El enfoque de tres esquemas , o concepto de tres esquemas , en ingeniería de software es un enfoque para construir sistemas de información y gestión de información de sistemas que se originó en la década de 1970. Propone tres puntos de vista diferentes en el desarrollo de sistemas, y el modelado conceptual se considera la clave para lograr la integración de datos . [2]
El enfoque de tres esquemas proporciona tres tipos de esquemas con técnicas de esquema 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 que se presentan a los programas de aplicación ". [4] El marco intentó permitir el uso de múltiples modelos de datos para los esquemas externos. [5]
Con el paso de los años, la habilidad y el interés en la creación de sistemas de información ha crecido enormemente. Sin embargo, en su mayor parte, el enfoque tradicional para la creación de sistemas se ha centrado únicamente en definir los datos desde dos puntos de vista distintos, el "punto de vista del usuario" y el "punto de vista de la computadora". Desde el punto de vista del usuario, al que se hará referencia como el "esquema externo", la definición de datos se da en el contexto de informes y pantallas diseñados para ayudar a las personas a realizar sus trabajos específicos. La estructura requerida de los datos desde un punto de vista de uso cambia con el entorno empresarial y las preferencias individuales del usuario. Desde el punto de vista de la computadora, al que se hará referencia como el "esquema interno", los datos se definen en términos de estructuras de archivos para el almacenamiento y la recuperación. La estructura requerida de los datos para el almacenamiento en la computadora depende de la tecnología informática específica empleada y de la necesidad de un procesamiento eficiente de los datos. [6]
Los analistas han ido definiendo estas dos visiones tradicionales de los datos a lo largo de los años, aplicación por aplicación, a medida que se iban satisfaciendo las necesidades empresariales específicas (véase la Figura 1). Normalmente, el esquema interno definido para una aplicación inicial no se puede utilizar fácilmente para aplicaciones posteriores, lo que da lugar a la creación de una definición redundante y a menudo incoherente de los mismos datos. En los primeros sistemas de información, los datos se definían mediante la disposición de los registros físicos y se procesaban de forma secuencial. Sin embargo, la necesidad de flexibilidad condujo a la introducción de los sistemas de gestión de bases de datos (DBMS), que permiten el acceso aleatorio a piezas de datos conectadas de forma lógica. Las estructuras de datos lógicas dentro de un DBMS se definen normalmente como jerarquías, redes o relaciones. Aunque los DBMS han mejorado enormemente la compartibilidad de los 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 siguen teniendo problemas de redundancia e incoherencia. [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 e integrada de los datos dentro de una empresa que no está sesgada hacia ninguna aplicación de datos y es independiente de cómo se almacenan o se accede físicamente a los datos (véase la Figura 2). El objetivo principal de este esquema conceptual es proporcionar una definición coherente de los significados y la interrelación de los datos que se puede utilizar para integrar, compartir y gestionar la integridad de los datos. [6]
El concepto de un modelo de tres esquemas, que consiste en un modelo conceptual , un modelo externo y un modelo interno o físico, fue introducido por primera vez por el Comité de Planificación y Requisitos de Normas ANSI/X3/SPARC dirigido por Charles Bachman en 1975. El Informe ANSI/X3/SPARC caracterizó a los DBMS como si tuvieran una organización de dos esquemas. Es decir, los DBMS utilizan un esquema interno, que representa la estructura de los datos tal como los ve el DBMS, y un esquema externo, que representa varias estructuras de los datos tal como los ve 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 tal como los ve la empresa en su conjunto. [2]
El informe ANSI/SPARC se concibió como una base para sistemas informáticos interoperables. Todos los proveedores de bases de datos adoptaron la terminología de los 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 incentivo fuerte para hacer que sus formatos fueran compatibles con los de sus competidores. Se produjeron algunos informes, pero ningún estándar. [4]
A medida que la práctica de la administración de datos y las técnicas gráficas han evolucionado, el término "esquema" ha dado paso al término "modelo". El modelo conceptual representa la visión de los datos que se negocia entre los usuarios finales y los administradores de bases de datos y abarca las entidades sobre las que es importante mantener datos, el significado de los datos y las relaciones de los datos entre sí. [2]
Otro desarrollo posterior es la metodología de modelado de información IDEF1X , que se basa en el concepto de tres esquemas [ cita requerida ] . Otro es el Zachman Framework , 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 hasta convertirse en 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.