ТОАУ_2012. 1. Этапы развития систем управления
 Скачать 0.56 Mb.
|
7. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМКлассическое проектирование автоматизированных систем берет свое начало в 70-х годах прошлого столетия. А) Одно из первых направлений получило название «каскадной» схемы проектирования. Она широко использовалась при проектировании АСУ и включала следующие стадии проекта: - запуск, - обследование, - концепцию технического задания, - эскизный проект, - технический проект, - рабочий проект, - ввод в действие (внедрение). Основной особенностью данной методики является последовательная организация работ при разбиении структуры проектируемой системы на заранее определенный ряд подсистем: организационное, методическое, информационное, программное и аппаратное обеспечения. Основными недостатками «каскадной» схемы проектирования являются запаздывание получения конечных результатов и низкая эффективность. Б) В процессе совершенствования разработки автоматизированных систем появилась схема непрерывной разработки (рис. 13), использовавшаяся при реализации больших проектов фирмы IBM в 70—80-х годах XX в. Характерной особенностью данной методики стал непрерывный спиральный процесс разработки автоматизированных систем с планируемыми точками передачи в эксплуатацию новых версий и новых функциональных подсистем. Развитие схемы непрерывной разработки связано с совершенствованием циклических форм проектирования. Пример такого подхода — ускоренный метод проектирования, получивший название «быстрое прототипирование». В проектный цикл дополнительно были включены стадии разработки макета-прототипа и его опробования. Недостатками схемы непрерывной разработки я  вляются жесткость используемых моделей проектирования и закрытость создаваемых автоматизированных систем.Рис. 13. Схема непрерывной разработки Следствием недостатков классических методов проектирования стал переход к системному проектированию В) Системный подход оперирует рядом категориальных понятий Фундаментальным понятием системного подхода является понятие системы, при определении которой необходимо преследовать конкретную цель. Если целью является познание уже существующей системы, то вполне пригодным оказывается ее дескриптивное определение, которое заключается в следующем: система — это совокупность объектов, свойства которой определяются отношением между этими объектами. Объекты называют подсистемами или элементами системы. Каждый объект при самостоятельном исследовании может рассматриваться как система. Функции объекта определяются внутренним устройством объекта. Таким образом, дескриптивное определение системы играет познавательную роль для объяснения функций, реализуемых системой. Функции системы проявляются в процессе взаимодействия ее с внешней средой. При этом важно определить границу между внешней средой и создаваемой системой на основе конструктивного определения системы Для технических систем особое значение имеет конструктивный подход Любая техническая система создается под заранее известную цель. Цель такой системы обычно является субъективной, поскольку она предлагается разработчиком, но эта цель должна исходить из объективных потребностей общества Таким образом, можно считать, что цель формируется в процессе взаимодействия между явлениями окружающей действительности. При этом возникает ситуация, которая заставляет строить новую систему Ситуация может стать проблемной, если она не разрешается имеющимися средствами и приводит к необходимости создания новых недостающих средств. Все, что не вошло в состав системы, относят к окружающей среде. Очевидно, что окружающая среда включает в себя другие системы, которые реализуют свои цели функционирования. Входы и выходы системы связаны с внешней средой. На модельном уровне выделяют модель системы, модель внешней среды на входе системы, модель внешней среды на выходе системы и модели связей между системой и внешней средой на входе и выходе. Дескриптивный подход реализуется путем изучения функции либо структуры системы. В соответствии с этим в теории систем получили применение функциональный и структурный подходы. Учитывая, что структура отображает связи между элементами системы с учетом их взаимодействия в пространстве и во времени, можно утверждать, что структурный подход есть развитие дескриптивного подхода. Он служит для изучения (познавания) какой-то существующей системы. Функциональный подход отображает функции системы, реализуемые в соответствии с поставленной перед ней целью. Поэтому функциональный подход есть развитие конструктивного. Функции системы должны быть заданы при ее построении и должны реализовываться при функционировании системы. Структура системы описывается на концептуальном, логическом и физическом уровнях. Концептуальный уровень позволяет качественно определить основные подсистемы, элементы и связи между ними. На логическом уровне могут быть сформированы модели, описывающие структуру отдельных подсистем и взаимодействия между ними. Физический уровень означает реализацию структуры на известных программно-аппаратных средствах. Так как техническая система создается искусственно, цель ее функционирования заранее субъективно известна. Можно считать, что этой цели соответствуют определенный перечень функций и некоторая оптимальная структура системы. Такая структура получила название формальной. Под ней понимают совокупность функциональных элементов и отношений между ними, необходимых и достаточных для достижения системой заданной цели. Формальная структура есть некоторая идеальная, не имеющая физического наполнения. Эта структура реализуется различными средствами, поэтому формальной структуре может соответствовать ряд материальных как реальных наполнений формальной структуры. Внешняя среда, взаимодействуя с информационной технологией как с системой, может выступать как метасистема, ставя перед ней определенные задачи и формулируя цели. Внедрение информационных технологий в жизнь общества за конечный временной интервал будет иметь эффект, если будут типизированы системы, в которые внедряются информационные технологии, и определены типовые структуры информационной технологии. В зависимости от системы, в которую внедряются информационные технологии, возможно различное пространственное распределение пользователей и средств информационной технологии. Разным может быть и комплекс решаемых задач Характер и временной интервал реализации целей автоматизированного управления также зависят от того, в какой области оно используется, т е. в промышленности, научных исследованиях, проектировании, обучении и т. д. Весьма важно согласование структуры информационных технологий с организационной структурой той системы, в которой она используется |