El enfoque de tres esquemas , o concepto de tres esquemas , en ingeniería de software es un enfoque para construir sistemas de información y sistemas de gestión de información que se originó en la década de 1970. Propone tres visiones diferentes en el desarrollo de sistemas, considerando el modelado conceptual la clave para lograr la integración de datos . [2]
El enfoque de tres esquemas proporciona tres tipos de esquemas con técnicas de esquemas basadas en descripciones de lenguaje formal: [3]
En el centro, el esquema conceptual define la ontología de los conceptos tal como los usuarios piensan en ellos y hablan de ellos. El esquema físico según Sowa (2004) "describe los formatos internos de los datos almacenados en la base de datos , y el esquema externo define la vista de los datos presentados a los programas de aplicación ". [4] El marco intentó permitir el uso de múltiples modelos de datos para esquemas externos. [5]
Con el paso de los años, la habilidad y el interés en construir sistemas de información han crecido enormemente. Sin embargo, en su mayor parte, el enfoque tradicional para construir sistemas sólo se ha centrado en definir datos desde dos vistas distintas, la "vista del usuario" y la "vista de la computadora". Desde la vista del usuario, que se denominará "esquema externo", la definición de datos se encuentra en el contexto de informes y pantallas diseñadas para ayudar a las personas a realizar sus trabajos específicos. La estructura requerida de datos desde una vista de uso cambia con el entorno empresarial y las preferencias individuales del usuario. Desde la vista de la computadora, a la que nos referiremos como "esquema interno", los datos se definen en términos de estructuras de archivos para almacenamiento y recuperación. La estructura requerida de datos para el almacenamiento informático depende de la tecnología informática específica empleada y de la necesidad de un procesamiento eficiente de los datos. [6]
Estos dos puntos de vista tradicionales de los datos han sido definidos por los analistas a lo largo de los años, aplicación por aplicación, a medida que se abordaban necesidades empresariales específicas (consulte la Figura 1). Normalmente, el esquema interno definido para una aplicación inicial no se puede utilizar fácilmente para aplicaciones posteriores, lo que da como resultado en la creación de definiciones redundantes y a menudo inconsistentes de los mismos datos. Los datos se definían mediante el diseño de los registros físicos y se procesaban secuencialmente en los primeros sistemas de información. Sin embargo, la necesidad de flexibilidad llevó a la introducción de sistemas de gestión de bases de datos (DBMS), que permiten el acceso aleatorio a datos conectados lógicamente. Las estructuras de datos lógicas dentro de un DBMS generalmente se definen como jerarquías, redes o relaciones. Aunque los DBMS han mejorado enormemente la capacidad de compartir datos, el uso de un DBMS por sí solo no garantiza una definición coherente de los datos. Además, la mayoría de las grandes empresas han tenido que desarrollar múltiples bases de datos que a menudo están bajo el control de diferentes DBMS y aún tienen problemas de redundancia e inconsistencia. [6]
El reconocimiento de este problema llevó al Grupo de Estudio ANSI/X3/SPARC sobre Sistemas de Gestión de Bases de Datos a concluir que en un entorno ideal de gestión de datos se necesita una tercera visión de los datos. Esta visión, denominada "esquema conceptual", es una definición única integrada de los datos dentro de una empresa que no está sesgada hacia ninguna aplicación única de datos y es independiente de cómo se almacenan físicamente o se accede a los datos; consulte la Figura 2. El objetivo de este esquema conceptual es proporcionar una definición consistente de los significados y la interrelación de los datos que pueden usarse para integrar, compartir y gestionar la integridad de los datos. [6]
La noción de un modelo de tres esquemas que consta de un modelo conceptual , un modelo externo y un modelo interno o físico fue introducida por primera vez por el Comité de Requisitos y Planificación de Estándares ANSI/X3/SPARC dirigido por Charles Bachman en 1975. /SPARC Report caracterizó a los DBMS por tener una organización de dos esquemas. Es decir, los DBMS utilizan un esquema interno, que representa la estructura de los datos vistos por el DBMS, y un esquema externo, que representa varias estructuras de los datos vistos por el usuario final. En el informe se introdujo el concepto de un tercer esquema (conceptual). El esquema conceptual representa la estructura subyacente básica de los datos vista por la empresa en su conjunto. [2]
El informe ANSI/SPARC pretendía ser una base para sistemas informáticos interoperables. Todos los proveedores de bases de datos adoptaron la terminología de tres esquemas, pero la implementaron de maneras incompatibles. Durante los siguientes veinte años, varios grupos intentaron definir estándares para el esquema conceptual y sus asignaciones a bases de datos y lenguajes de programación. Desafortunadamente, ninguno de los proveedores tenía un fuerte incentivo para hacer que sus formatos fueran compatibles con los de sus competidores. Se produjeron algunos informes, pero ninguna norma. [4]
A medida que la práctica de la administración de datos y las técnicas gráficas han ido evolucionando, el término "esquema" ha dado paso al término "modelo". El modelo conceptual representa la visión de los datos que se negocian entre los usuarios finales y los administradores de bases de datos y cubre aquellas entidades sobre las cuales es importante conservar datos, el significado de los datos y las relaciones de los datos entre sí. [2]
Un desarrollo adicional es la metodología de modelado de información IDEF1X , que se basa en el concepto de tres esquemas [ cita necesaria ] . Otro es el Marco Zachman , propuesto por John Zachman en 1987 y desarrollado desde entonces en el campo de la Arquitectura Empresarial . En este marco, el modelo de tres esquemas ha evolucionado hacia una capa de seis perspectivas. En otros marcos de arquitectura empresarial se incorpora algún tipo de modelo de vista .
Este artículo incorpora material de dominio público del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.