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Modelo Entidad Relación

Modelo Entidad Relación
Información sobre la plantilla
Concepto:Es una herramienta para el modelado de datos de un sistema de información. Estos modelos expresan entidades relevantes para un sistema de información así como sus interrelaciones y propiedades.
Modelo Entidad Relación. Un diagrama o modelo entidad-relación (a veces denominado por sus siglas E-R ("Entity relationship") o "DER" (Diagrama de Entidad Relación), es el modelo más utilizado para el diseño conceptual de bases de datos. Fue introducido por Peter Chen en 1976.

Características

El modelo entidad-relación está formado por un conjunto de conceptos que permiten describir la realidad, mediante un conjunto de representaciones gráficas y lingüísticas.

Originalmente, el modelo entidad-relación sólo incluía los conceptos de entidad, relación y atributo. Más tarde, se añadieron otros conceptos, como los atributos compuestos y las jerarquías de generalización, en lo que se ha denominado modelo entidad-relación extendido.

Conceptos fundamentales

Entidades

Entidad.jpg
Cualquier tipo de objeto o concepto sobre el que se recoge información: cosa, persona, concepto abstracto o suceso (por ejemplo: coches, casas, empleados, clientes, empresas, oficios, diseños de productos, conciertos, excursiones, etc). Las entidades se representan gráficamente mediante rectángulos, y su nombre aparece en el interior. Un nombre de entidad sólo puede aparecer una vez en el esquema conceptual.

Hay dos tipos de entidades: fuertes y débiles.

Atributos

Es una característica de interés o un hecho sobre una entidad o sobre una relación. Los atributos representan las propiedades básicas de las entidades y de las relaciones. Toda la información extensiva, es portada por los atributos.

Los atributos pueden ser simples o compuestos:

  • Atributo simple abre.jpg
    Un atributo simple es un atributo que tiene un solo componente, que no se puede dividir en partes más pequeñas que tengan un significado propio.
  • Atributo compuesto.jpg
    Un atributo compuesto es un atributo con varios componentes, cada uno con un significado por sí mismo. Un grupo de atributos se representa mediante un atributo compuesto, cuando tienen afinidad en cuanto a su significado, o en cuanto a su uso.
  • Error al crear miniatura: Falta archivo
    Atributo monoevaluado.jpg
    Un atributo monovaluado tiene un solo valor para una entidad en particular; por ejemplo: la edad es un atributo monovaluado de una persona.
  • Error al crear miniatura: Falta archivo
    Atributo miltivaluado.jpg
    Un atributo multivaluado puede tener un conjunto de valores para la misma entidad; por ejemplo: el color de un automóvil o el grado universitario para una persona.
  • 159x64pxAtributo indentificador.jpg
    Existen atributos identificadores(subrayado) y descriptivos (sin subrayar). Los atributos identificadores distinguen de manera única una instancia de un conjunto de entidades o relaciones, mientras que los descriptivos -como su nombre lo indica-, describen la ocurrencia de cierta entidad o relación.

Relaciones

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Relaciones.jpg
Es una correspondencia o asociación entre dos o más entidades. Cada relación tiene un nombre que describe su función. Las relaciones se representan gráficamente mediante rombos y su nombre aparece en el interior.

Las entidades que están involucradas en una determinada relación se denominan entidades participantes. El número de participantes en una relación es lo que se denomina grado de la relación. Por lo tanto, una relación en la que participan dos entidades es una relación binaria; si son tres las entidades participantes, la relación es ternaria, etc.

Una relación recursiva es una relación donde la misma entidad participa más de una vez en la relación con distintos papeles. El nombre de estos papeles es importante para determinar la función de cada participación.

La participación de una entidad en una relación es obligatoria (total) si la existencia de cada una de sus ocurrencias requiere la existencia de, al menos, una ocurrencia de la otra entidad participante. Si no, la participación es opcional (parcial). Las reglas que definen la cardinalidad de las relaciones son las reglas de negocio.

Identificación de las extensiones del Modelo Entidad Relación

Entidades débiles

El concepto de entidad débi no es tratado con suficiente claridad por diferentes autores; en general hay un consenso en considerarla como una entidad que tiene dependencia de existencia de otra, ya sea porque sus atributos internos no son suficientes para identificarla o bien porque no lo son dentro del dominio de aplicación. La llave primaria de un conjunto de entidades débiles se forma mediante la llave primaria del conjunto de entidades fuertes, de cuya existencia depende el conjunto de entidades débiles, y el discriminante del conjunto de entidades débiles.

El conjunto de entidades que identifica un conjunto de entidades débiles se llama "Propietario" (Owner) del conjunto de entidades débiles.

Especialización

Un conjunto de entidades puede incluir subgrupos de entidades que se diferencian de alguna forma de las otras entidades del conjunto. Por ejemplo, un subconjunto de entidades en un conjunto de entidades puede tener atributos que no son compartidos por todas las demás entidades. El proceso de designación de subgrupos dentro de un conjunto de entidades es la especialización. Un conjunto de entidades se puede especializar mediante más de una característica distintiva.

Generalización

En el modelo ER es posible establecer jerarquías de generalización entre los conjuntos de entidades. Un conjunto de entidades (E) es una generalización de un grupo de conjuntos de entidades E1, E2,…, En sí, cada elemento de los conjuntos de entidades (E1, E2,…, En) es también un elemento del conjunto de entidades E.

La representación gráfica en el DER, se realiza como se muestra en la figura. La flecha va hacia el conjunto de entidades generalizado. En el sentido contrario se habla de de especialización.

Propiedad de cubrimiento

  • Cubrimiento total o parcial: el cubrimiento de una generalización es total (t) si cada elemento del conjunto de entidades genérico es transformado en al menos un elemento de los conjuntos de entidades de nivel más bajo o específicos; es parcial (p) si existe algún elemento del conjunto de entidades genérico que no es transformado a algún elemento de los conjuntos de entidades específicos.
  • Cubrimiento exclusivo o solapado: el cubrimiento de una generalización es exclusivo (e) si cada elemento del conjunto de entidades genérico es transformado a lo sumo a un elemento de los conjuntos de entidades específicos; es solapado (s) si existe algún elemento del conjunto de entidades genérico que es transformado a elementos de dos o más conjuntos de entidades diferentes.

Los siguientes ejemplos, ilustran las formas en que son combinados los distintos cubrimientos de la generalización.

  • El cubrimiento de la generalización: Persona de los conjuntos de entidades Masculino y Femenino es total y exclusivo (t, e).
  • El cubrimiento de la generalización: Persona de los conjuntos de entidades Masculino y Empleado es parcial y solapado (p, s).
  • El cubrimiento de la generalización: Vehículo de los conjuntos de entidades Bicicleta y Auto es parcial y exclusivo (p, e).
  • El cubrimiento de la generalización: Deportista de los conjuntos de entidades Futbolista y Tenista en una escuela que requiere que cada alumno participe al menos en uno de estos deportes es total y solapada (t, s).

Agregaciones

Una limitación del modelo ER básico es que no facilita expresar interrelaciones entre interrelaciones. Una interrelación y los conjuntos de entidades que relaciona, pueden ser manejados como un conjunto de entidades en un nivel de abstracción mayor, lo que posibilita que se pueda asociar con otros conjuntos de entidades. Este mecanismo es conocido como "Estructura de Agregación o Agregación de Conjuntos de Entidades", y permite representar la interrelación Part_Of. La agregación se representa en el DER como un rectángulo englobando a la interrelación que la conforma.

Clase membresía de una interrelación o función en la interrelación

Esta extensión permite especificar si la aparición de una ocurrencia de un tipo de entidad en una interrelación, es obligatoria u opcional. Es obligatoria si en la interrelación al menos una ocurrencia del tipo de entidad tiene que darse en la interrelación, en caso contrario es opcional. Nótese que la opcionalidad puede representarse mediante la especificación de la cardinalidad mínima como cero.

Ejemplo:Aquí se introduce la semántica de que un empleado puede o no trabajar en uno o varios proyectos, o sea, habrá entidades del tipo de entidad empleado que no participan en la interrelación. Nótese que la interrelación obligatoria u opcional también puede ser expresada a través de las cardinalidades mínimas y máximas.

Interrelaciones de grado mayor que 2

Interrelación ternaria: Las interrelaciones pueden envolver más de dos entidades. Aquellas que envuelven tres, no son inusuales. Como un ejemplo consideremos la base de datos en la figura de abajo, la cual es para guardar información sobre compañías, los productos que estos producen y los países a las cuales estos exportan esos productos.

El conjunto de países a los cuales un producto es exportado, varía de producto a producto y también de compañía a compañía. La interrelación VENTAS es ternaria, es decir, esta envuelve tres entidades. La funcionalidad de la interrelación ternaria VENTAS es representada en la figura como “muchos a muchos a muchos” (N-M-P). Esto refleja los hechos siguientes sobre la interrelación:

Para un par dado (compañía, producto) existen por lo general muchos países a los cuales ese producto se vende. Para un par dado (país, producto) existen varias compañías que exportan ese producto a ese país. Para un par dado (compañía, país) existirán muchos productos exportados por esa compañía a ese país.

Fuentes

  • E.V.A. UCI, I. D. S. Conferencia #13. Base de Datos, ISW 2.