NORMALIZACION

1
NORMALIZACION
2
Introducción

• El diseño tiene como objetivo obtener una serie
  de esquemas que permitan almacenar información,
  sin redundancia y de fácil acceso.
• Las formas normales permiten lograr un buen
  diseño.
• Para esto se necesita información acerca del
  problema que se esté modelando. Parte de esta
  información se encuentra en un diagrama E-R, pero
  se necesita información adicional.

3
NORMALIZACION

• El proceso de normalización de una base de datos
  consiste en aplicar una serie de reglas a las
  relaciones obtenidas en el modelo E-R
  (entidad-relación).
• Las bases de datos relacionales se normalizan
  para
• Evitar la redundancia de los datos.
• Evitar problemas de actualización de los datos en
  las tablas.
• Proteger la integridad de los datos.
• En el modelo relacional es frecuente llamar tabla
  a una relación, la cual tiene que cumplir con
  algunas restricciones
• Cada columna debe tener su nombre único.
• No puede haber dos renglones iguales. No se
  permiten los duplicados.
• Todos los datos en una columna deben ser del
  mismo tipo

4
Ejemplo

• Estamos en un servicio de biblioteca y queremos
  llevar el control del préstamo que incluya los
  siguientes datos
• Información sobre el usuario del servicio, datos
  del libro y la información sobre el préstamos que
  se realiza.

5
Diagrama E-R para el ejemplo

• Estamos en un servicio de biblioteca y queremos
  llevar el control del préstamo que incluya los
  siguientes datos
• Información sobre el usuario del servicio, datos
  del libro y la información sobre el préstamos que
  se realiza.

usuario
libro
Existe una relación muchos a muchos que hay que
romper.
6
Primera Forma Normal

• En una relación (tabla) no pueden existir grupos
  de repetición, es decir, un atributo no puede
  tomar más de un valor del dominio subyacente
• Considerando la entidad usuario, sus atributos
  son
• i_usuario, n_usuario, i_libro, d_prestamo,
  d_entrega
• Y considerando la entidad libro, sus atributos
  son
• i_libro, n_título, n_editorial, n_país, d_año
• La entidad usuario, presenta el siguiente
  problema cada vez que un usuario pida un libro
  hay que escribir su número de usuario (i_usuario)
  y su nombre (n_usuario), además en la realidad se
  tendrán muchos datos más de los usuarios de la
  biblioteca.
• Qué problemas puede traer esto?
• Hacer una tabla con datos y ver que pasa

7
i_usuario n_usuario i_libro d_prestamo d_entrega
3435 J. Perez Qa76.9 25/IV/07 13/V/07
3435 J. Perez Qa76.9 5/X/07 13/X/07
3435 J. Perez Qa76.893 3/III/07 13/III/07
5678 A. Ramírez Qa76.9 2/IV/07 3/V/07
8
Aplicando la Primera Forma Normal

• Identificar grupos de repetición. En el
  ejemplo el grupo de repetición es lo que está
  en rojo i_usuario, n_usuario, i_libro,
  d_prestamo, d_entrega
• Eliminar grupos de repetición. Para poderlos
  eliminar se crea una nueva tabla con una llave
  primaria compuesta, una parte es la llave
  primaria de la tabla original (i_usuario) y la
  otra parte es la llave primaria del grupo de
  repetición (i_libro), las entidades quedan así
• usuario (i_usuario, n_usuario)
• prestamo (i_usuario, i_libro, d_prestamo,
  d_entrega)
• De una entidad se crearon 2 entidades
• La entidad libro queda igual
• libro(i_libro, n_título, n_editorial, n_país,
  d_año)

9
Segunda Forma Normal

• Establece que todas las dependencias parciales se
  deben eliminar y separar dentro de sus propias
  tablas. Una dependencia parcial es un atributo
  que no depende completamente de la llave
  primaria. Normalmente se presenta cuando la
  llave primaria es compuesta, es decir, que está
  formada por dos atributos.
• Analizando la entidad préstamo que es la que
  tiene la llave primaria compuesta
• prestamo (i_usuario, i_libro, d_prestamo,
  d_entrega)
• En este ejemplo todas las entidades se encuentran
  en 2 FN, ya que los atributos d_prestamo y
  d_entrega dependen completamente de la llave
  primaria compuesta y no de una parte de ésta.

10
Aplicando la Segunda Forma Normal

• Cuando alguna entidad se encuentre en 2fn, será
  necesario
• Determinar cuáles atributos no dependen de la
  llave primaria compuesta de la tabla.
• Eliminar esas columnas de la tabla base.
• Crear una segunda tabla con esos atributos cuya
  llave primaria será el atributo del cual
  dependen.

11
Tercera Forma Normal

• Una relación está en 3FN si no hay dependencias
  transitivas. Una dependencia transitiva es
  aquella en la cual existen columnas (atributos)
  que dependen de otras columnas (atributos) que
  tampoco son llave.
• En el ejemplo, estas dos entidades están en 3FN
• usuario (i_usuario, n_usuario)
• prestamo (i_usuario, i_libro, d_prestamo,
  d_entrega)
• Pero en esta entidad se puede aplicar la 3FN
• libro(i_libro, n_título, n_editorial, n_país,
  d_año)

12
Aplicando la Tercera Forma Normal

• Los pasos a seguir son
• Determinar que columnas son dependientes de otra
  columna no llave.
• En el ejemplo el atributo n_pais y d_año dependen
  del atributo no llave n_editorial, por lo tanto
  se puede sacar a otra entidad.
• Eliminar esas columnas de la tabla base
• Crear otra tabla con esas columnas y con la
  columna no llave de la cual son dependientes,
  crear una llave primaria para esta tabla.
• - En el ejemplo, a partir de la entidad libro
  quedarían las siguientes dos entidades
• libro(i_libro, n_título, n_editorial,
  n_país, d_año)
• editorial(i_editorial, n_editorial,
  n_editorial, n_país, d_año)

13
Ejercicio

• Crear el diagrama entidad relación para el
  ejemplo del préstamo de la biblioteca
• Incluir atributos y cardinalidad.

14

• Estamos en un servicio de biblioteca y queremos
  llevar el control del préstamo que incluya los
  siguientes datos
• Información sobre el usuario del servicio, datos
  del libro y la información sobre el préstamos que
  se realiza.

usuario
libro
Hay que romper la relación muchos a muchos,
creando una relación intermedia
usuario
libro
prestamo
15
EJERCICIO

• Se requiere tener la información sobre los
  alumnos
• de los distintos programas de posgrado del CADIT.
  Sus datos generales. Que grado cursan
  (especialidad, maestría y/o doctorado) y el
  nombre del programa, que materias han
• cursado, que calificación llevan en cada una de
• ellas, en que período la cursaron y con que
  profesor. De cada materia se necesita saber
  clave, su área y el número de créditos.

16
METODOLOGÍA

• Identificar entidad(es) Definir objetos como
  personas, lugares o conceptos sobre los que se
  quiere tener información.
• Identificar atributos Definir las propiedades
  de cada entidad
• Determinar llave primaria

17
EJEMPLO

• ENTIDADES alumno
• ATRIBUTOS expediente, nombre, clave_mat,
  calificacion, trimestre, creditos, materia
• LLAVE PRIMARIA expediente
• La entidad resultante es
• alumno(expediente, nombre, grado, programa
  clave_mat, materia, profesor, periodo_cursada,
  calificacion, creditos, área)

18
NORMALIZACION 1FN

• 1FN Identificar grupos de repetición en cada
  entidad
• Cada grupo de repetición sacarlo a una nueva
  entidad. Su llave primaria será una llave
  primaria compuesta (2 atributos)

19
Aplicación Primera Forma Normal

• IDENTIFICAR GRUPO(S) DE REPETICION
• alumno(expediente, nombre, grado, programa
  (clave_mat, materia, profesor, periodo_cursada,
  calificacion, creditos, área))
• SACAR GRUPO REPETICION A NUEVA ENTIDAD
• alumno(expediente, nombre, grado, programa)
• alumno-materia(expediente, clave_mat, materia,
  profesor, periodo_cursada, calificacion,
  creditos, área))

20
NORMALIZACION 2FN

• Identificar atributos que no dependen
  completamente de la llave primaria compuesta
• Sacar a una nueva entidad los atributos que no
  dependen completamente de la llave primaria
  compuesta. La llave primaria de esta nueva
  entidad será la parte de la llave primaria
  compuesta de la cual dependen estos atributos.

21
Aplicación Segunda Forma Normal

• IDENTIFICAR ATRIBUTOS QUE NO DEPENDEN
  COMPLETAMENTE DE expediente-materia
• materia, créditos, área SACARLOS A OTRA ENTIDAD
  CON SU LLAVE PRIMARIA
• alumno(expediente, nombre, grado, programa)
• alumno-materia(expediente, clave_mat,
  periodo_cursada, profesor, calificacion,))
• materia(clave_mat, materia, creditos, área)

22
NORMALIZACIÓN 3FN

• Identificar atributos no llave que dependan de
  otro atributo no llave
• alumno
  nombre
• expediente
  grado
• 
  programa
• alumno-materia
  profesor,
• expediente, clave_mat,
  periodo_cursada,
• 
  calificacion
• materia
  materia
• clave_mat
  creditos
• 
  área
• Analizar un alumno puede estar en más de un
  programa? ya sea al mismo tiempo o al finalizar
  uno, iniciar otro?
• Conviene un catálogo de programas que se
  imparten en el CADIT?

23
Ejercicio

• Se desea llevar el control de los trabajos de
  investigación que están realizando los
  investigadores de un instituto. De cada
  investigador se requieren sus datos generales,
  sus grados académicos, su experiencia
  profesional, lugar de trabajo, etc. De los
  trabajos realizados se requiere, título,
  autor(es), tema, resumen, revista en la que se
  publicó y/o congreso.
• Diseñar la base de datos que puede guardar esta
  información, siguiendo las reglas de la
  normalización.
• Hay información adicional que se pueda requerir?

24
Ejercicio

• Obtener las tablas y normalizar las tablas
• IDENTIFICACION DE LAS VISTAS DEL USUARIO
• El equipo de diseño entrevistó a los posibles
  usuarios del sistema
• en el hospital, incluyendo enfermeras, doctores,
  administradores,
• etc. Obtuvieron muestras de reportes existentes
  y otros documentos
• para la operación del hospital. A partir de lo
  anterior se identificaron
• cuatro vistas de datos significativas para el
  hospital
• VISTA 1 FACTURA DEL PACIENTE
• La primera vista es la de la factura del
  paciente. Los cargos de
• cada paciente se acumulan durante su estancia en
  el hospital.
• Una vez dado de alta se deberán facturar los
  cargos correspondientes.
• La factura contiene los siguientes datos
• Nombre del paciente, número del paciente,
  dirección del paciente,
• fecha de ingreso, fecha de salida.
• En columnas aparecen la clave del servicio, su
  descripcióbn
• (cuarto, rayos X, televisión, pruebas de
  laboratorio, etc)
• y el cargo por cada una.

25

• VISTA 2 UTILIZACION DE CUARTOS
• El reporte de utilización de cuartos es un
  reporte diario que muestra
• el status de cada cuarto y cama en el hospital.
  Este reporte se usa
• principalmente para la asignación de camas y el
  control de la utilización
• de cuartos y camas.
• El reporte que se utiliza para llevar el control
  de cuartos contiene los
• siguientes datos Fecha en la que se hace el
  reporte, Número de cuarto
• Tipo de cuarto, Paciente_número, Paciente_nombre,
  Fecha de entrada
• Fecha de salida

26

• La columna NUMERO DE CUARTO en el reporte indica
  el número
• de cuarto y el número de cama que ocupa el
  paciente, por ejemplo
• 101-2 es el cuarto 101 y la cama 2. El tipo de
  cuarto puede ser privado
• (PR) y semiprivado (SP). Las columnas restantes
  contienen información
• acerca del paciente (si es que lo hay), asignado
  a esa cama y a ese
• cuarto en el momento de que se preparó el
  reporte.

27

• VISTA 3 DATOS DEL PACIENTE
• Los datos del paciente se presentan porque
  cualquier doctor,
• enfermera o miembros del hospital pueden
  necesitarlos.
• Suponemos que el usuario deberá introducir el
  número del
• paciente para desplegar los datos de un paciente
  (en la práctica,
• el sistema probablemente soportará una búsqueda
  en función
• del nombre)
• El reporte del paciente recibe los siguientes
  datos número_paciente,
• nombre_paciente, dirección_paciente,
  fecha_ingreso, fecha_salida,
• número_cuarto, extensión.

28

• VISTA 4 REPORTE MEDICO
• El reporte médico se prepara diario para cada
  médico del grupo
• del hospital, mostrando los pacientes que han
  sido tratado y el
• nombre del tratamiento. Para simplificar el
  análisis, suponemos
• que cada paciente puede recibir solo un
  tratamiento de un médico
• cada día.
• El reporte médico tiene los siguientes datos
  fecha del reporte
• médico encargado, teléfono del médico
• y columnas con los siguientes datos
  número_paciente,
• nombre_paciente, número_cuarto,tratamiento