ГОСЫ. ГОСы. 76. каскадная модель жизненного цикла ис (основные этапы разработки по каскадной модели. Достоинства и недостатки каскадной модели)
 Скачать 5.37 Mb.
|
|
76. КАСКАДНАЯ МОДЕЛЬ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИС (ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ПО КАСКАДНОЙ МОДЕЛИ. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ КАСКАДНОЙ МОДЕЛИ) Каскадная модель предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе.  На первом этапе проводится исследование проблемы, которая должна быть решена, четко формулируются все требования заказчика. Результатом является техническое задание (разработка требований). На втором этапе разрабатывают проектные решения, удовлетворяющие всем требованиями из ТЗ. Результатом является комплект проектной документации, содержащей необходимые данные для реализации проекта. Третий этап — разработка программного обеспечения (кодирование) в соответствии с проектными решениями из предыдущего этапа. Результатом является готовый программный продукт. На четвертом этапе проводится проверка (тестирования) полученного программного обеспечения на предмет соответствия требованиям из ТЗ. Результат – готовая к эксплуатации система. Последний этап — сдача готового проекта, ввод его в действие. Главная задача этого этапа — документально подтвердить, что все требования заказчика выполнены в полной мере. Результат – работающая ИС с полным комплектом сопроводительной документации, утвержденные заказчиком документы о принятии системы в эксплуатацию. Положительные стороны: на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности; выполняемые этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты. Недостатки: Основным недостатком является то, что постоянно возникает потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений. Это приводит к существенной задержке в получении результатов. 77. СПИРАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИС (ИТЕРАЦИИ. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ СПИРАЛЬНОЙ МОДЕЛЬ) Спиральная модель ЖЦ предложена для преодоления проблем каскадной модели. Каждый виток (итерация) спирали соответствует созданию работоспособного фрагмента или версии системы. Это позволяет уточнить требования, цели и характеристики проекта, определить качество разработки, спланировать работы следующего витка спирали.  Использование спиральной модели позволяет перейти на следующий этап выполнения проекта, не дожидаясь полного завершения текущего — недоделанную работу можно будет выполнить на следующей итерации. Главная задача каждой итерации — как можно быстрее создать работоспособный продукт. Преимущества: Упрощается внесение изменений в проект при изменении требований заказчика. При использовании спиральной модели отдельные элементы информационной системы интегрируются в единое целое постепенно. Уменьшение уровня рисков. Уровень рисков максимален в начале разработки проекта. По мере продвижения разработки уровень рисков снижается. Это связано с тем, что интеграция выполняется уже на первой итерации, и на начальных витках спирали выявляются многие аспекты проекта (пригодность используемых инструментальных средств и ПО, квалификация разработчиков). Реализует компонентный подход к программированию. Гораздо проще выявить общие части проекта, когда они уже частично разработаны, чем пытаться выделить их в самом начале проекта. Итерационный подход дает возможность совершенствовать процесс разработки — анализ, проводимый в конце каждой итерации, позволяет проводить оценку того, что должно быть изменено в организации разработки, и улучшить ее на следующей итерации. Основная проблема спирального цикла — определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов жизненного цикла. Иначе процесс разработки может превратиться в бесконечное совершенствование уже сделанного. 78. CASE-ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ. СОВРЕМЕННЫЕ CASE-СРЕДСТВА: ЛОКАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА; ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ CASE-СРЕДСТВА; СРЕДСТВА КОНФИГУРАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ; СРЕДСТВА ДОКУМЕНТИРОВАНИЯ; СРЕДСТВА ТЕСТИРОВАНИЯ; CASE средства – совокупность методов, средств и инструментов проектирования информационных систем, которые поддерживают ЖЦ создания программных продуктов. Локальные средства – средства, служащие для анализа информационной системы и разработки автоматизированных рабочих мест. К ним относится ERwin, BPwin. ERwin реализует проектирование схемы БД и реинжиниринг существующей БД. BPwin - средство функционального моделирования, реализующее методологию IDEF0. Объектно-ориентированные средства предназначены для автоматизированного проектирования и разработки ПО. Rational Rose предназначено для автоматизации этапов анализа и проектирования ПО, а также для генерации кодов на различных языках и выпуска проектной документации. Средства конфигурационного управления. Цель - обеспечить управляемость и контролируемость процессов разработки и сопровождения ПО. Для этого необходима точная и достоверная информация о состоянии ПО и его компонентах в каждый момент времени. PVCS - надстройка над офисной электронной почтой, предназначенная для обработки сообщений об ошибках в продукте, доставке их исполнителям. Средства документирования. Для создания документации в процессе создания ИС используются разнообразные средства формирования отчетов, а также компоненты издательских систем – SoDA (Rational Software) Средства тестирования. Под тестированием понимается процесс исполнения программы с целью обнаружения ошибок. Одно из наиболее развитых средств тестирования QA — это процесс, который предотвращает появление ошибок в конечном продукте и гарантирует, что компания выпустит по-настоящему качественное приложение. 79. ТЕХНОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ: ПОНЯТИЕ МОДЕЛИ, КЛАССИФИКАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ. Задачи, которые решает человек в своей образовательной и профессиональной деятельности, делятся на вычислительные и функциональные. Цель вычислительных задач – расчет параметров, характеристик. Функциональные задачи требуют решения при реализации функций управления, проектирования (управление деятельностью торгового предприятия, планирование выпуска продукции). Процесс решения задачи средствами моделирования:  Под реальным объектом подразумевается исследуемый объект (система, явление, процесс). Модель – это материальный или воображаемый объект, который в процессе познания замещает реальный объект, сохраняя при этом его существенные свойства. Модель повторяет не все свойства реального объекта, а только те, которые требуются для ее будущего применения. Моделирование – это процесс исследования реального объекта с помощью модели. Исходный объект называется при этом прототипом или оригиналом. Цель моделирования – это назначение будущей модели. Цель определяет те свойства объекта-оригинала, которые должны быть воспроизведены в модели. К построению модели прибегают в тех случаях, когда использование объекта-оригинала по каким-либо причинам затруднено или невозможно. Такими причинами могут быть: слишком большой (Солнечная система) или слишком маленький размер объекта (молекула или атом); моделируемый процесс протекает слишком быстро (сгорание топлива в двигателе внутреннего сгорания) или слишком медленно (процесс возникновения жизни на Земле); исследование объекта может оказаться опасным для окружающих (атомный взрыв); объект-оригинал может быть разрушен в процессе исследования (исследование прочностных характеристик конструкции самолета). Математическая модель относится к классификации по способу представления модели. Математические модели могут быть детерминированными и стохастическими. Детерминированные модели — это модели, в которых установлено взаимно-однозначное соответствие между переменными, описывающими объект или явления. Такой подход основан на знании механизма функционирования объектов. Часто моделируемый объект сложен, и расшифровка его механизма может оказаться очень трудоемкой и длинной во времени. В этом случае поступают следующим образом: на оригинале проводят эксперименты, обрабатывают полученные результаты и с помощью методов математической статистики и теории вероятности, устанавливают связи между переменными, описывающими объект. В этом случае получают стохастическую модель. В стохастической модели связь между переменными носит случайный характер. Воздействие огромного количества факторов, их сочетание приводит к случайному набору переменных, описывающих объект или явление. 80. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ. Имитационное моделирование – это метод исследования, заключающийся в имитации на ЭВМ процесса функционирования системы или отдельных ее частей и элементов. Сущность метода имитационного моделирования заключается в разработке таких алгоритмов и программ, которые имитируют поведение системы, ее свойства, что позволяет по исходным данным получить сведения о состояниях процесса в определенные моменты времени, дающие возможность оценить характеристики системы. Имитационная модель создается: для управления сложными бизнес-процессами, чтобы определить их характерные особенности; при проведении экспериментов над объектами в экстренных ситуациях, связанных с рисками, в случаях, когда натуральное моделирование нежелательно или невозможно. Примеры имитационных моделей: Управление процессом реализации инвестиционного проекта на различных этапах его ЖЦ с учетом возможных рисков; Прогнозирование финансовых результатов деятельности предприятия; Моделирование процессов логистики для определения стоимостных параметров; Анализ работы автотранспортных предприятий; Преимущества: Стоимость. Например, сокращение числа рабочих мест в организации может привести к снижению качества обслуживания и потере клиентов. Имитационное моделирование позволит спрогнозировать результаты каких-либо действий в компании. Повторяемость. Например, спрос на какую-либо продукцию. Организация может вложить слишком много средств в продукт, который затем никто не будет покупать. Имитационная модель может помочь избежать этого путём проведения огромного количества экспериментов с различными параметрами, чтобы выяснить, что сделать, чтобы избежать неблагоприятных моментов и принять верное решение. Наглядность. Она способна визуализировать процессы работы системы, схематично изобразить её структуру и преподнести в графическом виде результаты. Универсальность. В каждой ситуации модель имитирует, воссоздает реальную жизнь и даёт возможность осуществлять неограниченно много экспериментов без воздействия на реальные объекты. Недостатки: Не существует метода для доказательства того, что модель работает точно так же, как и реальная модель. Создание моделей может занять от часа до нескольких лет. Недостатком имитационного моделирования до сих пор является то, что нет определённых стандартов. Поэтому может получиться так, что если одну и ту же реальную модель воссоздают разные аналитики, то результатом могут оказаться абсолютно разные модели. 81. КЛАССИФИКАЦИЯ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Имитационные модели принято классифицировать по четырем наиболее распространенным признакам: типу используемой ЭВМ; способу взаимодействия с пользователем; способу управления системным временем (механизму системного времени); способу организации квазипараллелизма (схеме формализации моделируемой системы). По типу используемой ЭВМ различают аналоговые, цифровые и гибридные имитационные модели. По способу взаимодействия с пользователем имитационные модели могут быть автоматическими (не требующими вмешательства исследователя после определения режима моделирования и задания исходных данных) и интерактивными (предусматривающими диалог с пользователем в соответствии со сценарием моделирования). Различают два механизма системного времени: задание времени с помощью постоянных временных интервалов (шагов); задание времени с помощью переменных временных интервалов (моделирование по особым состояниям). При реализации первого механизма системное время сдвигается на один и тот же интервал (шаг моделирования) независимо от того, какие события должны наступать в системе. При этом наступление всех событий, имевших место на очередном шаге, относят к его окончанию. При моделировании по особым состояниям системное время каждый раз изменяется на величину, соответствующую интервалу времени до планируемого момента наступления следующего события, т.е. события обрабатываются поочередно - каждое «в свое время». Если в реальной системе какие-либо события наступают одновременно, это фиксируется в модели. Для реализации этого механизма требуется специальная процедура, в которой отслеживаются времена наступления всех событий и из них выделяется ближайшее по времени. Такую процедуру называют календарем событий. Важнейшим классификационным признаком имитационных моделей является схема формализации моделируемой системы (способ организации квазипараллелизма). Наибольшее распространение получили пять способов: просмотр активностей; составление расписания событий; управление обслуживанием транзактов; управление агрегатами; синхронизация процессов. Для задания свойств объектов используются атрибуты (параметры). Совокупность объектов с одним и тем же набором атрибутов называют классом объектов. Все объекты делят на активные (представляющие в модели те объекты реальной системы, которые способны функционировать самостоятельно и выполнять некоторые действия над другими объектами) и пассивные (представляющие реальные объекты, самостоятельно в рамках данной модели не функционирующие). Работа (активность) представляется в модели набором операторов, выполняемых в течение некоторого времени и приводящих к изменению состояний объектов системы. В рамках конкретной модели любая работа рассматривается как единый дискретный шаг. Каждая работа характеризуется временем выполнения и потребляемыми ресурсами. Событие представляет собой мгновенное изменение состояния некоторого объекта системы (т.е. изменение значений его атрибутов). Окончание любой активности в системе является событием, так как приводит к изменению состояния объекта (объектов), а также может служить инициатором другой работы в системе. Под процессом понимают логически связанный набор активностей, относящихся к одному объекту. Процессы, включающие одни и те же типы работ и событий, относят к одному классу. Таким образом, моделируемую систему можно представить соответствующим числом классов процессов. Между двумя последовательными фазами (работами) некоторого процесса может иметь место любое число фаз других процессов, а их чередование в модели и выражает суть квазипараллелизма. 82. СТРУКТУРА ТИПОВОЙ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ С КАЛЕНДАРЕМ СОБЫТИЙ Для обеспечения имитации наступления параллельных событий в реальной системе вводят глобальную переменную, которую называют модельным (системным) временем. С помощью этой переменной организуется синхронизация наступления всех событий в модели. Принцип такой организации моделирования называется принципом квазипараллелизма. При реализации имитационных моделей используют три представления времени: • реальное время системы; • модельное (системное) время; • машинное время имитации. Структура типовой имитационной модели с календарем событий:  Имитационная модель состоит из трех частей: управляющей; функциональной, состоящей из функциональных модулей (ФМ); информационной, включающей БД. Управляющая часть содержит: блок управления моделированием; блок диалога; блок обработки результатов моделирования; календарь событий. Блок управления предназначен для реализации принятого плана имитационного эксперимента. В соответствии с назначением в его состав включают управляющий модуль (УМ), определяющий основные временные установки — моменты начала, остановки, продолжения, окончания моделирования, а также моменты изменения режимов моделирования, и модуль реализации плана эксперимента, устанавливающий для каждого прогона модели необходимые значения (уровни) управляемых факторов. Блок диалога предназначен для обеспечения комфортной работы пользователя с интерактивной моделью. В блоке обработки результатов моделирования осуществляется обмен информацией с базой данных и реализуются процедуры расчета показателя эффективности. Если отсутствует блок диалога, на блок обработки возлагаются функции выдачи результатов моделирования на внешние устройства. Календарь событий предназначен для управления процессом появления событий в системе с целью обеспечения необходимой причинно-следственной связи между ними. Календарем событий решаются задачи: ранжирование по времени плановых событий, т.е. составление упорядоченной временной последовательности плановых событий с учетом вида возможного события и модуля, в котором оно может наступить; вызов необходимых функциональных модулей в моменты наступления соответствующих событий; получение информационных выходных сигналов от всех функциональных модулей, их хранение и передача в нужные моменты времени адресатам в соответствии с оператором сопряжения модели Функциональная часть имитационной модели состоит из функциональных модулей, являющихся основными ее элементами. В ФМ описываются и реализуются все процессы в моделируемой системе. Обычно один ФМ описывает либо отдельный процесс в системе, либо ее отдельный элемент (подсистему) — в зависимости от выбранной схемы моделирования. В ФМ могут поступать пять видов входных сигналов: стартовый сигнал (сигнал о начале моделирования); сигнал о наступлении планового события; информационный сигнал; сигнал о прерывании моделирования; сигнал об окончании моделирования. Важнейшей задачей любого ФМ является планирование следующих событий, т.е. определение их видов и ожидаемых моментов наступления. База (базы) данных представляет собой совокупность специальным образом организованных (структурированных) данных о моделируемой системе (операции), а также программных средств работы с этими данными. Информация из БД выдается в другие части имитационной модели в автоматическом режиме. |