Bases de Datos: Diseño y Modelo E-R

Introducción al diseño de bases de datos en Access

• En un mundo digital, la gestión de grandes volúmenes de datos es esencial para organizaciones de todos los tamaños.
• El diseño de bases de datos permite estructurar y organizar datos eficientemente, facilitando acceso y análisis.
• Microsoft Access ofrece una plataforma accesible para crear sistemas de datos sin requerir conocimientos profundos de programación.
• Se explorará cómo diseñar bases de datos, analizar información, y representar relaciones entre entidades.

El Diagrama de Entidad-Relación (E-R)

• El Diagrama de Entidad-Relación (E-R) representa gráficamente las entidades involucradas en un sistema y sus relaciones.
• Las entidades representan objetos del mundo real, como clientes o productos.
• Las entidades se conectan mediante relaciones, como un cliente que realiza pedidos.
• El diagrama ayuda a visualizar el sistema y sirve como guía durante la implementación en Access.

Diseño de bases de datos

• El diseño de bases de datos implica la organización estructurada de la información para optimizar su utilización.
• Un buen diseño facilita el acceso a la información, asegura la integridad de los datos, evita redundancias y mejora el rendimiento.
• Cada base de datos es una representación digital de un sistema del mundo real.
• El diseño debe reflejar las interacciones entre las diversas entidades involucradas.
• Es esencial comprender la naturaleza de los datos a gestionar.
• Se debe analizar qué entidades forman parte del sistema, qué atributos las describen y cómo se relacionan.
• Se usan tablas específicas para cada entidad y se definen las relaciones entre ellas.

Creación de un gestor de datos en Access

• Se pasa a la creación de un sistema gestor de información en Microsoft Access.
• Access ofrece herramientas intuitivas para construir bases de datos completas.
• Se crean tablas para almacenar información y se diseñan formularios para facilitar la entrada de datos.
• Se construyen consultas e informes para extraer y analizar información precisa.
• El diseño de bases de datos combina lógica, estructura y entendimiento del contexto de los datos.
• Se guía paso a paso en la creación de una base de datos, analizando cada fase del proceso.
• Otros Sistemas Gestores de Bases de Datos (SGBD) utilizados son MySQL, Microsoft SQL Server, Oracle Database, PostgreSQL, MongoDB, SQLite.
• Estos sistemas ofrecen distintas características y capacidades según las necesidades del usuario o de la empresa.

El Diagrama de Entidad-Relación (E-R)

• Lo primero al crear una base de datos es analizar la situación, pensar qué información se necesita almacenar y generar un Diagrama E-R.

Diagrama Entidad-Relación (E-R)

• Se puede interpretar el mundo real a través de símbolos y expresiones determinados.

• El objetivo es obtener una representación de la realidad que capture sus propiedades y plasmarlas en una base de datos.

• El Diagrama Entidad-Relación (E-R) es una representación gráfica utilizada para modelar la estructura lógica de una base de datos.

• Se ilustran las entidades que componen un sistema, las relaciones entre esas entidades y los atributos que describen sus características.

• La simbología del Diagrama E-R comprende:

  • Entidad: Representada por un rectángulo.
  • Relación: Asociaciones representadas por un rombo (relación n:m, relación n:1, relación 1:1).
  • Atributo: Propiedades de las entidades representadas por una elipse.
  • Atributo llave: Atributo identificador único, representado por una elipse con una línea.

• Los pasos para elaborar el Diagrama E-R son:

  • Identificar las entidades que intervienen en la situación
  • Identificar las relaciones existentes entre esas entidades
  • Identificar los atributos que tienen esas entidades y esas relaciones
  • Identificar el atributo llave de cada entidad o relación

Entidades

• La entidad representa cualquier persona, suceso, evento o concepto sobre el que se desea almacenar información.
• En el modelo E-R, una entidad se representa con un rectángulo en cuyo interior aparece el nombre de la entidad.

Relaciones

• La relación es la asociación o correspondencia existente entre entidades, representada por un rombo con el nombre de la relación en el interior.
• Se representa que un empleado "trabaja" en una sucursal bancaria.
• Elementos para definir una relación:
  • Nombre de la relación: Utiliza un verbo en forma singular (trabaja, tiene, produce, etc.).
  • Cardinalidad de la relación: Indica cuántas veces una entidad puede estar relacionada con otra (uno a uno, uno a muchos, muchos a muchos).
  • Uno a uno: Cada entidad tiene un conjunto único de datos personales, y cada conjunto de datos personales está asociado a un solo estudiante.
  • Uno a muchos: En una empresa concreta trabajan muchos empleados, pero un empleado solo trabaja en una empresa concreta.
  • Muchos a muchos: Un cliente puede comprar diferentes artículos y un artículo puede ser comprado por diferentes clientes.

Atributos

• Un atributo expresa las propiedades, cualidades, identificadores o aspectos de una entidad o relación.
• Los atributos permiten conocer más detalles sobre la persona y distinguirla de los demás y ayudan a entender mejor.
• Los atributos de una entidad se representan gráficamente mediante elipses o círculos etiquetados.
• Las elípses se conectan a la entidad o relación correspondiente a través de una línea recta.
• Cada atributo debe tener un nombre único que describa claramente su contenido.
• Cada entidad tiene un atributo llave que permite identificar de manera única las instancias de esa entidad.

Diseño de un Diagrama E-R

• Como punto de partida, es fundamental determinar qué tipo de información se desea gestionar en la base de datos.
• Es fundamental determinar quién se beneficiará de este sistema gestor de información y cómo.
• Para una escuela preparatoria que necesita implementar un sistema para controlar las calificaciones de los estudiantes:
  • Las entidades clave son: Estudiante, Calificación, Profesor y Unidad de Aprendizaje.
  • Es importante identificar las relaciones entre las entidades.
  • La entidad "Estudiante" se vincula con "Calificación".
  • La entidad "Unidad de Aprendizaje" se relaciona con "Calificación".
  • La entidad "Profesor" está relacionada con "Unidad de Aprendizaje".
• Las relaciones permiten estructurar la información de forma organizada.
• La relación entre Estudiante y Calificación es de 1 a muchos.
• La relación entre Unidad de Aprendizaje y Calificación es de 1 a muchos.
• La relación entre Profesor y Unidad de Aprendizaje es de 1 a muchos.
• Una vez identificadas las entidades y las relaciones, se unifica el Diagrama E-R para reflejar cómo se conectan.
• Cada entidad deberá contar con un conjunto de atributos que describan sus características principales.
  • Estudiante: Matrícula, Nombre, Fecha de nacimiento, e-mail y CURP.
• En cada una de las entidades con cardinalidad "mucho" se incluya un atributo para establecer la relación. Por ejemplo, en el caso de "Calificación" debe contar con un atributo de Matrícula y un atributo de Clave de Unidad de Aprendizaje. Para la entidad "Unidad de Aprendizaje" es necesario que tenga un atributo de Clave profesor. Unidad de Aprendizaje: Clave de la Unidad de Aprendizaje, Nombre de la Unidad de Aprendizaje, Descripción, Semestre, Frecuencia, Número de profesor. Profesor: Número de profesor, Nombre, Apellido, e-mail, Teléfono y Especialidad. Calificación: Matrícula, Clave de la Unidad de Aprendizaje, Fecha evaluación y Evaluación. En el caso del atributo Matrícula se relaciona con "Estudiantes", y Clave de Unidad de Aprendizaje con "Unidad de Aprendizaje". En el paso final, se identifica de cada entidad su atributo llave, el cual permite identificar de manera única las instancias. Es importante tener en cuenta cuáles son los atributos que garantizan la ausencia de datos duplicados.
• Una vez finalizado el Diagrama Entidad-Relación (E-R), las entidades, atributos y relaciones se podrán estructurar la base de datos correctamente.

Interfaz gráfica de Access 2016

• Microsoft Access permite a los usuarios crear, organizar y manipular datos de manera eficiente.
• Tanto principiantes como usuarios experimentados pueden gestionar grandes volúmenes de información y generar informes.
• Las bases de datos consisten en tablas compuestas por filas y columnas, similares a una hoja de cálculo.
• Se pueden ingresar datos numéricos o alfanuméricos mediante formularios destinados a la recolección de información.
• Es posible generar informes que presenten reportes sobre la información de la base de datos.
• Se pueden realizar consultas que faciliten la manipulación de los datos almacenados.

Inicio de sesión

• El icono del software de Access permite ingresar para crear las bases de datos.
• En Microsoft Access 2016, se abre el programa haciendo clic en su ícono en el escritorio o en el menú de inicio.
• Una vez que se carga la aplicación, se puede elegir entre crear una nueva base de datos en blanco, seleccionar una plantilla o abrir una base de datos existente.

Pantallas de Access 2016

• La pantalla de inicio de Access 2016 facilita el acceso rápido a las herramientas para la creación y gestión de bases de datos.
• Se puede crear una base de datos en blanco, utilizar una plantilla predefinida o abrir bases de datos recientes.
• Además, se muestra una lista de las bases de datos utilizadas recientemente. Abrir archivos:
• Para ver los archivos recientes se abre la carpeta Abrir otros archivos dando clic sobre ella.
• Al dar clic en Recientes, se muestra la ventana para que selecciones lo que se desea abrir. Base de datos en blanco:
• Si eliges una base de datos en blanco, aparecerá un cuadro de diálogo para confirmar el nombre y el lugar en el que se guardará.
• Se deberá dar clic al botón "Crear".

Pantalla principal de Access 2016

• La pantalla principal de Microsoft Access se presenta con una interfaz organizada que facilita la creación y gestión de datos.
• Al iniciar Access, encontrarás: -El Menú Archivo -Una barra de herramientas en la parte superior con accesos rápidos. -El Panel de Navegación -El área de trabajo
• La interfaz está diseñada para ofrecer acceso rápido y sencillo a todas las herramientas necesarias para gestionar tus bases de datos
• Barra de Herramientas de Acceso Rápido
• Es el área en donde puedes personalizar los botones de comando de mayor uso dentro de Access. Menú Archivo
• Muestra la vista Backstage con las opciones que te permiten manipular el archivo.
• Se puede acceder a Información, Nuevo, Abrir, Guardar, Guardar como, Imprimir, Cerrar, Cuenta y Opciones. Cinta de Opciones Contiene varias pestañas (como Archivo, Inicio, Crear, Datos externos, Herramientas de base de datos, etc.).
• Cada pestaña contiene grupos y a su vez botones de comando que permiten acceder fácilmente a las herramientas necesarias para crear o diseñar las bases de datos en Access. Panel de Navegación En esta sección se visualizan los diferentes objetos de la base de datos que estás manipulando: tablas, consultas, formularios, informes, macros o módulos. Área de Documentos:
• Es el área en donde se visualiza el objeto de la base de datos con el que vas a trabajar
• En la parte superior aparece el nombre del documento que se encuentra activo
• Se pueden tener varios objetos abiertos al mismo tiempo. Botones de Navegación de Registros:
• Permiten realizar consultas que faciliten la manipulación de los datos almacenados.
• Facilitan el moverse dentro de la base de datos y visualizar cada uno de los registros
• Se puede avanzar o retroceder de uno en uno o bien, ir al primero o al último registro. Barra de Estado:
• Esta sección se encuentra en la parte inferior de la pantalla principal
• Muestra información del objeto que se encuentre en el área de documentos. Vistas del Objeto:
• El objeto que se encuentre en el área de documentos con fichas, lo puedes visualizar en dos formas diferentes, Vista Hoja de Datos y Vista Diseño.

Estructura de una base de datos

• Los conceptos, términos y objetos desarrollan una función específica dentro del software de aplicación.
• La base de datos es un archivo que integra una colección de información del mismo tipo en forma de tablas, informes, consultas y formularios.
• Componentes de una tabla:
  • Tabla: Estructura de filas y columnas que integran una colección de datos, semejante a las que se emplean en Excel.
  • Registro: Son las filas de la tabla, donde cada conjunto de datos relacionados pertenecen a un mismo individuo
  • Campo: Son las columnas de la tabla

Tipos de vista

• En Microsoft Access, las vistas son fundamentales para trabajar con las bases de datos
• Permiten interactuar de diversas formas con los objetos
• Cada vista tiene una función específica según lo que desees realizar: diseñar, introducir o visualizar datos.
• El uso adecuado de estas vistas te permite gestionar y analizar la información de manera eficiente, aprovechando al máximo las herramientas de Access.
• A continuación, una introducción a las principales vistas: Vista Hoja de Datos
• Similar a una hoja de cálculo, esta vista te permite ver, editar y añadir datos directamente en una tabla o consulta.
• Los datos se muestran en filas y columnas, lo que facilita la entrada rápida de información (fig. 1.27 y 1.28). Vista Diseño
• Esta vista te permite modificar la estructura interna de los objetos de la base de datos, como tablas, formularios, informes o consultas.
• Puedes definir campos, tipos de datos y establecer relaciones entre tablas, lo que es crucial para construir la estructura de la base de datos correctamente (fig. 1.29, 1.30, 1.31 y 1.32).
• En las tablas, se permite:
  • Definir campos (agregar, eliminar o modificar los nombres de los campos)
  • Asignar tipos de datos
  • Establecer una clave principal
  • Configurar propiedades de los campos

Vista Formulario

• Se utiliza para introducir o visualizar datos en un formato más accesible y personalizado
• Los formularios están diseñados para facilitar la entrada de datos de una manera más intuitiva, permitiendo al usuario centrarse en un registro a la vez (fig. 1.33).

Vista Informe

• Esta vista se emplea para mostrar los datos de manera estructurada y presentable.
• Los informes permiten ver la información organizada para su análisis o impresión, ofreciendo opciones de agrupación y resumen (fig. 1.34). Vista Preliminar
• Permite ver cómo quedará un informe antes de imprimirlo.
• Es útil para revisar el diseño y los detalles antes de generar una versión impresa del documento (fig. 1.35).

Tipos de objetos

Existen objetos para ayudar a organizar los datos de manera efectiva:

• Tablas
• Formularios
• Informes
• Consultas Tabla:
• Las tablas es un objeto donde se almacenan los datos de una base de datos, organizados en filas y columnas, como se utiliza en Excel.
• Cada fila se llama registro y contiene información sobre un elemento o persona
• Cada columna es un campo que almacena un tipo específico de dato, como nombre, número, fecha, etc. Formulario:
• El formulario es un objeto que se crea a partir de la base de datos y muestra los registros de la tabla uno por uno. Puedes personalizarlos agregando controles. Son utilizados para ver, ingresar y modificar los datos de una tabla de forma más fácil. Informe:
• Un informe es un objeto que se utiliza para presentar datos de una base de datos de manera organizada y visualmente atractiva, se elabora a partir de los registros de una o varias tablas y permite seleccionar qué campos incluir
• Los informes son ideales para generar resúmenes, análisis o presentaciones de datos, ya que pueden contener cálculos, como sumas o promedios Consulta:
• Una consulta es un objeto que permite buscar, filtrar y analizar datos de una o varias tablas en una base de datos.
• A través de una consulta, puedes seleccionar campos específicos, aplicar criterios de búsqueda y realizar cálculos. Las consultas son útiles para extraer información relevante de conjuntos de datos y pueden ser guardadas para su uso posterior

Tipos de datos

• La información en los campos de una tabla en Access está compuesta por diferentes tipos de datos. Texto:
• Permite la entrada y manipulación eficiente de datos alfanuméricos compuestos por texto, combinación de letras y números, símbolos, etc.
• La propiedad más común es el Tamaño del campo, en donde se especifica el número de caracteres de dicho campo. Número: Son datos numéricos que se emplean para realizar operaciones aritméticas. La propiedad más común es el Tamaño del campo, y sus opciones más comunes son Entero, Entero Largo y Doble. Fecha y Hora::
• Estos datos se emplean para mostrar la fecha y la hora en varias formas, de acuerdo a la tabla que se vaya a elaborar.
• La propiedad más común es Formato Hipervínculo:
• Hipervínculos se utilizan para almacenar enlaces que pueden apuntar a direcciones web, archivos, correos electrónicos o ubicaciones en la misma base de datos. Datos adjuntos: Datos adjuntos permite almacenar archivos de diferentes tipos directamente dentro de una base de datos.

Clave primaria, clave foránea, clave compuesta

Clave Primaria:

• La clave primaria es un campo o conjunto de campos que identifican de manera única cada registro dentro de una tabla.
• Este campo asegura que no existan registros duplicados en una tabla.
• La clave primaria debe contener valores únicos, no puede contener valores nulos e identificar un solo registro de manera inequívoca. Clave Compuesta:
• La clave compuesta está formada por dos o más campos
• Al combinarlos se garantiza la unicidad de cada registro en una tabla. Es útil cuando un solo campo no puede garantizar la unicidad de los datos, pero la combinación de varios sí. Clave foránea
• La clave foránea es un campo o conjunto de campos en una tabla hace referencia a la clave primaria de otra tabla.
• Las claves foráneas permiten establecer relaciones entre tablas.
• Permite estructurar la información en diferentes tablas en lugar de tener todos los datos en una sola.

Plantillas:

Las plantillas son ejemplos de bases de datos listas para ser utilizadas con tablas formularios, informes, consultas, etc.,

• Se modifican según las necesidades del usuario.

Este cuestionario explora el proceso de diseño de bases de datos y el modelo Entidad-Relación (E-R). Aprenderás sobre la importancia de los diagramas E-R y cómo se utilizan para definir la estructura de una base de datos. También cubre los formularios, informes y consultas en Access.