Bases de datos básico
Base de datos
Una base de datos o banco de datos (en ocasiones abreviada BB.DD.) es un conjunto de
datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su
posterior uso. En este sentido, una biblioteca puede considerarse una base de
datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e
indexados para su consulta. En la actualidad, y debido al desarrollo
tecnológico de campos como la informática y la electrónica, la mayoría de las bases de datos están en formato
digital (electrónico), que ofrece un amplio rango de soluciones al problema de
almacenar datos.
Existen programas denominados sistemas gestores de bases de datos, abreviado SGBD, que permiten almacenar y
posteriormente acceder a los datos de forma rápida y estructurada. Las
propiedades de estos SGBD, así como su utilización y administración, se
estudian dentro del ámbito de la informática.
Las aplicaciones más usuales
son para la gestión de empresas e instituciones públicas. También son
ampliamente utilizadas en entornos científicos con el objeto de almacenar la
información experimental.
Aunque las bases de datos
pueden contener muchos tipos de datos, algunos de ellos se encuentran
protegidos por las leyes de varios países. Por ejemplo, en España los datos
personales se encuentran protegidos por la Ley Orgánica de Protección de Datos de Carácter Personal (LOPD).
Tipos de bases de datos
Las bases de datos pueden clasificarse de varias maneras, de
acuerdo al contexto que se este manejando, o la utilidad de la misma:
Según
la variabilidad de los datos almacenados
Éstas son bases de datos de
sólo lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que
posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un
conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones
y tomar decisiones.
Éstas son bases de datos donde
la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones
como actualización, borrado y adición de datos, además de las operaciones
fundamentales de consulta. Un ejemplo de esto puede ser la base de datos
utilizada en un sistema de información de una tienda de abarrotes, una
farmacia, un videoclub.
Solo contienen un surrogante
(representante) de la fuente primaria, que permite localizarla. Un registro
típico de una base de datos bibliográfica contiene información sobre el autor,
fecha de publicación, editorial, título, edición, de una determinada
publicación, etc. Puede contener un resumen o extracto de la publicación
original, pero nunca el texto completo, porque si no, estaríamos en presencia
de una base de datos a texto completo (o de fuentes primarias —ver más abajo).
Como su nombre lo indica, el contenido son cifras o números. Por ejemplo, una
colección de resultados de análisis de laboratorio, entre otras.
Bases de datos
de texto completo
Almacenan las fuentes
primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas las ediciones de una
colección de revistas científicas.
Un ejemplo son las guías telefónicas en formato electrónico.
Bases
de datos o "bibliotecas" de información química o biológica
Son bases de datos que
almacenan diferentes tipos de información proveniente de la química, las ciencias de la vida o médicas. Se pueden considerar en varios subtipos:
·
Las que almacenan
secuencias de nucleótidos o proteínas.
·
Las bases de
datos de rutas metabólicas.
·
Bases de datos de
estructura, comprende los registros de datos experimentales sobre estructuras
3D de biomoléculas-
·
Bases de datos
clínicas.
·
Bases de datos
bibliográficas (biológicas, químicas, médicas y de otros campos): PubChem, Medline, EBSCOhost.
Además
de la clasificación por la función de las bases de datos, éstas también se
pueden clasificar de acuerdo a su modelo de administración de datos.
Un
modelo de datos es básicamente una "descripción" de algo conocido
como contenedor de datos (algo en
donde se guarda la información), así como de los métodos para almacenar y
recuperar información de esos contenedores. Los modelos de datos no son cosas
físicas: son abstracciones que permiten la implementación de un sistema
eficiente de base de datos; por lo
general se refieren a algoritmos, y conceptos
matemáticos.
Algunos
modelos con frecuencia utilizados en las bases de datos:
Artículo principal: Base de datos jerárquica
Éstas
son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información en una
estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma
similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas.
Las
bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones
que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo
crear estructuras estables y de gran rendimiento.
Una
de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar
eficientemente la redundancia de datos.
Artículo principal: Base de datos de red
Éste
es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es
la modificación del concepto de nodo:
se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en
el modelo jerárquico).
Fue
una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución
eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad que
significa administrar la información en una base de datos de red ha significado
que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por
usuarios finales.
Bases
de datos transaccionales
Son
bases de datos cuyo único fin es el envío y recepción de datos a grandes
velocidades, estas bases son muy poco comunes y están dirigidas por lo general
al entorno de análisis de calidad, datos de producción e industrial, es
importante entender que su fin único es recolectar y recuperar los datos a la
mayor velocidad posible, por lo tanto la redundancia y duplicación de
información no es un problema como con las demás bases de datos, por lo general
para poderlas aprovechar al máximo permiten algún tipo de conectividad a bases
de datos relacionales.
Artículo principal: Modelo relacional
Artículo principal: Base de datos relacional
Éste
es el modelo utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y
administrar datos dinámicamente. Tras ser postulados sus fundamentos en 1970 por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no
tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos.
Su idea fundamental es el uso de "relaciones". Estas relaciones
podrían considerarse en forma lógica como conjuntos de datos llamados
"tuplas". Pese a que ésta es la teoría de las bases de datos
relacionales creadas por Codd, la mayoría de las veces se conceptualiza de una
manera más fácil de imaginar. Esto es pensando en cada relación como si fuese
una tabla que está compuesta por registros (las filas de una tabla), que representarían las tuplas,
y campos (las columnas de una tabla).
En
este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen
relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto
tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar
para un usuario esporádico de la base de datos. La información puede ser
recuperada o almacenada mediante "consultas" que ofrecen una amplia
flexibilidad y poder para administrar la información.
El
lenguaje más habitual para construir las consultas a bases de datos
relacionales es SQL, Structured Query Language o Lenguaje
Estructurado de Consultas, un estándar implementado por los principales
motores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales.
Durante
su diseño, una base de datos relacional pasa por un proceso al que se le conoce
como normalización de una base de datos.
Durante
los años 80 la aparición de dBASE produjo una
revolución en los lenguajes de programación y sistemas de administración de
datos. Aunque nunca debe olvidarse que dBase no utilizaba SQL como lenguaje
base para su gestión.
Bases
de datos multidimensionales
Artículo
principal: Base de datos multidimensional
Son bases de datos ideadas para
desarrollar aplicaciones muy concretas, como creación de Cubos OLAP. Básicamente no se diferencian demasiado
de las bases de datos relacionales (una tabla en una base de datos relacional
podría serlo también en una base de datos multidimensional), la diferencia está
más bien a nivel conceptual; en las bases de datos multidimensionales los
campos o atributos de una tabla pueden ser de dos tipos, o bien representan dimensiones
de la tabla, o bien representan métricas que se desean estudiar.
Bases
de datos orientadas a objetos
Artículo principal: Base de datos orientada a objetos
Este
modelo, bastante reciente, y propio de los modelos informáticos orientados a objetos, trata de almacenar en la base de datos los objetos completos (estado y
comportamiento).
Una
base de datos orientada a objetos es una base de datos que incorpora todos los
conceptos importantes del paradigma de objetos:
·
Encapsulación - Propiedad
que permite ocultar la información al resto de los objetos, impidiendo así
accesos incorrectos o conflictos.
·
Herencia - Propiedad a
través de la cual los objetos heredan comportamiento dentro de una jerarquía de
clases.
·
Polimorfismo - Propiedad de una operación mediante la cual puede
ser aplicada a distintos tipos de objetos.
En
bases de datos orientadas a objetos, los usuarios pueden definir operaciones
sobre los datos como parte de la definición de la base de datos. Una operación (llamada
función) se especifica en dos partes. La interfaz (o signatura) de una
operación incluye el nombre de la operación y los tipos de datos de sus
argumentos (o parámetros). La implementación (o método) de la operación se
especifica separadamente y puede modificarse sin afectar la interfaz. Los
programas de aplicación de los usuarios pueden operar sobre los datos invocando
a dichas operaciones a través de sus nombres y argumentos, sea cual sea la
forma en la que se han implementado. Esto podría denominarse independencia
entre programas y operaciones.
SQL:2003, es el estándar de SQL92 ampliado, soporta los
conceptos orientados a objetos y mantiene la compatibilidad con SQL92.
Permiten
la indexación a texto completo, y en líneas generales realizar búsquedas más
potentes. Tesaurus es un sistema de índices optimizado para este tipo de bases
de datos.
Un
sistema de base de datos deductiva, es un sistema de base de datos pero con la
diferencia de que permite hacer deducciones a través de inferencias. Se basa
principalmente en reglas y hechos que son almacenados en la base de datos. Las
bases de datos deductivas son también llamadas bases de datos lógicas, a raíz
de que se basa en lógica matemática.
Gestión de bases de datos distribuida
La
base de datos está almacenada en varias
computadoras conectadas en red. Surgen debido a la existencia física de
organismos descentralizados. Esto les da la capacidad de unir las bases de
datos de cada localidad y acceder así a distintas universidades, sucursales de
tiendas, etcétera.
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