PDF de programación - Bases de datos avanzadas

Bases de datos
avanzadas

María José Aramburu Cabo
Ismael Sanz Blasco

Departament D’enginyeria i CiènCia
Dels ComputaDors

Codi d’assignatura II52

María José Aramburu C. / Ismael Sanz B. - ISBN: 978-84-695-6769-2

Bases de datos avanzadas - UJI - DOI: http://dx.doi.org/10.6035/Sapientia73

Edita: Publicacions de la Universitat Jaume I. Servei de Comunicació i Publicacions
Campus del Riu Sec. Edifici Rectorat i Serveis Centrals. 12071 Castelló de la Plana
http://www.tenda.uji.es

e-mail: [email protected]

Col·lecció Sapientia, 73
www.sapientia.uji.es
Primera edició, 2013

ISBN: 978-84-695-6769-2

Publicacions de la Universitat Jaume I és una editorial membre de l’une,
cosa que en garanteix la difusió de les obres en els àmbits nacional i inter-
nacional. www.une.es

Reconeixement-CompartirIgual
CC BY-SA
Aquest text està subjecte a una llicència Reconeixement-CompartirIgual de Creative Com-
mons, que permet copiar, distribuir i comunicar públicament l’obra sempre que s’especifique
l’autor i el nom de la publicació fins i tot amb objectius comercials i també permet crear obres
derivades, sempre que siguen distribuïdes amb aquesta mateixa llicència.
http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/legalcode

María José Aramburu C. / Ismael Sanz B. - ISBN: 978-84-695-6769-2

Bases de datos avanzadas - UJI - DOI: http://dx.doi.org/10.6035/Sapientia73

CONTENIDOS

Prólogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Capítulo 1
Bases de datos orientadas a objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1. Objetivos de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Evolución histórica de las bases de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Conceptos del modelo de datos orientado a objetos . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1. Objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. Identidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3. Propiedades de los objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.1. Constructores de objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


3.3.2. Referencias entre objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.3.3. Estado de los objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4. Comportamiento de los objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5. Clasificación e instanciación de objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Sistemas de gestión de bases de datos orientadas a objetos . . . . . . . . . .
4.1. Persistencia de objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. Características de los sgbdoo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Diseño lógico de bases de datos orientadas a objetos . . . . . . . . . . . . . . .
5.1. Agregación y asociación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2. Generalización, especialización y herencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3. Polimorfismo de métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4. Diseño lógico de bases de datos oo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5. Ejemplo de diseño de una base de datos orientada a objetos . . . . . . .
6. Consultas en bases de datos orientadas a objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1. Puntos de acceso y variables iterador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2. Caminos de acceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3. Lenguaje de consulta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. Diseño físico de bases de datos orientadas a objetos . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1. Índices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2. Agrupamientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ejercicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9
11
11
12
14
14
15
16
16
17
18
19
20
21
22
23
25
25
26
28
30
31
34
34
35
36
40
40
41
42
43

María José Aramburu C. / Ismael Sanz B. - ISBN: 978-84-695-6769-2

3

Bases de datos avanzadas - UJI - DOI: http://dx.doi.org/10.6035/Sapientia73

Capítulo 2
Sistemas de recuperación de información y documentos
estructurados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1. Objetivos de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Sistemas de bases de datos versus sistemas de recuperación
de información . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Visión general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1. La tarea de recuperar información . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. Arquitectura de un sri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Modelos de representación de documentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1. Represtación del contenido textual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1.1. Matriz de términos/documentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. Metadatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3. Documentos estructurados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.3.1. Introducción al lenguaje xml . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Modelos de recuperación de información . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1. Modelo booleano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2. Modelo vectorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.2.1. Estimación de los pesos: el modelo tf.idf . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3. Modelo probabilístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4. PageRankTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Evaluación de un sri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. Mecanismos de consulta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1. Palabras clave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2. Patrones de búsqueda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3. Relevancia de usuario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4. Recuperación de documentos estructurados . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8. Almacenamiento de documentos en un sri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1. Etapas del proceso de indexación de documentos . . . . . . . . . . . . . .
8.2. Tesauros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9. Técnicas de indexación y búsqueda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1. Tries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2. Ficheros invertidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.1. Búsqueda en un fichero invertido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


9.2.2. Construcción de un fichero invertido . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3. Ficheros de signaturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4. Indexación de documentos estructurados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ejercicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Capítulo 3
Bases de datos distribuidas e integración de información distribuida . .
1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1. Objetivos de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Definición de bases de datos distribuidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Acceso a los datos de una base de datos distribuida . . . . . . . . . . . . . . . .

47
49
49

50
52
52
53
54
54
55
56
57
58
60
60
61
62
63
64
66
68
68
69
70
71
72
72
74
75
76
77
78
78
79
80
81
82

91
93
93
94
95

María José Aramburu C. / Ismael Sanz B. - ISBN: 978-84-695-6769-2

4

Bases de datos avanzadas - UJI - DOI: http://dx.doi.org/10.6035/Sapientia73

3.1. El papel del diccionario de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Características de los sistemas de bases de datos distribuidas . . . . . . . .
4.1. Autonomía local de los nodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. Heterogeneidad de datos y sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3. Distribución de los datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .