3つのスキーマアプローチ

ソフトウェア工学における3スキーマアプローチ、または3スキーマ概念は、1970年代に始まった情報システムとシステム情報管理の構築アプローチです。システム開発における3つの異なる視点を提案し、概念モデリングがデータ統合を実現するための鍵であると考えられています。^[2]

概要

3スキーマアプローチは、形式言語記述に基づくスキーマ技術を用いて3種類のスキーマを提供する。^[3]

ユーザービューの外部スキーマ
概念スキーマは外部スキーマを統合する
物理的なストレージ構造を定義する内部スキーマ

中心にある概念スキーマは、ユーザーが考え、話す概念のオントロジーを定義します。Sowa (2004) によると、物理スキーマは「データベースに格納されているデータの内部形式を記述し、外部スキーマはアプリケーションプログラムに提示されるデータのビューを定義します。」^[4]このフレームワークは、外部スキーマに複数のデータモデルを使用できるようにしようとしました。^[5]

長年にわたり、情報システムの構築に関するスキルと関心は飛躍的に高まってきました。しかし、システム構築の従来のアプローチは、ほとんどの場合、「ユーザービュー」と「コンピュータービュー」という 2 つの異なるビューからデータを定義することにのみ焦点を当ててきました。「外部スキーマ」と呼ばれるユーザービューでは、データの定義は、個人が特定の仕事をするのに役立つように設計されたレポートと画面のコンテキストで行われます。使用状況ビューからのデータに必要な構造は、ビジネス環境とユーザーの個々の好みによって変わります。「内部スキーマ」と呼ばれるコンピュータービューでは、データは保存と検索のためのファイル構造の観点から定義されます。コンピューター保存に必要なデータ構造は、採用されている特定のコンピューター技術と、データの効率的な処理の必要性によって異なります。^[6]

これら 2 つの従来のデータビューは、特定のビジネスニーズに対応するために、長年にわたってアプリケーションごとにアナリストによって定義されてきました (図 1 を参照)。通常、最初のアプリケーション用に定義された内部スキーマは、後続のアプリケーションでは簡単に使用できないため、同じデータの定義が冗長になり、一貫性がなくなることがよくあります。初期の情報システムでは、データは物理レコードのレイアウトによって定義され、順次処理されていました。しかし、柔軟性の必要性から、論理的に接続されたデータにランダムにアクセスできるデータベース管理システム(DBMS) が導入されました。DBMS 内の論理データ構造は、通常、階層、ネットワーク、または関係として定義されます。DBMS によってデータの共有性が大幅に向上しましたが、DBMS のみを使用しても、データの一貫した定義が保証されるわけではありません。さらに、ほとんどの大企業は、多くの場合異なる DBMS によって制御される複数のデータベースを開発する必要があり、依然として冗長性と一貫性の問題があります。^[6]

この問題を認識した ANSI/X3/SPARC データベース管理システム研究グループは、理想的なデータ管理環境ではデータの第 3 の視点が必要であるという結論に至りました。この視点は「概念スキーマ」と呼ばれ、企業内のデータの単一の統合定義であり、データの単一のアプリケーションに偏りがなく、データが物理的に保存またはアクセスされる方法に依存しません (図 2 を参照)。この概念スキーマの主な目的は、データの整合性を統合、共有、管理するために使用できる、データの意味と相互関係の一貫した定義を提供することです。^[6]

歴史

概念モデル、外部モデル、内部または物理モデルからなる 3 スキーマモデルの概念は、 1975 年にCharles Bachmanが指揮するANSI/X3/SPARC標準計画および要件委員会によって初めて導入されました。ANSI/X3/SPARC レポートでは、DBMS は 2 つのスキーマ構成を持つと特徴付けられました。つまり、DBMS は、DBMS から見たデータの構造を表す内部スキーマと、エンドユーザーから見たデータのさまざまな構造を表す外部スキーマを使用します。レポートでは、3 番目のスキーマ (概念) の概念が導入されました。概念スキーマは、企業全体から見たデータの基本的な構造を表します。^[2]

ANSI/SPARC レポートは、相互運用可能なコンピュータシステムの基礎となることを意図していました。すべてのデータベースベンダーが 3 つのスキーマの用語を採用しましたが、互換性のない方法で実装しました。その後 20 年間、さまざまなグループが概念スキーマとデータベースおよびプログラミング言語へのマッピングの標準を定義しようとしました。残念ながら、ベンダーのいずれも、競合他社の形式と互換性を持たせる強い動機を持っていませんでした。いくつかのレポートが作成されましたが、標準はありませんでした。^[4]

データ管理の実践とグラフィカル技術が進化するにつれて、「スキーマ」という用語は「モデル」という用語に取って代わられました。概念モデルは、エンドユーザーとデータベース管理者の間で交渉されるデータのビューを表し、データを保持する上で重要なエンティティ、データの意味、およびデータ間の関係をカバーします。^[2]

さらなる発展として、3スキーマ概念に基づくIDEF1X情報モデリング方法論があります^[要出典]。もう 1 つは、1987 年に John Zachman によって提案され、それ以来エンタープライズアーキテクチャの分野で開発されてきたZachman フレームワークです。このフレームワークでは、3 スキーマモデルが 6 つの視点のレイヤーに進化しました。他のエンタープライズアーキテクチャフレームワークでは、何らかのビューモデルが組み込まれています。

参照

参考文献

この記事には、国立標準技術研究所のパブリックドメイン資料が組み込まれています。

^ Matthew West および Julian Fowler (1999)。高品質データモデル。欧州プロセス産業 STEP 技術連絡事務局 (EPISTLE)。
^ abc 「ストラップセクション2アプローチ」。2008年9月30日閲覧。
^ ルーミス、メアリーES (1987). データベースブック. マクミラン. p. 26. ISBN 9780023717604。
^ ab Sowa, John F. (2004). Ramadas, J.; Chunawala, S. (編). 「知識スープの課題」.科学、技術、数学教育の研究動向. Homi Bhabha Centre、ムンバイ。
^ Ariav, Gad; Clifford, James (1986).データベースシステムの新しい方向性: 論文の改訂版。ニューヨーク大学経営大学院。情報システム研究センター。
^ abcde 「Integration Definition for Information Modeling (IDEFIX)」。1993年12月21日。2013年12月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。

外部リンク

Walden 3d Inc. による情報デザインプレゼンテーション
米国国立気象局水文開発局のアプリケーションの例。

[MW99-1] Matthew West および Julian Fowler (1999)。高品質データモデル。欧州プロセス産業 STEP 技術連絡事務局 (EPISTLE)。

[STRAP08-2] 「ストラップセクション2アプローチ」。2008年9月30日閲覧。

[3] ルーミス、メアリーES (1987). データベースブック. マクミラン. p. 26. ISBN 9780023717604。

[JFS04-4] Sowa, John F. (2004). Ramadas, J.; Chunawala, S. (編). 「知識スープの課題」.科学、技術、数学教育の研究動向. Homi Bhabha Centre、ムンバイ。

[5] Ariav, Gad; Clifford, James (1986).データベースシステムの新しい方向性: 論文の改訂版。ニューヨーク大学経営大学院。情報システム研究センター。

[ITL93-6] 「Integration Definition for Information Modeling (IDEFIX)」。1993年12月21日。2013年12月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。