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7/17/2019 03 Sesion Modelamiento de Datos.- Diseo Conceptual
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FACULTAD DE INGENIERAEAP DE INGENIERA DE SISTEMAS
MODELAMIENTO DE DATOS.-
DISEO CONCEPTUAL
SESIN 3
GESTIN DE DATOS E INFORMACIN
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CONTENIDOS Temas Previos
PARTE IDiseo Conceptual de una Base de Datos
El Modelado de Datos.- Abstraccin,mecanismos
El Modelo Entidad Relacin
UML vs. ERE
PARTE IIDiagramas Entidad-Relacin (D-ER) Ejercicios
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TEMAS PREVIOS
Sistemas Gestores de Base de
Datos Base de Datos
Modelo de Negocio
Requerimientos
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Cmo Diseo la Base de Datos ?
Interaccin con el sistema
Usuarios
Requerimientos
Sistema
BASEDATOS
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Etapas para el Diseo de una Base de Datos
(I)
DISEO CONCEPTUAL
(II)
DISEO LOGICO
DISEO FISICO DE LA BASE DE DATOS
(III)BASE
DATOS
Requerimientos deInformacin
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Etapas para el Diseo de una Base de Datos
DISEO CONCEPTUAL
Requerimientos de Informacin
Cliente Producto Documentos
DISEO LOGICO
RED RELACIONAL OO
DISEO FISICO DE LA BASE DE DATOSORACLE DB2ACCESSSQL Server MYSQL INFORMIX
Usuarios
y Clientes
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Los Protagonistas
Probador
Desarrollador
Arquitecto
Jefe deProyectos
Analista deNegocio
Profesional deBase de Datos
Diseador
Proyecto
Sistema de Informacin
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Planeamiento
Anlisis
Diseo
Desarrollo
Mantenimiento
Requerimientos InicialesEstudio de Factibilidad
Requerimientos de usuario
Evaluacin del sistema actualDiseo Lgico del Sistema
Detalle de lasespecificaciones del Sistema
Codificacin, testing, ajustes.
Instalacin, Tunning
EvaluacinMantenimiento: evolutivo ycorrectivo
Ciclo de Vida del Desarrollode Sistemas
FASES ACCIONES
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Diseo de la BD
Implementacin
Testing yEvaluacin
Operacin
Mantenimiento yEvaluacin
Diseo ConceptualSeleccin del SGBD DBMSDiseo Lgico y Fsico
Instalacin de la BDCreacin de la BDIngreso y Conversin de Datos
Testing de BDAfinamiento de BDEvaluacin de la BD y sus Aplicaciones
Flujos de Informacin
Aplicacin de CambiosCambios Asociados
Ciclo de Vida de la Basede Datos
DefinicionesIniciales
Anlisis de la Situacin de la CompaaIdentificacin de Problemas y RestriccionesDefinicin de ObjetivosDeterminacin del Alcance
FASES ACCIONES
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PARTE IDiseo Conceptual de una
Base de Datos
DISEO CONCEPTUAL
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DISEO CONCEPTUAL
Proceso por el que se determina la organizacin deuna base de datos, incluidos su estructura,contenido y las aplicaciones que se han dedesarrollar.
El diseo de la base de datos se alimentafundamentalmente de:
Requerimientos
Reglas de Negocio
Diseo de una Base de Datos
DISEO CONCEPTUAL
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DISEO CONCEPTUAL
MODELOS Se utilizan en todo tipo de ciencias. Simbolizan parte del mundo real Es un esquema mental (conceptual)
MODELOS DE DATOS Reproducen una informacin real que se desea
almacenar en un sistema informtico.
ESQUEMA Vista.- describe una parte de la BD para los
usuarios
Trminos y Conceptos
DISEO CONCEPTUAL
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DISEO CONCEPTUAL
(1) Segn el Nivel o Vista de la BD.- Conceptual,- Lgico,
- Fsico
(2) Segn el Tipo de DBMS- Relacional,
- Jerrquico,- Red,- OO,- Objeto-Relacional
TIPOS DE MODELOS:
Trminos y Conceptos
DISEO CONCEPTUAL
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El Modelado de Datos
DISEO CONCEPTUAL
El proceso de modelado se apoya enmecanismos de abstraccin :
Clasificacin
Agregacin Generalizacin
Las abstracciones ayudan a entender,clasificar y modelar la realidad y permiten
identificar clases
L Ab i DISEO CONCEPTUAL
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La abstraccin se centra en las caractersticas esenciales de un objetoen relacin a la perspectiva del observador
La Abstraccin DISEO CONCEPTUAL
DISEO CONCEPTUAL
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Mecanismos de Abstraccin
DISEO CONCEPTUAL
Clasificacin: (es_miembro_de)Define un concepto como una clase de objetosde la realidad con propiedades comunes
Representacin:
Ejemplos:
- En el caso de una persona: Nombre, Talla, Direccin,Peso, Color de Pelo, nmero de calzado.
- En el caso de una factura: nro, fecha, cliente, producto,cantidad, precio unitario, la unidad de medida.
DISEO CONCEPTUAL
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Mecanismos de Abstraccin
DISEO CONCEPTUAL
Agregacin: (es_parte_de)Define una clase nueva a partir de otras querepresentan sus partes componentes
Representacin:
Ejemplos:- Por ejemplo una factura se define a partir de la claseproductos, vendedores y clientes. .
DISEO CONCEPTUAL
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Mecanismos de Abstraccin
DISEO CONCEPTUAL
Generalizacin: (es_un)Define una relacin de subconjunto entre loselementos de 2 o + clases (herencia)
Representacin:
Ejemplos:- clientes naturales y clientes jurdicos: generalizamoscomo clientes .
DISEO CONCEPTUAL
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El Modelo Entidad Relacin (E/R)
DISEO CONCEPTUAL
Ideado por Peter Chen (1976), A partir de 1988ANSI (Inst. Estndares Americano)
Modelo estndar para Crear Esquemas
Conceptuales de BD.Inicialmente slo inclua: entidad, relacin yatributos.
- Entidades: clases de objetos de la realidad- Interrelaciones: agregaciones de dos o ms entidades
- Atributos: propiedades bsicas de entidades ointerrelaciones
El Modelo E/R Extendido aade: atributoscompuestos, generalizaciones, .
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Simbologadel Modelo
ER
DISEO CONCEPTUAL
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DISEO CONCEPTUAL
Simbologa del Modelo E/RE
DISEO CONCEPTUAL
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Del Modelo ERE al UMLDISEO CONCEPTUAL
DISEO CONCEPTUAL
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Terminologa UML vs. (E)ERDISEO CONCEPTUAL
UML Class Diagram
Class
Object
Attribute
Domain
Structured Domain
Operation
Association
Link
Multiplicities
EER Diagram
Entity Type
Entity
Attribute
Domain
Composite Attribute
~ [Derived Attribute]
Relationship Type
Relationship Instance
Cardinality & Participation
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PARTE II
Modelo Entidad Relacin
REGLAS DEMODELADOCONCEPTUAL
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Es un modelo de datos de alto nivel que se emplea en eldiseo conceptual de la base de datos. Percibe el mundoreal como objetos llamados entidades y las relacionesentre ellos. Especifica un esquema de la organizacinque representa la estructura lgica completa de una
base de datos.
CLIENTE ORDEN DE
COMPRA
coloca
CLIENTE ORDEN DECOMPRA
colocaEs colocada
Fue introducido por Peter Chen en 1976
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CONCEPTOS PRINCIPALES
ENTID D Es una cosa u objeto del mundo
real del quenos interesa almacenar informacin. Es distinguible detodos los dems objetos ( Ejemplo : de un grupo dealumnos, un alumno es una entidad )
TIPOS DE
REL CIONESson asociaciones entre dos o mas tipos deentidades que representan un hecho osituacin del mundo real. Ejem :Empleado pertenece a
departamento
TIPO DE ENTID DESdefine un conjunto deentidades queposeen los mismos atributos. Concepto til para
el diseo. Ejemplo : empleado, cliente,
proveedor
TRIBUTOS
son las propiedades especficasque describenla entidad. Por ejemplo la entidad empleado
puede ser descrita por su nombre, cargo ysueldo. Los atributos pueden tener valores.
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Tipo de entidades
Tipo de entidadesdbil
Relacin
Atributo
Atributoclave
Atributo multivaluado
Claveparcial( Corresponde a
una entidad dbil )
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Atributo compuesto
Atributo derivado
Participacin total de E2 enR
E1 E2R
E1 E2R1 N Cardinalidad 1:N para E1:E2 en
RE(min , max) Restriccin Estructural (min ,
max )de la participacin de E en RR
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1. Simples o compuestos
2. Monovaluados o Multivaluados3. Almacenados o Derivados
Atributo SimpleSon atributos que se visualizan o conceptualizan comoun solo valor. Ejemplo :
direccin
CLIENTE
Direccin= Angamos 1535-201,
Lima, Per
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Atributo Compuesto
Son atributos que se han dividido en componentesmas pequeos. Por ejemplo el atributo direccindeuna entidad cliente, se puede subdividir en domicilio,ciudad y pais:
Direccion = Angamos 1535-201, Lima, Per
Direccin
Domicilio = Angamos 1535-201
Ciudad = Lima
Pas = PerEl valor del atributo compuesto es la concatenacin de losvalores de los atributos simples que lo constituyen
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Atributo Compuesto
CLIENTE
domicilio
ciudad
direccin
pais
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Atributo Compuesto
Estos atributos pueden formar una jerarqua
Ciudad Pas
calle numero departamento
Direccin
Domicilio
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Atributo MonovaluadoEstos atributos tienen un solo valor. Por ejemplo elatributo edad :
sexo
ALUMNO
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Atributo Multivaluado
Es elcaso en que un atributo puede tener un conjuntode valores para la misma entidad. Por ejemplo elatributo aficiones, asi una persona podra tener masde una aficin : rugby, filatelia, lectura.
FUNCIONARIO
aficin area
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Atributo Almacenado
Es el que mantiene sus valores almacenados en algnmedio persistente. Por ejemplo el atributofechaNacimiento
FUNCIONARIO
fechaNacimiento Si se desea trabajar coneste valor, simplementese le extraedirectamente de sumedio de
almacenamiento
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Atributo Derivado
Es el que se obtiene en forma indirecta, normalmente apartir de algn atributo almacenado. Por ejemplo elatributo edad , se puede obtener a partir del atributofechaNacimiento y de la fecha actual ( obtenible del S.O ).
ALUMNO
edad
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Es un atributo cuyo valor es distinto para cada entidadindividual. Constituyen una variedad de restriccin importantey se puede expresar como restriccin de clave o de unicidad.De hecho son atributos que identifican de manera inequvoca auna entidad.
El cdigo de un empleado, es unejemplo de atributo clave :
EMPLEADO
cdigo
A veces una clave se forma en base a varios atributos que seconcatenan. Esto nos llevara al concepto de atributocompuesto, el cual se convertira en el atributo clave del tipo deentidades analizado.
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Especifica los valores que es posible asignar aeste atributo para cada entidad individual.
Por ejemplo el atributo EDAD del tipo de entidadesEMPLEADO. Sabemos que en una empresa laedad legal para laborar (varones) esta entre 18 y65 aos, por tanto el dominio del atributo EDADsera (16,65)
El dominio no se representa en el DER.
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Son asociaciones entre dos o mas entidades que
representan un hecho o situacin del mundo real. Serepresentan con rombos conectados mediante lneasrectas con los los tipos de entidades asociados.
CLIENTE ORDEN DECOMPRA
coloca
MEDICO PACIENTEtrata
darecibo
MULTIRELACION
RELACIONSIMPLE
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Es el nmero de tipos de entidades que participanen una relacin
CLIEN
TE
ORDEN
DECOMPRA
coloca GRADO 2
dictaPROFESOR CURSO
AULAGRADO 3
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Se produce cuando dos entidades relacionadas requierenalmacenar un dato que no corresponde a ninguna de ellas.
Por ejemplo, un cliente compra artculos :
pero si deseamos recordar que da se compr ese
artculo, donde se almacenara la fecha ?La fecha de compra no es atributo de clienteLa fecha de compra no es atributo de artculoLa fecha de compra esta asociada a la compra misma :
compra ARTICULO
CLIENTE
fecha
compra ARTICULO
CLIENTE
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Todo tipo de entidades cuando participa en un tipo de relaciones,
desempea algn rol. Por ejemplo en el tipo de relacin :
Pertenece a
DEPARTAMENTO
EMPLEADO
Aqu EMPLEADO desempea el rol de empleado o trabajador y eltipo de entidad DEPARTAMENTO tiene el rol de departamento opatrn.
Normalmente no es necesario escribir los roles en los tipos derelaciones cuando los nombres de los tipos de entidades sondistintos, ya que cada nombre de tipo de entidades esautodescriptivo y se puede usar para expresar su rol.
Pertenece a
DEPARTAMENTO
EMPLEA
DO
trabajador
patrn
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Un tipo de relaciones es recursiva, cuando en algunos casos
el mismo tipo de entidades participa mas de una vez en untipo de relaciones con roles diferentes. En tales casos elnombre del rol resulta indispensable para distinguir elsignificado de cada participacin
EMPLEADO
supervisin
supervisado
supervisor
Pertenece a
DEPARTAMENTO
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Son restricciones que aplican los tipos de relaciones sobrelas entidades que participan en la relacin, limitando susposibles combinaciones.
Por ejemplouna empresa puede tener como norma que unempleado solo puede pertenecer a un solo departamento. Porotro lado como es obvio, a un departamento pertenecenmuchos empleados. El asunto es como expresar esta
restriccin ?
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Pertenece a
DEPARTAMENTO
EMPLEADO
N 1
Un empleadopertenece a unDepartamento
A un Departamentopertenecen muchosempleados
Este tipo de relacin se modela y se lee as :
( de IZQ a DER )
( de DER a IZQ )
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1. RAZON DE CARDINALIDAD
2. RESTRICCION DE PARTICIPACION
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Indica cuantas veces puede participar una entidad en un tipo derelaciones
( 1 , 1 ) Indica uno a uno
( 1 , N ) Indica uno a muchos
( M , N )Indica muchos a muchos
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dirige DEPARTAMENTOEMPLEADO
1 1
En el Departamento de Marketing trabajan 35 personas y hoy Jorge
Lamas ha sido nombrado Gerente de este Departamento y por tanto,tiene ahora la grave responsabilidad de dirigir a todas las demspersonas. Si deseamos modelar esta empresa :
Como se lee este modelo ?
Un empleadodirige unDepartamentoUn Departamentoes dirigido por unempleado
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visita CLIENTEVENDEDO
R
1 M
Como se lee este modelo ?
Un vendedor visita muchos cliente
Un cliente es visitado por un vendedor
Si asumimos que en todas las empresas comerciales se cumple que un
vendedor puede visitar a muchos clientes y que un cliente debe ser visitadopor un vendedor. Como modelara esta situacin?
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tiene ARTICULOORDENM N
matricularse
CURSOALUMNO
M N
Como se lee este modelo ?Un alumno puede matricularse en muchos cursosEn un cursopueden matricularse muchos alumnos
Como se lee este modelo ?Una orden tiene muchos articulosUn artculo tiene presencia en muchas ordenes
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EMPLEADO
DEPARTAMENTO
dirige
EMPLEADO
Pertenece a DEPARTAMENTO
tiene ARTICULOORDEN
( 1 , 1 )
( 1, N )
( M, N )
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1. TOTAL
2. PARCIAL
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R es un tipo de relacin entre los tipos de entidades E1 y E2. Se diceque E1 participa totalmente en el tipo de relacin R, si toda entidad deE1 esta relacionada con por lo menos una entidad de E2
M 1
Ejemplo :Todoempleado debepertenecer a un departamento
P RTICIP CION
TOT L
DEPARTAMENTO
Pertenece a
EMPLEADO
Ejemplo :ATododepartamentole pertenecen empleados
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EMPLEADO
1 1
Ejemplo: No todo empleado
dirige un departamento
tiene OFICINAPROFES
OR
1 1
Ejemplo :No todoprofesortiene una oficina
Un tipo de entidades E1 participa
parcialmente en el tipo de relacin R
DEPARTAMENTO
dirige
Todo departamento es dirigidopor un empleado ( total)
No toda oficina tiene unprofesor ( tambin parcial)
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Se caracterizan porque no poseen atributos clave propios. Dependensu existencia de otro tipo de entidades que se conoce como
propietario.
Resumiendoentonces, los tipos de entidades dbiles siempre tienenuna restriccin de participacin total ( dependencia de existencia ) yla ausencia de atributo clave propio
Para distinguir una entidad dbil de otras, debemos asociarla con laentidad fuerte o propietaria y ubicar un atributo discriminante
dentro de la entidad dbil, que se conoce como clave parcial.
Finalmente la clave primaria de un tipo de entidades dbil se forma
mediante la clave primaria del tipo de entidades propietario ms laclave parcial del tipo de entidades dbil.
EJEMPLO
EJEMPLO
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EJEMPLO :
Cuando obtenemos un prstamo de una entidad crediticia, nos
comprometemos a pagarlo mediante una secuencia de pagos. De aqupodemos notar que aparecen dos entidades : prstamo y pago .Consideremos que los atributos son :
prestamo(numPrestamo, importe ,
fechPrestamo )pago( numPago, fechaPago, importe )
Aunque cada entidad pagoes distinta, muchos pagos corespondientes adiferentes prestamos, de hecho van a tener el mismo numero de pago.
En otras palabras cualquierpagodepender existencialmente de unaentidad prstamo y por otro lado no posee atributo clave, ya quenumPago no es nico. Entonces estamos frente a un tipo de entidadesdbil.
Diagrama E R con un tipo de entidades dbil
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Diagrama E-R con un tipo de entidades dbil
posee
numPago
importe
pago
numPrestamo
prstamo
fechaPagfechaPago
importe
1N
Un prstamoposee muchospagos
Un pagoes propiedad de unprstamo
Todo pago pertenece a UNprstamo
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Es otro mtodo de expresar las restricciones de cardinalidad y de
participacin, mostrandolos como un par coordenado de la forma :Consiste en asociar un par de nmeros enteros (mn, mx) a cadaparticipacin de un tipo de entidades E en un tipo de relaciones R,
donde : 0 0implica participacin Total.
( mn , max )
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(0,1) (1,1)
EMPLEADO
DEPARTAMENTO
dirige
Cardinalidad : Un empleadodirige 0 UN
DepartamentoParticipacin : No todoempleado dirige unDepartamento
( UNO a
UNO )(PARCIAL)
Cardinalidad : Un Departamentoes dirigido por UNempleadoParticipacin : TodoDepartamento es dirigido por UN
empleado
( UNO aUNO )( TOTAL )
( mn , mx )
Nota: observe que en esta notacin, cuandose tiene participacin total, no se usa doblelnea.
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Sin embargo debe usarse necesariamentecuando se modelan entidades dbiles
poseeempleado (0,N)(1,1
)
sexo
fechNacnombre
hijos
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Ejercicio 01: BD Empresa
La empresa involucra las siguientes entidades
de informacin que se describen en losRequisitos de informacin:
La Empresa esta organizada por departamentos. Cada uno connombre y nmero nico. Tiene un director y su fecha de inicio.Puede estar distribuido en varios lugares.
Cada departamento controla cierto nmero de proyectos. Cadauno con nombre y nmero nicos y se realiza en un solo lugar.
De cada empleadose guarda su nombre, nmero de seguridadsocial, direccin, salario, sexo y fecha de nacimiento. Estasignado a un departamento pero puede trabajar en varios
proyectos (no tienen por qu ser controlados por el mismodepartamento). N horas semanales dedicadas a cada proyecto yuin es su su ervisor.
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La empresa Cosmos S.A. Vende maquinaria industrial de ltimatecnologa, existiendo dentro de la empresa como es obvio un rea deventas. Cada vendedor trabaja con diversos tipos de clientes y tieneacceso a varios consultores distintos en la organizacin. Cuando elclientepide informacin muy especializada, el vendedor debe
acceder a losconsultores de la compaa para que ellos informen alcliente en una sesin de consultora. Una sesinde consultora paraun cliente puede requerir varios consultores, cuando el tema es muycomplejo. Durante la sesin el vendedor no se involucra y losconsultores informan directamente al cliente.
Desarrolle el DER correspondiente
Ejercicio 02: Empresa Cosmos S.A.
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En la Editorial INFOWEB trabajan varios autores diferentes que
escriben los libros que publica esta empresa. Algunos autoresescriben solo un libro, mientras que otros escriben varios. Se sabeque en algunos libros se produce coautora.
INFOWEB tambin trabaja con mltiples imprentas, sin embargoun libro dado lo imprime una sola imprenta.
Un editor cualquiera de la empresa, trabaja con diversos autores almismo tiempo, editando y produciendo sus libros. Es tambin labordel editor entregar a la imprenta el original para su procesamientocuando la obra ya ha sido revisada.
Desarrolle el DER correspondiente
Ejercicio 03: Editorial INFOWEB
Ejercicio 04: Historia Clnica
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HISTORIA CLINICA DEL PACIENTECODIGO : NOMBRE : DIRECCION :
FONO : DNI : SEXO : FECHA INSCRIPCION :
NOMBRE EMPRESA :
DIRECCION : RUC :
Fecha Hora Diagnstico Doctor CMP Especialidad
Construya el DER para el presente formulario
Construya el modelo entidad-relacin a partir delestudio de un documento: la hoja de historiaclnica de un paciente cualquiera en una clnica.
A continuacin la identificacin de los tipos de entidades
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El tipo de entidad
Paciente
pdentro de este formulario :
El tipo de entidadEmpresa
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El tipo de entidad Atencin
El tipo de entidad Doctor
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Validaciones Conceptuales de la Clase
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Validaciones Conceptuales
Comprende la Fase de Modelamiento/DiseoConceptual
Mecanismos de Abastraccin.
Reglas de Modelamiento E-R
Simbologa E-R
Simbologa ER-E
Simbologa UML
LECTURAS RECOMENDADAS
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LECTURAS RECOMENDADAS
SISTEMA DE ARCHIVOS Y BASE DE DATOS (CdigoLibro:003/R004)
PARA LA PROXIMA SEMANA:Diseo Lgico