II Modelo Entidad-Relación

Definición
Se basa en una percepción de un mundo real que consiste en un conjunto de objetos básicos llamados entidades y de relaciones entre estos objetos.
Una de las características de este modelo es que permite representar con claridad las limitantes de los datos.
El modelo Entidad-Relación es en esencia una herramienta para representar el mundo real por medio de simbologías y expresiones determinadas

2.1 Entidades y conjunto de entidades
Entidad
Es un objeto que existe y puede distinguirse de otros objetos. Se compone de un conjunto de atributos
- identifica en forma única un objeto.
- puede ser concreta, por ejemplo: una persona o un libro.
- puede ser abstracta, por ejemplo: un día festivo o un concepto.

Conjunto de entidades
Es un grupo de entidades del mismo tipo
- una entidad puede ser una materia.
- un conjunto de entidades puede ser la retícula de sistemas.
- las entidades pueden estar en diferentes conjuntos a la vez.
- una entidad materia puede pertenecer al conjunto retícula de administración.

Atributos
Una entidad esta representada por un conjunto de atributos.
- los posibles atributos de la entidad materia pueden ser número de materia y nombre.
- para cada atributo existe un rango de valores permitidos, llamados dominio del atributo.

Ejemplo:
- nombre solo puede contener nombre de materias menor a 30 caracteres.
- número solo números positivos.

2.2 Relaciones y conjunto de relaciones
Relación
Asociación entre varias entidades, también puede tener atributos.

Conjunto de relaciones
Grupo de relaciones del mismo tipo.

2.3 Limitantes de Mapeo
El modelo E-R permite definir una serie de limitantes aplicables en la información contenida en la base de datos básicamente, pueden definirse dos tipos de limitantes

a) Cardinalidad del mapeo
Es aquella mediante la cual puede especificarse la cantidad de entidades que podrán asociarse mediante una relación. La CARDINALIDAD del mapeo se aplica generalmente sobre dos conjuntos de entidades.

Cardinalidades
a) 1:1 Una a una
Una entidad de A puede asociarse únicamente con una entidad de B

b) 1:m Una a muchas
Una entidad de a puede asociarse con cualquier cantidad de entidades de B

c) m:1 Muchas a una
Cualquier cantidad de entidades de A puede asociarse con una entidad de B.

d) m:m Muchas a muchas
Cualquier cantidad de entidades de a puede asociarse con cualquier cantidad de entidades en B

Ejemplo: 

b) Dependencia de existencia
Nos permiten definir que un conjunto de entidades esta condicionado a la existencia de otro.
Un ejemplo de este condicionamiento se da entre una entidad alumno y la entidad calificación. A esta limitante se le denomina dependencia por existencia.

Si una entidad Y requiere de una entidad X para existir se dice que Y es dependiente por existencia de X; esto implica que si eliminamos a la entidad X; deberá eliminarse la entidad Y.

Para el caso anterior, se nombrara a X como la entidad dominante, y a Y como entidad subordinada.

2.4 Llaves primarias
Uno de los procesos de mayor relevancia en la manipulación de una base de datos es el de distinguir entre las diversas entidades y relaciones que son manipuladas.

Entendemos como una llave al medio que nos permite identificar en forma unívoca (única e inequívoca) a una entidad dentro de un conjunto de entidades.

Tipos de llaves
a)Súper-llave
Es un conjunto de atributos mediante los cuales es posible reconocer a una entidad. Este tipo de llaves contiene comúnmente atributos ajenos; es decir; atributos que no son indispensables para llevar a cabo el reconocimiento del registro.

Ejemplo:
Conjunto de entidades:
Cursos

Atributos Súper llaves
*Nombre materia Nombre, mat, carrera, semestre
*Carrera Nombre, mat, carrera, unidades
*Semestre Nombre, mat, carrera, semestre, periodo
*Periodo Nombre, mat, carrera
*Unidades
-Si el conjunto de atributos X es una súper llave entonces cualquier conjunto de X será súper-llave.

b) Llave candidato
Son aquellas súper llaves que no contienen atributos ajenos; es decir, aquellos conjuntos de atributos que no tienen un subconjunto menor que pueda considerarse como súper llave.

c) Llave primaria
Es aquella llave que el diseñador de la base de datos selecciona entra las llaves candidatos encontradas. Forma principal de identificar a las entidades dentro de un conjunto de estas.

Entidad débil
Conjunto de entidades que no tiene suficientes atributos para formar una llave primaria.

Entidad fuerte
Es una entidad que cuenta con una llave primaria.

Ejemplo:  

Nota: ncred y clave son las llaves primarias.
 
Las entidades débiles no pueden ser conocidas por sí solas; con el objeto de diferenciarlas se seleccionan algunos de sus atributos para formar un discriminador. Este discriminador se asocia con las llaves primarias de las entidades fuertes a las que se encuentre subordinada para formar así su llave primaria propia.

Los conjuntos de relaciones también tienen llaves primarias. Estas se conforman por las llaves primarias de los conjuntos de entidades que se asocian en la relación y todos los atributos descriptivos de la relación.

2.5 Diagrama E-R: (Entidad-Relación)
Representación de la estructura lógica general de una b.d.
1. Rectángulos que representan conjunto de entidades.
2. Elipses que representan atributos.
3. Rombos que representan conjunto de relaciones.
4. Líneas que conectan a los atributos con los conjuntos de entidades y a los
conjuntos de entidades con los conjuntos de relaciones.

Tipo de relación entre archivos

1:1 uno a uno

1: m uno a muchos

m : 1 muchos a uno

n: m muchos a muchos

Ejemplos:

2.6 Reducción de los diagramas E-R a tablas
Una base de datos que se ajuste a un diagrama e-r , puede representarse por medio de un conjunto de tablas. para cada conjunto de entidades y de relaciones en la base de datos, existe un tabla única que recibe el nombre de conjunto de entidades o de relaciones correspondientes. cada tabla tiene un número de columnas, que también tienen nombres únicos.

2.7 Generalización y especialización
Generalización
Es el resultado de la unión de dos o más conjuntos de entidades de bajo nivel para producir un conjunto de entidades de más alto nivel. Se utiliza para hacer resaltar las semejanza entre los tipos de entidades de bajo nivel y para ocultar sus diferencias.

Especialización
Es el inverso de la generalización. hace resaltar la distinción entre los conjuntos de entidades de alto nivel y de bajo nivel. los atributos son lo que los distinguen.
Esto se realiza mediante la herencia de atributos.
Se dice que los conjuntos de entidades de bajo nivel heredan los atributos de los conjuntos de entidades de alto nivel.

Ejemplo:
cuenta-ahorros y cuenta-cheques heredan los atributos de cuenta.

la especialización permite la posibilidad de que una entidad cuenta no sea ni una entidad cuenta-cheques ni una entidad cuenta-ahorros.

La generalización y la especialización se representan por medio de un componente triángulo marcado "isa" es un (a), en inglés "is a" y representa, que una cuenta de ahorros "es una" cuenta. Se distingue por el grosor de la líneas que conectan el triángulo "isa".