Diseño de Bases de Datos

• Profesorado
• Horas semanales
• Competencias
• Objetivos
• Contenidos
• Actividades
• Metodología docente
• Método de evaluación
• Bibliografía
• Capacidades previas

Profesorado

Responsable

• Xavier Burgués Illa ( )

Otros

• Marc Oriol Hilari ( )
• Vicent Picornell Alandete ( )

Horas semanales

Competencias

Competencias Técnicas

Competencias técnicas comunes

• CT2 - Utilizar de forma apropiada teorías, procedimientos y herramientas en el desarrollo profesional de la ingeniería informática en todos sus ámbitos (especificación, diseño, implementación, despliegue -implantación- y evaluación de productos) de manera que se demuestre la comprensión de los compromisos adoptados en las decisiones de diseño.
  • CT2.2 - Demostrar conocimiento y capacidad de aplicación de las características, funcionalidades y estructura de las bases de datos, que permitan su uso adecuado y el diseño y el análisis e implementación de aplicaciones basadas en ellas.
  • CT2.4 - Demostrar conocimiento y capacidad de aplicación de las herramientas necesarias para el almacenaje, el procesamiento y el acceso a los Sistemas de información, incluidos los basados en web.
• CT7 - Evaluar y seleccionar plataformas de producción hardware y software para la ejecución de aplicaciones y de servicios informáticos.
  • CT7.2 - Evaluar sistemas hardware/software en función de un criterio de calidad determinado.

Competencias Técnicas de cada especialidad

Especialidad ingeniería del software

• CES1 - Desarrollar, mantener y evaluar servicios y sistemas software que satisfagan todos los requisitos del usuario, que se comporten de forma fiable y eficiente, que tengan un desarrollo y mantenimiento asequible y que cumplan normas de calidad, aplicando las teorías, los principios, los métodos y las prácticas de Ingeniería del Software.
  • CES1.1 - Desarrollar mantener y evaluar sistemas y servicios software complejos y/o críticos.
  • CES1.2 - Dar solución a problemas de integración en función de las estrategias, de los estándares y de las tecnologías disponibles.
  • CES1.5 - Especificar, diseñar, implementar y evaluar bases de datos.
  • CES1.6 - Administrar bases de datos (CIS4.3).
• CES3 - Identificar y analizar problemas, y diseñar, desarrollar, implementar, verificar y documentar soluciones software sobre la base de un conocimiento adecuado de las teorías, de los modelos y de las técnicas actuales.
  • CES3.2 - Diseñar y gestionar un almacén de datos (data warehouse).

Competencias Transversales

Actitud frente al trabajo

• G8 [Avaluable] - Tener motivación para la realización profesional y para afrontar nuevos retos, así como una visión amplia de las posibilidades de la carrera profesional en el ámbito de la Ingeniería en Informática. Tener motivación por la calidad y la mejora continua, y actuar con rigor en el desarrollo profesional. Capacidad de adaptación a los cambios organizativos o tecnológicos. Capacidad de trabajar en situaciones de falta de información y/o con restricciones temporales y/o de recursos.
  • G8.3 - Tener motivación para el desarrollo profesional y para afrontar nuevos retos. Tener motivación para la mejora continua. Disponer de capacidad de trabajo en situaciones de falta de información.

Lengua extranjera

• G3 [Avaluable] - Conocer el idioma inglés con un nivel adecuado de forma oral y por escrito, y con consonancia con las necesidades que tendrán los graduados y graduadas en ingeniería informática. Capacidad de trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe, y de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideas relacionadas con la profesión de ingeniero técnico en informática.
  • G3.1 - Comprender y utilizar eficazmente manuales, especificaciones de productos y otra información de carácter técnico escrita en inglés.

Objetivos

1. Ser capaz de diseñar y obtener información de bases de datos multidimensionales
   Competencias relacionadas: CT2.2, CES1.1, CES1.5, CES3.2, CT7.2, CT2.4,
   Subcompetences:
   • Ser capaz de trasladar un esquema UML multidimensional a un esquema relacional star-join.
   • Ser capaz de obtener la consulta multidimensional correspondiente a una tabla estadística usando de las construcciones específicas de SQL-99
2. Ser capaz de implementar un diseño lógico en un diseño físico analizando y escogiendo el mejor mecanismo para recoger las restricciones de integridad de la BD
   Competencias relacionadas: CT2.2, CES1.1, CES1.5, CT7.2,
3. Ser capaz de decidir qué vistas materializadas hay que definir según las operaciones esperadas
   Competencias relacionadas: CT2.2, CES1.1, CES1.5, CT7.2,
4. Ser capaz de decidir los índices que hay que definir en función de las operaciones esperadas
   Competencias relacionadas: CES1.1, CES1.5, CT2.4,
   Subcompetences:
   • Enumerar los tipos de índices que se pueden definir y el coste de cada operación (inserción, supresión, consulta de único, consulta de más de uno) en cada índice
   • Ser capaz reproducir la ejecución de cada operación sobre cada índice
5. Ser capaz de enumerar las opciones existentes en cuanto a políticas, métodos y momento de la optimización junto con las ventajas, inconvenientes y condiciones de aplicación de cada una.
   Competencias relacionadas: CES1.5, CES1.6,
6. Ser capaz de obtener el plan de acceso de una consulta según unos criterios de optimización
   Competencias relacionadas: CT2.2, CES1.1, CES1.6, CT7.2,
   Subcompetences:
   • Ser capaz de estimar el tamaño del resultado final e intermedios de una consulta y el coste de resolver cada paso
   • Ser capaz de optimizar un árbol sintáctico
7. Ser capaz de reproducir la ejecución de los algoritmos que intervienen en un árbol de proceso y de estimar su coste
   Competencias relacionadas: CT2.2, CES1.1, CES1.5, CES1.6,
8. Ser capaz de enumerar los parámetros y opciones principales que afectan a la concurrencia y de justificar el efecto que tiene modificar su valor
   Competencias relacionadas: CT2.2, CES1.6,
   Subcompetences:
   • Ser capaz de reproducir la ejecución concurrente de transacciones en función del nivel de aislamiento
9. Ser capaz de enumerar los parámetros y opciones principales que afectan a la recuperación de la base de datos y justificar el efecto que tiene modificar su valor.
   Competencias relacionadas: CT2.2, CES1.6,
   Subcompetences:
   • Ser capaz de reproducir la ejecución de una operación en el SGBD
10. Ser capaz de enumerar los subsistemas de una organización y las informaciones que generan y necesitan.
    Competencias relacionadas: CES3.2,
    Subcompetences:
    • Diferenciar entre sistemas operacionales y decisionales.
11. Ser capaz de enumerar las etapas de desarrollo de una base de datos y el resultado de cada una
    Competencias relacionadas: CES1.1, CES1.2, CES1.5, CES3.2,
12. Ser capaz de detectar y corregir defectos en un diseño lógico.
    Competencias relacionadas: CT2.2, CES1.1, CES1.5, CT7.2,
    Subcompetences:
    • Ser capaz de detectar problemas de satisfactibilidad, vivacidad, redundancia y alcanzabilidad y de reconocer contención de consultas.
    • Ser capaz de establecer en qué forma normal se encuentra el esquema lógico de un sistema de información operacional y de normalizar al nivel requerido
    • Ser capaz reproducir la ejecución del algoritmo de análisis
    • Ser capaz de decidir sobre la posibilidad de agregación de los datos.
13. Ser capaz de obtener el esquema lógico de una Base de Datos de un SI.
    Competencias relacionadas: CES1.1, CES1.5,
    Subcompetences:
    • Ser capaz de construir consultas en SQL teniendo en cuenta la existencia de valores nulos y haciendo uso de combinaciones externas cuando es necesario.
    • Ser capaz de obtener el esquema lógico a partir de un esquema conceptual expresado en UML teniendo en cuenta las consecuencias de los valores nulos
14. Ser capaz de adquirir autónomamente conceptos y habilidades.
    Competencias relacionadas: G3.1, G8.3,

Contenidos

1. Introducción
   Conceptos de referencia relacionados con el diseño y la administración.
   Ciclo de vida de una BD. Alternativas.
   BD decisionales y operacionales.
2. Sistemas de ayuda a la toma de decisiones
   Almacenes de datos.
   Bases de datos multidimensionales (herramientas OLAP)
3. Diseño lógico. El paso a modelo relacional.
   El caso decisional.
   El caso operacional desde UML.
4. Corrección del diseño
   Normalización.
   Validación.
   Condiciones para la agregación.
5. Diseño físico
   Vistas materializadas.
   Restricciones.
6. Optimización
   Opt. semántica.
   Opt. sintáctica.
   Opt. física.
   Estimación de volúmenes.
7. Access structures
   B +.
   Cluster.
   Hash.
8. Algoritmos
   Selección.
   Ordenación.
   Combinación.
   Proyección.
9. Indexación avanzada
   Multiatributo.
   Bitmaps.
   Resolución de consultas usando índices exclusivamente
   Join indexes
10. Administración
    Definiciones, tareas y objetivos.
    Plan de acceso.
    Optimización de cargas de trabajo.
    Transacciones.
    Recuperación.
    Concurrencia.
    Espacios virtual y físico
11. Más allá del modelo relacional
    Conocimientos básicos de bases de datos NOSQL. Diferencias con el modelo relacional. Tipos más importantes de BD NOSQL.

Actividades

Actividad Acto evaluativo

Metodología docente

Método de evaluación

Bibliografía

Básica:

• Database modeling and design: logical design - Teorey, Toby ... [et al.], Morgan Kaufmann Publishers/Elsevier, 2011. ISBN: 9780123820204
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004000559706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Physical database design: the database professional's guide to exploiting indexes, views, storage, and more - Lightstone, S.; Teorey, T.; Nadeau, T, Morgan Kaufmann Publishers, 2007. ISBN: 9780123693891
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003252949706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Database systems: the complete book - Garcia-Molina, Hector; Ullman, Jeffrey D; Widom, Jennifer, Pearson Education Limited, [2014]. ISBN: 9781292024479
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004168919706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Database tuning: a principled approach - Shasha, D.E, Prentice Hall, 1992. ISBN: 0132052466
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991001055809706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Fundamentals of database systems - Elmasri, Ramez; Navathe, Shamkant, Pearson Education Limited, 2016. ISBN: 9781292097626
  

Complementaria:

• SQL-99 complete, really - Gulutzan, P.; Pelzer, T, R & D books , 1999. ISBN: 0879305681
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991002180409706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Cost-based oracle fundamentals - Lewis, J, Apress , 2006. ISBN: 978-1-59059-636-4
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003403389706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Capacidades previas