Las Relaciones Lógicas
Modelo de Datos
Plataforma Tecnológica MyPE 2.0

José Enrique González Cornejo
Abril 2002

El Concepto mediante una relación simple o binaria

La propuesta es crear tablas - a nivel de la base de datos propia de la Plataforma Tecnológica MyPE, que contengan relaciones entre los datos de diversas tablas existentes, tanto en la base local como en las bases de la BCC.

A fin de ilustrar este efecto, utilizaremos el Algebra de Relaciones de la Teoría de Conjuntos en un ejemplo concreto de dos entidades.

Para comenzar a explicar,  generaremos el conjunto de todas las   duplas o de pares ordenados generados a partir del producto cartesiano de dos tablas, para posteriormente sobre este universo definir relaciones. Por tanto, la relaciones definidas son subconjuntos  de este producto cartesiano.

relacion.jpg (23151 bytes)

Sea T1 una tabla de la base de datos BCC, que contiene todos los productos BancoEstado y sea  T2 una tabla de la base MyPE, que contiene una categoría que segmenta Clientes según sus ingresos. Entonces:

T1={P1, P2, P3,....Pn} donde cada Pi representa un producto único, cuyo índice es i y la cardinalidad de T1 es n

T2={S1,S2,S3,...,Sm}donde cada Sj representa un producto único, cuyo índice es j y la cardinalidad de T2 es m

                             T1 X T2 ={(p,s)/ p Î T1  y    s Π T2}      y             Ri   Ì T1 X T2 ,    "i

Toda relación R sobre el producto cartesiano T1 X T2 se puede definir por especificación o extensión.

Por especificación es mediante una característica de los elementos que permite seleccionar las duplas: R={(p,s) /  F(p,s)}, donde F(p,s) es la especificación que relaciona los elementos. Por ejemplo, todos  los productos cuyos precios son  mayor que 100 se asocian con los dos segmentos de clientes de más altos ingresos. Ro={(p,s)/ Atributo Precio de p > 100 and Sj,   " j = 1,2}

Por extensión se puede ilustrar mediante una matriz rectangular, definiendo asociación de elementos registrando una marca en la celda (i,j) que cruza ambos elementos. Es decir existe relación  Pi R Sj, entonces la celda(i,j)=1 de otro modo celda(i,j)=0.

Supongamos la relación "pertenecer a".  Es decir, Pi R Sj:, significa que el producto Pi pertenece al segmento Sj  (Pi Î Sj)

Pertenecer a P1 P2 P3 .. Pj ... Pn
S1 0 1 0 0 0 0   0
S2 0 0 1 0 1 0 0
S3 1 0 0 0 0 0 1
.. ... ... ... ... ... ... ...
Si 0 0 0 0 1 0 1
.. 0 1 0 0 0 0 0
Sm 1 0 0 0 0 1 0

Esta matriz rectangular que contiene la información con la relacionalidad entre dos tablas. Ella puede ser  mantenida por el administrador del sistema, quien  asociará Segmentos  con Productos,   sólo anotando unos en las celdas donde exista relación y ceros donde no exista relación.  

Otro ejemplo práctico que utilizará las relaciones lógicas dentro del Modelo de Datos MyPE 2.0, concierne a las vigencias y pertinencias de los datos. En efecto, existen numerosas tablas en la BCC que contienen grandes cantidades de datos,   de donde algunos de los cuales son necesarios en la Plataforma Tecnológica MyPE y muchos otros no. Entonces, mediante una función de especificación o por extensión se puede definir la relación lógica que clasifique o filtre los datos pertinentes a la Plataforma MyPE.

El Concepto mediante una relación compleja o múltiple , PTi

Como ya hemos mencionado, el modelo relacional está basado en la teoría de conjuntos, y por inducción del concepto arriba descrito se puede extender a n-dimensional. En este modelo, los datos se organizan en un tipo especial de conjunto denominado relación,   que se define de la siguiente manera: sean los conjuntos D1,..., Dn, denominados dominios, que no tienen por qué ser distintos entre sí. Una relación definida sobre D1,...,Dn es cualquier subconjunto R de D, donde n es el grado o aridad de R. Los dominios son en principio conjuntos finitos de datos. Por tanto, a menos que se indique lo contrario, presumimos que las relaciones son también finitas. Los elementos de una relación se denominan tuplas. Formalmente, una tupla es:

< d1,..., dn>, donde d1 Î D1,..., dn Î Dn

El número de tuplas en una relación es la cardinalidad de la relación. Puesto que una relación es un conjunto, los elementos de este conjunto, las tuplas, han de ser por fuerza distintas. Esto también implica que el orden de las tuplas es irrelevante. El conjunto vacío es una relación particular: la relación nula o vacía. Cada tupla de una relación, junto con el nombre de la relación, representa una aserción (en el sentido lógico). Por ejemplo, cada tupla en la relación PROFESORES, es una aserción de que la entidad (profesor) dx es miembro de la institución Dx y tiene las propiedades atómicas <v1,..., vn>.

Las relaciones también pueden ser vistas como tablas, en las que cada tupla es una fila de la tabla. Los nombres de las columnas de la tabla, por otra parte, son los atributos. El conjunto (ordenado) de todos los atributos de una relación R es el esquema de R. Nos podemos referir a los atributos de una relación mediante su nombre o por la posición (número de columna) que el atributo ocupa en el esquema de la relación. Las tuplas, por tanto, pueden ser consideradas como matrices de pares atributo:valor.

El dominio D de R es la colección de valores posibles para un determinado atributo. Por ejemplo el dominio del atributo NOMBRE DEL CLIENTE en la relación "Evaluación" serían todas las evaluaciones que MyPE aplica a sus clientes. Cada atributo debe tomar los valores de un dominio subyacente, y sólo uno. Una buena implementación de una base de datos relacional debe poner en marcha los mecanismos necesarios (en términos de diseño conceptual) para que este tipo de restricciones puedan ser impuestas. El concepto de atomicidad es ciertamente relevante en el contexto de las tecnologías de la información y especialmente en el campo de las bases de datos. Que un elemento sea atómico (también llamado escalar) implica que no puede ser descompuesto en partes más pequeñas. Por ejemplo, a la hora de codificar un número de teléfono, tenemos varias opciones.

Podemos guardar la información como un único valor, en cuyo caso, los prefijos interprovinciales y/o celulares  formarían parte indivisible del número; también podemos optar por codificar la información en tres valores separados, uno para el prefijo celular, otro para el interprovincial y un tercero para el número de abonado. La primera disposición, como un único valor, aunque sirva al usuario de la base de datos para obtener la información precisa, presenta la desventaja de que no podrá ser usado, por ejemplo, por un programa de comunicaciones para marcar el número y efectuar una conexión (para voz, fax o datos) de forma automática.

Los términos formales del modelo relacional a menudo son sustituidos por otros de uso más común, debido a que estos términos son demasiado abstractos para ser usados en la práctica. Así obtenemos las siguientes equivalencias:

Término relacional formal

Equivalente informal

Relación Tabla
Tupla Fila o registro
Cardinalidad Número de filas o registros
Atributo Columna o campo
Grado Número de columnas o campos
Clave primaria Identificador único
Dominio Fondos de valores legales

Términos relacionales y equivalentes informales

En términos de representación tabular se dice que una relación consta de dos partes: cabecera (heading) y cuerpo (body). La cabecera es el conjunto de atributos (columnas) y el cuerpo es el conjunto de tuplas (filas). En la siguiente tabla , la primera línea es la cabecera y el resto de las filas el cuerpo.

 

ID Clientes Rubro AÑO Comuna
1 Pérez Feriante 1991 Iquique
2 Gajardo Panadería 1994 Coquimbo
3 González Peluquería 1995 Valparaíso
4 Ibarra Artesano Cuero 1994 La Pintana
5 Suarez Vendedor Ambulante 1990 San Bernardo

Tabla, cabecera, cuerpo

En todo momento se debe estar conscientes de que los elementos de una relación,  no tienen orden alguno, lo cual se desprende del hecho de que una relación no es más que un conjunto matemático, con algunas diferencias que exponemos más abajo. Así, la tupla con ID 1 no es la primera, ni la ID 5 la última, la numeración de identificación es totalmente aleatoria, normalmente resultado de un campo contador. Del mismo modo, los atributos tampoco tienen orden alguno; el hecho de que el atributo CLIENTE aparezca antes que el RUBRO en la sucesión de columnas no tiene relevancia alguna para la relación.

Como hemos mencionado, el concepto matemático de relación, puede resultar muy poco intuitivo y no se adapta a las definiciones de "relación" encontradas en los diccionarios. Se refiere a la propiedad de que una relación unaria (de grado o aridad uno), es una relación en sentido pleno. Así, una relación matemática de grado mayor que uno interrelaciona dos o más objetos, mientras que una relación de grado uno no. El tratamiento de una relación unaria es exactamente el mismo que el de una de mayor aridad.

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