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Introducción y Modelo Relacional

Introducción​

¿Por qué este curso?​

Las bases de datos son muy comunes en el flujo de un proyecto de Data Science

Most in-demand for Data Science

Uno de los lenguajes más solicitados es SQL en el tercer lugar el año 2025

Objetivos del curso:​

  • Profundizar en el área de base de datos, tanto desde un punto de vista práctico como teórico/científico.

¿Qué es una base de datos?​

En nuestro caso...

Una base de datos es una colección de datos (digitales) organizada de alguna forma para facilitar su manipulación y consulta eficiente

Un sistema (o motor) de base de datos (DBMS) es un sistema (de software) general para manejar bases de datos

  • Representar
  • Cargar
  • Organizar
  • Actualizar
  • Consultar datos
  • etc...

¿Por qué necesitamos bases de datos?​

Ejemplo: Tienda de cervezas tienda cervezas

Queremos manejar:

  • Stock
  • Compras
  • Varidad por marcas
  • etc...

Implementación a la medida​

Continuando con el ejemplo de la "Tienda de Cervezas"

¿Qué necesitamos?

cervezas.csv

código, nombre, tipo, grado, precio unidad
00321, Miller, Lager, 4.7, 1500
00612, Heineken, Pilsner, 5.0, 1800
00433, Budweiser, American Lager, 5.0, 1600
...

stock.csv

código, cantidad
00321, 15
00612, 18
00433, 16
...

compra.csv

rut, código producto, cantidad, fecha
11222333-4, 00321, 2, 2023-10-15
12345678-9, 00612, 1, 2023-10-15
98765432-1, 00433, 3, 2023-10-16
...
info

Tener en consideración, problemas con esta implementación:

  • Duplicación de datos
  • Inconsistencia
  • Dificultad para consultas complejas
  • Difícil de mantener
  • No hay control de concurrencia
  • No hay control de acceso
  • No hay respaldo de datos
aviso

No es la mejor idea programar todo desde 0

DBMS (Data Base Management System)​

Un usuario se puede encargar sólo de diseñar la estructura de los datos, escribir consultas, actualizar datos,...

(Temas especifico a lo que esté construyendo el usuario)

success

Mientras tanto, un DBMS se encarga de:

  • Responder consultas y modificar datos eficientemente.
  • Almacenaje optimizado.
  • Soporte para gran cantidad de datos.
  • Concurrencia.
  • Seguridad.
  • ...

Las cosas generales que se necesitaan en muchas aplicaciones.

Modelo de datos​

¿Cómo organizamos nuestra colección de datos?

El modelo más establecido es el modelo relacional que organiza los datos como tablas

info

Durante el curso se hablará de otros modelos

Ranking top DBMS 2025 Source: DB-Engines Ranking

Modelo Relacional​

Historia​

  • Años 60 (antes del modelo relacional)
    • Varios modelos de datos (network, jerárquicos,...)
    • Difíciles de utilizar, dependientes de al parte física, ...
  • Modelo relacional (Edgar F. Codd 1970)
    • Fuerte conexión con lógica de primer orden.
    • Datos se almacenan en relaciones (o tablas)
    • Lenguajes de consultas declarativos y procedural
    • Clara separación entre el nivel físico y el nivel lógico de los datos.
    • Esto fue la base para introducción de SQL en 1974 (Chamberlin y Boyce).

Conceptos básicos​

Relación películas

Relación: a cada tabla le llamamos relación

  • En este caso: Películas

Atributo: a cada columna le llamamos atributo

  • En este caso: ID, Título, Año, Categoría, Calificación

Tupla: a cada fila le llamamos tupla

  • Por ejemplo: [2, Waking Life, 2001, Drama, 7,8]

Esquema​

Para describir una relación y sus atributos:

  • Películas(ID, Título, Año, Categoría, Calificación)

Un esquema es la descripción de nuestras relaciones:

  • Películas(ID, Título, Año, Categoría, Calificación)
  • Usuarios(ID, Nombre)
  • Visto(ID Usuario, ID Película, Día)

Dominio​

Se asume que cada atributo tiene un dominio:

  • Películas(ID: int, Título: string, Año: int, Categoría: string, Calificación: float)
  • Usuarios(ID: int, Nombre: string)
  • Visto(ID Usuario: int, ID Película: int, Día: date)

Instancia​

Una instancia de un esquema es un conjunto de tuplas para cada una de las relaciones del esquema

Instancia

Restricciones de integridad​

Una restricción de integridad es una restricción formal aplicada a un esquema de manera de restringir las posibles instancias.

Restricción de integridad

Las restricciones de integridad más comunes son las llaves primarias (Primary_key)

Llaves primarias​

Una llave primaria para una relación es un conjunto de atributos que determinan al resto de los atributos de la relación

LLAVE PRIMARIA

La llave primaria debe ser minimal

Ejemplo 1​

Ejemplo gráfico llave primaria minimal

Ejemplo 2​

Ejemplo 2 llave primaria minimal

Llaves foráneas​

Otro tipo común de restricciones de integridad son las llaves foráneas

Ejemplo 1​

Ejemplo 1 llave foránea correcta

Restricción de integridad

Una vez que definimos una llave foránea forzamos la siguiente restricción: Si un valor aparece en la llave foránea entonces debe estar en la llave primaria que apunta

Ejemplo llave foránea incorrecta:​

Ejemplo incorrecto llave foránea que no aparece en la relación que apunta

CONSEJO

Revisa el glosario de esta clase Glosario Introducción y Modelo Relacional