технология проектирования ИС. Реферат на тему _Технологии проектирования ИС_. Лекция Технологии проектирования ис 1 Основные определения
 Скачать 0.49 Mb.
|
|
Лекция 2. Технологии проектирования ИС 2.1 Основные определения Современные информационные технологии предоставляют широкий набор способов реализации ИС. выбор которых осуществляется на основе требований со стороны предполагаемых пользователей, которые, как правило, изменяются в процессе разработки. Под проектом будем понимать про ектно-конструкторскую и технологическую документацию, в которой представлено описание проектных решений по созданию и эксплуатации ИС в конкретной программно-технической среде. Под проектированием ИС понимается процесс преобразования исходной информации об объекте, методах и опыте проектирования объектов аналогичного назначения в соответствии с ГОСТом в проект ИС. С этой точки зрения проектирование ИС сводится к последовательной формализации проектных решений на различных стадиях жизненного цикла ИС: планирования и анализа требований, технического и рабочего проектирования, внедрения и эксплуатации. Объектами проектирования ИС являются отдельные элементы или комплексы функциональных и обеспечивающих частей. Так. функциональными элементами в соответствии с традиционной декомпозицией выступают задачи, комплексы задач и функции управления. В составе обеспечивающей части ИС объектами проектирования служат элементы и комплексы информационного, программного, технического и других видов обеспечения системы. В качестве субъекта проектирования И С выступают коллективы специалистов, которые осуществляют проектную деятельность, как правило, в составе специализизированной (проектной) организации, и организация - заказчик, для которой необходимо разработать ИС. Масштабы разрабатываемых систем определяют состав и количество участников процесса проектирования. При большом объеме и жестких сроках выполнения проектных работ в разработке системы может принимать участие несколько проектных коллективов (орга- низаций - разработчиков). В этом случае выделяется головная организация, которая координирует деятельность всех организаций-соисполнителей. Форма участия соисполнителей в разработке проекта системы может быть различной. Наиболее распространенной является форма, при которой каждый соисполнитель выполняет проектные работы от начала до конца для какой-либо части разрабатываемой системы. Обычно это бывает функциональная подсистема или взаимосвязанный комплекс задач управления. Реже встречается форма, при которой некоторые соисполнители выполняют работы на отдельных этапах процесса проектирования. Возможен вариант, при котором функ- ции заказчика и разработчика совмещаются, т. е. АИС проектируется собственными силами. Осуществление проектирования ИС предполагает использование проектировщиками определенной технологии проектирования, соответствующей масштабу и особенностям разрабатываемого проекта. Технология проектирования ИС — это совокупность методологии и средств проектирования ИС. а также методов и средств его организации (управление процессом создания и модернизации проекта ИС). В основе технологии проектирования лежит технологический процесс, который определяет действия, их последовательность, требуемые состав исполнителей, средства и ресурсы. Технологический процесс проектирования ИС в целом делится на совокупность последовательно-параллельных, связанных и соподчиненных цепочек действий, каждое из которых может иметь свой предмет. Действия, которые выполняются при проектировании ИС. Могут быть определены как неделимые технологические операции или как подпроцессы технологических операций. Все действия делятся на собственно проектировочные, которые формируют или модифицируют результаты проектирования, и оценочные действия, которые вырабатывают по установленным критериям оценку результатов проектирования. Таким образом, технология проектирования задается регламентированной последовательностью технологических операций, выполняемых на основе того или иного метода, в результате чего становится ясным, не только что должно быть сделано для создания проекта, но и как, кем и в какой последовательности. Предметом любой выбираемой технологии проектирования должно служить отражение взаимосвязанных процессов проектирования на всех стадиях жизненного цикла ИС. К основным требованиям, предъявляемым к выбираемой технологии проектирования, относятся следующие: • созданный проект должен отвечать требованиям заказчика; • максимальное отражение всех этапов жизненного цикла проекта; • обеспечение минимальных трудовых и стоимостных затрат на проектирование и сопровождение проекта; • технология должна быть основой связи между проектированием и сопровождением проекта; • рост производительности труда проектировщика; • надежность процесса проектирования и эксплуатации проекта; • простое ведение проектной документации. Основу технологии проектирования ИС составляет методология, которая определяет сущность, основные отличительные технологические особенности. Методология проектирования предполагает наличие некоторой концепции, принци пов проектирования, реализуемых набором методов, которые, в свою очередь, должны поддерживаться некоторыми средствами. Организация проектирования предполагает определение методов взаимодействия проектировщиков между собой и с заказчиком в процессе создания проекта ИС. которые могут также поддерживаться набором специфических средств. 2.2 Классификация методов проектирования систем Методы проектирования ИС можно классифицировать по степени использования средств автоматизации, типовых проектных решений, адаптивности к предполагаемым изменениям. Так. по степени автоматизации методы проектирования разделяются на: ручное, при котором проектирование компонентов ИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств, а программирование — на алгоритмических языках; компьютерное, при котором производится генерация или конфигурирование (настройка) проектных решений на основе использования специальных инструментальных программных средств. По степени использования типовых проектных решений различают следующие методы проектирования: оригинальное (индивидуальное), когда проектные решения разрабатываются «с нуля» в соответствии с требованиями к АИС. Характеризуется тем. что все виды проектных работ ориентированы на создание индивидуальных для каждого объекта проектов, которые в максимальной степени отражают все его особенности; типовое, предполагающее конфигурирование ИС из готовых типовых проектных решений (программных модулей). Выполняется на основе опыта, полученного при разработке индивидуальных проектов. Типовые проекты, как обобщение опыта для некоторых групп организационно-экономических систем или видов работ, в каждом конкретном случае связаны со множеством специфических особенностей и различаются по степени охвата функций управления, выполняемым работам и разрабатываемой проектной документации. По степени адаптивности проектных решений выделяют методы: реконструкции, когда адаптация проектных решений выполняется путем переработки соответствующих компонентов (перепрограммирования программных модулей); параметризации, когда проектные решения настраиваются (генерируются) в соответствии с изменяемыми параметрами; реструктуризации модели, когда изменяется модель проблемной области, на основе которой автоматически заново генерируются проектные решения. Сочетание различных признаков классификации методов обусловливает характер используемых технологий проектирования ИС, среди которых выделяют два основных класса: каноническую и индустриальную технологии. Индустриальная технология проектирования, в свою очередь, разбивается на два подкласса: автоматизированное (использование CASE-технологий) и типовое (параметрически-ориентированное или модельно-ориентированное) проектирование. Использование индустриальных технологий не исключает использования в отдельных случаях канонических. Для конкретных видов технологий проектирования свойственно применение определенных средств разработки ИС, которые поддерживают выполнение как отдельных проектных работ, этапов, так и их совокупностей. Поэтому перед разработчиками ИС, как правило, стоит задача выбора средств проектирования, которые по своим характеристикам в наибольшей степени соответствуют требованиям конкретного предприятия. Таблица 2.1 Характеристики Kлaccoв технологий проектирования
Средства проектирования должны быть: • инвариантны к объекту проектирования (в своем классе); • охватывать в совокупности все этапы жизненного цикла ИС; • технически, программно и информационно совместимыми; • простыми в освоении и применении; • экономически целесообразными. Средства проектирования ИС можно разделить на два класса: без использования ЭВМ, с использованием ЭВМ. Средства проектирования без использования ЭВМ применяются на всех стадиях и этапах. Как правило, это средства организационно-методического обеспечения операций и в первую очередь различные стандарты, регламентирующие процесс проектирования систем. Сюда же относятся единая система классификации и кодирования информации, унифицированная система документации, модели описания и анализа потоков информации и т. п. Средства проектирования с использованием ЭВМ могут применяться как на отдельных, так и на всех стадиях и этапах процесса проектирования ИС и соответственно поддерживают разработку документов, разделов, проекта системы в целом. Все множество средств проектирования с использованием ЭВМ делят на четыре класса. 1. Операционные средства, которые поддерживают проектирование операций обработки информации. К данному подклассу средств относятся алгоритмические языки, библиотеки стандартных программ и классов объектов, макрогенераторы, генераторы программ типовых операций обработки данных и т. п.. а также средства расширения функций операционных систем (утилиты). В данный класс включаются также такие простейшие инструментальные средства проектирования, как средства для тестирования и отладки программ, поддержки процесса документирования проекта и т. п. Особенность последних программ заключается в том. что с их помощью повышается производительность труда проектировщиков, но не разрабатывается законченное проектное решение. Таким образом, средства данного подкласса поддерживают отдельные операции проектирования ИС и могут применяться независимо друг от друга. 2. Средства, поддерживающие проектирование отдельных компонентов. К данному подклассу относятся средства общесистемного назначения: • системы управления базами данных (СУБД); • методо-ориентированные пакеты прикладных программ (решение задач дискретного программирования, математической статистики и т. п.); • табличные процессоры; • статистические ППП; • оболочки экспертных систем; • графические редакторы; • текстовые редакторы; • интегрированные ППП (интерактивная среда с встроенными диалоговыми возможностями, позволяющая интегрировать, вышеперечисленные программные средства). Для перечисленных средств характерно их использование для. разработки технологических подсистем ИС: ввода информации, организации хранения и доступа к данным, вычислений, анализа и отображения данных, принятия решений. 3. Средства, поддерживающие проектирование разделов проекта. В этом подклассе выделяют функциональные средства проектирования. Функциональные средства направлены на разработку автоматизированных систем, реализующих функции, комплексы задач и задачи управления. Разнообразие предметных областей порождает многообразие средств данного подкласса, ориентированных на тип организационной системы (промышленная, непромышленная сферы), уровень управления (например, предприятие, цех. отдел, участок, рабочее место), функцию управления (планирование, учет и т.п.). К функциональным средствам проектирования систем обработки информации относятся типовые проектные решения, функциональные пакеты прикладных программ, типовые проекты 4. Средства, поддерживающие разработку на стадиях и этапах процесса проекти- рования. К данному классу относятся средства автоматизации проектирования ИС (CASE-средства). Современные CASE-средства. в свою очередь, классифицируются в основном по двум признакам: 1) по охватываемым этапам процесса разработки ИС; 2) по степени интегрированности: • отдельные локальные средства (tools); • набор неинтегрированных средств, охватывающих большинство этапов разработки ИС (toolkit); • полностью интегрированные средства, связанные общей базой проектных данных — репозиторием (workbench). Лекция 3. СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Когда организация изменяет свою ИС, в ее разработке, внедрении и использовании приходится участвовать специалистам различного профиля. В этом разделе обсуждается: какие этапы проходит ИС в своем становлении, что должно быть сделано на каждом этапе? 3.1. Жизненный цикл разработки ИС Одним из базовых понятий методологии проектирования ИС является понятие жизненного цикла разработки информационных систем (ЖЦ ИС). ЖЦ ИС - это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости ее создания и заканчивается в момент ее полного изъятия из эксплуатации. Основным нормативным документом, регламентирующим ЖЦ ПО. является международный стандарт ISO/TEC 12207 (ISO - International Organization of Standardization - Международная организация по стандартизации. IEC - International Electrotechnical Commission - Международная комиссия по электротехнике). Он определяет структуру ЖЦ, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ИС. Структура ЖЦ ПО по стандарту ISO/TEC 12207 базируется на трех группах процессов: • основных процессах ЖЦ ИС (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение); • вспомогательных процессах, обеспечивающих выполнение основных процессов (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем); • организационных процессах (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого ЖЦ. обучение). Разработка включает в себя все работы по созданию ИС и его компонентов в соответствии с заданными требованиями, включая оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовку материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества программных продуктов, материалов, необходимых для организации обучения персонала и т.д. Разработка ИС включает в себя, как правило, анализ, проектирование и реализацию (программирование). Эксплуатация включает в себя работы по внедрению компонентов ИС в эксплуатацию, в том числе конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей, обеспечение эксплуатационной документацией, проведение обучения персонала, и т.д. и непосредственно эксплуатацию, в том числе локализацию проблем и устранение причин их возникновения, модификацию ИС в рамках установленного регламента, подготовку предложений по совер-шенствованию, развитию и модернизации системы. Управление проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Техническое и организационное обеспечение проекта включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний ИС. обучение персонала и т.п. Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и тестирования ИС. Верификация - это процесс определения того, отвечает ли текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, требованиям этого этапа. Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями. Проверка частично совпадает с тестированием, которое связано с идентификацией различий между действительными и ожидаемыми результатами и оценкой соответствия характеристик ПО (программного обеспечения) исходным требованиям. В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом. Управление конфигурацией является одним из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла ИС. прежде всего процессы разработки и сопровождения ИС. При создании проектов сложных ИС. состоящих из многих компонентов, каждый из которых может иметь разновидности или версии, возникает проблема учета их связей и функций, создания унифицированной структуры и обеспечения развития всей си- стемы. Управление конфигурацией позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ИС на всех стадиях ЖЦ. Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдушем этапе, и результатами. Результатами анализа в частности являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы. ЖЦ ИС носит итерационный характер: результаты очередного этапа часто вызывают изменения в проектных решениях, выработанных на более ранних этапах. Изменения в ИС могут колебаться от незначительных поправок до установки полностью новой системы. Независимо от масштабов изменений большинство компаний проходит через жизненный цикл разработки ИС. |