Трёхсхемный подход
Подход к построению информационных систем
Понятие модели с тремя схемами было впервые введено в 1975 году трехуровневой архитектурой ANSI/X3/SPARC , которая определила три уровня для моделирования данных. [1]

Подход с тремя схемами или концепция с тремя схемами в программной инженерии — это подход к построению информационных систем и управлению системной информацией , возникший в 1970-х годах. Он предлагает три различных взгляда на разработку систем, при этом концептуальное моделирование рассматривается как ключ к достижению интеграции данных . [2]

Обзор

Трехсхемный подход предусматривает три типа схем с методами схем, основанными на описаниях формального языка: [3]

  • Внешняя схема для пользовательских представлений
  • Концептуальная схема интегрирует внешние схемы
  • Внутренняя схема, определяющая физические структуры хранения

В центре концептуальная схема определяет онтологию концепций , как пользователи думают о них и говорят о них. Физическая схема согласно Sowa (2004) «описывает внутренние форматы данных, хранящихся в базе данных , а внешняя схема определяет вид данных, представленных прикладным программам ». [4] Фреймворк пытался разрешить использование нескольких моделей данных для внешних схем. [5]

За эти годы мастерство и интерес к построению информационных систем значительно выросли. Однако, по большей части, традиционный подход к построению систем был сосредоточен только на определении данных из двух различных представлений: «представление пользователя» и «представление компьютера». С точки зрения пользователя, которая будет называться «внешняя схема», определение данных находится в контексте отчетов и экранов, разработанных для помощи людям в выполнении их конкретных задач. Требуемая структура данных из представления использования меняется в зависимости от бизнес-среды и индивидуальных предпочтений пользователя. С точки зрения компьютера, которая будет называться «внутренняя схема», данные определяются в терминах файловых структур для хранения и извлечения. Требуемая структура данных для компьютерного хранения зависит от конкретной используемой компьютерной технологии и необходимости эффективной обработки данных. [6]

Рисунок 1: Традиционный вид данных [6]
Рисунок 2: Трехсхемный подход [6]

Эти два традиционных представления данных определялись аналитиками на протяжении многих лет на основе приложения за приложением по мере решения конкретных бизнес-задач, см. Рисунок 1. Как правило, внутренняя схема, определенная для первоначального приложения, не может быть легко использована для последующих приложений, что приводит к созданию избыточного и часто непоследовательного определения тех же данных. Данные определялись компоновкой физических записей и обрабатывались последовательно в ранних информационных системах. Однако потребность в гибкости привела к внедрению систем управления базами данных (СУБД), которые обеспечивают произвольный доступ к логически связанным фрагментам данных. Логические структуры данных в СУБД обычно определяются как иерархии, сети или отношения. Хотя СУБД значительно улучшили возможность совместного использования данных, использование только СУБД не гарантирует последовательного определения данных. Кроме того, большинству крупных компаний приходилось разрабатывать несколько баз данных, которые часто находятся под контролем разных СУБД и по-прежнему имеют проблемы избыточности и непоследовательности. [6]

Осознание этой проблемы привело Исследовательскую группу ANSI/X3/SPARC по системам управления базами данных к выводу, что в идеальной среде управления данными необходим третий взгляд на данные. Этот взгляд, называемый «концептуальной схемой», представляет собой единое интегрированное определение данных в рамках предприятия, которое непредвзято по отношению к какому-либо отдельному применению данных и не зависит от того, как данные физически хранятся или к ним осуществляется доступ, см. Рисунок 2. Основная цель этой концептуальной схемы — предоставить последовательное определение значений и взаимосвязи данных, которое может использоваться для интеграции, совместного использования и управления целостностью данных. [6]

История

Изображение шести слоев в структуре Захмана .

Понятие модели с тремя схемами, состоящей из концептуальной модели , внешней модели и внутренней или физической модели, было впервые введено Комитетом по планированию и требованиям стандартов ANSI/X3/SPARC под руководством Чарльза Бахмана в 1975 году. Отчет ANSI/X3/SPARC охарактеризовал СУБД как имеющие двухсхемную организацию. То есть СУБД используют внутреннюю схему, которая представляет структуру данных с точки зрения СУБД, и внешнюю схему, которая представляет различные структуры данных с точки зрения конечного пользователя. В отчете была введена концепция третьей схемы (концептуальной). Концептуальная схема представляет собой базовую базовую структуру данных с точки зрения предприятия в целом. [2]

Отчет ANSI/SPARC был задуман как основа для совместимых компьютерных систем. Все поставщики баз данных приняли терминологию трех схем, но они реализовали ее несовместимыми способами. В течение следующих двадцати лет различные группы пытались определить стандарты для концептуальной схемы и ее сопоставления с базами данных и языками программирования. К сожалению, ни у одного из поставщиков не было сильного стимула сделать свои форматы совместимыми с форматами конкурентов. Было подготовлено несколько отчетов, но не было стандартов. [4]

По мере развития практики администрирования данных и графических методов термин «схема» уступил место термину «модель». Концептуальная модель представляет собой представление данных, которое согласовывается между конечными пользователями и администраторами баз данных, охватывая те сущности, о которых важно хранить данные, значение данных и отношения данных друг к другу. [2]

Еще одним развитием является методология моделирования информации IDEF1X , которая основана на концепции трех схем [ требуется ссылка ] . Еще одним является фреймворк Захмана , предложенный Джоном Захманом в 1987 году и с тех пор развиваемый в области архитектуры предприятия . В этом фреймворке модель из трех схем развилась в слой из шести перспектив. В других фреймворках архитектуры предприятия включена некоторая разновидность модели представления .

Смотрите также

Ссылки

Общественное достояние В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием Национального института стандартов и технологий.

  1. ^ Мэтью Уэст и Джулиан Фаулер (1999). Высококачественные модели данных. Технический координатор по связям с общественностью STEP в европейской обрабатывающей промышленности (EPISTLE).
  2. ^ abc "Strap Section 2 Approach" . Получено 30 сентября 2008 г. .
  3. ^ Лумис, Мэри ES (1987). База данных. Macmillan. стр. 26. ISBN 9780023717604.
  4. ^ ab Sowa, John F. (2004). Ramadas, J.; Chunawala, S. (ред.). "The Challenge of Knowledge Soup". Исследовательские тенденции в области науки, технологий и математического образования . Центр Хоми Бхабха, Мумбаи.
  5. ^ Ариав, Гэд; Клиффорд, Джеймс (1986). Новые направления для систем баз данных: пересмотренные версии статей . Высшая школа делового администрирования Нью-Йоркского университета. Центр исследований информационных систем.
  6. ^ abcde "Определение интеграции для информационного моделирования (IDEFIX)". 21 декабря 1993 г. Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 г.
  • Презентация «Информационное проектирование» от Walden 3d Inc.
  • Пример заявки в Управлении гидрологического развития Национальной метеорологической службы США.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Three-schema_approach&oldid=1217931312"