Modelagem de Dados 1ª Parte

23/11/2012

1

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados1 Parte

Avaliaes:2 provas (P1 e P2) - Valor 100 - Peso 1 (cada).1 trabalho (T) - Valor 100 - Peso 1 (cada).1 prova de recuperao (PR) abrangendo toda a matria.

Mdia = (P1+P2+T)/3

Se Mdia igual ou maior que 60: Mdia Final = Mdia

Se Mdia menor que 60: a Mdia Final ser igual mdia aritmtica das 3 maiores notas entre as quatro avaliaes

23/11/2012

2

OBrien, J.A., Sistemas de Informao e as decises gerenciais na era da Internet ,The McGraw-Hill Companies, Inc., 1999 Takaoka, H e Zwicker, R., Introduo ao Microsoft Access Diemer, M.H., Manual Bsico de Modelagem de Dados, Univates, 2001 Date, C.J., Introduo a Sistemas de Banco de Dados, Elsevier, 2003. Alves, W.P., Fundamentos de Bancos de Dados, rica, 2004 Wikipedia (http://pt.wikipedia.org/ )

Modelagem de Dados

Bibliografia bsica

Modelagem de Dados

Evoluo no Tratamento de Dados

1 Fase:

2 Fase:

Caractersticas:Arquivos por aplicao isoladaEstrutura dos arquivos definida na prpria aplicaoNo h integrao

Caractersticas:Integrao de aplicaes que antes eram isoladasRacionalizao na entrada de dadosOs arquivos continuam sendo por aplicaoTroca de dados entre aplicaes atravs de fitas ou disquetes

23/11/2012

3

Modelagem de Dados

Evoluo no Tratamento de Dados

3 Fase:

4 Fase:

Caractersticas:Banco de dados por aplicaoPossibilidade de acesso interativoSurgem as primeiras linguagens de consultas

Caractersticas:Banco de dados integradoCompartilhamento dos dados por diversos usuriosIndependncia dos dados

Modelagem de Dados

Dados e Informaes

DADOSDados consistem de uma representao dos fatos adequadamente abstrados e modelados de forma a aproveitar ao mximo os recursos de infra estrutura necessrios ao seu armazenamento a recuperao, desde que esteja garantida a possibilidade de recuperar-se a informao desejada. So fatos em sua forma primria, como por exemplo o nome de um empregado, o nmero de peas em estoque ou pedidos de venda.

qualquer elemento identificado em sua forma bruta que por si s no conduz a uma compreenso de determinado fato ou situao.

23/11/2012

4

Modelagem de Dados

Dados e Informaes

Informao consiste nos dados que, aps um processamento, esto organizados e modelados de uma forma inteligvel a til pare as pessoas interessadas, adquirindo um valor adicional alm do valor fato em si. o dado trabalhado que permite ao usurio tomar decisesEx.: O conhecimento do total de vendas mensais mais importante para o gerente de vendas do que as vendas individuais de seus vendedores.

INFORMAES

DADO INFORMAOPROCESSAMENTO

Modelagem de Dados

Nveis de Abstrao de Informaes e Dados

Uma Empresa negocia contratos de Exportaes Cada contrato em particular pode ser negociado com diversos Bancos...

EMPREGADOIdentificacao character (06)Departamento character (04)Salario numeric (05)

BA11File1

BA2Fil2

BA3File3

Mundo Real

Modelo Descritivo

Modelo Conceitual (Projeto Lgico)

Modelo Operacional (Projeto Fsico)

Modelo Interno (Nvel de mquina)

Seres,Objetos,

Fatos

Informaes informais

Informaes formais

Dados

Cadeia de bits

23/11/2012

5

Modelagem de Dados

Nveis de Abstrao de Informaes e Dados

Mundo Real: Os objetos so seres, fatos, coisas e organismos sociais Nebuloso do ponto de vista formal No um nvel de abstrao Nvel Descritivo: Informaes informais (relatrios em linguagem natural) Descreve estruturas e transaes J um nvel de abstrao Modelo descritivo da realidade No h regras formais para esse modelo

Modelagem de Dados

Nveis de Abstrao de Informaes e Dados (Continuao)

Nvel Conceitual: Informaes formais Deve ser estritamente formal (formalismo matemtico) Facilitar a obteno do modelo operacional Trabalha com estruturas de informaes. Estruturas: Cliente (cdigo, nome, endereo...) ou Cliente possui Pedido As estruturas descrevem a informao Exemplos de modelos conceituais: DER (Diagrama Entidade-Relacionamento), DFD (Diagrama de Fluxo de Dados), fluxogramas, diagramas de blocos, etc.

23/11/2012

6

Modelagem de Dados

Nveis de Abstrao de Informaes e Dados (Continuao)

Nvel Operacional: o nvel de dados Smbolos a serem introduzidos no computador Modelos deste nvel so operacionais Linguagens de Definio de Dados (DDL) e de Manipulao de Dados (DML) Modelos hierrquicos, redes e relacionais Nvel Interno ou de Mquina: Cadeias de bits e bytes Estruturas internas de arquivos e tabelas Programas em linguagem de mquina (EXE) Usurio no v detalhes desse nvel Nvel de mquina por dentro

Modelagem de Dados

Hierarquia dos dados

Campo do Nomedo Funcionrio

Registro da Folha de Pagamento

Arquivo daFolha de

Pagamento

Banco de Dados de Pessoal

10010101

1Exemplo:

23/11/2012

7

Modelagem de Dados

Elementos de Dados

Banco de Dadosde Pessoal

FuncionrioRegistro 2




Nome PS Salrio Nome PS Salrio Nome PS Salrio Nome PS Salrio

Dados Dados Dados Dados Dados Dados Dados Dados Dados Dados Dados Dados

TabelaFolha de

Pagamento

TabelaBenefcios

Modelagem de Dados

UM SISTEMA DE BANCO DE DADOS NO NADA MAIS DO QUE UM SISTEMA DE MANUTENO DE REGISTROS POR COMPUTADOR.

ENVOLVE QUATRO COMPONENTES PRINCIPAIS:DADOS: SO OS VALORES FISICAMENTE REGISTRADOS NO BANCO DE DADOS.

HARDWARE: VOLUMES DE MEMRIA SECUNDRIA NOS QUAIS RESIDE O BANCO DE DADOS, DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SADA, ETC.

SOFTWARE: SGBD - SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE BANCO DE DADOS COLEO DE DADOS INTER-RELACIONADOS E UM CONJUNTO DE PROGRAMAS PARA ACESSAR ESSES DADOS.

USURIOS:PROGRAMADOR DE APLICAES USURIO FINAL ADMINISTRADOR DE BANCO DE DADOS

Sistemas de Banco de Dados

23/11/2012

8

Modelagem de Dados

PROPORCIONA A INTERFACE DE USURIO AO SISTEMA DE BANCO DE DADOS.

RESPONSVEL PELAS SEGUINTES TAREFAS:INTERAO COM O GERENCIADOR DE ARQUIVOSGARANTIA DE INTEGRIDADERECUPERAO E BACKUPCONTROLE DE CONCORRNCIA

Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD)

Modelagem de Dados

Sistema de Gerenciamento de Bancos de Dados (SGBD)

SistemaOperacional

Sistema deGerenciamento

do Banco deDados

Aplicativos

Bancos deDados

Dicionriode Dados

Gerenciamentode Bancode Dados

23/11/2012

9

Modelagem de Dados

Estruturas de Banco de Dados

Depto.ABC

N. Func. Depto.1 A2 B3 C

Estrutura Relacional

Estrutura em RedeEstrutura Hierrquica

Modelagem de Dados

Nveis de Abstrao de Dados

Abordagem de Projeto Ascendente - Bottom upGera o modelo operacional a partir dos prprios dados que sero introduzidos no computador.

Aplicam-se tcnicas para definir quais dados so relevantes para a organizao e suas formas de armazenamento.

Estas tcnicas geram modelos operacionais sem redundncias, idnticos aos gerados pelo mtodo descendente.

Primeiro Passo: Fazer um levantamento completo de todos os dados operacionais da empresa a partir de documentos utilizados no mundo real. Segundo Passo: Aplicar as tcnicas de normalizao sobre as relaes de dados extradas dos documentos. Terceiro Passo: Construir o modelo conceitual a partir do modelo operacional. Este passo, por razes de convenincia, pode no ser de interesse da empresa.

Abordagem de Projeto Descendente - Top down Deriva os modelos de cima para baixo.

Primeiro elabora-se um projeto lgico para s ento derivar o projeto fsico.

Primeiro Passo: Elaborar um modelo descritivo a partir de observaes e vivncias do mundo real. Segundo Passo: Derivar um modelo conceitual a partir do modelo descritivo. Terceiro Passo: Derivar um modelo operacional a partir do modelo conceitual, que ser introduzido no computador.

23/11/2012

10

Modelagem de Dados

Nveis de Abstrao de Dados

Uma Empresa negocia contratos de Exportaes Cada contrato em particular pode ser negociado com diversos Bancos...

EMPREGADOIdentificacao character (06)Departamento character (04)Salario numeric (05)

BA11File1

BA2Fil2

BA3File3

Mundo Real

Modelo Descritivo

Modelo Conceitual (Projeto Lgico)

Modelo Operacional

(Projeto Fsico)

Modelo Interno (Nvel de mquina)

Nvel Conceitual: Informaes formais Deve ser estritamente formal (formalismo matemtico) Facilitar a obteno do modelo operacional Trabalha com estruturas de informaes. Estruturas: Cliente (cdigo, nome, endereo...) ou Cliente possui Pedido As estruturas descrevem a informao Exemplos de modelos conceituais: DER, DFD, fluxogramas, diagramas de blocos, etc.

Nvel Operacional: o nvel de dados Smbolos a serem introduzidos no computador Modelos deste nvel so operacionais Linguagens: DDL e DML Modelos hierrquicos, redes e relacionais

Modelagem de Dados

Projetos descendentesModelo ConceitualRequisitos para modelos conceituais Deve ser elaborado com a participao do usurio:Evitar a tendncia de usar representaes e conceitos computacionais. O usurio conhece melhor a realidade. Modelos conceituais devem ser naturais, de alto nvel e orientados para a soluo dos problemas do usurio, de maneira que incentive sua participao. Deve servir de base para discusso e negociao:O modelo conceitual mostrar uma forma de enxergar a realidade. O usurio deve opinar e discutir com o analista acerca do grau de abstrao desejado. As regras e restries devem ser negociadas com o usurio. Deve servir de base para o projeto de um banco de dados eficiente em computador.

23/11/2012

11

Modelagem de Dados

Modelo conceitual Entidade-Relacionamentos (E-R)

Proposto por Peter Chen em 1976 com base na teoria de bancos de dados relacionais de Edgard F. Codd Mundo real consiste de entidades e relacionamentos O que une estes dois componentes uma ao.Incorpora importantes informaes semnticas sobre o mundo real Baseado na teoria dos conjuntos Possui alto grau de independncia de dados Modelos operacionais so facilmente derivados.

Modelagem de Dados

Elementos e conceitos estabelecidos pelo modelo E-R

Entidade: uma representao abstrata de um objeto do mundo real.. Codd

Conjunto de Entidades: Grupo de entidades com caractersticas semelhantes, como por exemplo, o conjunto de funcionrios. Os conjuntos de entidades so representados por retngulos no modelo E-R. Cada objeto do mundo real representado por uma s entidade de um nico conjunto de entidades, para evitar redundncias.

23/11/2012

12

Modelagem de Dados


Atributos: Informaes acerca de uma entidade. So representados no modelo ao redor do conjunto de entidades.

Modelagem de Dados


Relacionamentos: So associaes entre duas ou mais entidades, que representam um fato ou uma soluo do mundo real. Ex.: Joo est lotado no departamento vendas..

23/11/2012

13

Modelagem de Dados


Domnio: O domnio de um atributo o conjunto de valores admissveis para este atributo. O atributo sexo, por exemplo, pode ter como domnio o conjunto { M, F }. J o atributo cdigo pode ter como domnio um intervalo de valores [1 ; 999 ].

Formalmente, atributo a funo que mapeia um conjunto de entidades em um conjunto de valores (domnio).

Modelo Entidade RelacionamentoMapeamento de Restries

Expressa o nmero de instncias de uma entidade que podem ser associadas a uma instncia de outra entidade atravs do relacionamento.

Uma para muitos: Uma entidade em A est associada a qualquer nmero de entidades em B. Uma entidade em B pode estar associada a, no mximo, uma entidade em A.

Cardinalidade

A B1 N

Modelagem de Dados

23/11/2012

14


Um para um: Uma entidade em A est associada a, no mximo, uma entidade em B. Uma entidade em B est associada com no mximo uma entidade em A.

Cardinalidade

A B1 1

Muitos para muitos: Uma entidade em A est associada a qualquer nmero de entidades em B. Uma entidade em B est associada a qualquer nmero de entidades em A.

A BN N

Modelagem de Dados


a1a2a3a4

b1b2b3b4

a1a2a3

b1b2b3b4b5

a1a2a3a4

b1b2b3b4

A

A

A B

B

B

1 : 1

1 : N

N : N

Cardinalidade

Modelagem de Dados

23/11/2012

15

Entidade1 Relacionamento Entidade2

Modelo Entidade RelacionamentoExemplo de Cardinalidade

Modelagem de Dados

Modelo Entidade RelacionamentoChave Primria

Um ou mais atributos cujos valores identificam exclusivamente cada entidade

dentro de um conjunto de entidades.

Permite-nos distinguir as vrias entidades de um conjunto.

Quaisquer duas entidades individuais em um conjunto no podem ter, simultaneamente, mesmos valores em seus atributos-chave.

Modelagem de Dados

23/11/2012

16

Modelo Entidade RelacionamentoChave Primria

A chave primria no pode conter valores nulos.

Exemplo: CPF, Matrcula

Modelagem de Dados

Modelo Entidade RelacionamentoEspecializao / Generalizao

Conjunto de entidades que representam elementos do mundo real que se subdividem em categorias com atributos parcialmente distintos.

Generalizao: Mecanismo onde atributos comuns a entidades de mais baixo nvel so representadas um nica vez em uma entidade de mais alto nvel.

Especializao: Atributos adicionais, presentes em apenas algumas ns objetos da entidade (especializaes) so representados em entidades de mais baixo nvel.

Modelagem de Dados

23/11/2012

17

Clientes

Modelo Entidade RelacionamentoEspecializao / Generalizao

PessoasFsicas

PessoasJurdicas

TipoFiscal

Exemplo:

Modelagem de Dados

Regras de Integridade

As regras de integridade fornecem a garantia de que mudanas feitas no banco de dados por usurios autorizados no resultem em perda da consistncia de dados.

As regras de integridade protegem o banco de dadosde danos acidentais.

Modelagem de Dados

23/11/2012

18


Declarao de chaves: o conjunto de inseres e atualizaes vlidas restrito quelas que no criem duas entidades com o mesmo valor de chave.

Classe de relacionamento: muitos para muitos,um para muitos, um para um. Restringe o conjunto de relacionamentos vlidos entre os diversos conjuntos de entidades.

Modelagem de Dados


Restries de domnios: o princpio para o domnio de atributos similar aos tipos de variveis em linguagens de programao. Conjunto dos valores possveis associados a um atributo.

Modelagem de Dados

23/11/2012

19


Integridade Referencial: condio que garante que um valor que aparece em uma relao para um dado conjunto de atributos tambm aparea para um certo conjunto de atributos de outra relao.

Modelagem de Dados

Converso do modelo conceitual para o operacional

Para gerar o modelo conceitual podemos utilizar diversas tcnicas e diagramas

Utilizando o diagrama de entidades e relacionamentos, a converso para o modelo operacional torna-se natural.

No modelo conceitual de entidades e relacionamentos utilizamos conjuntos de entidades, relacionamentos, atributos e alguns smbolos para representar a semntica pertinente a um ou mais objetos e fatos do mundo real.

Estes elementos facilmente so convertidos para relaes ou tabelas, tuplas e regras operacionais.

Modelagem de Dados

23/11/2012

20

Converso do modelo conceitual para o operacional

Modelagem de Dados

Estudo de Caso

Sistema simples para o controle de dados dos alunos de uma escola.

Modelagem de Dados

23/11/2012

21

seres, objetos, fatos

informaes informais

informaes formais

dados

cadeias de bits

Mundo Real

Modelo Descritivo

Modelo Conceitual

Modelo Operacional

Modelo Fsico

Objetivo: coletar os dados do mundo real e transformar em informaes que podem ser armazenadas em um SGBD.

Estudo de Caso

Modelagem de Dados

Modelo descritivo:A escola mantm o cadastro de seus alunos por nmero de matrcula, nome, data de nascimento e cdigo do curso. Para os cursos oferecidos a escola mantm o cdigo e o nome do curso. Sobre as disciplinas que so oferecidas a escola mantm o cdigo, nome e nmero de crditos. O aproveitamento de um aluno associa os alunos s disciplinas que eles cursaram no semestre e mantm as notas que eles obtiveram em duas avaliaes.Considerar que o banco de dados armazena os dados de um nico semestre.

Estudo de CasoModelagem de Dados

23/11/2012

22

Modelo Conceitual:Modelo Entidade-Relacionamento: objetos so representados como

entidades e as associaes entre eles como relacionamentos.

FREQUENTA ASSISTEALUNOCURSO DISCIPLINA

Entidade1 Relacionamento Entidade2

Estudo de CasoModelagem de Dados

FREQUENTA

ASSISTEALUNO

num_mat

cod_curso

nome_aluno

data_nasc

CURSO

cod_curso nome_curso

DISCIPLINA

cod_disc nome_discnum_cred

N

N

1

N

Estudo de Caso

Modelagem de Dados

23/11/2012

23

FREQUENTA

OBTEM

POSSUI

ALUNO

num_mat

cod_curso

nome_aluno

data_nasc

CURSO

cod_curso nome_curso

APROVEITAMENTO

nota_2

cod_disc

nota_1

num_mat

DISCIPLINA

cod_disc nome_discnum_cred

1

N

1

N

N1

Estudo de Caso

Modelagem de Dados

Converso do Modelo Conceitual para o Modelo Operacional

Estrutura Relacional: dados e relacionamentos representados por uma coleo de tabelas.

Ocupa mais de 90 % do mercado atual.Implementaes:

SQL/DS e DB2 - IBM.Oracle - Oracle Corp.Access - Microsoft.

Estudo de Caso

Modelagem de Dados

23/11/2012

24

Exemplo:aluno

Num_mat Nome_aluno Data_nasc Cod_curso

Cod_disc Nome_disc Num_cred

disciplinasCod_curso Nome_curso

curso

aproveitamentoNum_mat Cod_disc Nota_1 Nota_2

Estudo de Caso - Modelo Operacional

Modelagem de Dados

Caractersticas da estrutura relacional:

Cada tabela tem seu nome diferente das demais na mesma base de dados

Cada coluna tem seu nome diferente das demais na mesma tabela

Colunas contm os atributos (todos do mesmo domnio)

Linhas contm informaes de 1 entidade

Modelagem de Dados

23/11/2012

25

Caractersticas do modelo relacional:

Cada clula pode conter no mximo 1 item de dado

Ordem das linhas irrelevante

Ordem das colunas irrelevante

Nunca temos duas linhas iguais

Chave primria

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados

23/11/2012

26

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados

23/11/2012

27

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados

23/11/2012

28

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados

23/11/2012

29

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados

23/11/2012

30

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados

23/11/2012

31

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados

23/11/2012

32

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados

23/11/2012

33

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados

23/11/2012

34

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados

23/11/2012

35

Modelagem de Dados

Modelagem de Dados 1ª Parte

Documents

Transcript of Modelagem de Dados 1ª Parte