Base de datos

Una **base de datos** o **bancu de datos** ye un conxuntu de datos pertenecientes a un mesmu contestu y almacenaos sistemáticamente pal so posterior usu. Nesti sentíu; una biblioteca puede considerase una base de datos compuesta na so mayoría por documentos y testos impresos en papel y indexados pa la so consulta. Anguaño, y debíu al desarrollu teunolóxicu de campos como la informática y la electrónica, la mayoría de les bases de datos tán en formatu dixital, siendo este un componente electrónicu, por tanto desenvolvióse y ufiértase un ampliu rangu de soluciones al problema del almacenamientu de datos.

Esisten programes denominaos sistemes xestores de bases de datos, embrivíu SGBD (del inglés *database management system* o DBMS), que dexen almacenar y darréu aportar a los datos de forma rápida y estructurada. Les propiedaes d'estos DBMS, según el so usu y alministración, estúdiense dientro del ámbitu de la informática.

Les aplicaciones más avezaes son pa la xestión d'empreses ya instituciones públiques; Tamién son llargamente utilizaes en redolaes científiques al envís d'almacenar la información esperimental.

Anque les bases de datos pueden contener munchos tipos de datos, dalgunos d'ellos atópense mutuamente protexíos poles lleis de dellos países. Por casu n'España, los datos personales atópense protexíos pola Llei Orgánica de Proteición de Datos de Calter Personal (LOPD), en Méxicu pola Llei Federal de Tresparencia y Accesu a la Información Pública Gubernamental y n'Arxentina la Llei de Proteición de Datos Personales.

## Clasificación de bases de datos
Les bases de datos pueden clasificase de delles maneres, d'alcuerdu al contestu que se tea remanando, la utilidá de les mesmes o les necesidaes que satisfaigan.

### Según la variabilidá de la base de datos

#### Bases de datos estátiques
Son bases de datos namái de llectura, utilizaes primordialmente p'almacenar datos históricos que darréu se pueden utilizar pa estudiar el comportamientu d'un conxuntu de datos al traviés del tiempu, realizar proyeiciones, tomar decisiones y realizar analises de datos pa intelixencia empresarial.

#### Bases de datos dinámiques
Son bases de datos onde la información almacenada modificar col tiempu, dexando operaciones como actualización, borráu y edición de datos, amás de les operaciones fundamentales de consulta. Un exemplu, pue ser la base de datos utilizada nun sistema d'información d'un supermercáu.

### Según el conteníu

#### Bases de datos bibliográfiques
Solo contienen un subrogante (representante) de la fonte primaria, que dexa alcontrala. Un rexistru típicu d'una base de datos bibliográfica contién información sobre l'autor, fecha de publicación, editorial, títulu, edición, d'una determinada publicación, etc. Puede contener un resume o estractu de la publicación orixinal, pero nunca'l testu completu, porque si non, taríamos en presencia d'una base de datos a testu completu (o de fontes primaries —ver más embaxo). Como'l so nome indicar, el conteníu son cifres o númberos. Por casu, una coleición de resultaos d'analises de llaboratoriu, ente otres.

#### Bases de datos de testu completu
Almacenen les fontes primaries, como por casu, tol conteníu de toles ediciones d'una coleición de revistes científiques.

#### Direutorios
Un exemplu son les guíes telefóniques en formatu electrónicu.

Estos direutorios pueden clasificase en dos grandes tipos dependiendo de si son personales o empresariales (llamaes páxines blanques o marielles respeutivamente).

Los direutorios empresariales hai de cuatro tipos:
# Tienen nome de la empresa y direición
# Contienen teléfonu y los más avanzáu contienen corréu electrónicu
# Contienen datos como facturación o númberu d'emplegaos amás de códigos nacionales qu'ayuden a la so distinción
#Integrales, contienen datos de los trés directorios anteriores.

Los direutorios personales solo hai d'un tipu, yá que lleis como la LOPD n'España protexe la privacidá de los usuarios pertenecientes al direutoriu

La busca inversa ta prohibida nos direutorios personales (a partir d'un númberu de teléfonu saber el titular de la llinia)

#### Bases de datos o "biblioteques" d'información química o biolóxica
Son bases de datos qu'almacenen distintos tipos d'información proveniente de la química, les ciencies de la vida o médiques.
Pueden considerase en dellos subtipos:

* Les qu'almacenen secuencies de nucleótidos o proteínes.
* Les bases de datos de rutes metabóliques.
* Bases de datos d'estructura, entiende los rexistros de datos esperimentales sobre estructures 3D de biomoléculas-
* Bases de datos clíniques.
* Bases de datos bibliográfiques (biolóxiques, químiques, médiques y d'otros campos): PubChem, Medline, EBSCOhost.

## Modelos de bases de datos
Amás de la clasificación pola función de les bases de datos, estes tamién pueden clasificase d'alcuerdu al so modelu d'alministración de datos.

Un modelu de datos ye básicamente una "descripción" de daqué conocíu como *contenedor de datos* (daqué onde se guarden los datos), lo mesmo que de los métodos p'almacenar y recuperar datos d'esos contenedores. Los modelos de datos nun son coses físiques: son astracciones que dexen la implementación d'un sistema eficiente de *base de datos*; polo xeneral referir a algoritmos, y conceutos matemáticos.

Dellos modelos con frecuencia utilizaos nes bases de datos:

### Bases de datos xerárquiques

Nesti modelu los datos entamar en forma d'árbol invertíu (dalgunos dicen raigañu), onde un *nodo padre* d'información puede tener dellos *fíos*. El nodo que nun tien padres ye llamáu *raigañu*, y a los nodos que nun tienen fíos conocer como *fueyes*.

Les bases de datos xerárquiques son especialmente útiles nel casu d'aplicaciones que remanen un gran volume d'información y datos bien compartíos dexando crear estructures estables y de gran rendimientu.

Una de les principales llimitaciones d'esti modelu ye la so incapacidá de representar eficientemente la redundancia de datos.

### Base de datos de rede

Este ye un modelu llixeramente distintu del xerárquicu; la so diferencia fundamental ye'l cambéu del conceutu de *nodo*: déxase qu'un mesmu nodo tenga dellos padres (posibilidá ensin dexar nel modelu xerárquicu). 

Foi una gran meyora con respectu al modelu xerárquicu, yá que ufiertaba una solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultá que significa alministrar la información nuna base de datos de rede significó que seya un modelu utilizáu na so mayoría por programadores más que por usuarios finales.

### Bases de datos transaccionales
Son bases de datos que'l so únicu fin ye la unviada y receición de datos a grandes velocidaes, estes bases son bien pocu comunes y tán dirixíes polo xeneral a la redolada d'analís calidable, datos de producción ya industrial, ye importante entender que'l so fin únicu ye recoyer y recuperar los datos a la mayor velocidá posible, polo tanto la redundancia y duplicación d'información nun ye un problema como coles demás bases de datos, polo xeneral pa podeles aprovechar al máximu dexen dalgún tipu de conectividad a bases de datos rellacionales.

Un exemplu habitual de transaición ye'l trespasu d'una cantidá de dineru ente cuentes bancaries. De normal realízase por aciu dos operaciones distintes, una na que se debita el saldu de cuntar orixe y otra na qu'acreditamos el saldu de la cuenta destino. Pa garantizar la atomicidad del sistema (esto ye, por que nun apaeza o suma dineru), los dos operaciones tienen de ser atómiques, esto ye, el sistema tien de garantizar que, so cualquier circunstancia (inclusive una cayida del sistema), el resultáu final ye que, o bien se realizaron los dos operaciones, o bien nun se realizó nenguna.

### Bases de datos rellacionales

Este ye'l modelu utilizáu anguaño pa representar problemes reales y alministrar datos dinámicamente. En siendo postulaos los sos fundamentos en 1970 por Edgar Frank Codd, de los llaboratorios IBM en San José (California), nun tardó en consolidase como un nuevu paradigma nos modelos de base de datos. La so idea fundamental ye l'usu de "rellaciones". Estes rellaciones podríen considerase en forma lóxica como conxuntos de datos llamaos "tuples". Magar que esta ye la teoría de les bases de datos rellacionales creaes por Codd, la mayoría de les vegaes se conceptualiza d'una manera más fácil d'imaxinar. Esto ye pensando en cada rellación como si fuera una tabla que ta compuesta por *[[rexistru (base de datos)|rexistros]]* (les files d'una tabla), que representaríen les tuplas, y *[[campu (base de datos)|campos]]* (les columnes d'una tabla).

Nesti modelu, el llugar y la forma en que s'almacenen los datos nun tienen relevancia (a diferencia d'otros modelos como'l xerárquicu y el de rede). Esto tien la considerable ventaya de que ye más bono d'entender y d'utilizar pa un usuariu esporádicu de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada por aciu "consultes" qu'ufierten una amplia flexibilidá y poder p'alministrar la información.

El llinguaxe más habitual pa construyir les consultes a bases de datos rellacionales ye SQL, *Structured Query Language* o *Llinguaxe Estructurado de Consultes*, un estándar implementáu polos principales motores o sistemes de xestión de bases de datos rellacionales.

Mientres el so diseñu, una base de datos relacional pasa por un procesu al que se-y conoz como normalización d'una base de datos.

### Bases de datos multidimensionales

Son bases de datos escurríes pa desenvolver aplicaciones bien concretes, como creación de Cubos OLAP. Básicamente nun s'estremen demasiáu de les bases de datos rellacionales (una tabla nuna base de datos relacional podría selo tamién nuna base de datos multidimensional), la diferencia ta más bien a nivel conceptual; nes bases de datos multidimensionales los campos o atributos d'una tabla pueden ser de dos tipos, o bien representen dimensiones de la tabla, o bien representen métriques que se deseyen aprender.

### Bases de datos empobinaes a oxetos

Esti modelu, abondo recién, y propiu de los modelos informáticos empobinaos a oxetos, trata d'almacenar na base de datos los *oxetos* completos (estáu y comportamientu). 

Una base de datos empobinada a oxetos ye una base de datos qu'incorpora tolos conceutos importantes del paradigma d'oxetos:
* Encapsulación - Propiedá que dexa despintar la información al restu de los oxetos, torgando asina accesos incorreutos o conflictos.
* Heriedu - Propiedá al traviés de la cual los oxetos herieden comportamientu dientro d'una xerarquía de clases.
* Polimorfismu - Propiedá d'una operación por aciu la cual puede ser aplicada a distintos tipos d'oxetos. 

En bases de datos empobinaes a oxetos, los usuarios pueden definir operaciones sobre los datos como parte de la definición de la base de datos. Una operación (llamada función) especificar en dos partes. La interfaz (o signatura) d'una operación inclúi'l nome de la operación y los tipos de datos de los sos argumentos (o parámetros). La implementación (o métodu) de la operación especifícase xebradamente y puede modificar ensin afectar la interfaz. Los programes d'aplicación de los usuarios pueden operar sobre los datos invocando a diches operaciones al traviés de los sos nomes y argumentos, seya como quier la forma na que s'implementaron. Esto podría denominase independencia ente programes y operaciones.

, ye l'estándar de SQL92 ampliáu, soporta los conceutos empobinaos a oxetos y caltién la compatibilidá con SQL92.

### Bases de datos documentales

Dexen la indexación a testu completu, y en llinies xenerales realizar busques más potentes, sirven p'almacenar grandes volúmenes d'información d'antecedentes históricos.
Tesaurus ye un sistema d'índices optimizáu pa esti tipu de bases de datos.

### Bases de datos deductives
Un sistema de base de datos deductiva, ye un sistema de base de dato pero cola diferencia de que dexa faer deducciones al traviés d'inferencies. Básase principalmente en regles y fechos que son almacenaos na base de datos. Les bases de datos deductives son tamién llamaes bases de datos lóxiques, arriendes de que se basa en lóxica matemática.
Esti tipu de base de datos surde por cuenta de les llimitaciones de la Base de Datos Relacional de responder a consultes recursivas y de deducir rellaciones indireutes de los datos almacenaos na base de datos.

#### Llinguaxe
Utiliza un subconxuntu del llinguaxe Prolog llamáu Datalog el cual ye declarativo y dexa al ordenador faer deducciones pa contestar a consultes basándose nos fechos y regles almacenaos.

#### Ventayes
* Uso de regles lóxiques pa espresar les consultes.
* Dexa responder consultes recursivas.
* Cuenta con negaciones estratificadas
* Capacidá de llograr nueva información al traviés de la yá almacenada na base de datos por aciu inferencia.
* Usu d'algoritmos qu'optimicen les consultes.
* Soporta oxetos y conxuntos complexos.

#### Fases
* **Fase d'Interrogación:** encargar de buscar na base de dato informaciones deducibles implícites. Les regles d'esta fase denominar regles de derivación.
* **Fase de Cambéu:** encargar d'añader a la base de datos nueves informaciones deducibles. Les regles d'esta fase denominar regles de xeneración.

#### Interpretación
Atopamos dos teoríes d'interpretación de les bases de datos deductiva polo cual
consideramos les regles y los fechos como axomes. 
Los fechos son axomes base que se consideren como verdaderos y nun contienen variables.
Les regles son axomes deductivos yá que s'utilicen pa deducir nuevos fechos.
* **Teoría de Modelos:** una interpretación ye llamada modelu cuando pa un conxuntu específicu de regles, estes cumplir siempres pa esa interpretación. Consiste n'asignar a un predicáu toles combinaciones de valores y argumentos d'un dominiu de valores constantes dau. De siguío débese verificar si esi predicáu ye verdaderu o falsu.

#### Mecanismos
Esisten dos mecanismos de inferencia:
* **Ascendente:** onde se parte de los fechos y llógrase nuevos aplicando regles de inferencia.
* **Descendente:** onde se parte del predicáu (oxetivu de la consulta realizada) ya intenta atopar semeyances ente les variables que nos lleven a fechos correutos almacenaos na base de datos.

### Sistema de Xestión de bases de datos distribuyida (SGBD)
La base de datos y el software SGBD pueden tar distribuyíos en múltiples sitios coneutaos por una rede. Hai de dos tipos:

1. Distribuyíos homoxéneos: utilicen el mesmu SGBD en múltiples sitios.

2. Distribuyíos heteroxéneos: Da llugar a los SGBD federaos o sistemes multibase de datos nos que los SGBD participantes tienen ciertu grau d'autonomía llocal y tienen accesu a delles bases de datos autónomes presistentes almacenaos nos SGBD, munchos d'estos empleguen una arquiteutura vecera-servidor.

Estes surden por cuenta de la esistencia física d'organismos descentralizaos. Esto da-yos la capacidá de xunir les bases de datos de cada llocalidá y aportar asina a distintes universidaes, sucursales de tiendes, etc.

## Consulta a base de datos
Una consulta ye'l métodu p'aportar a la información nes bases de datos. Coles consultes puede modificar, borrar, amosar y amestar datos nuna base de datos, tamién pueden utilizase como orixe de rexistru pa formulario. Pa esto utiliza un Llinguaxe de consulta.

Les consultes a la base de datos realícense al traviés d'un Llinguaxe de manipulación de datos, el llinguaxe de consultes a base de datos más utilizáu ye SQL.

## Ver tamién
* Sistema de xestión de base de datos
* Modelu relacional, normalización de bases de datos
* Base de datos empobinada a oxetos
* Almacén de datos
* Minería de datos
* Base de datos biolóxica
* Base de datos probabilística

## Referencies

## Enllaces esternos

*Base de datos en Open Directory Project
*Introducción a la Ciencia de Datos y Ferramientes d'Analises pa Investigación 
*Diseño de bases de datos