BASES DE DATOS RELACIONALES EXTENDIDAS Y OTROS TIPOS ESPECIALES DE BASES DE DATOS

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1 BASES DE DATOS RELACIONALES EXTENDIDAS Y OTROS TIPOS ESPECIALES DE BASES DE DATOS SISTEMAS DE TIPO EXTENDIDO. MODELO RELACIONAL ANIDADO. BASES DE DATOS TEMPORALES. BASES DE DATOS ESPACIALES Y MULTIMEDIA. BASES DE DATOS PARA GIS. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 1

2 SISTEMAS DE TIPO EXTENDIDO BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 2

3 SISTEMAS DE TIPO EXTENDIDO LA IMPLEMENTACIÓN DEL SOPORTE DE UN SISTEMA DE TIPO EXTENDIDO (SGBDOR) CON SUS FUNCIONES ASOCIADAS (OPERACIONES) PRESENTA LAS SIGUIENTES CUESTIONES: EL SGBDOR DEBE ENLAZAR (LINK) DINÁMICAMENTE UNA FUNCIÓN DEFINIDA POR EL USUARIO (PARA OPERAR CON DATOS ESPACIALES DE DOS O TRES DIMENSIONES, IMÁGENES, TEXTO, ETC.) EN SU ESPACIO DIRECCIONABLE SÓLO CUANDO SE REQUIERA: PARA AHORRAR ESPACIO DE DIRECCIONAMIENTO. EL ENLAZADO DINÁMICO ESTÁ DISPONIBLE EN ORACLE Y DB2. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 3

4 SISTEMAS DE TIPO EXTENDIDO LOS PROBLEMAS DEL ENTORNO CLIENTE-SERVIDOR CONSISTEN EN LA UBICACIÓN Y ACTIVACIÓN DE FUNCIONES: SI EL SERVIDOR NECESITA EJECUTAR UNA FUNCIÓN, ES MEJOR HACERLO EN EL ESPACIO DE DIRECCIONAMIENTO DEL SGBD QUE DE FORMA REMOTA, DEBIDO A LA SOBRECARGA. PUEDE HABER SOBRECARGA EN EL SERVIDOR: PUEDE ENVIAR LA FUNCIÓN A OTRA MÁQUINA. SERÍA POSIBLE EJECUTAR CONSULTAS DENTRO DE FUNCIONES: UNA FUNCIÓN DEBE OPERAR DE LA MISMA FORMA CUANDO SE UTILIZA DESDE UNA APLICACIÓN USANDO LA INTERFAZ DEL PROGRAMA DE APLICACIÓN (API), O CUANDO EL SGBD LA INVOCA COMO PARTE DEL CÓDIGO SQL EJECUTABLE, CON LA FUNCIÓN INSERTADA ENTRE LAS SENTENCIAS SQL. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 4

5 SISTEMAS DE TIPO EXTENDIDO DEBIDO A LA VARIEDAD DE TIPOS DE DATOS Y SUS OPERADORES ASOCIADOS ES IMPORTANTE UN ALMACENAMIENTO Y ACCESO EFICIENTE DE LOS DATOS: PARA LOS DATOS ESPACIALES O MULTIDIMENSIONALES PUEDEN UTILIZARSE ESTRUCTURAS DE ALMACENAMIENTO ESPECIALES (EJ.: ÁRBOLES R). SE DEBE PODER DEFINIR NUEVOS TIPOS DE DATOS CON NUEVAS ESTRUCTURAS DE ACCESO. EL DISEÑO DE LA BD OBJETO-RELACIONAL ES COMPLICADO: SE DEBEN TENER EN CUENTA LAS CONSIDERACIONES SUBYACENTES DE LA SEMÁNTICA DE LA APLICACIÓN Y DEPENDENCIAS EN EL MODELO RELACIONAL. LA NATURALEZA ORIENTADA A OBJETOS DE LOS RECURSOS QUE SE UTILIZARÁN. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 5

6 SISTEMAS DE TIPO EXTENDIDO PROCESAMIENTO Y OPTIMIZACIÓN DE CONSULTAS: EL SQL SE AMPLÍA CON FUNCIONES Y REGLAS Y RESULTA MÁS COMPLEJO OPTIMIZAR LAS CONSULTAS. INTERACCIÓN DE REGLAS CON TRANSACCIONES: EL PROCESAMIENTO DE REGLAS EN SQL3 ES MÁS AMPLIO Y COMPLEJO QUE LOS DISPARADORES DE LOS SGBDR. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 6

7 SISTEMAS DE TIPO EXTENDIDO CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO OBJETO - RELACIONAL BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 7

10 MODELO RELACIONAL ANIDADO BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 10

11 MODELO RELACIONAL ANIDADO PROPONE EL USO DE TABLAS ANIDADAS O RELACIONES EN FORMA NO NORMAL. ELIMINA LA RESTRICCIÓN DE LA PRIMERA FORMA NORMAL DEL MODELO RELACIONAL BÁSICO (MODELO RELACIONAL PLANO): AL MODELO ANIDADO SE LO LLAMA TAMBIÉN MODELO RELACIONAL NO-1FN, NO EN PRIMERA FORMA NORMAL (NFNF). EL MODELO RELACIONAL BÁSICO REQUIERE QUE LOS ATRIBUTOS: SEAN MONOVALUADOS. TENGAN DOMINIOS ATÓMICOS. EL MODELO RELACIONAL ANIDADO PERMITE ATRIBUTOS COMPUESTOS Y MULTIVALUADOS: LAS TUPLAS SON COMPLEJAS Y DE ESTRUCTURA JERÁRQUICA. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 11

12 MODELO RELACIONAL ANIDADO EJEMPLO DE RELACIÓN ANIDADA: ESQUEMA DE DEPT: BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 12

13 MODELO RELACIONAL ANIDADO EJ. DE UNA TUPLA DE DEPT NO-1FN: BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 13

14 MODELO RELACIONAL ANIDADO REPRESENTACIÓN EN ÁRBOL DEL ESQUEMA DE DEPT: BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 14

15 MODELO RELACIONAL ANIDADO DEFINICIÓN DEL ESQUEMA DE DEPT: BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 15

16 MODELO RELACIONAL ANIDADO EN LA DEFINICIÓN DE UNA RELACIÓN ANIDADA: TODOS LOS NOMBRES DE ATRIBUTOS DEBEN SER DIFERENTES. UN ATRIBUTO ANIDADO NORMALMENTE ES UN ATRIBUTO COMPUESTO MULTIVALUADO (EJ.: PROYECTOS): HAY UN VÍNCULO ANIDADO DENTRO DE CADA TUPLA. UN ATRIBUTO ANIDADO PUEDE SER UN ATRIBUTO SIMPLE MULTIVALUADO (EJ.: LOCALIZACIONES). UN ATRIBUTO ANIDADO PUEDE SER UN ATRIBUTO COMPUESTO MONOVALUADO. EN EL EJ.: ES RELACIÓN EXTERIOR: DEPT. SON RELACIONES INTERIORES: EMPLEADOS, PROYECTOS, LOCALIZACIONES, DEPENDIENTES. LOS ATRIBUTOS SIMPLES APARECEN EN EL NIVEL DE HOJA Y NO ESTÁN ANIDADOS. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 16

17 MODELO RELACIONAL ANIDADO LAS EXTENSIONES PARA RELACIONES ANIDADAS DEL ÁLGEBRA RELACIONAL, DEL CÁLCULO RELACIONAL Y DEL SQL INCLUYEN LAS OPERACIONES: NEST: CREA UNA VERSIÓN ANIDADA DE UNA RELACIÓN PLANA. UNNEST: ES LA INVERSA DE NEST. ESTAS OPERACIONES REALIZAN LA CONVERSIÓN ENTRE RELACIONES ANIDADAS Y RELACIONES PLANAS. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 17

18 BD TEMPORALES BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 18

19 BD TEMPORALES LAS BD TEMPORALES ABARCAN LAS APLICACIONES DE BD QUE REQUIEREN ALGÚN ASPECTO DE TIEMPO A LA HORA DE ORGANIZAR LA INFORMACIÓN. EJEMPLOS DE APLICACIONES EN LOS QUE ES NECESARIO UN DETERMINADO ASPECTO DE TIEMPO PARA MANTENER LA INFORMACIÓN EN UNA BD: ASISTENCIA MÉDICA: SE TIENEN QUE GUARDAR LOS HISTORIALES DE LOS PACIENTES. SEGUROS: SE NECESITAN LOS HISTORIALES DE RECLAMACIONES Y PARTES DE ACCIDENTES ASÍ COMO LA INFORMACIÓN SOBRE LOS PERÍODOS EN LOS QUE ESTÁN EN VIGOR LAS PÓLIZAS DE SEGUROS. SISTEMAS DE RESERVAS EN GENERAL (HOTELES, COMPAÑÍAS AÉREAS, ALQUILER DE COCHES, TRENES, ETC.): SE REQUIERE INFORMACIÓN SOBRE FECHAS Y PERÍODOS DE TIEMPO EN LOS QUE TENDRÁN VALIDEZ LAS RESERVAS. BD CIENTÍFICAS: LOS DATOS RECOGIDOS EN LOS EXPERIMENTOS INCLUYEN EL PERÍODO DE TIEMPO EN EL QUE SE MIDE CADA DATO. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 19

20 BD TEMPORALES REPRESENTACIÓN DEL TIEMPO Y DIMENSIONES DEL TIEMPO PARA LAS BD TEMPORALES EL TIEMPO SE CONSIDERA UNA SECUENCIA ORDENADA DE PUNTOS DE CIERTA GRANULARIDAD DETERMINADA POR LA APLICACIÓN: EJ.: SE SUPONE QUE UNA APLICACIÓN TEMPORAL DETERMINADA NUNCA REQUIERE UNIDADES DE TIEMPO INFERIORES A UN SEGUNDO. ENTONCES, CADA PUNTO DE TIEMPO REPRESENTA UN SEGUNDO EMPLEANDO ESTA GRANULARIDAD. CADA SEGUNDO ES UNA DURACIÓN DE TIEMPO (CORTA), NO UN PUNTO. SE EMPLEA EL TÉRMINO CRONO EN LUGAR DE PUNTO PARA DESCRIBIR SU GRANULARIDAD MÍNIMA PARA UNA APLICACIÓN CONCRETA. LA CONSECUENCIA PRINCIPAL DE ELEGIR UNA GRANULARIDAD MÍNIMA (EJ.: UN SEGUNDO) ES QUE LOS EVENTOS QUE TENGAN LUGAR DENTRO DEL MISMO SEGUNDO SE CONSIDERARAN EVENTOS SIMULTÁNEOS, AUNQUE EN REALIDAD PUEDE QUE NO LO SEAN. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 20

21 BD TEMPORALES INFORMACIÓN SOBRE EVENTOS FRENTE A INFORMACIÓN SOBRE DURACIÓN (O ESTADO) UNA BD TEMPORAL ALMACENARÁ INFORMACIÓN ACERCA DE: CUÁNDO SE PRODUCEN DETERMINADOS EVENTOS, O. CUÁNDO SE CONSIDERA QUE DETERMINADOS HECHOS SON VERDADEROS. EXISTEN DIFERENTES TIPOS DE INFORMACIÓN TEMPORAL. LOS EVENTOS O HECHOS DE PUNTO SE ASOCIAN GENERALMENTE EN LA BD CON UN PUNTO DE TIEMPO ÚNICO DE DETERMINADA GRANULARIDAD: EJ.: UN EVENTO DE DEPÓSITO BANCARIO PUEDE ASOCIARSE CON LA MARCA DE TIEMPO EN LA QUE SE REALIZÓ EL DEPÓSITO. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 21

22 BD TEMPORALES LOS EVENTOS O HECHOS DE DURACIÓN SE ASOCIAN CON UN PERÍODO DE TIEMPO ESPECÍFICO EN LA BD. EJ.: UN EMPLEADO PUEDE HABER TRABAJADO EN UNA EMPRESA DESDE EL 15 DE AGOSTO DE 1993 HASTA EL 20 DE NOVIEMBRE DE UN PERÍODO DE TIEMPO SE REPRESENTA MEDIANTE SUS PUNTOS DE TIEMPO DE INICIO Y FINAL [TIEMPO-INICIO, TIEMPO-FINAL]. DIMENSIONES DE TIEMPO VÁLIDO Y DE TIEMPO DE TRANSACCIÓN SI SE TIENE UN EVENTO O HECHO CONCRETO QUE ESTÁ ASOCIADO A UN PUNTO DE TIEMPO O PERÍODO DE TIEMPO DETERMINADO EN LA BD, LA ASOCIACIÓN PUEDE INTERPRETARSE PARA INDICAR ASPECTOS DIFERENTES. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 22

23 BD TEMPORALES GENERALMENTE SE INTERPRETA QUE EL TIEMPO ASOCIADO ES EL TIEMPO EN EL QUE OCURRIÓ EL EVENTO O EL PERÍODO DE TIEMPO DURANTE EL CUAL EL HECHO SE CONSIDERÓ VERDADERO EN EL MUNDO REAL: UNA BD TEMPORAL QUE EMPLEE ESTA INTERPRETACIÓN SE DENOMINA BD DE TIEMPO VÁLIDO. SI EL TIEMPO ASOCIADO HACE REFERENCIA AL TIEMPO EN EL QUE LA INFORMACIÓN FUE REALMENTE ALMACENADA EN LA BD EL TIEMPO ASOCIADO SE DENOMINA TIEMPO DE TRANSACCIÓN: UNA BD QUE EMPLEE ESTA INTERPRETACIÓN SERÁ UNA BD DE TIEMPO DE TRANSACCIÓN. SI EN UNA BD SE UTILIZAN AMBAS DIMENSIONES DE TIEMPO SE DICE QUE ES UNA BD BITEMPORAL. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 23

24 BD TEMPORALES INCORPORACIÓN DEL TIEMPO EN BD RELACIONALES EMPLEANDO VERSIONES DE TUPLAS RELACIONES DE TIEMPO VÁLIDO SE QUIERE INCLUIR EL HISTORIAL DE CAMBIOS, A MEDIDA QUE ESTOS OCURREN EN EL MUNDO REAL. LA GRANULARIDAD ES EL DÍA. SE UTILIZAN RELACIONES DE TIEMPO VÁLIDO AÑADIENDO LOS ATRIBUTOS VST (VALID START TIME: TIEMPO DE INICIO VALIDO) Y VET (VALID END TIME: TIEMPO FINAL VALIDO) CUYO TIPO DE DATOS ES DATE. EN EMP_TV CADA TUPLA V REPRESENTA UNA VERSIÓN DE LA INFORMACIÓN DE UN EMPLEADO QUE ES VÁLIDA (EN EL MUNDO REAL) SÓLO DURANTE EL PERÍODO DE TIEMPO [V.VST, V.VET]. CADA TUPLA DE EMPLEADO REPRESENTA ÚNICAMENTE EL ESTADO ACTUAL O LA VERSIÓN ACTUAL DE CADA EMPLEADO. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 24

25 BD TEMPORALES EN EMP_TV LA VERSIÓN ACTUAL DE CADA EMPLEADO TIENE NORMALMENTE UN VALOR ESPECIAL, AHORA, COMO TIEMPO FINAL VÁLIDO: AHORA ES UNA VARIABLE TEMPORAL QUE REPRESENTA IMPLÍCITAMENTE EL TIEMPO ACTUAL A MEDIDA QUE PROGRESA EL TIEMPO. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 25

26 BD TEMPORALES DIFERENTES TIPOS DE BD RELACIONALES TEMPORALES: (A) ESQUEMA DE BD DE TIEMPO VALIDO. (B) ESQUEMA DE BD DE TIEMPO DE TRANSACCIÓN. (C) ESQUEMA DE BD BITEMPORAL. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 26

27 BD TEMPORALES ALGUNAS VERSIONES DE TUPLAS EN LAS RELACIONES DE TIEMPO VALIDO TV_EMP Y DEPT_TV: BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 27

28 BD TEMPORALES LAS RELACIONES DE TIEMPO VÁLIDO LLEVAN LA CUENTA DE LA HISTORIA DE CAMBIOS A MEDIDA QUE VAN TENIENDO VALIDEZ EN EL MUNDO REAL. SI SE APLICAN TODOS LOS CAMBIOS DEL MUNDO REAL LA BD GUARDA UNA HISTORIA DE LOS ESTADOS DEL MUNDO REAL QUE SE REPRESENTAN. RELACIONES DE TIEMPO DE TRANSACCIÓN CADA VEZ QUE SE APLICA UN CAMBIO A LA BD, SE REGISTRA LA MARCA DE TIEMPO REAL DE LA TRANSACCIÓN QUE APLICÓ EL CAMBIO. RESULTA ÚTIL CUANDO SE APLICAN CAMBIOS SIMULTÁNEAMENTE EN LA MAYORÍA DE LOS CASOS: EJ.: EL COMERCIO DE MERCANCÍAS EN TIEMPO REAL O LAS TRANSACCIONES BANCARIAS. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 28

29 BD TEMPORALES APARECEN LAS RELACIONES DE TIEMPO DE TRANSACCIÓN AÑADIENDO LOS ATRIBUTOS TST (TRANSACTION START TIME: TIEMPO INICIAL DE TRANSACCIÓN) Y TET (TRANSACTION END TIME: TIEMPO FINAL DE TRANSACCIÓN). EL TIPO DE DATOS ES NORMALMENTE TIMESTAMP. EN TT_EMP CADA TUPLA V REPRESENTA UNA VERSIÓN DE LA INFORMACIÓN DE UN EMPLEADO QUE FUE CREADA EN TIEMPO REAL V.TST Y FUE ELIMINADA EN TIEMPO REAL V.TET. EN TT_EMP LA VERSIÓN ACTUAL DE CADA EMPLEADO SE CARACTERIZA POR TENER UN VALOR ESPECIAL, UC (UNTIL CHANGED: HASTA CAMBIAR), COMO SU TIEMPO FINAL DE TRANSACCIÓN: INDICA QUE LA TUPLA REPRESENTA LA INFORMACIÓN CORRECTA HASTA QUE SE CAMBIA DEBIDO A OTRA TRANSACCIÓN. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 29

30 BD TEMPORALES UNA BD DE TIEMPO DE TRANSACCIÓN TAMBIÉN SE DENOMINA BD DE RESTAURACIÓN (ROLLBACK): EL USUARIO PUEDE RETROCEDER LÓGICAMENTE AL ESTADO DE LA BD REAL EN CUALQUIER PUNTO DE TIEMPO PASADO T RECUPERANDO TODAS LAS VERSIONES DE TUPLAS V CUYO PERÍODO DE TIEMPO DE TRANSACCIÓN [V.TST, V.TET] INCLUYA EL PUNTO DE TIEMPO T. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 30

31 BD TEMPORALES RELACIONES BITEMPORALES ALGUNAS APLICACIONES REQUIEREN TANTO EL TIEMPO VÁLIDO COMO EL TIEMPO DE TRANSACCIÓN: APARECEN LAS RELACIONES BITEMPORALES. LAS TUPLAS CUYO TIEMPO FINAL DE TRANSACCIÓN TET ES UC SON LAS QUE REPRESENTAN LA INFORMACIÓN VÁLIDA ACTUALMENTE. LAS TUPLAS CUYO TET ES UNA MARCA DE TIEMPO ABSOLUTA SON TUPLAS QUE FUERON VÁLIDAS HASTA (JUSTO ANTES) DE LA MARCA DE TIEMPO. EL ATRIBUTO DE TIEMPO INICIAL DE LA TRANSACCIÓN TST DE CADA TUPLA ES LA MARCA DE TIEMPO DE LA TRANSACCIÓN QUE CREÓ ESA TUPLA. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 31

32 BD TEMPORALES ALGUNAS VERSIONES DE TUPLAS EN LAS RELACIONES BITEMPORALES BT_EMP TV_DEPT. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 32

33 BD ESPACIALES Y MULTIMEDIA BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 33

34 BD ESPACIALES Y MULTIMEDIA BASES DE DATOS ESPACIALES PROPORCIONAN CONCEPTOS PARA SEGUIR LA PISTA DE LOS OBJETOS EN UN ESPACIO MULTIDIMENSIONAL: EJ.: LAS BD CARTOGRÁFICAS QUE ALMACENAN MAPAS INCLUYEN DESCRIPCIONES ESPACIALES BIDIMENSIONALES DE SUS OBJETOS, DESDE PAÍSES Y ESTADOS A RÍOS, CIUDADES, CARRETERAS, MARES, ETC. SE EMPLEAN EN MUCHAS APLICACIONES: EJ.: EN LA GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL, DE EMERGENCIAS Y DE COMBATES. LAS BD METEOROLÓGICAS SON TRIDIMENSIONALES YA QUE LAS TEMPERATURAS Y OTRAS INFORMACIONES METEOROLÓGICAS ESTÁN RELACIONADAS CON PUNTOS ESPACIALES TRIDIMENSIONALES. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 34

35 BD ESPACIALES Y MULTIMEDIA UNA BD ESPACIAL ALMACENA OBJETOS QUE TIENEN CARACTERÍSTICAS ESPACIALES QUE LOS DESCRIBEN. LAS PRINCIPALES EXTENSIONES QUE SE NECESITAN PARA LAS BD ESPACIALES SON MODELOS QUE PUEDEN INTERPRETAR CARACTERÍSTICAS ESPACIALES. SE NECESITAN ESTRUCTURAS ESPECIALES DE INDEXACIÓN Y ALMACENAMIENTO PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO. SE CONSIDERARÁN ALGUNAS DE LAS EXTENSIONES DEL MODELO PARA BD ESPACIALES BIDIMENSIONALES. LAS EXTENSIONES BÁSICAS NECESARIAS SON LAS DE INCLUIR CONCEPTOS GEOMÉTRICOS BIDIMENSIONALES: EJ.: PUNTOS, LÍNEAS Y SEGMENTOS DE LÍNEA, CÍRCULOS, POLÍGONOS Y ARCOS. PARA ESPECIFICAR LAS CARACTERÍSTICAS ESPACIALES DE OBJETOS. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 35

36 BD ESPACIALES Y MULTIMEDIA SE NECESITAN: OPERACIONES ESPACIALES PARA OPERAR CON LAS CARACTERÍSTICAS ESPACIALES DE LOS OBJETOS (EJ.: CALCULAR LA DISTANCIA ENTRE DOS OBJETOS). CONDICIONES BOOLEANAS ESPACIALES (EJ.: VERIFICAR SI DOS OBJETOS SE SOLAPAN ESPACIALMENTE). BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 36

37 BD ESPACIALES Y MULTIMEDIA LAS SIGUIENTES CATEGORÍAS MUESTRAN LOS TRES TIPOS CARACTERÍSTICOS DE CONSULTAS ESPACIALES: CONSULTA DE RANGO: ENCONTRAR LOS OBJETOS DE UN TIPO CONCRETO QUE ESTÁN DENTRO DE UN ÁREA ESPACIAL DETERMINADA O DE UNA DISTANCIA CONCRETA A PARTIR DE UNA LOCALIZACIÓN DETERMINADA. CONSULTA DE VECINDAD MÁS CERCANA: ENCONTRAR UN OBJETO DE UN TIPO CONCRETO QUE ESTÁ MÁS CERCANO A UNA LOCALIZACIÓN DADA. REUNIONES O SUPERPOSICIONES ESPACIALES: REUNIR LOS OBJETOS DE DOS TIPOS BASADOS EN UNA CONDICIÓN ESPACIAL DETERMINADA, COMO LA INTERSECCIÓN O COINCIDENCIA DE OBJETOS ESPACIALMENTE O QUE SE ENCUENTREN A UNA DETERMINADA DISTANCIA ENTRE SÍ. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 37

38 BD ESPACIALES Y MULTIMEDIA SE NECESITAN TÉCNICAS ESPECIALES PARA LA INDEXACIÓN ESPACIAL. UNA DE LAS TÉCNICAS MÁS CONOCIDAS ES EL EMPLEO DE ÁRBOLES R Y SUS VARIANTES: LOS ÁRBOLES R AGRUPAN, EN LOS MISMOS NODOS HOJA DE UN ÍNDICE ESTRUCTURADO EN ÁRBOL, LOS OBJETOS QUE SE HALLAN EN PROXIMIDAD FÍSICA ESPACIAL CERCANA. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 38

39 BD ESPACIALES Y MULTIMEDIA BASES DE DATOS MULTIMEDIA PERMITEN ALMACENAR Y CONSULTAR DIFERENTES TIPOS DE INFORMACIÓN MULTIMEDIA, QUE INCLUYE IMÁGENES, VIDEO CLIPS, AUDIO CLIPS, Y DOCUMENTOS. LOS PRINCIPALES TIPOS DE CONSULTAS QUE SE NECESITAN INCLUYEN: LOCALIZACIÓN DE FUENTES MULTIMEDIA QUE CONTENGAN DETERMINADOS OBJETOS DE INTERÉS, POR EJ. UNA PERSONA DETERMINADA. LOCALIZACIÓN DE VIDEO CLIPS QUE ESTÉN BASADAS EN DETERMINADAS ACTIVIDADES, POR EJ. QUE SE MARQUE UN GOL EN UN PARTIDO DE FÚTBOL POR UN JUGADOR O EQUIPO DETERMINADO. ESTOS TIPOS DE CONSULTAS SE CONOCEN CON EL NOMBRE DE RECUPERACIÓN BASADA EN CONTENIDO: SE ESTÁ RECUPERANDO LA FUENTE MULTIMEDIA BASÁNDOSE EN DETERMINADOS OBJETOS O ACTIVIDADES QUE CONTIENE. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 39

40 BD ESPACIALES Y MULTIMEDIA LA BD MULTIMEDIA DEBE EMPLEAR ALGÚN MODELO PARA ORGANIZAR E INDEXAR LAS FUENTES MULTIMEDIA BASÁNDOSE EN SU CONTENIDO. LA IDENTIFICACIÓN DEL CONTENIDO DE LAS FUENTES MULTIMEDIA RESULTA UNA TAREA ARDUA Y QUE LLEVA MUCHO TIEMPO. UN MÉTODO SE BASA EN EL ANÁLISIS AUTOMÁTICO DE LAS FUENTES MULTIMEDIA PARA IDENTIFICAR CIERTAS CARACTERÍSTICAS MATEMÁTICAS EN SUS CONTENIDOS: USA TÉCNICAS DIFERENTES DEPENDIENDO DEL TIPO DE FUENTE MULTIMEDIA. OTRO MÉTODO SE BASA EN LA IDENTIFICACIÓN MANUAL DE LOS OBJETOS Y ACTIVIDADES DE INTERÉS DE CADA FUENTE MULTIMEDIA Y EN EMPLEAR ESTA INFORMACIÓN PARA INDEXAR LAS FUENTES: PUEDE APLICARSE A TODAS LAS FUENTES MULTIMEDIA, PERO REQUIERE UNA FASE DE PROCESAMIENTO MANUAL. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 40

41 BD ESPACIALES Y MULTIMEDIA SE UTILIZAN DESCRIPTORES DE CONFIGURACIÓN DE IMÁGENES. PARA IDENTIFICAR OBJETOS DE INTERÉS EN UNA IMAGEN, SE LA DIVIDE EN SEGMENTOS HOMOGÉNEOS EMPLEANDO UN PREDICADO DE HOMOGENEIDAD. UNA CONSULTA TÍPICA SERÍA ENCONTRAR LAS IMÁGENES QUE SEAN SIMILARES A UNA IMAGEN DETERMINADA: LA IMAGEN DETERMINADA PODRÍA SER UN SEGMENTO AISLADO QUE CONTENGA, POR EJ., UN PATRÓN DE INTERÉS, Y LA CONSULTA ES LA DE LOCALIZAR OTRAS IMÁGENES QUE CONTENGAN EL MISMO PATRÓN. UN MÉTODO EMPLEA UNA FUNCIÓN DE DISTANCIA PARA COMPARAR LA IMAGEN DADA CON LAS IMÁGENES ALMACENADAS Y SUS SEGMENTOS. OTRO MÉTODO, DENOMINADO EL MÉTODO DE TRANSFORMACIÓN, MIDE LA SIMILITUD DE IMAGEN MEDIANTE UN PEQUEÑO NÚMERO DE TRANSFORMACIONES. LAS TRANSFORMACIONES INCLUYEN ROTACIONES, TRASLACIONES Y CAMBIOS DE ESCALA. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 41

42 BD ESPACIALES Y MULTIMEDIA LOS OBJETOS Y ACTIVIDADES IDENTIFICADOS EN CADA SEGMENTO DE VIDEO PUEDEN EMPLEARSE PARA INDEXAR LOS SEGMENTOS. UNA TÉCNICA DE INDEXACIÓN DE VIDEO ES LA DE ARBOLES DE SEGMENTOS DE CUADROS. EL ÍNDICE INCLUYE OBJETOS Y ACTIVIDADES: EJ.: DOS PERSONAS HABLANDO. UNA FUENTE DE TEXTO/DOCUMENTO ES BÁSICAMENTE EL TEXTO COMPLETO DE UN DETERMINADO ARTÍCULO, LIBRO O REVISTA: ESTÁN INDEXADAS MEDIANTE PALABRAS CLAVE QUE APARECEN EN EL TEXTO Y SUS FRECUENCIAS RELATIVAS. LAS FUENTES AUDIO INCLUYEN MENSAJES GRABADOS ALMACENADOS: SE PUEDEN EMPLEAR TRANSFORMACIONES DISCRETAS PARA IDENTIFICAR LAS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LA VOZ DE UNA PERSONA DETERMINADA. SE HACEN INDEXACIONES Y RECUPERACIONES BASADAS EN SIMILITUDES. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 42

43 BD PARA GIS BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 43

44 BD PARA GIS LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (GIS) SE EMPLEAN PARA RECOGER, MODELAR, ALMACENAR Y ANALIZAR INFORMACIÓN QUE DESCRIBE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL MUNDO GEOGRÁFICO. LOS GIS ABARCAN DOS TIPOS DE DATOS: DATOS ESPACIALES, PROCEDENTES DE MAPAS, IMÁGENES DIGITALES, FRONTERAS ADMINISTRATIVAS Y POLÍTICAS, CARRETERAS, REDES DE TRANSPORTE; DATOS FÍSICOS TALES COMO RÍOS, CARACTERÍSTICAS DEL SUELO, REGIONES CLIMÁTICAS, ELEVACIONES DEL TERRENO. DATOS NO ESPACIALES COMO CÓMPUTOS DEL CENSO, DATOS ECONÓMICOS E INFORMACIÓN SOBRE VENTAS O MARKETING. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 44

45 BD PARA GIS CLASIFICACIÓN POSIBLE DE LAS APLICACIONES GIS: BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 45

46 BD PARA GIS LAS DOS PRIMERAS CATEGORÍAS REQUIEREN UNA REPRESENTACIÓN BASADA EN CAMPOS. LA TERCERA CATEGORÍA PRECISA DE UNA BASADA EN OBJETOS. LAS APLICACIONES DE TIPO CARTOGRÁFICO USAN FUNCIONES ESPECIALES: PUEDEN INCLUIR LA SUPERPOSICIÓN DE VARIAS CAPAS DE MAPAS PARA COMBINAR DATOS DE ATRIBUTOS. PERMITIRÁN, POR EJEMPLO, LA MEDICIÓN DE DISTANCIAS EN UN ESPACIO TRIDIMENSIONAL Y LA RECLASIFICACIÓN DE DATOS EN EL MAPA. EL MODELADO DIGITAL DE TERRENOS REQUIERE UNA REPRESENTACIÓN DIGITAL DE PARTES DE LA SUPERFICIE TERRESTRE UTILIZANDO ELEVACIONES DEL TERRENO EN PUNTOS DE MUESTREO QUE SE INTERCONECTAN: SE GENERA UN MODELO DE SUPERFICIE COMO, POR EJEMPLO, UNA RED TRIDIMENSIONAL (LÍNEAS CONECTADAS EN 3D) QUE MUESTRE LA SUPERFICIE DEL TERRENO. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 46

47 BD PARA GIS SE PRECISAN: FUNCIONES DE INTERPOLACIÓN ENTRE LOS PUNTOS OBSERVADOS. FUNCIONES DE VISUALIZACIÓN. BD EXTENDIDAS Y ESPECIALES 47