UNIDAD No. III   DISEÑO Y DESARROLLO DE SISTEMAS

OBJETIVO DE LA UNIDAD:    Al finalizar la unidad el participante identificará los elementos que los usuarios utilizan para el diseño de sistemas.

 

CONTENIDO   1.    TERMINOS BASICOS Y ELEMENTOS UTILIZADOS PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS O SISTEMAS DE INFORMACION 1.1 Sistemas De Información. (Definición, objetivos y características) 1.2 Metodología De La Programación. 1.3 Programa, Programación Y Programador. 1.4 Fases De Diseño y  De Implantación. 1.5 Diagramas De Flujo. 1.6 Algoritmo, Estructuras De Control. 1.7 Ciclo De Vida De Los Sistemas.   2.    BASE DE DATOS : Definición, Características, Función Y Organización.

1. TERMINOS BASICOS Y ELEMENTOS UTILIZADOS PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS O SISTEMAS DE INFORMACION

 

1.1 Sistemas De Información. (definición, objetivos y características)

 

Definición: Un sistema de información es un conjunto organizado de elementos, que pueden ser personas, datos, actividades o recursos materiales en general. Estos elementos interactúan entre sí para procesar información y distribuirla de manera adecuada en función de los objetivos de una organización.

 

Objetivos

Durante los próximos años, los Sistemas de Información cumplirán tres objetivos básicos dentro de las organizaciones:

1.  Automatización de procesos operativos.

2. Proporcionar información que sirva de apoyo al proceso de toma de decisiones.

3.  Lograr ventajas competitivas a través de su implantación y uso.

Características

Sistema es un todo organizado y complejo; un conjunto o combinación de cosas o partes que forman un todo complejo o unitario. Es un conjunto de objetos unidos por alguna forma de interacción o interdependencia. Los límites o fronteras entre el sistema y su ambiente admiten cierta arbitrariedad.

Según Bertalanffy, sistema es un conjunto de unidades recíprocamente relacionadas. De ahí se deducen dos conceptos: propósito (u objetivo) y globalismo (o totalidad).

·        Propósito u objetivo: todo sistema tiene uno o algunos propósitos. Los elementos (u objetos), como también las relaciones, definen una distribución que trata siempre de alcanzar un objetivo.

·        Globalismo o totalidad: un cambio en una de las unidades del sistema, con probabilidad producirá cambios en las otras. El efecto total se presenta como un ajuste a todo el sistema. Hay una relación de causa/efecto. De estos cambios y ajustes, se derivan dos fenómenos: entropía y homeostasis.

·        Entropía: es la tendencia de los sistemas a desgastarse, a desintegrarse, para el relajamiento de los estándares y un aumento de la aleatoriedad. La entropía aumenta con el correr del tiempo. Si aumenta la información, disminuye la entropía, pues la información es la base de la configuración y del orden. De aquí nace la negentropía, o sea, la información como medio o instrumento de ordenación del sistema.

·        Homeostasia: es el equilibrio dinámico entre las partes del sistema. Los sistemas tienen una tendencia a adaptarse con el fin de alcanzar un equilibrio interno frente a los cambios externos.

 

 

1.2 Metodología De La Programación

 

Programación estructurada (PE)

 

La programación estructurada esta compuesta por un conjunto de técnicas que han ido evolucionando aumentando considerablemente la productividad del programa reduciendo el tiempo de depuración y mantenimiento del mismo.

Esta programación estructurada utiliza un número limitado de estructuras de control, reduciendo así considerablemente los errores.

 

Esta técnica incorpora:

·         Diseño descendente (top-dow): el problema se descompone en etapas o estructuras jerárquicas.

·         Recursos abstractos (simplicidad): consiste en descompones las acciones complejas en otras más simples capaces de ser resueltas con mayor facilidad.

·         Estructuras básicas: existen tres tipos de estructuras básicas:

* Estructuras secuénciales: cada acción sigue a otra acción secuencialmente. La salida de una acción es la entrada de otra.

* Estructuras selectivas: en estas estructuras se evalúan las condiciones y en función del resultado de las mismas se realizan unas acciones u otras. Se utilizan expresiones lógicas.

 * Estructuras repetitivas: son secuencias de instrucciones que se repiten un número determinado de veces.

Las principales ventajas de la programación estructurada son:

• Los programas son mas fáciles de entender
• Se reduce la complejidad de las pruebas
• Aumenta la productividad del programador
• Los programas queden mejor documentados internamente.

Programación modular

En la programación modular consta de varias secciones dividas de forma que interactúan a través de llamadas a procedimientos, que integran el programa en su totalidad.

En la programación modular, el programa principal coordina las llamadas a los módulos secundarios y pasa los datos necesarios en forma de parámetros.

A su vez cada modulo puede contener sus propios datos y llamar a otros módulos o funciones.

 

Programación orientada a objetos (POO)

Se trata de una técnica que aumenta considerablemente la velocidad de desarrollo de los programas gracias a la reutilización de los objetos.

El elemento principal de la programación orientada a objetos es el objeto.
El objeto es un conjunto complejo de datos y programas que poseen estructura y forman parte de una organización. Un objeto contiene varios datos bien estructurados y pueden ser visibles o no dependiendo del programador y las acciones del programa en ese momento.

El polimorfismo y la herencia son unas de sus principales características y por ello dedicaremos más adelante un artículo exclusivamente a tratar estos dos términos.

 

Programación concurrente

Este tipo de programación se utiliza cuando tenemos que realizar varias acciones a la vez. Se suele utilizar para controlar los accesos de usuarios y programas a un recurso de forma simultanea.

Se trata de una programación más lenta y laboriosa, obteniendo unos resultados lentos en las acciones.

 

Programación funcional

Se caracteriza principalmente por permitir declarar y llamar a funciones dentro de otras funciones.

 

Programación lógica

Se suele utilizar en la inteligencia artificial y pequeños programas infantiles. Se trata de una programación basada en el cálculo de predicados (una teoría matemática que permite lograr que un ordenador basándose en hecho y reglas lógicas, pueda dar soluciones inteligentes).

 

 

1.3 Programa, Programación Y Programador

 

Programa: es un conjunto de instrucciones que una vez ejecutadas realizarán una o varias tareas en una computadora. Sin programas, estas máquinas no pueden funcionar correctamente.

 

Programación: es un idioma artificial diseñado para expresar computaciones que pueden ser llevadas a cabo por máquinas como las computadoras.

Proceso a través del cual se definen estructuras programáticas, metas, tiempos, responsables, instrumentos de acción

 

Programador: es aquel que escribe, depura y mantiene el código fuente de un programa informático, es decir, el conjunto de instrucciones que ejecuta el hardware de un PC para realizar una tarea determinada. La programación es una de las principales áreas dentro de la informática.

 

1.4 Fases De Diseño y  De Implantación

 

1). Investigación Preliminar: La solicitud para recibir ayuda de un sistema de información puede originarse por varias razones: sin importar cuales sean estas, el proceso se inicia siempre con la petición de una persona.

2). Determinación de los requerimientos del sistema: El aspecto fundamental del análisis de sistemas es comprender todas las facetas importantes de la parte de la empresa que se encuentra bajo estudio

3). Diseño del sistema: El diseño de un sistema de información produce los detalles que establecen la forma en la que el sistema cumplirá con los requerimientos identificados durante la fase de análisis. Los especialistas en sistemas se refieren, con frecuencia, a esta etapa como diseño lógico en contraste con la del desarrollo del software, a la que denominan diseño físico.

4). Desarrollo del software: Los encargados de desarrollar software pueden instalar software comprobando a terceros o escribir programas diseñados a la medida del solicitante. La elección depende del costo de cada alternativa, del tiempo disponible para escribir el software y de la disponibilidad de los programadores.

Por lo general, los programadores que trabajan en las grandes organizaciones pertenecen a un grupo permanente de profesionales.

5). Prueba de sistemas: Durante la prueba de sistemas, el sistema se emplea de manera experimental para asegurarse de que el software no tenga fallas, es decir, que funciona de acuerdo con las especificaciones y en la forma en que los usuarios esperan que lo haga. 

Se alimentan como entradas conjunto de datos de prueba para su procesamiento y después se examinan los resultados.

6). Implantación y evaluación: La implantación es el proceso de verificar e instalar nuevo equipo, entrenar a los usuarios, instalar la aplicación y construir todos los archivos de datos necesarios para utilizarla. Una vez instaladas, las aplicaciones se emplean durante muchos años. Sin embargo, las organizaciones y los usuarios cambian con el paso del tiempo, incluso el ambiente es diferente con el paso de las semanas y los meses.

 

1.4 Diagramas De Flujo

 

Es un esquema para representar gráficamente un algoritmo. Se basan en la utilización de diversos símbolos para representar operaciones específicas, es decir, es la representación grafica de las distintas operaciones que se tienen que realizar para resolver un problema, con indicación expresa el orden lógico en que deben realizarse.

Los símbolos más comunes son:

 

1.6 Algoritmo, Estructuras De Control

Las definiciones más completas o formales:

·         Secuencia finita de instrucciones, reglas o pasos que describen de forma precisa las operaciones de un ordenador debe realizar para llevar a cabo un tarea en un tiempo más finito. [Donald E. Knuth, 1968]

·         Descripción de un esquema de comportamiento expresado mediante un repertorio finito de acciones y de informaciones elementales, identificadas, bien comprendidas y realizables a priori. Este repertorio se denomina léxico [Pierre Scholl, 1988]

·         Un algoritmo es un conjunto finito de pasos definidos, estructurados en el tiempo y formulados con base a un conjunto finito de reglas no ambiguas, que proveen un procedimiento para dar la solución o indicar la falta de esta a un problema en un tiempo determinado. [Rodolfo Quispe-Otazu, 2004]

Estructuras de Control

Las estructuras de control determinan la secuencia en que deben ejecutarse las instrucciones de un algoritmo.

Existen tres Estructuras de control básicas ó primitivas y combinándolas se puede escribir cualquier algoritmo. Estas estructuras primitivas son: la secuencia, la bifurcación condicional y el ciclo.

 

1.7 Ciclo De Vida De Los Sistemas

 

    Es un fenómeno que por fases del análisis y diseño que sostiene que los sistemas son desarrollados de mejor manera mediante el uso de un ciclo específico de actividades del análisis y del usuario. Los analistas no están de acuerdo con que tantas fases exactas hay en el ciclo de vida del desarrollo de sistemas, pero por lo general, acaban su enfoque organizado. Aunque cada fase es presentada en forma discreta, nunca se lleva a cabo como un paso a parte, en vez de ello varias actividades pueden suceder simultáneamente, y las actividades pueden ser repetidas. Esta es la razón por la cuál es más útil pensar que dicho ciclo se logra en fases y no en pasos separados.

 

1     BASE DE DATOS

 

Definición: Un conjunto de información almacenada en memoria auxiliar que permite acceso directo y un conjunto de programas que manipulan esos datos.

Base de Datos es un conjunto exhaustivo no redundante de datos estructurados organizados independientemente de su utilización y su implementación en máquina accesibles en tiempo real y compatibles con usuarios concurrentes con necesidad de información diferente y no predicable en tiempo.

 

Características

 

Entre las principales características de los sistemas de base de datos podemos mencionar:

·         Independencia lógica y física de los datos

·         Redundancia mínima.

·         Acceso concurrente por parte de múltiples usuarios.

·         Integridad de los datos.

·         Consultas complejas optimizadas.

·         Seguridad de acceso y auditoria.

·         Respaldo y recuperación.

·         Acceso a través de lenguajes de programación estándar.

Función

 

Una base de datos debe de contar con independencia lógica y física de los datos, esto se refiere a la capacidad de modificar alguna información específica sin que afecte a los demás registros.

Tener redundancia mínima, es decir, se trata de usar la base de datos como repositorio común para distintas aplicaciones, y combinarla con el acceso a la distribución espacial de los datos, pues los datos pueden encontrarse en otra habitación, otro edificio e incluso otro país y el usuario no tiene por qué preocuparse de la localización de los datos a los que accede.

La integridad de los datos se refiere a las medidas de seguridad que impiden que se introduzcan datos erróneos ya sea por motivos físicos (debido a causas externas), como de operación (introducción de datos incoherentes), esto puede ser mediante encriptación de la información o protección con contraseñas de acceso.

Facilitar las consultas complejas a los datos y brindando seguridad de acceso y auditoria, esto se refiere al derecho de acceso a la información contenida en la base de datos por parte de personas o grupos, además debe brindar respaldo y recuperación de información.

Debe permitir que a través de lenguajes de programación se pueda brindar la posibilidad de acceder a la información de una base de datos mediante programas diseñados a la medida de los usuarios.

 Organización

 

Existen distintos modos de organizar la información y representar las relaciones entre los datos en una base de datos. Los Sistemas administradores de bases de datos convencionales usan uno de los tres modelos lógicos de bases de datos para hacer seguimiento de las entidades, atributos y relaciones. Los tres modelos lógicos principalmente de bases de datos son el jerárquico, de redes y el relacional. Cada modelo lógico tiene ciertas ventajas de procesamiento y también ciertas ventajas de negocios.

 

Modelo de jerárquico de datos: Una clase de modelo lógico de bases de datos que tiene una estructura arborescente. Un registro subdivide en segmentos que se interconectan en relaciones padre e hijo y muchos más. Los primeros sistemas administradores de bases de datos eran jerárquicos. Puede representar dos tipos de relaciones entre los datos: relaciones de uno a uno y relaciones de uno a muchos

Modelo de datos en red: Es una variación del modelo de datos jerárquico. De hecho las bases de datos pueden traducirse de jerárquicas a en redes y viceversa con el objeto de optimizar la velocidad y la conveniencia del procesamiento. Mientras que las estructuras jerárquicas describen relaciones de muchos a muchos.

Modelo relacional de datos: Es el más reciente de estos modelos, supera algunas de las limitaciones de los otros dos anteriores. El modelo relacional de datos representa todos los datos en la base de datos como sencillas tablas de dos dimensiones llamadas relaciones. Las tablas son semejantes a los archivos planos, pero la información en más de un archivo puede ser fácilmente extraída y combinada.