Guia de Practica Base Datos Avanzadas

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Programa Ingeniería de sistemas Curso 301125 – Bases de datos avanzadas Guía de componente práctico UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA ECBTI GUÍA DE COMPONENTE PRÁCTICO 301125 - BASES DE DATOS AVANZADAS ANÍVAR CHAVES TORRES (Director Nacional) JAVIER JIMENEZ (Acreditador) San Juan de Pasto 18 de enero de 2012

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

ECBTI

GUÍA DE COMPONENTE PRÁCTICO

301125 - BASES DE DATOS AVANZADAS

ANÍVAR CHAVES TORRES(Director Nacional)

JAVIER JIMENEZ(Acreditador)

San Juan de Pasto18 de enero de 2012

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Este documento es propiedad intelectual de Anívar Chaves Torres, fue preparado paraestudiantes de Ingeniería de sistemas de la Unad y se acoge a la licencia CreativeCommons 3.0. En consecuencia, se permite su uso con fines académicos siempre que sereconozca el crédito al autor.

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CONTENIDO

1. CARACTERISTICAS GENERALES ............................................................................................... 4

2. DESCRIPCIÓN DE LAS PRÁCTICAS............................................................................................ 6

2.1 PRÁCTICA 1: DISEÑO DE BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS...................................................... 6

2.2 PRÁCTICA 2: BODEGAS DE DATOS......................................................................................... 9

2.3 PRÁCTICA 3: BASES DE DATOS ORIENTADAS A OBJETOS ..................................................... 13

REFERENCIAS ............................................................................................................................... 16

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1. CARACTERISTICAS GENERALES

Introducción En el curso de bases de datos avanzadas se estudian trestemáticas relevantes para el diseño y la implementación desistemas de bases de datos. El primero está relacionado con lasbases de datos distribuidas, el segundo con las montañas dedatos y la minería de datos, y el tercero, con el diseño de basesde datos desde la perspectiva del modelo orientado a objetos.

En esta guía de práctica se describe las actividades adesarrollar por parte de los estudiantes y tutores para mayoracomprensión y asimilación de estos temas.

Algunas empresas cuentan con sistemas centralizados queacceden a una base de datos localizada en un único servidor,otras están distribuidas en diferentes espacios geográficos enlos que se genera y utiliza información, en este caso esnecesario implementar bases de datos distribuidas.

Algunas organizaciones realizan tal número de operaciones ymanejan colosales cantidades de datos que su almacenamientogenera la metáfora de una montaña de datos en la que sepuede aplicar minería. Para estos casos, se cuenta conconceptos y técnicas de diseño en implementación como es elconcepto de montaña de datos y minería de datos.

Justificación En la actualidad es común que las organizaciones cuentes consistemas de información computarizados y con bases de datosen las que se almacena y consulta los datos relevantes sobrelas operaciones de la empresa.

Intencionalidadesformativas

Propósitos: mejorar la comprensión y asimilación de los temasdel curso.

Objetivos: Elaborar un diseño de base de datos distribuida Elaborar una propuesta de construcción de una bodega

de datos Diseñar una base de datos aplicando el modelo

orientado a objetos.

Metas: Diseñar una base de datos distribuida para la Unad Elaborar una propuesta de bodega de datos para la

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Unad Diseñar la base de datos de la Unad aplicando el modelo

orientado a objetos

Competencias: El estudiante conoce los fundamentos de diseño de

bases de datos distribuidas y los aplica en un caso deestudio

El estudiante identifica los conceptos y las operacionesde una bodega de datos y hace una propuesta deconstrucción de Unad.

El estudiante conoce los fundamentos del modeloorientado a objetos aplicado a las bases de datos y lospone en práctica en el diseño de una base de datos.

Denominación de lasprácticas

Práctica 1: Diseño de bases de datos distribuidasPráctica 2: Bodega de datosPráctica 3: Diseño de bases de datos orientadas a objetos

Número de horas 12Porcentaje 20% del puntaje total del curso (100 puntos de 500)Evaluación Los informes de las prácticas serán evaluados por el tutor de

práctica y por el director de curso.

La nota asignada por el tutor de práctica equivale al 70% y laasignada por el director de curso, al 30%.

Curso evaluado porproyectos

No

Seguridad industrial No aplica

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2. DESCRIPCIÓN DE LAS PRÁCTICAS

2.1 PRÁCTICA 1: DISEÑO DE BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS

Tipo de práctica Presencial

Porcentaje de evaluación 30% de los puntos correspondientes a prácticas

Horas de práctica 4

Intencionalidadesformativas

Propósitos: mejorar la comprensión y asimilación de los temasde la primera unidad del curso.

Objetivo: aplicar los conocimientos sobre diseño de bases dedatos distribuidas

Meta: diseñar una base de datos distribuida para la Unad

Competencia: el estudiante conoce los fundamentos de diseñode bases de datos distribuidas y los aplica en un caso de estudio

Fundamentación Teórica

Los fundamentos teóricos para esta práctica se presentan en el módulo del curso, en loscapítulos dos y tres, correspondiente a Bases de datos distribuidas, diseño y consultas.

Los sistemas de bases de datos distribuidas son un caso particular de los sistemas decómputo distribuido en los cuales un conjunto de elementos de procesamiento autónomos (nonecesariamente homogéneos) se interconectan por una red de comunicaciones y cooperanentre ellos para realizar sus tareas asignadas.

El diseño de bases de datos distribuidos se refiere, en general, a tomar decisiones acerca dela ubicación de datos y programas a través de los diferentes sitios de una red decomputadoras.Descripción de la práctica

Esta práctica consiste en el análisis del problema que se plantea y el diseño de una base dedatos distribuida que ofrezca solución al mismo.

Planteamiento del problema:

La Universidad Nacional Abierta y a Distancia “tiene cobertura nacional desde los NODOS,ZONAS, CEAD, CCAV, CERES y UDR que se distribuyen en 8 regiones del país”. En cadalugar cuenta con estudiantes, tutores y personal administrativo. Los estudiantes se

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matriculan, en el centro más cercano a su residencia, a un programa, que a su vez pertenecea una Escuela y matriculan diversos cursos que pueden ser ofrecidos por cualquier escuela.Como se puede apreciar la información se genera y se utiliza en diferentes lugares. Porejemplo, un estudiante de la Zona Sur matricula un curso cuyo director está en la zona Caribey requiere acceder a información del mismo. Las Escuelas requieren información sobre susestudiantes y tutores, independiente del lugar donde ellos se encuentren.

Diseñar una base de datos distribuida para manejar la información de la Unad.

Recursos a utilizar

Computador con acceso a InternetMódulo del cursoPapel y lápiz

Software a utilizar en la práctica

Software ofimático

Seguridad industrial

No aplica

Metodología

Conocimientos previos: los estudiantes debe conocer los temas básicos de bases de datos,diagrama entidad relación y haber leído los tres primeros capítulos del módulo.

Forma de trabajo: los estudiantes conformarán grupos de cuatro personas, analizarán elproblema planteado y diseñaran una base de datos distribuida para mejorar el manejo yacceso a la información.

Procedimiento: Entre las actividades que deben realizar están:

Identificar los usuarios de la informaciónEstablecer la información que cada grupo de usuarios genera y requiereDiseñar la base de datos distribuidaFormular las transacciones y consultas a la base de datosPreparar y presentar informe de práctica

Producto entregable

Cada grupo entregará al tutor un documento que contenga el diseño de la base de datospara el problema propuesto.

El informe de esta práctica debe contener los siguientes aspectos:

1. Titulo

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2. Introducción3. Descripción del problema4. Objetivos de la base de datos5. Diseño de la base de datos6. Conclusiones7. Bibliografía

El informe de la práctica se entregará al tutor en formato .pdf, en papel tamañocarta, con letra Arial de 12 puntos y aplicando normas ICONTEC. Al directorde curso se le entregará informe consolidado a final de semestre.

Rubrica de evaluación

Ítemevaluado

Valoraciónbaja

ValoraciónMedia

ValoraciónAlta

MáximoPuntaje

Participación enel desarrollo dela práctica

El estudiante noparticipó en eldesarrollo de lapráctica(Puntos =0)

El estudiantetuvo una bajaparticipación enla práctica(Puntos =5)

El estudianteparticipó activamenteen la práctica(Puntos =10)

10

Desarrollo decompetencias

El estudiante nologró desarrollarlascompetenciasplanteadas parala actividad(Puntos = 0)

El estudiantelogró desarrollarparcialmente lascompetenciasplanteadas parala actividad(Puntos = 5)

El estudiante logródesarrollarsatisfactoriamentelas competenciasplanteadas para laactividad(Puntos = 10)

10

Presentación delinforme

El estudiante noentregó elinforme de laactividadplanteada(Puntos = 0)

El informe noabordatotalmente lostemassolicitados(Puntos = 5)

El informe cumplecon lo solicitado.

(Puntos = 10) 10

Total de puntos posibles 30

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2.2 PRÁCTICA 2: BODEGAS DE DATOS

Tipo de práctica Presencial

Porcentaje de evaluación 40% de los puntos correspondientes a prácticas

Horas de práctica 4

Intencionalidadesformativas

Propósitos: mejorar la comprensión y asimilación de los temasde la segunda unidad del curso.

Objetivo: aplicar los conocimientos sobre diseño de bodegas dedatos

Meta: diseñar una propuesta de implementación de una bodegade datos.

Competencia: el estudiante conoce los fundamentos demontañas de datos y minería de datos, y los aplica en un casode estudio

Fundamentación Teórica

Los fundamentos teóricos para esta práctica se presentan en el módulo del curso, en loscapítulos cuatro, cinco y seis, correspondiente a Bodegas de datos y minería de datos.

Una Bodega de Datos (Data Warehouse) es un repositorio integrados por datos quepueden ser generados internamente o recibidos de fuentes externas, organizados de talmanera que facilitan el proceso de toma de decisiones.

La Minería de datos es el proceso analítico diseñado para explorar grandes volúmenes dedatos con el objeto de descubrir patrones y modelos de comportamiento o relaciones entrediferentes variables. Es decir, descubrir conocimiento que ayuda a mejorar la toma dedecisiones en las organizaciones.

Descripción de la práctica

En la práctica 1 se diseño la base de datos distribuida para la Unad, ahora continuando coneste ejercicio, se solicita que se ponga en práctica los conocimientos adquiridos en la unidaddos y se prepare una propuesta detallada de implementación de una bodega de datos en laque se aplicará minería de datos para extraer información importante para la toma dedecisiones. La propuesta debe presentar información suficiente sobre la bodega de datos,como: ventajas para la organización, proceso de implementación, costos, riesgos; de igualmanera una descripción detallada de la aplicación de algoritmos de minería de datos endónde se resalte qué información específica se podría obtener mediante esta técnica que nopodría obtenerse de manera convencional.

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Recursos a utilizar

Computador con acceso a InternetMódulo del cursoPapel y lápiz

Software a utilizar en la práctica

Software ofimático

Seguridad industrial

No aplica

Metodología

Conocimientos previos: los estudiantes debe conocer los temas básicos de bases de datos,bases de datos distribuidas, los conceptos asociados con bodegas de datos y minería dedatos.

Forma de trabajo: los estudiantes conformarán grupos de cuatro personas, revisarán lospasos contemplados en un proyecto de bodega de datos presentados en el capítulo cuatro,analizarán el caso de estudio y formularán una propuesta de construcción de una bodega dedatos para la Unad.

Procedimiento: Entre las actividades que deben realizar están:

PlaneaciónRequerimientosAnálisisDiseño

Producto entregable

El grupo debe entregar al tutor como producto de esta actividad:

Propuesta de implementación de una bodega de datos y aplicación de minería de datospara la Unad.

El documento debe contener:PortadaContenidoIntroducciónPropuestaConclusiones (estas son muy importantes)Referencias bibliográficas

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La propuesta debe tener como mínimo los siguientes contenidos:

1. Marco de referencia (conceptualización sobre bodegas de datos y minería de datos, no más de 5páginas)

1.1 Bodegas de datos1.2 Minería de datos

2. Descripción del sistema actual (partir de la descripción del colaborativo 1, resaltar las limitaciones delsistema basado en bases de datos distribuidas y las necesidades de crear unabodega de datos y aplicar minería de datos)

3. Sistema propuesto3.1 Descripción del sistema propuesto3.2 Objetivos3.3 Ventajas para la organización3.4 Metodología de implementación de la bodega de datos3.5 Aplicación de minería de datos (mencionar para qué se utilizaría, qué algoritmos se aplicarían y qué

resultados se esperan)3.6 Presupuesto3.7 Cronograma

El informe de la práctica se entregará al tutor en formato .pdf, en papel tamañocarta, con letra Arial de 12 puntos y aplicando normas ICONTEC. Al directorde curso se le entregará informe consolidado a final de semestre.

Rubrica de evaluación

Ítemevaluado

Valoraciónbaja

ValoraciónMedia

ValoraciónAlta

MáximoPuntaje

Participaciónen eldesarrollo dela práctica

El estudianteno participóen eldesarrollo dela práctica(Puntos =0)

El estudiantetuvo una bajaparticipaciónen la práctica(Puntos =5)

El estudianteparticipóactivamente en lapráctica(Puntos =10)

10

Desarrollo decompetencias

El estudianteno logródesarrollarlascompetenciasplanteadaspara laactividad(Puntos = 0)

El estudiantelogródesarrollarparcialmentelascompetenciasplanteadaspara laactividad(Puntos = 10)

El estudiantelogró desarrollarsatisfactoriamentelas competenciasplanteadas parala actividad(Puntos = 20)

20

El estudiante El informe no El informe cumple 10

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Presentacióndel informe

no entregó elinforme de laactividadplanteada(Puntos = 0)

abordatotalmente lostemassolicitados(Puntos = 5)

con lo solicitadopor el curso

(Puntos = 10)

Total de puntos posibles 40

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2.3 PRÁCTICA 3: BASES DE DATOS ORIENTADAS A OBJETOS

Tipo de práctica Presencial

Porcentaje de evaluación 30% de los puntos correspondientes a prácticas

Horas de práctica 4

Intencionalidadesformativas

Propósitos: mejorar la comprensión y asimilación de los temasde la tercera unidad del curso.

Objetivo: aplicar los conocimientos sobre diseño de bases dedatos orientadas a objetos.

Meta: diseñar una base de datos orientada a objetos.

Competencia: el estudiante conoce los fundamentos del modeloorientado a objetos y los aplica en un caso de estudio en eldiseño de una base de datos.

Fundamentación Teórica

Los fundamentos teóricos para esta práctica se presentan en el módulo del curso, en loscapítulos siete, ocho y nueve, correspondiente a Bases de datos orientadas a objetos.

Los sistemas de bases de datos orientados a objetos tienen sus orígenes en los lenguajes deprogramación orientados a objetos. La idea fundamental es que el usuario no debería tenerque batallar con construcciones orientadas al computador tales como registros y campos, sinomás bien debería poder manejar objetos (y operaciones) que se asemejen más a susequivalentes en el mundo real.

Descripción de la práctica

En las prácticas 1 y 2 se ha tomado como caso de estudio la información generada y utilizadaen la Unad. En esta práctica se solicita elaborar un nuevo diseño de la base de datos de estauniversidad aplicando los conceptos del modelo orientado a objetos y el lenguaje demodelado unificado, estudiados en la tercera unidad del curso.

Recursos a utilizar

Computador con acceso a InternetMódulo del cursoPapel y lápiz

Software a utilizar en la práctica

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Software ofimáticoSoftware para el diseño con UML. Se recomienda StartUML (este cuenta con licencia GPL ypuede descargarse de http://staruml.sourceforge.net/en/)

Seguridad industrial

No aplica

Metodología

Conocimientos previos: los estudiantes deben conocer los temas básicos de bases dedatos, la notación y los diagramas de UML.

Forma de trabajo: los estudiantes conformarán grupos de cuatro personas, identificaran lasfuentes de información y los usuarios para el caso de la Unad.

Procedimiento: Harán una abstracción de clases, atributos y operaciones, luego diseñarán labase de datos y las consultas utilizando notación UML.

Producto entregable

El grupo debe entregar al tutor como producto de esta actividad:

Cada grupo entregará al tutor un documento que contenga el diseño de la base de datosorientada a objetos y el diseño de las consultas.

El informe de esta práctica debe contener los siguientes aspectos:

1. Titulo2. Introducción3. Descripción del problema4. Objetivos de la base de datos5. Diseño de la base de datos y consultas6. Conclusiones7. Bibliografía

El informe de la práctica se entregará al tutor en formato .pdf, en papel tamañocarta, con letra Arial de 12 puntos y aplicando normas ICONTEC. Al directorde curso se le entregará informe consolidado a final de semestre.

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Rubrica de evaluación

Ítemevaluado

Valoraciónbaja

ValoraciónMedia

ValoraciónAlta

MáximoPuntaje

Participaciónen eldesarrollo dela práctica

El estudianteno participóen eldesarrollo dela práctica(Puntos =0)

El estudiantetuvo una bajaparticipaciónen la práctica(Puntos =5)

El estudianteparticipóactivamente en lapráctica(Puntos =10)

10

Desarrollo decompetencias

El estudianteno logródesarrollarlascompetenciasplanteadaspara laactividad(Puntos = 0)

El estudiantelogródesarrollarparcialmentelascompetenciasplanteadaspara laactividad(Puntos = 5)

El estudiantelogró desarrollarsatisfactoriamentelas competenciasplanteadas parala actividad(Puntos = 10)

10

Presentacióndel informe

El estudianteno entregó elinforme de laactividadplanteada(Puntos = 0)

El informe noabordatotalmente lostemassolicitados(Puntos = 5)

El informe cumplecon lo solicitadopor el curso

(Puntos = 10)

10

Total de puntos posibles 30

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REFERENCIAS

BATINI C.; Ceri S.; Navathe S. Diseño conceptual de bases de datos. Un enfoque deentidades-interrelaciones. 1994. Ed. Addison-Wesley.

CASTAÑO A.; Piattini M. Fundamentos y modelos de bases de datos. 1999. Ed.Alfaomega. Segunda edición.

CERI S, Pelagatti G.,Distributed databases principles & systems.. Ed. MacGraw-Hill.1985.

DATE, C. J, Introducción a los sistemas de bases de datos. Ed. Prentice Hall.Séptima edición.

DORSEY, P, Hudicka Oracle8. Diseño de bases de datos con UML. J. Ed. Oraclepress. 1999.

KROENKE,D. Procesamiento de bases de datos. Fundamentos, diseño eimplementación. 2003. Ed. Pearson Education. Octava edición

SILVERSCHATZ, Korth y Sudarshan, Fundamentos de bases de datos, Ed MacGraw-Hill. Cuarta edición

OTZU, Valduriez, Distributed databases, Ed. MacGraw-Hill.

ULLMAN, J Principles of database systems, Ed. Computer science press, 1982.

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REPORTES PRESENTADOS POR EL TUTOR

El tutor presentará al director de curso los siguientes documentos:

1. Cronograma de prácticas. Este se presenta en el formato 1, al comenzar elcurso

2. Registro de prácticas. Formato 2, se presenta después de desarrollar cada unade las tres prácticas

3. Reporte de calificaciones. Formato 3. Se presenta después de evaluar latercera práctica, dentro del tiempo establecido en la agenda pararealimentación de prácticas y laboratorios.

Todos los documentos se presentarán en formato pdf y con la correspondiente firmadel tutor.

Si algún tutor no entrega el reporte de calificaciones dentro del plazo previsto, esresponsable ante los estudiantes y ante la universidad por las consecuencias queesta actitud pueda tener y deberá llevar a cabo las acciones necesarias parasolucionar los problemas que se generen.

Favor enviar esta información a la dirección de correo: [email protected],indiferente de que se suba en sala de tutores.

Nota: los estudiantes tienen derecho a conocer la información de todos estosdocumentos, especialmente las calificaciones, antes de que sean enviadas aldirector de curo.

Formato 1.CRONOGRAMA DE

PRÁCTICAS

CEAD:________________________________________

Tutor: _________________________________________

Correo________________________________ Teléfono ___________ Celular ____________

Práctica Lugar Fecha HoraPráctica 1Práctica 2Práctica 3

Nota: esta información será publicada en el curso y por ende constituye uncompromiso con los estudiantes

__________________________________Firma del tutor

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Formato 2.REGISTRO DEPRÁCTICAS

Información del tutor:

Nombre: _________________________________________ Cédula: ____________

Correo________________________________Teléfonos ___________ Celular ____________

Información de la práctica:

CEAD:Fecha:Hora de inicio y finalización:

No NOMBRES APELLIDOS CODIGO FIRMA123456789

101112

__________________________________Firma del tutor

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Formato 3.

REPORTE DE CALIFICACIONES

CEAD:

Fecha:

Tutor:

Cédula:

CALIFICACIÓN DE COMPONENTE PRÁCTICO

Curso: 301125 - BASE DE DATOS AVANZADA

No Apellidos y Nombres Código PuntosPráctica

1(max 30)

PuntosPráctica

2(max 40)

PuntosPráctica

3(max 30)

Totalpuntos(Max100)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

_________________________________________Firma del tutor