ULA-Ingeniería-Sistemas-Bases de datos.

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

DEPARTAMENTO DE COMPUTACIÓN

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA: Bases de Datos. Sección. 1.
PRELACIÓN: Diseño y Análisis de Algoritmos
TPLU: 4025

Isabel M. Besembel Carrera. Oficina: 3S07. Tlf. 2402685.

CÓDIGO:ISBDD
UBICACIÓN: 7mo. semestre.
FECHA: del 9/11/15 al 1/4/16. (Sem. B-15)

Preparador:

TABLA DE CONTENIDO

Descripción del curso

Prerrequisitos

Objetivos generales

Programación semestral

Evaluación

Bibliografía

CONTENIDOS ESPECÍFICOS. Unidades:

1. Los sistemas de gestión de bases de datos

2. Modelado de datos

3. Bases de datos

4. Técnicas de implantación de un SGBD

Descripción del curso:

Es un curso introductorio al área de bases de datos. En la primera unidad se incluyen los conceptos básicos de los sistemas de gestión de archivos de los sistemas operativos y los sistemas de gestión de bases de datos (SGBD). En la segunda unidad se tratan los conceptos de modelado semántico de datos, según el modelo entidad-relación extendido (ERE) y modelado orientado por objetos y la notación en el lenguaje de modelado unificado (UML). En la tercera unidad se presentan los modelos básicos: modelo relacional, orientado por objetos y objeto-relacional. Finalmente, en la cuarta unidad se estudian los aspectos colaterales incluidos en cualquier SGBD, como son: control de concurrencia y manejo transaccional, seguridad y control de fallas, y procesamiento de consultas, para finalizar con un resumen de los diferentes tipos de bases de datos existentes.

Tabla de contenidos

Prerrequisitos:

Programación digital en algún lenguaje de programación, se recomienda el lenguaje Java o C++.
Manejo de archivos en programación digital.
Estructuras de datos: cadenas, conjuntos, listas y grafos.
Técnicas de ingeniería de la programación.

Objetivos generales:

Desarrollar habilidades en el uso de los modelos y técnicas utilizados en las bases de datos relacionales y orientadas por objetos.
Lograr un alto nivel operativo en el modelado de objetos.
Obtener una visión global sobre los Sistemas de Gestión de Bases de Datos (SGBD).

Programación semestral:

El semestre tiene una duración de 16 semanas con una dedicación esperada por parte del estudiante de 192 horas/semestre, aproximadamente 12 horas de estudio/semana.
Horas de clase teórico-prácticas: 4 horas/semanales. Laboratorio: 2 horas/semanales
Horario del semestre B-2015: martes y jueves: 4-6 pm y laboratorio martes 4-6 pm. Salón: 3S03.
Plan del semestre B-15 que describe detalladamente el avance del curso por sesiones. Se recomienda altamente consultar semanalmente este plan para llevar al día la materia.

Tabla de contenidos

Evaluación:

Evaluaciones parciales al finalizar cada unidad, cuatro (4) pruebas con un peso de 10%, 20%, 20% y 10%, para un total de 60%.
Ejercicios prácticos sobre algún tema específico de cada unidad. Ellos deben ser entregados en la fecha indicada en el enunciado del ejercicio de la materia. Los ejercicios prácticos tendrán un peso de 1%, 3%, 4% y 2%. Para un total de 10%.
El proyecto práctico tendrá un peso de 30% y consiste en la realización de un prototipo de un pequeño sistema de base de datos para poner en práctica los conocimientos teóricos dados en el curso, donde el estudiante desempeñará el rol de analista, diseñador y administrador de bases de datos. El proyecto será desarrollado individualmente a lo largo del semestre y versará sobre una organización, por ejemplo: una farmacia, un restaurante, etc. Los informes de avance serán presentados según se indica en el plan del curso.
Consultas y discusiones semanales en horas de consulta o vía correo electrónico.
La asistencia a clases es obligatoria y se regirá por lo establecido en los reglamentos correspondientes.

Tabla de contenidos

Textos:

R. Elmasri y S. Navathe. Fundamentos de sistemas de bases de datos. 5ta. Ed. Pearson Addison-Wesley. 2007. En inglés: 6ta. Ed. 2010.

I. Besembel. Guías de Bases de Datos. Parte I y II. Publicaciones de la Facultad de Ingeniería. Universidad de Los Andes. 1998.

Material de soporte:

R. Cattell y R. Barry (Eds.) The object data standard: ODMG 3.0 Morgan Kaufmann. 2000.
Muller, P. Modelado de objetos con UML. Eyrolles-Gestión 2000, Barcelona, Enpaña. 1997.
UML http://www.omg.org/spec/UML
Manuales en línea del sistema de gestión de bases de datos, PostgreSQL, MySQL, DB2 y Sybase.
Manuales en línea del sistema operativo WindowsNT o LINUX o MacOS.
Manual del lenguaje PHP, HTML, Java o C++.

Bibliografía anexa:

T. Connolly y C. Begg. Sistemas de bases de datos. 4ta. Ed. Pearson Educación. 2005.
J. Ullman y J. Widom. A first course in database systems. 3era. Ed. Prentice-Hall. 2007. http://www-db.stanford.edu/~ullman/fcdb.html
A. Silverschatz, H. Korth y S. Sudarshan. Fundamentos de bases de datos. 4ta. Ed. McGraw-Hill. 2002. En inglés: 6ta. Ed. 2010.
C. Batini, S. Ceri y S. Navathe. Diseño conceptual de bases de datos. Addison-Wesley/Diaz de Santos. 1994.
C. Date. Introducción a los sistemas de bases de datos. 7ma. Ed. Pearson Education. 2001. En inglés: 8va. Ed. 2003.
J. Hughes. Object-oriented databases. Prentice Hall. C.A. R. Hoare series editor. 1991.
W. Kim. Introduction to object-oriented databases. MIT Press. 1990.
Publicaciones periódicas: Association Computing Machinery (ACM) Transaction on Database Systems (TODS), ACM Communications, IEEE Transactions on Knowledge & Data Engineering (TKDE). IEEE Computer, Knowledge & Data Engineering (KDE) Elsevier, etc.

Tabla de contenidos

Contenidos específicos:

UNIDAD 1.- Los sistemas de gestión de base de datos.

Sem.	CONTENIDOS	OBJETIVOS	ACTIVIDADES	RECURSOS	EVALUACIÓN
1 2	1. Los sistemas de gestión de archivos: Estructuras de datos para la organización de índices de acceso: monodimensionales, multidimensionales y espaciales. Objetivos. Funciones. Organización y métodos de acceso: relativos o directos, aleatorios e indizados.	1. Introducir las estructuras de datos avanzadas y su relación con los métodos de acceso para los archivos almacenados en memoria secundaria.	Leer: Guía, parte I. Elmasri y Navathe, cap. 13 y 14. Realizar y entregar: Ejercicio 1 sobre estructuras de datos avanzadas, ISAM y VSAM. Práctica 1 sobre el uso del PostgreSQL y las normas de uso del laboratorio. Práctica 2 sobre el uso de índices de acceso en PostgreSQL. Rendimiento de una BD con y sin índices. Selección del tema del proyecto.	Clases: Clase 1 y clase 2. Ejercicio 1 Correo electrónico, en adelante email.	Corrección de la prueba diagnóstico.
3	2. Los sistemas de gestión de bases de datos: Reseña histórica. Objetivos. Conceptos generales. Arquitectura de referencia. Ejemplos de las estructuras de varios SGBD comerciales.	2. Lograr una visión general de la estructura de los SGBD y de su evolución.	Leer: Guía, parte I. SMBD comerciales Elmasri y Navathe, cap. 1 y 2. Realizar y entregar: Práctica 3 sobre la arquitectura y el catálogo de PostgreSQL.	Clase: Clase 3 email	Corrección del ejercicio 1 (1%).
3	3. Metodología de diseño de bases de datos: Enfoques de diseño y desarrollo de un sistema de base de datos. Introducción al lenguaje PHP y su uso en la implementación de sistemas de bases de datos.	3. Desarrollar habilidades en la utilización de una metodología de diseño de sistemas de bases de datos.	Leer: Elmasri y Navathe, cap. 12 y 26. Realizar y entregar: Primer informe de avance del proyecto. Fase de análisis y definición de requisitos.	Clase: Clase 4 email	Corrección del primer informe de avance del proyecto.

Tabla de contenidos

UNIDAD 2.- Modelado de datos

Sem.

CONTENIDOS

OBJETIVOS

ACTIVIDADES

RECURSOS

EVALUACIÓN

1. Modelado de datos:
Conceptos generales. Modelo Entidad-Relación Extendido (ERE). Modelado de datos en ERE con una herramienta CASE.

1. Desarrollar habilidades en el uso del modelo ERE

Leer:

Guía, parte II.

Elmasri y Navathe, cap. 3 y 4.

Realizar y entregar:

Práctica 4 sobre uso de la herramienta case aplicado a los requerimientos del proyecto.

Clase: Clase 5

Prueba 1 sobre la unidad 1 (10%). Ejemplo de evaluación 1.

2. Orientación por objetos y modelado de datos en UML:
Conceptos básicos y su notación en el lenguaje unificado de modelado (UML): Elementos comunes, diagramas de casos de uso, diagramas de clases, diagramas de paquetes, diagramas de actividades, diagramas de vistas de interacción (secuencia y comunicación), diagramas de máquinas de estado, diagramas temporales, diagramas de despliegue y diagramas de componentes.

2. Desarrollar habilidades en el modelado orientado por objetos y su representación con UML

Leer:

Elmasri y Navathe, cap. 12 y 20.

Muller, cap. 2 y 3.

Realizar y entregar:

Ejercicio 2 sobre modelado ERE y orientado por objetos en UML según los requerimientos de proyecto.

Práctica 5 sobre uso de la herramienta case y UML.

Práctica 6 sobre paso de UML a ERE.

Clases: clase 6 y clase 7

Ejercicio 2

Tabla de contenidos

UNIDAD 3.- Bases de datos

Sem.	CONTENIDOS	OBJETIVOS	ACTIVIDADES	RECURSOS	EVALUACIÓN
7 8	1. Modelo relacional y objeto-relacional: Conceptos básicos. Reglas de transformación de ERE o del diagrama de clases UML al objeto-relacional. Enfoque por descomposición. Normalización. Restricciones y reglas de integridad.	1. Desarrollar habilidades en el modelado de bases de datos objeto-relacionales.	Leer: Guía, parte II. Objeto-relacional Elmasri y Navathe, cap. 5, 7, 10, 11, 16 y 22. Realizar y entregar: Ejercicio 3 sobre transformación del modelo ERE al modelo objeto-relacional y su normalización. Consultas relacionales y orientadas por objetos. Práctica 7 sobre uso de una herramienta case UML. Práctica 8 sobre generación del esquema relacional desde la herramienta case.	Clases: Clase 8 y Clase 9 Ejercicio 3 email	Prueba 2 sobre la unidad 2 (20%). Ejemplo de evaluación 2. Corrección del ejercicio 2(3%).
9 10 11	2. Lenguajes de consulta del modelo relacional y objeto-relacional: Algebra relacional, SQL3 (estático, dinámico, compuesto y recursivo). Cálculo relacional de tuplas y de dominios. QBE. Catálogo del sistema.	2. Desarrollar habilidades en el uso de los lenguajes de consulta de las bases de datos objeto-relacionales.	Leer: Guía, parte II. Catálogo del sistema Elmasri y Navathe, cap. 6, 8 y 9. Realizar y entregar: Práctica 9 sobre carga de datos y consultas sencillas en SQL3. Práctica 10 sobre consultas avanzadas en SQL3 y en QBE. Segundo informe de avance del proyecto: Diseño conceptual, implementable y físico de la BD.	Clases: Clase 10 y clase 11 email	Corrección del ejercicio 3(4%).
11 12	3. Bases de datos orientadas por objetos: Modelo estándar del grupo ODMG 3.0. Jerarquía de tipos. Lenguajes de definición (LDO) y manipulación de objetos (LMO). Ejemplos en OQL.	3. Desarrollar habilidades en el modelado de bases de datos orientado por objetos.	Leer: ODMG 3.0 Elmasri y Navathe, cap. 21. Cattell y Barry, cap. 2, 3 y 4. Realizar y entregar: Práctica 11 sobre Java o PHP y HTML conectado al SMBD. Práctica 12 sobre programación Java o PHP del proyecto.	Clases: Clase 12 y clase 13 email	Corrección del 2do. informe de avance del proyecto.

Tabla de contenidos

UNIDAD 4.- Técnicas de implantación de un SGBD

Sem.	CONTENIDOS	OBJETIVOS	ACTIVIDADES	RECURSOS	EVALUACIÓN
13 14	1. Procesamiento de transacciones y control de concurrencia: Conceptos básicos. Atomicidad. Transacciones seriables. Transacciones dos fases.	1. Especificar y relacionar los conceptos del procesamiento de transacciones y el control de concurrencia en bases de datos.	Leer: Procesamiento de transacciones y control de concurrencia Elmasri y Navathe, cap. 17 y 18. Realizar y entregar: Prácticas 13 y 14 sobre programación del proyecto.	Clase: Clase 14 email	Prueba 3 sobre la unidad 3 (20%). Ejemplo de evaluación 3.
14	2. Fallas y seguridad de los datos: Tipos de fallas. Recuperación en caso de fallas. Seguridad. Control de autorizaciones.	2. Lograr una visión general sobre los problemas del control de fallas y la seguridad de los datos.	Leer: Fallas y seguridad de datos Elmasri y Navathe, cap. 19 y 23. Realizar y entregar: Ejercicio 4 sobre control de concurrencia, seguridad y procesamiento de consultas. Práctica 14 sobre programación del proyecto.	Clase: Clase 15 Ejercicio 4 email
15 16	3. Procesamiento de consultas: Conceptos básicos. Ordenamiento por reestructuraciones algebraicas. Estimación del costo de un plan de ejecución. Resumen de Bases de Datos Activas, Distribuidas, Paralelas, Espaciales, Temporales y Semi-estructuradas. Conclusiones y perspectivas futuras.	3. Obtener una visión general de los problemas del procesamiento de consultas en un SMBD.	Leer: Procesamiento de consultas Conclusiones y perspectivas futuras Elmasri y Navathe, cap. 15, 24, 25 y 27. Realizar y entregar: Prácticas 15 sobre programación del proyecto. Informe final del proyecto.	Clases: Clase 16 y clase 17 email	Prueba 4 sobre la unidad 4 (10%). Ejemplo de evaluación 4 Corrección del ejercicio 4 (2%) y del informe final del proyecto (30%).

Tabla de contenidos