Normalizacion

Normalización

El advenimiento de las bases de datos creó la necesidad de utilizar técnicas como la normalización, ya que las bases de datos no son meramente una colección de archivos. Más bien, una base de datos es una fuente central de datos significativos, los cuales son compartidos por numerosos usuarios para diversas aplicaciones. La esencia de una base de datos es el Sistema Administrados de Base de Datos (DBMS: Data Base Management System), el cual permite la creación, modoficación y actualización de la base de datos; la recuperación de datos y la emisión de reportes.

Reporte del Usuario (salida tabular, gráfica, etc.)

Presentación del usuario o esquema del usuario (descripción de las necesidades de datos del usuario)

Esquema conceptual (modelo del diseño lógico del usuario)

Esquema interno (modelo del diseño físico del usuario)

El diseño de la base de datos incluye el resumen de los reportes del

usuario, las presentaciones para el usuario y los diseños lógicos y físicos.

Términos Básicos

Comencemos por enunciar y explicar distintos elementos y conceptos básicos. Entidad, Una entidad es una cosa, persona o un hecho sobe el cual el sistema

debe guardar información, debido a que con posterioridad interesará su recuperación. Entidades del sistema de una empresa podrían ser clientes, productos, ventas, etc.

Para cada entidad es necesario definir los siguientes conceptos:
Atributos

Ocurrencias
Clave primaria

Un atributo es una característica o propiedad que interesa representar sobre una entidad. Por ejemplo, algunos atributos para la entidad cliente podrían ser: Nombre, Domicilio, Sexo, Nº documento, etc. Es importante aclarar que los atributos de una entidad son acordes con las características de la realidad que se desea representar. Por ejemplo, para la entidad cliente de una determinada empresa que vende ropa puede ser un atributo la altura de la persona, mientras que para otra que fuese una ferretería, puede no representar una característica que interese modelar. Es por ello que los atributos de las entidades varían para cada diseño en particular, ya que los atributos no son todas las características de es entidad, sino solamente las que son relevantes; son aquellas propiedades que representan a la entidad para esa organización.

Los atributos a su vez podrán asumir distintos valores. Al conjunto de valores que pueden asumir a atributos se lo llama dominio de un atributo. Por ejemplo: el dominio del atributo Sexo puede asumir dos valores: Masculino / Femenino.

Una ocurrencia es una instancia de la entidad, es decir, es cuando en una entidad los distintos atributos asumen un valor para representar una determinada instancia de la misma en la realidad. Para el ejemplo anterior de la entidad cliente, una ocurrencia es un cliente en particular, donde sus atributos Nombre, Apellido, domicilio, etc. asumen los valores que le son propios a dicha persona. Es decir, que en este caso la entidad cliente debiera tener tantas ocurrencias como clientes tuviese dicha organización.

La clave primaria es un atributo o un conjunto de atributos que se definen en un entidad, y que permiten identificar en forma unívoca a las ocurrencias de la misma. En la entidad cliente la clave primaria podría ser el número de documento, ya que este podría identificar unívocamente una ocurrencia del resto. El valor que asume la clave primaria en una ocurrencia no podrá repetirse en ninguna otra. Para elegir la clave primaria se evalúan los distintos atributos de la entidad y se analiza cuál tiene la particularidad de no repetirse en más de una ocurrencia, Si no existe ningún atributo que cumpla dicha característica, debe definirse una clave primaria conjunta, es decir más de un atributo tomados en forma conjunta.

El siguiente gráfico ejemplifica en un formato matricial los conceptos explicados

a través de un ejemplo con la entidad cliente.

OCURRENCIAS

OCURRENCIAS

Entidad: Cliente ATRIBUTOS

Las relaciones son las conexiones que existen entre los datos que se almacenan.

Nº de Doc. Nombre Apellido Domicilio Sexo

26189563 María Gamba Córdoba 596 F 21896741 Pedro Bosio México 605 M ............... ............. .............. .......... ..........

CLAVE PRIMARIA

Se llamarán relaciones a las asociaciones que existen entre las ocurrencias de las entidades. En la mayoría de los casos una relación es la que permite conectar ocurrencias entre dos entidades. Una relación por ejemplo, es la que existe entre las ocurrencias de las entidades clientes y venta, ya que las ocurrencias que existen en la entidad cliente están relacionadas con las ocurrencias de la entidad venta donde figuran las ventas que se realizaron a dichos clientes, y es así que un cliente podrá tener muchas ventas relacionadas.

Cada relación une dos tablas en una de tres formas:

Uno en uno: cada fila de la primer tabla se corresponde con una (y sólo una) fila de la segunda. Por ejemplo, el caso de una tabla con información sobre caballos de carrera y otra con datos sobre jockeys; si se desea establecer una relación que muestre qué jockey jinetea cada caballo, a cada fila de la tabla de caballos le corresponderá una de la de jockey, y viceversa.

Uno a muchos: cada fila de la primer tabla se corresponde con una o más filas de la segunda. En este caso, se dice que la primera es la tabla "madre" y la otra, la tabla "hija". Por ejemplo, una tabla de compañías discográficas y otra de discos: a cada compañía le corresponderán varios discos, pero a cada disco puede esta relacionado con una única compañía.

Muchos a muchos: Varias filas de la primera tabla se corresponden con varias filas de la segunda. En este caso se hace necesario crear una tabla intermedia para poder determinar qué fila de la primer tabla se corresponde con cuál de la segunda. Sería el caso de una relación entre una tabla en la cual se almacenan recetas y otra en que se registran los ingredientes de las mismas; una receta normalmente tiene varios ingredientes, y un ingrediente puede formar parte de más de una receta.

Concepto

La normalización es un proceso de transformación, de las complejas presentaciones de usuarios y de almacenamiento de datos en conjuntos estables de estructuras de datos de menor tamaño y absolutamente independiente. Además de ser más sencilla, las estructuras de datos normalizados permiten que el almacenamiento futuro del sistema resulte más fácil y seguro. Es por ello que la normalización de una base de datos es un proceso con tres objetivos básicos: asegurar la integridad de los datos, eliminar información redundante y hacer los sistemas más eficientes.

Los tres pasos de la normalización

Al comenzar, ya sea con la presentación del usuario (formulario o listado) o con el almacenamiento de datos diseñado para un diccionario de datos, el analista normaliza una estructura de datos en tres pasos, tal como veremos en el gráfico. Cada paso involucra un importante procedimiento de simplificación de la estructura de datos.

La relación derivada de la presentación del usuario o del almacenamiento de datos, generalmente se encontrará no normalizada.

La primera etapa del proceso incluye la eliminación de grupos repetitivos y la identificación de la clave que define al criterio primario. Con el fin de hacer esto, la relación necesita desglosarse en dos o más relaciones.

En este punto, las relaciones pueden encontrarse en forma normal tercera, pero quizás sea necesario más pasos para transformar las relaciones a la tercera forma normal.

El segundo paso asegura que todos los atributos no-clave, o sin llave, sean completamente dependientes de la clave del criterio primario. Todas las dependencias normales se eliminan y se colocarán en otra relación.

El tercer paso elimina cualquier dependencia transitoria. Una dependencia transitoria es aquella en la cual sus atributos no-clave son dependientes de otros atributos no-clave.

Ejemplo de Normalización

En la figura que se presenta a continuación es una presentación para el usuario de la Compañía Manufacturera de Equipos de AI S. Well Hidraulic.

...