MATERIA: PIAE ISAMEL JUÁREZ MARTÍNEZ

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1 COLEGIO DE BACHILLERES PLANTEL 4 CULHUACAN MATERIA: PIAE ISAMEL JUÁREZ MARTÍNEZ

2 Programas Integrados de Aplicación Específica (clasificación y características) La palabra "software" es un contraste de "hardware"; el software se ejecuta dentro del hardware. El software en sentido amplio Una definición más amplia de software incluye mucho más que sólo los programas. Esta definición incluye: - La representación del software: programas, detalles del diseño escritos en un lenguaje de descripción de programas, diseño de la arquitectura, especificaciones escritas en lenguaje formal, requerimientos del sistema, etc. - El conocimiento de la ingeniería del software: Es toda la información relacionada al desarrollo de software (por ejemplo, cómo utilizar un método de diseño específico) o la información relacionada al desarrollo de un software específico (por ejemplo, el esquema de pruebas en un proyecto). Aquí se incluye información relacionada al proyecto, información sobre la tecnología de software, conocimiento acerca de sistemas similares y la información detallada relacionada a la identificación y solución de problemas técnicos. - La información de la aplicación. El "software" El software, como programa, consiste en un código en un lenguaje máquina específico para un procesador individual. El código es una secuencia de instrucciones ordenadas que cambian el estado del hardware de una computadora. El software se suele escribir en un lenguaje de programación de alto nivel, que es más sencillo de escribir (pues es más cercano al lenguaje natural humano), pero debe convertirse a lenguaje máquina para ser ejecutado. El software puede distinguirse en tres categorías: software de sistema, software de programación y aplicación de software. De todas maneras esta distinción es arbitraria y muchas veces un software puede caer un varias categorías. - Software de sistema: ayuda a funcionar al hardware y a la computadora. Incluye

3 el sistema operativo, controladores de dispositivos, herramientas de diagnóstico, servidores, sistema de ventanas, utilidades y más. Su propósito es evitar lo más posible los detalles complejos de la computación, especialmente la memoria y el hardware. - Software de programación: provee herramientas de asistencia al programador. Incluye editores de texto, compiladores, intérprete de instrucciones, enlazadores, debuggers, etc. - Software de aplicación: permite a los usuarios finales hacer determinadas tareas. Algunos software de aplicación son los navegadores, editores de texto, editores gráficos, antivirus, mensajeros, etc.

4 Monousuario Sistema De tipo Multiusuario Software Generados en Aplicación General Aplicables en cualquier tipo de tarea Como son Procesadores de palabras Hojas de cálculo Sistemas generadores de base de datos Programas gráficos y de autoedición Lenguajes de programación Específica Aplicables en tareas bien definidas Como son Administradores Hoteleros Programas administrativos (ASPEL) Programas de dibujo arquitectónico (AUTO Análisis químico, etc. Movimientos Altas Bajas Cambios Individuales Colectivos Catálogo Consultas Reportes Clasificados Impresión de etiquetas DATO Representación simbólica (numérica, alfabética, etc.) de un atributo de una entidad. Un dato no tiene valor semántico (sentido) en sí mismo, pero al ser procesado puede servir para realizar cálculos o tomar decisiones SISTEMA DE INFORMACION Un sistema de información es un conjunto de elementos que interactúan entre sí con el fin de apoyar las actividades de una empresao negocio. El equipo computacional: el hardware necesario para que el sistema de información pueda operar. El recurso humano que interactúa con el Sistema de Información, el cual está formado por las personas que utilizan el sistema.un sistema de información realiza cuatro actividades básicas: entrada, almacenamiento, procesamiento y salida de información

5 CONTABILIDAD Contabilidad es la disciplina que se encarga de determinar, medir y cuantificar los factores de riqueza de las empresas, con el fin de servir para la toma decisiones y control, presentando la información, previamente registrada, de manera sistémica. Es una técnica que produce sistemática y estructuradamente información cuantitativa, expresada en unidades monetarias acerca de las transacciones que efectúan las Entidades económicas y de ciertos eventos económicos identificables y cuantificables que la afectan, con la finalidad de facilitar a los diversos interesados, el tomar decisiones en relación con dichas Entidades. Otros conceptos indican a la contabilidad como una parte de la economía, y que en el ámbito de la empresa su principal labor es ayudar al área de Administración. 1 Se llama software contable a los programas de contabilidad o paquetes contables, destinados a sistematizar y simplificar las tareas de contabilidad. El Software contable registra y procesa las transacciones históricas que se generan en una empresa o actividad productiva: las funciones de compras, ventas, cuentas por cobrar, cuentas por pagar, control de inventarios, balances, producción de artículos, nóminas, etc. Para ello solo hay que ingresar la información requerida, como las pólizas contables, ingresos y egresos, y hacer que el programa realice los cálculos necesarios. Qué es el Balance General? Es un resumen de todo lo que tiene la empresa, de lo que debe, de lo que le deben y de lo que realmente le pertenece a su propietario, a una fecha determinada. Al elaborar el balance general el empresario obtiene la información valiosa sobre su negocio, como el estado de sus deudas, lo que debe cobrar o la disponibilidad de dinero en el momento o en un futuro próximo. Qué partes conforman el balance general : Activos Pasivos Patrimonio La cuenta es el elemento básico y central en la contabilidad y en los servicios de pagos. Las cuentas suponen la clasificación de todas las transacciones comerciales que tiene una empresa o negocio. Se refiere al nombre debidamente codificado o numerado que se da a los valores que posee la empresa. La cuenta facilita el registro de las operaciones contables en los libros de contabilidad, representa bienes, derechos y obligaciones de los que dispone una empresa en una fecha determinada

6 El sistema de partida doble es el método o sistema de registro de las operaciones más usado en la contabilidad. Este se asemeja a una balanza ya que tienen que estar en iguales condiciones para estar en equilibrio. Aqui tiene que ver dos palabras: el debe y el haber. El debe es debitar cargar o deudora, entre otras palabras debito. El haber es acreditar,abonar, entre otras palabras credito. Su postulado principal es "No hay deudor sin acreedor, ni acreedor sin deudor". Esto significa que, considerando la totalidad de los elementos patrimoniales de la empresa, si un elemento disminuye es porque otro aumenta, o, lo que es lo mismo, si se produce una entrada en un elemento es porque hay una salida de otro elemento y, por tanto, hacer un cargo en una cuenta (o cuentas) supone siempre tener que hacer un abono en otra (u otras). Siguiendo este sistema de partida doble, en cada operación que realiza una empresa hay que buscar siempre una doble modificación en los elementos patrimoniales de la misma Diario de mayor El libro diario es aquel en el cual el comerciante asienta cronológicamente todas las operaciones, activas o pasivas, al contado o a crédito que diariamente realiza, vinculadas o no con su comercio. El código de Comercio, en su artículo 34, establece: "En el libro diario se asentarán día por día, las operaciones que haga el comerciante, de modo que cada partida exprese claramente quién es el acreedor y quien es el deudor, en la negociación a que se refiere, o se resumirán mensualmente, por lo menos, los totales de esas operaciones siempre que, en este caso, se conserven todos los documentos que permiten comprobar tales operaciones, día por día. No obstante, los comerciantes por menor, es decir los que habitualmente sólo venden al detal, directamente al consumidor, cumplirán con la obligación que impone este artículo, con sólo asentar diariamente un resumen de las compras y ventashechas al contado, y detalladamente las que se hicieran a crédito, y los pagos y cobros con motivo de éstas. Balanza de comprobación Es una lista de todos los saldos deudores y acreedores de todas las cuentas del mayor para comprobar la igualdad, sumándolos en columnas separadas; esto así a consecuencia de que la contabilidad a base de partida doble deriva su nombre del hecho de que el registro de toda operación requiere el asiento de débitos y

7 créditos de una operación que suman igual importe, resulta obvio que el total de débitos de todas las cuentas debe ser igual al total de los créditos. La balanza de comprobación sirve para localizar errores dentro de un período identificado de tiempo y facilita el encontrarlos en detalle y corregirlos. Es una lista muy conveniente de los saldos de las cuentas que serán empleados en la preparación de los Estados Financieros. Es útil para comprobar la exactitud matemática del mayor y proporcionar al contador información para preparar los Estados Financieros periódicos, ya que le es mucho más sencillo utilizar los datos de la Balanza que tomándolos directamente del mayor. Por la naturaleza Movimientos de la Nómina Por la frecuencia NÓMINA Por el origen del movimiento Generación de la nomina por un programa administrativo Un Software de Nómina es un programa de computo que permite automatizar, registrar y controlar correctamente todos los aspectos de la nómina de los obreros y empleados de las empresas, permitiendo reducir las cargas excesivas de trabajo y disminuyendo errores, considerando la legislación fiscal y laboral vigente de cada país incluyendo los cálculos de impuestos locales y retención de los mismos Es una la lista conformada por el conjunto de trabajadores a los cuales se les va a remunerar por los servicios que éstos le prestan al patrono. Es el instrumento que permite de una manera ordenada, realizar el pago de sueldos o salarios a los trabajadores, así como proporcionar información contable y estadística, tanto para la empresacomo para el ente encargado de regular las relaciones laborales. La nómina se encuentra fundamentada en partes del contenido del contrato de trabajo, en relación al servicio que deba prestarse y a la remuneración, los cuales se regirán por las siguientes normas: a. El trabajador estará obligado a desempeñar los servicios que sean compatibles con sus fuerzas, aptitudes, estado o condición, y que sean del

8 mismo género de los que formen el objeto de la actividad a que se dedique el patrono; y b. La remuneración deberá ser adecuada a la naturaleza y magnitud de los servicios y no podrá ser inferior al salariomínimo ni a la que se le pague por trabajos de igual naturaleza en la región y en la propia empresa. Paquetes contables Son software de aplicación que permite realizar los ingresos de datos de comprobadores ligados a una aplicación de (ingresos y egresos). También son una excelente herramienta que posibilita que la labor del contador sea más eficaz y eficiente. Son programas computacionales que permiten llevar registros de todas las actividades y procesos contables de una empresa así como la preparación de los diferentes reportes como estados financieros. Y estos permiten un mejor desarrollo en la realización de las labores contables de una formas mucho más rápida, ordenada y una mejor presentación en los reportes contables e informes financieros. Ciclo de una nomina El ciclo de nóminas de una empresa incluye aquellas funciones que se requiere llevar a cabo para: La contratación y utilización de mano de obra El pago de mano de obra Clasificar, resumir e informar lo que se utilizó y pagó de mano de obra El ciclo de nóminas contiene la contratación, utilización y pago de servicios personales, como por ejemplo: nóminas de mano de obra directa, mano de obra indirecta, ejecutiva, administrativa, etc. En virtud de que existen diferencias en tiempo entre la recepción de los servicios del personal y el pago de los mismos, están relacionados como parte de este ciclo las cuentas por pagar y pasivos acumulados derivados de la obtención de dichos recursos.

9 Ciclo de vida de una Nómina 1. Informe de movimientos de la nómina 2. Actualización de catálogos 3. Captación de movimientos de la nómina 4. Aplicación de los movimientos 5. Emisión de recibos y reportes 6. Pago a empleados Conceptos básicos El procedimiento de nómina consiste en determinar el valor bruto devengado por cada empleado, efectuar las deducciones, calcular el valor neto a pagar, preparar los cheques de pago y mantener un registro individual de lo devengado por cada empleado. Además de esto, la compañía necesita un resumen de nómina para cada periodo y generalmente una distribución de los costos de nómina por departamento, por producto o por clasificación en función de los diferentes procesos productivos. La función de la nómina se ha vuelto cada vez más compleja y lenta en los últimos años, debido al establecimiento de los aportes para que se hagan por medio de la nómina. Cada empleado debe recibir no solamente su cheque de pago, sino también un detalle que muestre el valor bruto devengado, las deducciones y el pago neto. Definición del Balance General: Balance General, es el documento contable que presenta la Situación Financiera de un negocio o empresa en una fecha determinada.. Clasificación del Activo: Los valores (bienes y derechos) que forman el Activo se clasifican, atendiendo a su mayor y menor grado de disponibilidad, en 3 grupos homogéneos:... Activo Circulante... Activo Fijo o no circulante...activo Diferido o cargos Diferidos Grado de Disponibilidad: Es la mayor o menor facilidad que se tiene para convertir en efectivo el valor de un determinado bien. Mayor Grado de disponibilidad: Un bien tiene mayor grado de disponibilidad, en tanto sea más fácil su conversión en efectivo.

10 Menor Grado de disponibilidad: Un bien tiene menor grado de disponibilidad, en tanto sea menos fácil su conversión en dinero en efectivo. Activo Circulante: Grupo que esta Formado por todos los bienes y derechos del negocio que están en rotación o movimiento constante y que tienen como principal característica la fácil conversión en dinero en efectivo. Caja y Bancos: Valores que deben aparecer en primer y segundo lugar en el activo circulante por ser disponibles, o sea que son valores que no necesitan ninguna conversión para ser dinero en efectivo, puesto que ya lo son. A este grupo también se le conoce con el nombre de Activo Disponible, ya que son valores de los que se puede poner inmediatamente. Clientes: Las cuentas de los clientes también deben aparecer en el Activo Circulante por su fácil conversión en dinero en efectivo. Son de fácil recuperación debido a que el negocio les dá un corto plazo para pagar. Mercaderías: También son de Activo Circulante porque son también de fácil conversión en dinero en efectivo, debido a que constantemente se están realizando. Activo Fijo: Grupo que está formado por todos aquellos bienes y derechos de propiedad del negocio que tienen cierta permanencia o fijeza, y que han adquirido con el propósito de usarlos y no de venderlos, pero que cuando se encuentran en malas condiciones o no prestan un servicio efectivo si se podrán vender o cambiar. Activo fijo: Principales bienes y derechos que lo forman: Terrenos, Edificios, Mobiliario, unidades de transporte, Maquinaria, Depósitos en Garantía, acciones y valores, etc. Activos Diferidos o Cargos Diferidos:Grupo que está formado por todos aquellos gastos pagados por anticipado, por los que se espera recibir un servicio aprovechable, ya sea en el ejercicio en curso o en ejercicios posteriores. Activo Diferido: forman: Principales gastos pagados por anticipado que lo - Gastos de instalación, primas de seguros, rentas pagadas por anticipado, intereses pagados por anticipado. - Características de estos gastos pagados por anticipado es que su valor va disminuyendo conforme se van consumiendo o conforme transcurre el tiempo.

11 Notas del Activo: a) El vencimiento de las cuentas por cobrar debe ser en un plazo no mayor de un año, para poderlas considerar como un Activo Circulante. b) Las cuentas por cobrar se deben considerar como un Activo Fijo o No Circulante, cuando su vencimiento sea en un plazo mayor de un año o más, a partir de la fecha del Balance. Clasificación del Pasivo: Las deudas y obligaciones que forman el Pasivo se clasifican, atendiendo a su mayor y menor grado de exigibilidad, en 3 grupos:... Pasivo Circulante... Pasivo Fijo o No Circulante... Pasivo Diferido Grado de Exigibilidad: Es el menor o mayor plazo de que se dispone para liquidar una deuda ú obligación. Mayor Grado de Exigibilidad: Una deuda o una obligación tiene mayor grado de exigibilidad, en tanto sea menor el plazo de que se dispone para liquidarla. Menor Grado de Exigibilidad: Una deuda o una obligación tiene menor grado de exigibilidad, en tanto sea mayor el plazo de que se dispone para liquidarla. Pasivo Circulante: Grupo que está formado por todas las deudas y obligaciones cuyo vencimiento sea en un plazo menor de un año. Tienen como característica principal que se encuentran en constante movimiento o rotación. Pasivo Fijo: Grupo que está formado por todas las deudas y obligaciones con vencimiento mayor de un año, contando a partir de la fecha del Balance. Pasivo Diferido: Grupo que está formado por todas aquellas cantidades cobradas por anticipado, por las que se tienen la obligación de proporcionar un servicio, tanto en el mismo ejercicio como en los posteriores. Su característica es que su valor va disminuyendo con el transcurso del tiempo o cuando se vayan proporcionando dichos servicios. Acreedor Un acreedor es aquella persona (física o jurídica) legítimamente facultada para exigir el pago o cumplimiento de una obligación contraída por dos partes con anterioridad. Es decir, que a pesar de que una de las partes se quede sin medios para cumplir con su

12 obligación, ésta persiste. Por ejemplo, en caso de la quiebra de una empresa sus acreedores mantienen la facultad de requerir el cumplimiento de dicha obligación Patrimonio o Capital: Constituye la parte que la organización ha acumulado como propio, a través del tiempo, constituyéndose en un capital que será de utilidad en el momento que se presente alguna crisis o falta de financiamiento. Este fondo se conforma por: Resultados positivos o negativos, habidos en un período determinado entre los ingresos y egresos. Donaciones recibidas de otros organismos, sea en efectivo, o en especie y Las cuotas que los socios hacen efectivas. De lo anterior se deriva que, este fondo, resulta de la sumatoria de: Patrimonio = Resultados + Donaciones + Cuota socios ACLARANDO TERMINOS RESULTADOS Constituye el resumen de los ingresos y gastos de una organización por un período específico. INGRESOS Todos aquellos fondos de efectivo o de bienes que recibe la organización para llevar a cabo su operatividad. Estos ingresos pueden ser generados por venta de servicios, donaciones u otros. GASTOS Son los pagos o desembolsos que la organización hace por servicios tales como: Alquiler, energía eléctrica, salarios, viáticos, teléfono, transporte y otros más.

13 Libro Balance Contablemente se denomina balance a cualquier estado numérico, derivado de operaciones contables, que permite comprobar la exactitud de las mismas. El objetivo es el de verificar si existe equilibrio entre las cuentas deudoras y las cuentas acreedoras, obteniendo así, un balance de comprobación. La determinación de los montos por cuenta, se obtienen del Libro Mayor. El balance es el fundamento del principio de la partida doble. Es decir, éste demuestra si efectivamente en cada operación contable, existió un cargo y un abono. El balance es la base para la formulación de los estados financieros, los que a su vez, sirven para los análisis correspondientes y la toma de decisiones. De esta forma se manifiesta el proceso y los instrumentos de contabilidad

14 BASE DE DATOS Bases de datos jerárquicas Éstas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas. Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento. Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos. Base de datos de red Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico). Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad que significa administrar la información en una base de datos de red ha significado que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por usuarios finales. Bases de datos relacionales Éste es el modelo utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Su idea fundamental es el uso de "relaciones". Estas relaciones podrían considerarse en forma lógica como conjuntos de datos llamados "tuplas". Pese a que ésta es la teoría de las bases de datos relacionales creadas por Codd, la mayoría de las veces se conceptualiza de una manera más fácil de imaginar. Esto es pensando en cada relación como si fuese una tabla que está compuesta por registros (las filas de una tabla), que representarían las tuplas, y campos (las columnas de una tabla). En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar para un

15 usuario esporádico de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada mediante "consultas" que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información. El lenguaje más habitual para construir las consultas a bases de datos relacionales es SQL, Structured Query Language o Lenguaje Estructurado de Consultas, un estándar implementado por los principales motores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales. Durante su diseño, una base de datos relacional pasa por un proceso al que se le conoce como normalización de una base de datos. Durante los años 80 la aparición de dbase produjo una revolución en los lenguajes de programación y sistemas de administración de datos. Aunque nunca debe olvidarse que dbase no utilizaba SQL como lenguaje base para su gestión. Un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) es una colección de programas cuyo objetivo es servir de interfaz entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones. Se compone de un lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de manipulación de datos y de un lenguaje de consulta. Un SGBD permiten definir los datos a distintos niveles de abstracción y manipular dichos datos, garantizando la seguridad e integridad de los mismos. Algunos ejemplos de SGBD son Oracle, DB2, PostgreSQL, MySQL, MS SQL Server, etc. Un SGBD debe permitir: Definir una base de datos: especificar tipos, estructuras y restricciones de datos. Construir la base de datos: guardar los datos en algún medio controlado por el mismo SGBD Manipular la base de datos: realizar consultas, actualizarla, generar informes. Las características de un Sistema Gestor de Base de Datos SGBD son: Abstracción de la información. Los SGBD ahorran a los usuarios detalles acerca del almacenamiento físico de los datos. Da lo mismo si una base de datos ocupa uno o cientos de archivos, este hecho se hace transparente al usuario. Así, se definen varios niveles de abstracción. Independencia. La independencia de los datos consiste en la capacidad de modificar el esquema (físico o lógico) de una base de datos sin tener que realizar cambios en las aplicaciones que se sirven de ella. Redundancia mínima. Un buen diseño de una base de datos logrará evitar la aparición de información repetida o redundante. De entrada, lo ideal es lograr una redundancia nula; no obstante, en algunos casos la complejidad de los cálculos hace necesaria la aparición de redundancias.

16 Consistencia. En aquellos casos en los que no se ha logrado esta redundancia nula, será necesario vigilar que aquella información que aparece repetida se actualice de forma coherente, es decir, que todos los datos repetidos se actualicen de forma simultánea. Seguridad. La información almacenada en una base de datos puede llegar a tener un gran valor. Los SGBD deben garantizar que esta información se encuentra segurizada frente a usuarios malintencionados, que intenten leer información privilegiada; frente a ataques que deseen manipular o destruir la información; o simplemente ante las torpezas de algún usuario autorizado pero despistado. Normalmente, los SGBD disponen de un complejo sistema de permisos a usuarios y grupos de usuarios, que permiten otorgar diversas categorías de permisos. Integridad. Se trata de adoptar las medidas necesarias para garantizar la validez de los datos almacenados. Es decir, se trata de proteger los datos ante fallos de hardware, datos introducidos por usuarios descuidados, o cualquier otra circunstancia capaz de corromper la información almacenada. Respaldo y recuperación. Los SGBD deben proporcionar una forma eficiente de realizar copias de respaldo de la información almacenada en ellos, y de restaurar a partir de estas copias los datos que se hayan podido perder. Control de la concurrencia. En la mayoría de entornos (excepto quizás el doméstico), lo más habitual es que sean muchas las personas que acceden a una base de datos, bien para recuperar información, bien para almacenarla. Y es también frecuente que dichos accesos se realicen de forma simultánea. Así pues, un SGBD debe controlar este acceso concurrente a la información, que podría derivar en inconsistencias. DATO: Representación simbólica (numérica, alfabética, etc.) de un atributo de una entidad. Un dato no tiene valor semántico (sentido) en sí mismo, pero al ser procesado puede servir para realizar cálculos o tomar decisiones INFORMACION: En sentido general, la información es un conjunto organizado de datos procesados, que constituyen un mensaje que cambia el estado de conocimiento del sujeto o sistema que recibe dicho mensaje. Sistema: es un conjunto de funciones, virtualmente referenciada sobre ejes, bien sean estos reales o abstractos. También suele definirse como un conjunto de elementos dinámicamente relacionados formando una actividad para alcanzar un objetivo operando sobre datos, energía o materia para proveer información. Sistema de información: Un sistema de información (SI) es un conjunto de elementos orientados al tratamiento y administración de datos e información, organizados y listos para su posterior uso, generados para cubrir una necesidad (objetivo).

17 Una opción bastante usada a la hora de clasificar los modelos de datos es hacerlo de acuerdo al nivel de abstracción que presentan: Modelos de Datos Conceptuales Son los orientados a la descripción de estructuras de datos y restricciones de integridad. Se usan fundamentalmente durante la etapa de Análisis de un problema dado y están orientados a representar los elementos que intervienen en ese problema y sus relaciones. El ejemplo más típico es el Modelo Entidad-Relación. Modelos de Datos Lógicos Son orientados a las operaciones más que a la descripción de una realidad. Usualmente están implementados en algún Manejador de Base de Datos. El ejemplo más típico es el Modelo Relacional, que cuenta con la particularidad de contar también con buenas características conceptuales (Normalización de bases de datos). Modelos de Datos Físicos Son estructuras de datos a bajo nivel implementadas dentro del propio manejador. Ejemplos típicos de estas estructuras son los Árboles B+, las estructuras de Hash, Los modelos de datos. En el proceso de abstracción que conduce a la creación de una base de datos desempeña una función prioritaria el modelode datos. El modelo de datos, como abstracción del universo de discurso, es el enfoque utilizado para la representación de las entidades y sus características dentro de la base de datos, y puede ser dividido en tres grandes tipos (KORTH y SILBERSCHATZ, 1993: 6-11): 1. Modelos lógicos basados en objetos: los dos más extendidos son el modelo entidad-relación y el orientado a objetos. El modelo entidad-relación (E-R) se basa en una percepcióndel mundo compuesta por objetos, llamados entidades, y relaciones entre ellos. Las entidades se diferencian unas de otras a través de atributos. El orientado a objetos también se basa en objetos, los cuales contienen valores y métodos, entendidos como órdenes que actúan sobre los valores, en niveles de anidamiento. Los objetos se agrupan en clases, relacionándose mediante el envío de mensajes. Algunos autores definen estos modelos como "modelos semánticos". 2. Modelos lógicos basados en registros: el más extendido es el relacional, mientras que los otros dos existentes, jerárquico y de red, se encuentran en retroceso. Estos modelos se usan para especificar la estructura lógicaglobal de la base de datos, estructurada en registros de formato fijo de varios tipos. El modelo relacional representa los datos y sus relaciones mediante tablas bidimensionales, que contienen datos tomados de los dominios correspondientes. El modelo de red

18 está formado por colecciones de registros, relacionados mediante punteros o ligas en grafos arbitrarios. el modelo jerárquico es similar al de red, pero los registros se organizan como colecciones de árboles. Algunos autores definen estos modelos como "modelos de datos clásicos". 3. Modelos físicos de datos: muy poco usados, son el modelo unificador y el de memoria de elementos. Algunos autores definen estos modelos como "modelos de datos primitivos". De lo anterior se deduce que el punto clave en la construcción de la base de datos será el modelo de datos. Se denomina modelo: "...al instrumento que se aplica a una parcela del mundo real (universo del discurso) para obtener una estructura de datos a la que denominamos esquema. Esta distinción entre el modelo (instrumento) y el esquema (resultado de aplicar el instrumento) es importante... Es importante también distinguir entre mundo real y universo del discurso, ya que este último es la visión que del mundo real tiene el diseñador... podemos definir un modelo de datos como un conjunto de conceptos, reglas y convenciones que nos permiten describir los datos del universo del discurso." (MIGUEL y PIATTINI, 1993: 162) 1fn: Primera forma normal. Definición formal: Una relación R se encuentra en 1FN si y solo sí por cada renglón columna contiene valores atómicos. Abreviada como 1FN, se considera que una relación se encuentra en la primera forma normal cuando cumple lo siguiente: 1. Las celdas de las tablas poseen valores simples y no se permiten grupos ni arreglos repetidos como valores, es decir, contienen un solo valor por cada celda. 2. Todos los ingresos en cualquier columna(atributo) deben ser del mismo tipo. 3. Cada columna debe tener un nombre único, el orden de las columnas en la tabla no es importante. 4. Dos filas o renglones de una misma tabla no deben ser idénticas, aunque el orden de las filas no es importante. Por lo general la mayoría de las relaciones cumplen con estas características, así que podemos decir que la mayoría de las relaciones se encuentran en la primera forma normal.

19 Para ejemplificar como se representan gráficamente las relaciones en primera forma normal consideremos la relación alumno cursa materia cuyo diagrama E-R es el siguiente: Como esta relación maneja valores atómicos, es decir un solo valor por cada uno de los campos que conforman a los atributos de las entidades, ya se encuentra en primera forma normal, gráficamente así representamos a las relaciones en 1FN 2fnSegunda forma normal Para poder definir la segunda forma normal es necesario saber que es una dependencia funcional, consiste en edificar que atributos dependen de otros atributos. Una relación R se encuentra en 2FN si y solo si esta en 1FN, y los atributos no primos dependen de la llave primaria. Una relación se encuentra en segunda forma normal, cuando cumple con las reglas de la primera forma normal y todos sus atributos que no son claves (llaves) dependen por completo de la clave. Cada tabla que tiene un atributo único como clave, esta en segunda forma normal. 3fn Tercera forma normal es una forma normal usada en la normalización de bases de datos. La 3NF fue definida originalmente por E.F. Codd 1 en La definición de Codd indica que una tabla está en 3NF si y solo si las dos condiciones siguientes se mantienen: La tabla está en la segunda forma normal (2NF) Ningún atributo no-primario de la tabla es dependiente transitivamente de una clave candidata Un atributo no-primario es un atributo que no pertenece a ninguna clave candidata. Una dependencia transitiva es una dependencia funcional X Z en la cual Z no es inmediatamente dependiente de X, pero sí de un tercer conjunto de atributos Y, que a su vez depende de X. Es decir, X Z por virtud de X Y e Y Z. Una formulación alternativa de la definición de Codd, dada por Carlo Zaniolo 2 en 1982, es ésta: Una tabla está en 3NF si y solo si, para cada una de sus dependencias funcionales X A, por lo menos una de las condiciones siguientes se mantiene:

20 X contiene A, ó X es una superclave, ó A es un atributo primario (es decir, A está contenido dentro de una clave candidata) La definición de Zaniolo tiene la ventaja de dar un claro sentido de la diferencia entre la 3NF y la más rigurosa forma normal de Boyce-Codd (BCNF). La BCNF simplemente elimina la tercera alternativa ("A es un atributo primario"). 4Fcuarta forma normal fn; El proceso de normalización de bases de datos consiste en aplicar una serie de reglas a las relaciones obtenidas tras el paso del modelo entidad-relación al modelo relacional. 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, aunque para que una tabla sea considerada como una relación tiene que cumplir con algunas restricciones: Cada columna debe tener su nombre único. No puede haber dos filas iguales. No se permiten los duplicados. Todos los datos en una columna deben ser del mismo tipo. Ciclo de Vida de una Base de Datos Durante el Ciclo de Vida del Desarrollo de Sistemas, los profesionales se encuentran en la búsqueda de soluciones a través de la arquitectura de datos y del diseño de las aplicaciones del sistema de información. Para ello, es conveniente precisar que entendemos por: Diseño de la Aplicación: corresponde al diseño lógico que define los requerimientos de información actual y futura, funciones a ejecutar, elementos de datos, seguridad, claves, relaciones, etc.

21 Diseño de Base de Datos: corresponde al Diseño físico que provee estructuras y métodos de acceso para implantar la aplicación, rendimiento, copia de respaldo (backup), recuperación (restore), seguridad, etc. Consideraciones Típicas de Diseño Por lo general, existen una serie de consideraciones típicas que deben adoptarse para realizar el diseño de base de datos. Estas son por lo general las siguientes: Flexibilidad y complejidad de las necesidades de usuarios. Seguridad Rendimiento Tiempo de desarrollo Independencia de datos Almacenamiento (espacio) en disco Tiempo de mantenimiento Tiempo de backup y recuperación En consecuencia, durante el diseño de base de datos se debe BALANCEAR la "rapidez del tiempo de respuesta" y "espacio de almacenamiento" con la "facilidad de uso". Metodología Es una colección de técnicas basadas sobre una filosofía común o una forma de trabajo, que se establece en conjunto sobre una plataforma llamada Ciclo de Vida del Desarrollo de Sistemas o simplemente Ciclo de Vida. La metodología corresponde a un conjunto de modelos, lenguajes y otras herramientas que nos facilitan la representación de los datos de cada fase del proceso (análisis, diseño, construcción, etc.) junto con las reglas que permiten el paso de una fase a la siguiente. Herramienta Las técnicas utilizan a menudo una variedad de herramientas que se desarrollan para tal fin; es decir, una herramienta es cualquier recurso particular a disposición de la metodología para realizar las operaciones que en ella se prevea.

22 Estas generalmente están orientadas a: Diagramas, como expresiones gráficas para modelar los requerimientos y la arquitectura del sistema de información o componente del mismo. Entre los más usados tenemos: Diagrama de Flujo de Datos (Data Flow Diagram) Diagrama de Entidad Relación (Entity Relation Diagram) Diagrama de Descomposición Funcional (Functional Decomposition Diagram) Diagramas para O-O (de clases, de objetos, etc.) Formatos, que corresponden a documentos estandarizados para facilitar la documentación y comunicación. Repositorio, Diccionario o Enciclopedia, que es una base de datos utilizada como soporte en el Ciclo de Vida del Desarrollo de Sistemas de Información con base de datos. Permiten describir y registrar las características o atributos de cada componente u objeto de un sistema o base de datos. Especificaciones Lógicas, que permiten definir las unidades procedurales de un sistema o primitivas (funciones básicas) como lo llaman algunos autores. Por ejemplo: tablas de decisión, diagramas de acción, etc. "Las herramientas tienen significado o toman vida dentro del contexto de la técnica o método del cual forman parte. Los diagramas por si solos pueden ser mal interpretados o usados fuera de su contexto, sin comprender el propósito para el cual fueron creados, ello puede llevar a confusiones y de ser así el desarrollo efectuado en base a aquellas premisas podría conducir a resultados incorrectos". NIVELES DE ABSTRACCIÓN EN UNA BASE DE DATOS. ARQUITECTURA ANSI/SPARC Antes de analizar el concepto de S.G.B.D, es preciso exponer, siquiera globalmente y sin entrar en detalles, los distintos niveles de abstracción de una base de datos. Esto nos servirá, mas adelante, para identificar las diferentes funciones que han de cumplir estos sistemas. Se puede observar en los SI la existencia de dos estructuras distintas, la lógica (vista del usuario) y la física (forma en que se encuentran los datos en el almacenamiento). En las bases de datos aparece un nuevo nivel de abstracción que se ha denominado de diversas maneras: nivel conceptual, estructura lógico

23 global, esquema, etc. Esta estructura intermedia pretende una representación global de los datos que se interponga entre las estructuras lógica y física y que sea independiente, tanto del equipo como de cada usuario en particular. ANSI/SPARC es un grupo de normalización creado en 1969 para estudiar el impacto de los S.G.B.D. en los sistemas de información y cuyos resultados, publicados en 1975 propusieron el uso de tres niveles de descripción de datos: q Nivel interno o físico. Se refiere al almacenamiento físico en el se describe cómo se almacenan realmente los datos en memorias secundarias, en qué archivos, su nombre y dirección. También estarán los registros, longitud, campos, índices y las rutas de acceso a esos archivos. q Nivel Conceptual. En el se describen cuáles son los datos reales almacenados en la BD y que relaciones existen entre ellas. Este nivel lo definen los administradores de la BD que son los que deciden que información se guarda en la BD. Este nivel corresponde a la estructura organizacional de los datos obtenida al reunir los requerimientos de todos los usuarios, sin preocuparse de su organización física ni de las vías de acceso. Podría contener: Entidades del mundo real (clientes, artículos, pedidos,...) Atributos de las entidades (nombre_cliente, NIF,...) Asociaciones entre entidades (compra de artículos) Restricciones de integridad (son las normas que deben cumplir los datos). q Nivel externo o vistas. Es el nivel más cercano al usuario y representa la percepción individual de cada usuario. Si los niveles interno y conceptual describen toda la BD, este nivel describe únicamente la parte de datos para un usuario o grupo de usuarios. Habrá usuarios que podrán acceder a más de un esquema externo y uno de éstos puede ser compartido por varios usuarios, se protege así el acceso a los datos por parte de personas no autorizadas. A la hora de construir un esquema externo: Se pueden omitir una o más entidades del sistema. Se pueden omitir uno o más atributos de una entidad. Se pueden omitir una o más relaciones entre los datos. Se pueden cambiar el orden de los atributos.

24 Para una BD habrá un único esquema interno, un único esquema conceptual, pero puede haber varios esquemas externos. SISTEMAS GESTORES DE BASES DE DATOS (OBJETIVOS Y FUNCIONES) Si disponemos de una base de datos, necesitamos un conjunto de herramientas para poder acceder a los datos. La forma de acceso va a depender de la tarea a realizar, así: El administrador añadirá usuarios, modos de acceso, reorganizará la BD cuando sea necesario,... Los analistas y programadores deberán conocer la estructura de la BD para poder hacer aplicaciones y programas. Los usuarios finales utilizarán la BD a través de aplicaciones o lenguajes de consulta interactivos. Para poder realizar todo esto necesitamos un sistema gestor de base de datos (SBGD) que se puede definir como el "conjunto de herramientas que suministra a todos (administrador, analistas, programadores, usuarios) los medios necesarios para describir, recuperar y manipular los datos almacenados en la BD, manteniendo la seguridad, integridad y confidencialidad de los mismos". Objetivos de los S.G.B.D. En un ambiente multiusuario el S.G.B.D ofrece a la empresa un control centralizado de su información. Los objetivos que se plantean estos sistemas están relacionados con la intención de evitar los problemas que existían en los sistemas de información orientados a los procesos. Los principales objetivos son: Evitar la redundancia de los datos, eliminando así la inconsistencia de los mismos. Mejorar los mecanismos de seguridad de los datos y la privacidad. Podemos distinguir cuatro tipos de contextos para usar mecanismos de seguridad: seguridad contra accesos indebidos a los datos, seguridad contra accesos no autorizados a la BD, seguridad contra destrucción causada por el entorno (fuego, inundación, robo,...), seguridad contra fallos del propio sistema (fallos del hardware, del software,...). Asegurar la independencia de los programas y los datos, es decir, la posibilidad de modificar la estructura de la base de datos (esquema) sin necesidad de modificar los programas de las aplicaciones que manejan esos datos.

25 Mantener la integridad de los datos realizando las validaciones necesarias cuando se realicen modificaciones en la base de datos. Mejorar la eficacia de acceso a los datos, en especial en el caso de consultas imprevistas. Funciones del S.G.B.D. Las principales funciones que debe realizar un S.G.B.D. son: La definición de los datos. La manipulación de los datos. Garantizar la seguridad e integridad de los datos. La gestión de las transacciones y el acceso concurrente. Definición de datos Mediante el Lenguaje de Definición de datos el S.G.B.D. permite describir y definir los esquemas de la base de datos. Este lenguaje debe permitir: La creación de objetos conceptuales La descripción de estructuras físicas La definición de vistas Para una base de datos existente, el L.D.D. debe permitir también: La modificación de la descripción de objetos conceptuales El borrado de objetos conceptuales La modificación y borrado de caminos de acceso La modificación de las vistas

26 Un L.D.D. está compuesto por un conjunto de comandos que actúan sobre los objetos conceptuales y sobre los objetos físicos El conjunto de las descripciones de objetos de una base de datos se le conoce con el nombre de diccionario de datos. Manipulación de datos La función de manipulación de datos se encarga de todas las operaciones de intercambio de datos entre los usuarios y la base de datos. Esta función se hace con la ayuda del Lenguaje de Manipulación de datos (L.M.D.), que está compuesto por un conjunto de comandos que nos permiten la consulta o puesta al día (inserción, modificación y borrado) de los datos de una base de datos. Los L.M.D. funciona de forma diferente, según el modelo de datos: En los modelos en red y jerárquicos son, lenguajes procedimentales (se indica que datos se quieren y como se van a obtener esos datos), es decir, los programadores deben indicar el camino a seguir para acceder a los datos solicitados. En el modelo relacional son lenguajes declarativos o no procedimentales (se indica que datos se quieren pero no la forma de obtenerlos), y no es necesario indicar cómo se tiene que acceder a los datos, es suficiente indicar qué es lo que se desea obtener.

27 EL MODELO DE DATOS Una base de datos está definida generalmente por un conjunto de datos que representan mediante un modelo determinado un universo dado. Un modelo de datos no es más que un método conceptual para estructurar los datos. Existen tres modelo de datos fundamentales: Modelo jerárquico Consiste en que todas las interrelaciones de los datos se basan en jerarquías. Los archivos se conectan entre sí mediante punteros físicos (dirección física que indica donde puede encontrarse un registro sobre el disco) o campos añadidos a los registros individuales. En una jerarquía un padre (registro propietario) puede tener muchos hijos (registro subordinado) pero un hijo sólo puede tener un padre. Por ejemplo si tenemos un fichero de facturas (FACTURA) y otro de líneas de factura (LINEA_F), el padre (registro propietario) sería los datos de la factura y los hijos (registros subordinados) las líneas de la factura. Este modelo tenía algunas limitaciones ya que no todas las interrelaciones se pueden representar en una estructura jerárquica. Para intentar solucionar estas limitaciones se desarrollan los sistemas de base de datos en red. Un ejemplo de bases de datos jerárquica es IMS de IBM desarrollado a finales de los 60. Modelo en red Los sistemas de base de datos en red al igual que los jerárquicos utilizan punteros físicos En este caso, un padre puede tener muchos hijos y un hijo puede tener muchos padres, es decir, un registro puede estar subordinado a registros de más de un archivo. A principios de los 70 se desarrollaron y se comercializaron varios SGBD en red y este modelo de datos se normalizó como el modelo CODASYL. Ejemplos de bases de datos en red son ADABAS, TOTAL, IMAGE,...

28 Modelo relacional El uso de punteros era simultáneamente una fortaleza y una debilidad de los sistemas de bases de datos jerárquicos y en red. Los punteros permitían una rápida recuperación de los datos, pero las interrelaciones tenían que definirse antes de que el sistema se pusiera en explotación. Era muy difícil recuperar datos basados en otras interrelaciones. En 1970, E.F. Codd publica un artículo en el que argumenta que los datos deberían relacionarse mediante interrelaciones naturales, lógicas e inherentes a los datos, más que mediante punteros físicos. Codd propone así, un modelo simple de datos en el que todos ellos se representarían en tablas constituidas por filas y columnas. A estas tablas se les dio el nombre de relaciones y por eso se denominó al modelo relacional. Codd también propuso dos lenguajes para manipular los datos en las tablas: el álgebra relacional y el cálculo relacional. La manipulación lógica de los datos también hace factible la creación de lenguajes de interrogación más accesibles para un usuario no especialista en programación. Actualmente los sistemas relacionales son un estándar en el mercado, especialmente en operaciones comerciales. Ejemplos de sistemas de bases de datos relacionales son: INFORMIX, DB2, ORACLE, SYBASE, DBASE, FOXPRO, INGRES, MYSQL, MS SQL SERVER,... ESTRUCTURA GENERAL DEL SGBD Gestor de ficheros: Se encarga de las estructuras de datos que se emplean para representar la información almacenada en disco. Además es el encargado de asignar espacio en disco. Gestor de BD: Es el interface entre los datos de bajo nivel almacenados en la BD y los programas de aplicaciones y consultas de datos. Procesador de consultas: traduce las proposiciones del lenguaje de consultas a instrucciones de bajo nivel para que las entienda el gestor de BD. Además el procesador de consultas trata de traducir una petición del usuario a otra equivalente pero más eficiente. Compilador DDL: Convierte las proposiciones DDL en un conjunto de tablas que contienen metadatos. Ficheros de datos: Almacenan la información (los datos). Diccionario de datos: Almacena información referida a la estructura de la BD. Se usa continuamente. Se debe poner un gran énfasis en un buen diseño y una implementación adecuada del diccionario de datos.

29 consultas En bases de datos, una consulta es el método para acceder a los datos en las bases de datos. Con las consultas se puede modificar, borrar, mostrar y agregar datos en una base de datos. Para esto se utiliza un lenguaje de consultas. El lenguaje de consultas a base de datos más utilizado es el SQL. Técnicamente hablando, las consultas a la base de datos se realizan a través de un lenguaje de manipulación de datos (DML Data Manipulation Language). SQL es un lenguaje DML, pero además posee otras características de otros lenguajes. Por ejemplo, permite también crear bases de datos. La consulta básica en SQL es llamada select-from-where. Qué es una Base de Datos y un Sistema de Gestión de Bases de Datos? Una base de datos (en adelante BD) es un conjunto de datos no redundantes, almacenados en un soporte informático, organizados de forma independiente de su utilización y accesibles simultáneamente por distintos usuarios y aplicaciones. Es decir, la diferencia de una BD respecto a otro sistema de almacenamiento de datos es que éstos se almacenan de forma que cumplan tres requisitos básicos: No redundancia: Los datos se almacenan una sola vez. Si varias aplicaciones necesitan los mismos datos no crearán cada una su propia copia sino que todas accederán a la misma. Independencia: Los datos se almacenan teniendo en cuenta la estructura inherente a los propios datos y no la de la aplicación que los crea. Esta forma de trabajar es la que permite que varias aplicaciones puedan utilizar los mismos datos. Se puede hablar de dos tipos de independencia: independencia física, de tal manera que la estructura física de la BD puede ser modificada de forma transparente para los programas que la utilizan, e independencia lógica, es decir el programador usa la BD pero desconoce su estructura interna Concurrencia: Varios usuarios, ejecutando la misma o diferente aplicación, podrán acceder simultáneamente a los datos. Un Sistema de Gestión de Bases de Datos El funcionamiento del SGBD está muy interrelacionado con el del Sistema Operativo, especialmente con el sistema de comunicaciones. El SGBD utilizará las facilidades del sistema de comunicaciones para recibir las peticiones del usuario (que puede estar utilizando un terminal físicamente remoto) y para devolverle los resultados.