1) Una base de datos es un conjunto de datos almacenados sistemáticamente para su posterior uso. 2) Existen programas llamados sistemas gestores de bases de datos que permiten almacenar y acceder a los datos de forma rápida y estructurada. 3) Las bases de datos se usan comúnmente para gestionar empresas e instituciones públicas y también en entornos científicos.

1. BASES DE DATOS
Una base de datos o banco de datos (en inglés: database) es un conjunto de
datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para
su posterior uso. En este sentido, una biblioteca puede considerarse una base de
datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e
indexados para su consulta. En la actualidad, y debido al desarrollo tecnológico de
campos como la informática y la electrónica, la mayoría de las bases de datos
están en formato digital (electrónico), que ofrece un amplio rango de soluciones al
problema de almacenar datos.
Existen unos programas denominados sistemas gestores de bases de datos,
abreviado SGBD, que permiten almacenar y posteriormente acceder a los datos
de forma rápida y estructurada.
Las aplicaciones más usuales son para la gestión de empresas e instituciones
públicas. También son ampliamente utilizadas en entornos científicos con el objeto
de almacenar la información experimental.
Tipos de Bases de Datos
Bases de datos estáticas
Éstas son bases de datos de sólo lectura, utilizadas primordialmente para
almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el
comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar
proyecciones y tomar decisiones.
Bases de datos dinámicas
Éstas son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el
tiempo, permitiendo operaciones como actualización y adición de datos, además
de las operaciones fundamentales de consulta. Un ejemplo de esto puede ser la
base de datos utilizada en un sistema de información de una tienda de abarrotes,
una farmacia, un videoclub, etc.
Según el contenido
Bases de datos bibliográficas
Solo contienen un surrogante (representante) de la fuente primaria, que permite
localizarla. Un registro típico de una base de datos bibliográfica contiene
información sobre el autor, fecha de publicación, editorial, título, edición, de una

2. determinada publicación, etc. Puede contener un resumen o extracto de la
publicación original, pero nunca el texto completo, porque sino estaríamos en
presencia de una base de datos a texto completo (o de fuentes primarias). Como
su nombre lo indica, el contenido son cifras o números. Por ejemplo, una colección
de resultados de análisis de laboratorio, entre otras.
Bases de datos de texto completo
Almacenan las fuentes primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas
las ediciones de una colección de revistas científicas.
Directorios
Un ejemplo son las guías telefónicas en formato electrónico.
Bases de datos o "bibliotecas" de información Biológica
Son bases de datos que almacenan diferentes tipos de información proveniente de
las ciencias de la vida o médicas. Se pueden considerar en varios subtipos:
• Aquellas que almacenan secuencias de nucleótidos o proteínas.
• Las bases de datos de rutas metabólicas
• Bases de datos de estructura, comprende los registros de datos
experimentales sobre estructuras 3D de biomoléculas
• Bases de datos clínicas
• Bases de datos bibliográficas (biológicas)
Modelos de bases de datos
Además de la clasificación por la función de las bases de datos, éstas también se
pueden clasificar de acuerdo a su modelo de administración de datos.
Un modelo de datos es básicamente una "descripción" de algo conocido como
contenedor de datos (algo en donde se guarda la información), así como de los
métodos para almacenar y recuperar información de esos contenedores. Los
modelos de datos no son cosas físicas: son abstracciones que permiten la
implementación de un sistema eficiente de base de datos; por lo general se
refieren a algoritmos, y conceptos matemáticos.
Algunos modelos con frecuencia utilizados en las bases de datos:

3. Bases de datos jerárquicas
Éstas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información
en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma
similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede
tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que
no tienen hijos se los conoce como hojas.
Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de
aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy
compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento.
Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de
representar eficientemente la redundancia de datos.
Base de datos de red
Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental
es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga
varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico).
Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una
solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad
que significa administrar la información en una base de datos de red ha significado
que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por
usuarios finales.
Base de datos relacional
Éste es el modelo más utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y
administrar datos dinámicamente. Tras ser postulados sus fundamentos en 1970
por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no tardó
en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos. Su
idea fundamental es el uso de "relaciones". Estas relaciones podrían considerarse
en forma lógica como conjuntos de datos llamados "tuplas". Pese a que ésta es la
teoría de las bases de datos relacionales creadas por Edgar Frank Codd, la
mayoría de las veces se conceptualiza de una manera más fácil de imaginar. Esto
es pensando en cada relación como si fuese una tabla que está compuesta por
registros (las filas de una tabla), que representarían las tuplas, y campos (las
columnas de una tabla).
En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen
relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto
tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar para un
usuario esporádico de la base de datos. La información puede ser recuperada o

4. almacenada mediante "consultas" que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para
administrar la información.
El lenguaje más habitual para construir las consultas a bases de datos
relacionales es SQL, Structured Query Language o Lenguaje Estructurado de
Consultas, un estándar implementado por los principales motores o sistemas de
gestión de bases de datos relacionales.
Durante su diseño, una base de datos relacional pasa por un proceso al que se le
conoce como normalización de una base de datos.
Durante los años '80 (1980-1989) la aparición de dBASE produjo una revolución
en los lenguajes de programación y sistemas de administración de datos. Aunque
nunca debe olvidarse que dBase no utilizaba SQL como lenguaje base para su
gestión.
Bases de datos multidimensionales
Son bases de datos ideadas para desarrollar aplicaciones muy concretas, como
creación de Cubos OLAP. Básicamente no se diferencian demasiado de las
bases de datos relacionales (una tabla en una base de datos multidimensional
podría serlo también en una base de datos multidimensional), la diferencia está
más bien a nivel conceptual; en las bases de datos multidimensionales los campos
o atributos de una tabla pueden ser de dos tipos, o bien representan dimensiones
de la tabla, o bien representan métricas que se desean estudiar.
Bases de datos orientadas a objetos
Este modelo, bastante reciente, y propio de los modelos informáticos orientados a
objetos, trata de almacenar en la base de datos los objetos completos (estado y
comportamiento).
Una base de datos orientada a objetos es una base de datos que incorpora todos
los conceptos importantes del paradigma de objetos:
• Encapsulación - Propiedad que permite ocultar la información al resto de los
objetos, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos.
• Herencia - Propiedad a través de la cual los objetos heredan
comportamiento dentro de una jerarquía de clases.
• Polimorfismo - Propiedad de una operación mediante la cual puede ser
aplicada a distintos tipos de objetos.

5. Bases de datos documentales
Permiten la indexación a texto completo, y en líneas generales realizar búsquedas
más potentes.
Base de datos deductivas
Un sistema de base de datos deductivas, es un sistema de base de datos pero
con la diferencia de que permite hacer deducciones a través de inferencias. Se
basa principalmente en reglas y hechos que son almacenados en la base de
datos. También las bases de datos deductivas son llamadas base de datos
lógica, a raíz de que se basan en lógica matemática.
Gestión de bases de datos distribuida
La base de datos está almacenada en varias computadoras conectadas en red.
Surgen debido a la existencia física de organismos descentralizados. Esto les da
la capacidad de unir las bases de datos de cada localidad y acceder así a distintas
universidades, sucursales de tiendas, etc.
Características de la base de datos
Permite que sólo se puedan ver, los registros de la base de datos, cuando el
usuario haya introducido un determinado número de registros en ella.
Permite configurar los derechos de edición. Puede agregar entradas profesores
y alumnos, si lo permite en la base de datos. Esto no restringe la visualización
de sus entradas para todos.
Se puede limitar el número máximo de entradas de cada participante.
Podemos permitir añadir comentarios a las entradas de la base de datos.
Podemos habilitar la revisión del profesor antes de que las entradas sean
públicas.
Características y objetivos
Bases de datos
Todos los conceptos referentes a las bases de datos están hoy muy claros y
definidos formalmente, al contrario que los de las bases de conocimiento. La
tecnología de gestión de bases de datos se halla en una etapa muy madura. Las
bases de datos han evolucionado durante los pasados 30 años desde sistemas de

6. archivos rudimentarios hasta sistemas gestores de complejas estructuras de datos
que ofrecen un gran número de posibilidades. Los principales objetivos de un
SGBD son los siguientes:
1. Independencia lógica y física de los datos: se refiere a la capacidad de
modificar una definición de esquema en un nivel de la arquitectura sin que
esta modificación afecte al nivel inmediatamente superior. Para ello un
registro externo en un esquema externo no tiene por qué ser igual a su
registro correspondiente en el esquema conceptual.
2. Redundancia mínima: se trata de usar la base de datos como repositorio
común de datos para distintas aplicaciones.
3. Acceso concurrente por parte de múltiples usuarios: control de concurrencia
mediante técnicas de bloqueo o cerrado de datos accedidos.
4. Distribución espacial de los datos: la independencia lógica y física facilita la
posibilidad de sistemas de bases de datos distribuidas. Los datos pueden
encontrarse en otra habitación, otro edificio e incluso otro país. El usuario
no tiene por qué preocuparse de la localización espacial de los datos a los
que accede.
5. Integridad de los datos: se refiere a las medidas de seguridad que impiden
que se introduzcan datos erróneos. Esto puede suceder tanto por motivos
físicos (defectos de hardware, actualización incompleta debido a causas
externas), como de operación (introducción de datos incoherentes).
6. Consultas complejas optimizadas: la optimización de consultas permite la
rápida ejecución de las mismas.
7. Seguridad de acceso y auditoría: se refiere al derecho de acceso a los
datos contenidos en la base de datos por parte de personas y organismos.
El sistema de auditoría mantiene el control de acceso a la base de datos,
con el objeto de saber qué o quién realizó una determinada modificación y
en qué momento.
8. Respaldo y recuperación: se refiere a la capacidad de un sistema de base
de datos de recuperar su estado en un momento previo a la pérdida de
datos.
9. Acceso a través de lenguajes de programación estándar: se refiere a la
posibilidad ya mencionada de acceder a los datos de una base de datos
mediante lenguajes de programación ajenos al sistema de base de datos
propiamente dicho.
Una base de datos típica conlleva la existencia de tres tipos de usuario con
relación a su diseño, desarrollo y uso:
1. El administrador de bases de datos (DBA: Database Administrator): diseña
y mantiene la DB.
2. El desarrollador de aplicaciones (programador): implementa las
transacciones e interfaces.
3. Los usuarios finales: consultan y editan los datos de la DB mediante un
lenguaje de consulta de alto nivel.

7. En general, podemos decir que el propósito de una base de datos es doble:
a. responder a consultas sobre los datos que contiene, y
b. ejecutar transacciones
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE BASE DE DATOS
Un sistema de base de datos está compuesto por:
Base de datos:
Datos del usuario. En la actualidad, casi todas las bases de datos representan los
datos del usuario como afinidades que son tablas de datos. No todas las
afinidades son igualmente deseables; algunas están mejor estructuradas que
otras. Para crear afinidades bien estructuradas se realiza un proceso llamado
normalización.
Metadatos. Debido a que los productos DBMS están diseñados para almacenar y
manipular tablas, la mayor parte de ellos almacenan los metadatos en forma de
tablas, algunas veces llamadas tablas del sistema.
Índices. Están encaminados a mejorar el funcionamiento y la accesibilidad de la
base de datos. Se usan para ordenar y para obtener un acceso rápido a los datos.
Los índices son muy valiosos pero implican un costo. Cada vez que se actualiza
una fila en una afinidad o tabla, también deben actualizarse los índices. Esto no es
malo; sólo significa que los índices no son gratuitos y que deben reservarse para
casos en los que sean de verdad necesarios.
Metadatos de aplicación. Se usan para almacenar la estructura en formato de
formas, reportes, consultas de usuarios, y otros componentes de aplicación.
Normalmente no se accede de forma directa a los metadatos de aplicación sino
que se hace a través de herramientas proporcionadas por el DBMS para tal fin.
Sistema administrador de base de datos:
Herramientas de diseño. El subsistema de herramientas de diseño tiene una serie
de elementos que facilitan el diseño y la creación de la base de datos y sus
aplicaciones. Por lo general, incluye recursos para crear tablas, formas, consultas
y reportes. Los productos DBMS también proporcionan lenguajes de programación
e interfaces para estos.
Utilerías de tiempo de ejecución. El subsistema de tiempo de ejecución procesa
los componentes de aplicación que se desarrollan usando las herramientas de
diseño. Otras utilerías de tiempo de ejecución responden a consultas e imprimen

8. reportes. Adicionalmente hay un componente de tiempo de ejecución que procesa
las solicitudes del programa de aplicación para leer y escribir datos de la base de
datos.
Motor del sistema administrador de base de datos. Es el intermediario entre las
herramientas de diseño y las utilerías del subsistema de tiempo de ejecución, y los
datos mismos.
Aplicaciones de bases de datos:
Formas. Se emplean para introducir información a la base de datos. En algunas
ocasiones los identificadores (ID) de los objetos no son desplegados en la
aplicación. La razón es que en el modelo del usuario no existen y por lo tanto
carecen de significado para él. Se utilizan para que el DBMS identifique cada fila
de cada tabla y se denominan claves sustitutas.
Consultas. Se usan cuando los usuarios desean consultar los datos para contestar
preguntas o para identificar problemas o situaciones particulares. Para expresar
las consultas se puede usar el lenguaje SQL de acceso a los datos, otra
posibilidad es usar la consulta por ejemplo (QBE). En la mayoría de los DBMS las
consultas se pueden guardar como parte de la aplicación, de modo que sea
posible volverlas a ejecutar. Además en las consultas se pueden especificar
parámetros, lo que significa que se estructuran de forma tal que acepten valores
de criterios durante su funcionamiento.
Reportes. Un reporte es una presentación que tiene un formato de la información
de una base de datos. Suelen estar divididos por secciones como Encabezado,
títulos, grupos, detalles, subtotales, totales y pié de página. La presentación de la
información casi siempre tiene uno o más ordenamientos.
Menús. Se usan para organizar los distintos componentes de la aplicación con el
propósito de que el usuario final acceda a ellos con facilidad, mostrándole las
opciones disponibles y ayudándole a seleccionar las acciones que desea realizar.
Programas de aplicación. Los programas de aplicación vienen a ser como el
pegamento que nos permite unir el resto de los componentes de manera
coherente y permite realizar procesos y cálculos a la aplicación. Adicionalmente
suele haber algunas limitaciones que los DBMS no pueden enforzar directamente
en la estructura de los datos y que deben ser codificadas en el programa de
aplicación.
ARQUITECTURA DE LAS BASES DE DATOS
La arquitectura de sistemas de bases de datos de tres esquemas fue aprobado
por la ANSI-SPARC (American National Standard Institute - Standards Planning
and Requirements Committee) en 1975 como ayuda para conseguir la separación

9. entre los programas de aplicación y los datos, el manejo de múltiples vistas por
parte de los usuarios y el uso de un catálogo para almacenar el esquema de la
base de datos.
• Nivel interno: Tiene un esquema interno que describe la estructura física de
almacenamiento de base de datos. Emplea un modelo físico de datos y los
únicos datos que existen están realmente en este nivel.
• Nivel conceptual: tiene esquema conceptual. Describe la estructura de toda la
base de datos para una comunidad de usuarios. Oculta los detalles físicos de
almacenamiento y trabaja con elementos lógicos como entidades, atributos y
relaciones.
• Nivel externo o de vistas: tiene varios esquemas externos o vistas de usuario.
Cada esquema describe la visión que tiene de la base de datos a un grupo de
usuarios, ocultando el resto.
El objetivo de la arquitectura de tres niveles es el de separar los programas de
aplicación de la base de datos física.
La mayoría de los SGBD no distinguen del todo los tres niveles. Algunos incluyen
detalles del nivel físico en el esquema conceptual. En casi todos los SGBD que se
manejan vistas de usuario, los esquemas externos se especifican con el mismo
modelo de datos que describe la información a nivel conceptual, aunque en
algunos se pueden utilizar diferentes modelos de datos en los niveles conceptual y
externo.
Hay que destacar que los tres esquemas no son más que descripciones de los
mismos datos pero con distintos niveles de abstracción. Los únicos datos que
existen realmente están a nivel físico, almacenados en un dispositivo como puede
ser un disco. En un SGBD basado en la arquitectura de tres niveles, cada grupo
de usuarios hace referencia exclusivamente a su propio esquema externo. Por lo
tanto, el SGBD debe transformar cualquier petición expresada en términos de un
esquema externo a una petición expresada en términos del esquema conceptual,
y luego, a una petición en el esquema interno, que se procesará sobre la base de
datos almacenada. Si la petición es de una obtención (consulta) de datos, será
preciso modificar el formato de la información extraída de la base de datos
almacenada, para que coincida con la vista externa del usuario. El proceso de
transformar peticiones y resultados de un nivel a otro se denomina
correspondencia o transformación. Estas correspondencias pueden requerir
bastante tiempo, por lo que algunos SGBD no cuentan con vistas externas.
La arquitectura de tres niveles es útil para explicar el concepto de independencia
de datos que podemos definir como la capacidad para modificar el esquema en un
nivel del sistema sin tener que modificar el esquema del nivel inmediato superior.
Se pueden definir dos tipos de independencia de datos:
• La independencia lógica es la capacidad de modificar el esquema conceptual
sin tener que alterar los esquemas externos ni los programas de aplicación. Se

10. puede modificar el esquema conceptual para ampliar la base de datos o para
reducirla. Si, por ejemplo, se reduce la base de datos eliminando una entidad,
los esquemas externos que no se refieran a ella no deberán verse afectados.
• La independencia física es la capacidad de modificar el esquema interno sin
tener que alterar el esquema conceptual (o los externos). Por ejemplo, puede
ser necesario reorganizar ciertos ficheros físicos con el fin de mejorar el
rendimiento de las operaciones de consulta o de actualización de datos. Dado
que la independencia física se refiere sólo a la separación entre las
aplicaciones y las estructuras físicas de almacenamiento, es más fácil de
conseguir que la independencia lógica.
En los SGBD que tienen la arquitectura de varios niveles es necesario ampliar el
catálogo o diccionario, de modo que incluya información sobre cómo establecer la
correspondencia entre las peticiones de los usuarios y los datos, entre los diversos
niveles. El SGBD utiliza una serie de procedimientos adicionales para realizar
estas correspondencias haciendo referencia a la información de correspondencia
que se encuentra en el catálogo. La independencia de datos se consigue porque
al modificarse el esquema en algún nivel, el esquema del nivel inmediato superior
permanece sin cambios, sólo se modifica la correspondencia entre los dos niveles.
No es preciso modificar los programas de aplicación que hacen referencia al
esquema del nivel superior.
Por lo tanto, la arquitectura de tres niveles puede facilitar la obtención de la
verdadera independencia de datos, tanto física como lógica. Sin embargo, los dos
niveles de correspondencia implican un gasto extra durante la ejecución de una
consulta o de un programa, lo cual reduce la eficiencia del SGBD. Es por esto que
muy pocos SGBD han implementado esta arquitectura completa.