)
DIA
DIRECTOR_DE
(0, n)
EMPLEADO dirige
(0, 1)
SUBORDINADO_A
(0, 1) (1, 1)
PEDIDO embarque TARJ_EMBAR
15
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Atributos
- Los atributos permiten caracterizar tanto las
entidades como las interrelaciones.
- La cardinalidad máxima,
16
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Ejemplo de Atributos
fecha_nacim
(0, 1) (0,n)
nacida_en
17
nombre nombre
num_seg_soc (1, 1) (0,n) altitud
PERSONA vive_en CIUDAD
profesión num_habit
título
(0, n) cambio_domicilio
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Jerarquía de Generalización
- Si E es una generalización de las entidades E1,
E2, . . . , En entonces los objetos de cada Ei son
también objetos de E.
Subconjuntos
- Es un caso particular de generalización donde
sólo aparece una entidad subconjunto.
18
Ejemplo de Jerarquía de Generalización
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
PERSONA
(t, e) (p, e)
HOMBRE MUJER DIRECTOR SECRETARIA EMPLEADO
19
(t, s) (p, s)
DIRECTOR DIRECTOR EMPLEADO EMPLEADO
PROGRAM. DE PUBLIC.
TECNICO ADMINISTR. DE VENTAS
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
nombre nombre
dirección HOMBRE MUJER dirección
sit_militar apell_solt
dirección
PERSONA sit_militar (0, 1)
apell_solt (0,1)
nombre
PERSONA
dirección
20
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Atributos Compuestos
- Los atributos compuestos están definidos por
grupos de atributos afines.
21
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Identificadores
- Un identificador es un conjunto de atributos y
entidades que permiten determinar de modo
único los casos de una entidad.
donde
n≥ 0 , m≥0 , n + m ≥ 1.
22
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Identificadores
- Una entidad puede tener varios conjuntos de
atributos y entidades que identifiquen de
modo único a sus componentes. es decir,
pueden aparecer identificadores alternativos.
23
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Ejemplos de Identificadores
PERSONA num_seg_social
nombre
PERSONA fecha_nacim
nom_padre
ciudad_resid
identif_de_persona
EMPLEADO num_empl_por_depart
(1, 1)
trabaja_en
(1,n)
DEPARTAM.
CABECERA PRODUCTO
PEDIDO
de para
número DETALLE
línea PEDIDO
B
24
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
calle nombre
ciudad (1, n) num_seg_social
Ejemplo Completo
25
HOMBRE MUJER DIRECTOR SECRETARIA EMPLEADO MILITAR
núm_ID
división
sit_militar apell_solt sub_título num_empl rango
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Ejemplo Completo
Esquema : PERSONAL
Entidad : PERSONA
Atributos : nombre : texto ( 20 )
num_seg_soc : texto ( 12 )
profesión : texto ( 20 )
(0, n) título : texto ( 20 )
Atributos compuestos : (1, n) DIRECC. de
calle : texto ( 30 )
ciudad : texto ( 20 )
(0, 1) cod_postal : texto ( 5 )
provincia : texto ( 2 )
pais : texto ( 20 )
identificadores : num_seg_soc
Entidad : HOMBRE
Atributos : sit_militar : texto ( 20 )
Entidad : MUJER
Atributos : apell_solt : texto ( 20 )
Entidad : DIRECTOR
Entidad : SECRETARIA
Atributos : sub_título : enum [MECAN., ARCHIV]
Entidad : EMPLEADO
Atributos : num_empl : entero
Identificadores : num_empl
Entidad : MILITAR
Atributos : rango : texto ( 20 )
división : texto ( 10 )
num_ID : entero
Identificadores : división, num_ID
Generalización : SEXO
Padre : PERSONA
Hijos : HOMBRE, MUJER
Generalización (p, e) : TIPO_TRABAJO
Padre : PERSONA
Hijos : DIRECTOR, SECRETARIA, EMPLEADO
Subconjunto : MILITAR de PERSONA
26
MODELO ENTIDAD/RELACIÓN
Mecanismos de Abstracción
- A continuación, se describe cómo aparecen
las abstracciones descritas en este modelo.
(1, n) (1, n)
DIA fiesta AÑO
(t, e)
27
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Planteamiento Inicial
- La creación de un esquema en el modelo
entidad/relación es un proceso incremental
que se va refinando poco a poco.
- Estrategia Ascendente.
- Estrategia Descendente.
- Estrategia Centrífuga.
- Estrategia Mixta.
28
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
29
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Ejemplo de Transformación
en
PROVINCIA
CIUDAD
LUGAR en
PROVINCIA
30
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Primitivas Descendentes
- Estas primitivas se asocian al concepto de
refinamiento de conceptos.
31
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Primitivas Descendentes
CIUDAD
LUGAR en
PROVINCIA
PERSONA
PERSONA
HOMBRE MUJER
PERSONA PERSONA
CIUDAD CIUDAD
32
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Primitivas Descendentes
EMPLEADO
EMPLEADO trab_con
trab_en DIRECTOR
DEPART. jefe_de
DEPARTAM.
nombre
PERSONA PERSONA sexo
edad
calle
número
PERSONA PERSONA DIRECC. ciudad
provincia
cod_postal
dia
fecha FECHA mes
año
estado_de_salud
datos_de_salud
última_vacunación
33
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Primitivas Descendentes
- Las principales propiedades de las primitivas
descendentes son,
(1,1) (1,n)
PERSONA empl_en PROYECTO
(1,1) (1,1)
dirige
PERSONA PROYECTO
trab_en
(1,1) (1,n)
34
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Primitivas Ascendentes
- Mediante la utilización de estas primitivas se
introducen conceptos y propiedades que no
habían sido considerados con anterioridad.
35
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
PERSONA PERSONA
vive_en
LUGAR LUGAR
PERSONA
EMPLEADO DIRECTOR
EMPLEADO DIRECTOR
nombre
PERSONA sexo
nombre edad
sexo ciudad
edad provincia ciudad
LUGAR
provincia
calle calle
número número
PERSONA ciudad PERSONA DIRECC. ciudad
provincia provincia
cod_postal cod_postal
36
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
trab_en COMPAÑIA
PERSONA
trab_en COMPAÑIA
37
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
38
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
en
DIVISION de EJERCITO
39
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Estrategias de Diseño
- En función del tipo de primitivas utilizada, se
definen cuatro metodologías,
(1, 1) (1,n)
nacida_en
edad
estatura (1, 1) (1,n) nombre
PERSONA vive_en LUGAR
apellido habitantes
nombre
num_años
(1, 1)
sit_militar apell_solt continente
en
(1, n)
nombre PROVINCIA
40
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Estrategia Descendente
- Sólo se aplican primitivas de refinamiento, por
lo que se van generando nuevos conceptos
con la aplicación de cada primitiva.
Primer plano
de refinamiento
Plano de
refinamiento
genérico
Plano de
refinamiento
final
41
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Estrategia Descendente
DATOS
DEMOGR.
nacida_en
42
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Estrategia Ascendente
- A partir de los conceptos elementales que
aparecen en los requerimientos, se forman
conceptos más complejos.
43
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Estrategia Ascendente
edad_hombre edad_mujer
estatura_hombre sit_militar apell_soltestatura_mujer
apellido_hombre apellido_mujer
nombre_hombre nombre_mujer
nombre_pais_extr continente nombre_ciud_nac
habitantes_pais_extr habitantes_ciud_nac
nombre_provincia
edad edad
estatura estatura
HOMBRE MUJER
apellido apellido
nombre nombre
sit_militar apell_solt nombre PROVINCIA
nombre nombre
PAIS_EXTR CIUD_NAC
habitantes habitantes
continente
PERSONA
edad edad
estat estat
HOMBRE MUJER LUGAR
apell apell
nomb nomb
sit_militar apell_solt
nombre nombre
nombre PROVINCIA habit PAIS_EXTR CIUD_NAC habit
continente
44
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Estrategia Centrífuga
- Se selecciona el concepto más importante, y
luego se extiende el esquema como una
mancha de aceite.
45
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
(1, 1) (1,n)
nacida_en
edad
Estrategia Centrífuga
46
HOMBRE MUJER PAIS_EXTR CIUD_NAC
(1, 1)
sit_militar apell_solt continente
en
(1, n)
nombre PROVINCIA
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Estrategia Mixta
- Aprovecha las ventajas de las estrategias
ascendente y descendente, particionando de
modo controlado los requerimientos.
47
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Estrategia Mixta
edad
estatura
PERSONA
apellido
nombre
HOMBRE MUJER
sit_militar apell_solt
nombre
LUGAR
habitantes
PAIS_EXTR CIUD_NAC
(1, 1)
continente
en
(1, n)
nombre PROVINCIA
48
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Comparación de Estrategias
49
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
Comparación de Estrategias
- Aparecen ciertas cuestiones que deben ser
resueltas.
50
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
- Generalización o Atributo.
51
METODOL. PARA EL DISEÑO CONCEP.
edad
PERSONA
apellido en
ciud_nac
CIUDAD
edad
PERSONA
apellido
sexo
edad
PERSONA
apellido
HOMBRE MUJER num_embar
(0, 1)
num_embar
calle calle
número número
PERSONA ciudad PERSONA DIRECC. ciudad
provincia provincia
cod_postal
cod_postal
52
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
Cualidades de un Esquema
- Compleción. Un esquema es completo si
representa las características pertinentes del
dominio de la aplicación.
53
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
Cualidades de un Esquema
- Minimalidad. Un esquema es mínimo si todos
los aspectos de los requerimientos aparecen
una sola vez.
54
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
trabaja_en trabaja_en
(1, n) (1, n)
código código
PROYECTO PROYECTO
director director
num_empl
enseña
INSTRUCT CURSO
enseña
ASISTENTE califica
ASISTENTE califica
55
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
A_C A A_E
A_D
C D E
B_D
B_C B B_E
A B
C D E
56
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
Cualidades de un Esquema
- Autoexplicación. Un esquema se explica a si
mismo cuando puede representar la mayoría
de propiedades mediante el modelo
conceptual, evitando otros formalismos.
PROFESOR PROFESOR
57
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
Transformaciones de Esquemas
- Las Transformaciones de Esquemas se aplican
sobre un esquema inicial y generan un nuevo
esquema.
58
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
nacio
(0,n)
nombre
CIUDAD
provincia
nombre
ciud_nac apellido
PERSONA
prov_nac edad
HOMBRE MUJER
sit_militar
59
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
Transformaciones de Minimalidad
- Puede aparecer cierta redundancia en el
esquema, porque ésta aparezca en los
requerimientos o se produzca al fundir
esquemas en la estrategia ascendente.
60
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
dirig_por dirig_por
(1,n) (1,n)
telef1 telef
(1,1) (1,1)
(1,n)
TELEFONO TELEFONO
EMPLEADO
(1,1)
(1,1)
trab_con
(1,n)
DIRECTOR trab_en
(1,n)
controla
(1,1)
(1,n)
DEPARTAM
61
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
trabaja_en trabaja_en
(1, n) (1, n)
código código
PROYECTO PROYECTO
director director
num_empl
ANALISTA ANALISTA
62
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
Transformaciones de Expresividad y
Autoexplicación
- Eliminación de Jerarquías de Generalización.
Se produce cuando en el proceso de diseño
se generen generalizaciones tales que las
entidades subconjuntos no posean ninguna
característica específica.
63
CÓMO MEJORAR LA CALIDAD DE UN
ESQUEMA
nombre
apellido (1,1) (1,n)
PERSONA nacio_en CIUDAD nombre
edad
nº_seg_soc
nombre
apellido
PERSONA ciudad_nac
edad
nº_seg_soc
tipo
nombre (0,1) (1,1) matricula
EMPLEADO conduce COCHE
num_empl año
nombre
EMPLEADO
num_empl
tipo
(1,1) (1,1) matricula
CONDUCT conduce COCHE
año
64