Fundamentos Esenciales de Bases de Datos y Sistemas de Información

Bases de Datos: Conceptos Fundamentales

Las bases de datos satisfacen **necesidades** de información y poseen dos propiedades esenciales:

1. **Integración**: Los datos se ordenan lógicamente.
2. **Compartición**: Los datos pueden ser accedidos y utilizados por múltiples usuarios y aplicaciones.

Enfoque Tradicional de Gestión de Datos

En este enfoque, los datos se tratan de forma independiente por cada departamento.

Desventajas del Enfoque Tradicional:

• **Redundancia de datos**: La misma información se almacena múltiples veces.
• **Baja productividad del programador**: Dificultad para acceder y manipular datos dispersos.
• **Dificultad para compartir**: La información no es fácilmente accesible entre departamentos.
• **Alta mantención**: Mayor esfuerzo para mantener la consistencia y actualización de los datos.

Enfoque de Bases de Datos

Bajo este enfoque, el **dato** es considerado un **recurso** que debe ser compartido por toda la organización.

DBMS (Sistema de Gestión de Bases de Datos)

Un **DBMS** es un programa que permite **crear y mantener una base de datos**. Facilita los siguientes procesos:

1. **Definición**: Establece los tipos y **características** de los datos.
2. **Construcción**: Almacena los datos en un medio controlado por el DBMS.
3. **Manipulación**: Permite actualizar y recuperar datos de manera eficiente.

Actores Clave en una Base de Datos

1. **Administrador de Base de Datos (DBA)**: Otorga acceso, supervisa el rendimiento y coordina las operaciones.
2. **Ingeniero de Software**: Determina los requerimientos funcionales y no funcionales del sistema.
3. **Diseñadores de Base de Datos**: Identifican y eligen las estructuras de datos más adecuadas.
4. **Usuarios Finales**: Acceden y utilizan los datos. Se clasifican en:
   • Ocasionales: Gerentes de nivel medio que realizan consultas esporádicas.
   • Simples: Operadores como cajeros, que utilizan aplicaciones predefinidas.
   • Avanzados: Científicos o analistas que desarrollan consultas complejas y nuevas aplicaciones.

Beneficios y Costos de las Bases de Datos

Beneficios:

• Facilidad para **compartir** datos.
• Soporte para diversas **aplicaciones**.
• Mejora la **privacidad** y **seguridad** de la información.
• Reducción significativa de la **redundancia** de datos.

Costos:

• Necesidad de **personal especializado**.
• Requerimientos de **respaldo** y recuperación de datos.
• Posibles **conflictos organizacionales** debido a la centralización de la información.

Modelo de Datos

Un **modelo de datos** es un medio para la **abstracción de datos**, representando entidades del mundo real y sus relaciones.

Conceptos Clave:

• **Atributo**: Una propiedad o característica que una entidad desea registrar (ej. nombre, edad).

Tipos de Modelos de Datos:

1. **Modelo Conceptual**: Representa los datos de forma **independiente** al software y al hardware, siendo simple y compatible con diferentes tecnologías.
2. **Modelo Lógico**: Deriva del modelo conceptual, incorporando características específicas de un sistema de gestión de bases de datos (ej. MySQL, PostgreSQL).
3. **Modelo Relacional**: Asocia entidades mediante relaciones, diseñado para evitar la redundancia de datos y asegurar la integridad.

Métricas de Calidad en Sistemas de Datos

Las **métricas de calidad** son medidas de referencia utilizadas para evaluar si un producto o servicio cumple con un estándar predefinido.

1. **Tiempo de Respuesta**: Duración que tarda el sistema en responder a una solicitud del usuario.
2. **Utilización del Espacio en Disco**: Cantidad de espacio de almacenamiento utilizado por la base de datos.
3. **Rendimiento del Sistema**: Número de transacciones procesadas por unidad de tiempo. Métrica: Transacciones por minuto.
4. **Recuperabilidad**: Capacidad del sistema para restaurar la **consistencia** de los datos tras un fallo. Métrica: Inconsistencias por fallo.

Data Warehouse (Almacén de Datos)

Un **Data Warehouse** es un conjunto de datos **integrados**, **orientados a una materia**, **no volátiles** y **variables en el tiempo**. Está diseñado para el soporte de decisiones.

Función Principal:

Contener datos útiles para la **organización**, disponibles para las personas adecuadas en el momento indicado, facilitando la toma de decisiones estratégicas.

Características:

• Basado en **OLAP** (Procesamiento Analítico en Línea), que utiliza bases de datos multidimensionales para consultas complejas y análisis.

Componentes Típicos:

1. **Fuentes Internas**: Datos transaccionales provenientes de los sistemas operativos de la propia organización (ej. ventas, inventario).
2. **Fuentes Externas**: Información de **mercados financieros**, proveedores, clientes externos, etc.

Ventajas del Data Warehouse:

• Fácil acceso a grandes volúmenes de datos históricos y consolidados para el análisis.

Desventajas del Data Warehouse:

• Son **costosos** de implementar y mantener.
• Riesgo de **obsolescencia** tecnológica si no se actualiza.
• Posibilidad de **mal funcionamiento** o resultados erróneos si la calidad de los datos de origen es deficiente.

Sistemas de Información (SI)

Un **Sistema de Información** es un conjunto de **componentes interrelacionados** que trabajan juntos para recopilar, almacenar, procesar y distribuir información, con el fin de apoyar la toma de decisiones, la coordinación y el control en una organización.

Tipos de Sistemas de Información por Nivel Organizacional:

1. **Nivel Operacional**: Apoya las actividades diarias y transacciones de los operadores de nivel bajo.
2. **Nivel de Administración**: Dirigido a ejecutivos de nivel medio para el control y la planificación táctica.
3. **Nivel Estratégico**: Soporta la toma de decisiones de la alta dirección para la planificación a largo plazo y la definición de objetivos.

Clasificación de Administradores

1. **Nivel Superior**: Directivos y alta gerencia, responsables de la estrategia global.
2. **Nivel Medio**: Gerentes de departamento, encargados de la implementación de tácticas.
3. **Supervisores**: Encargados de equipos o áreas específicas, gestionando las operaciones diarias.