теорияIDEF_DFD. Методологии проектирования информационных систем. Сущность структурного подхода к моделированию систем
 Скачать 2.11 Mb.
|
МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.Сущность структурного подхода к моделированию системСистема разбивается на функциональные подсистемы, которые, в свою очередь, делятся на подфункции, подфункции – на задачи и т.д. до конкретных процедур Система Функция 1 Функция 2 … Функция n Подфункция 2 … … Задача 2 … Подфункция 1 … Задача 1 … … Задача n … … Подфункция n … Ключевые понятия структурного анализаСтруктурным анализом принято называть метод исследования системы, которое начинается с ее общего обзора, а затем детализируется, приобретая иерархическую структуру с все большим числом уровней. Функция – совокупность операций, сгруппированных по определенному признаку. Бизнес-процесс — связанная совокупность функций, в ходе выполнения которой потребляются определенные ресурсы и создается продукт (предмет, услуга, научное открытие, идея), представляющая ценность для потребителя. Подпроцесс – это бизнес-процесс, являющийся структурным элементом некоторого бизнес-процесса и представляющий ценность для потребителя. Бизнес-модель – структурированное графическое описание сети процессов и операций, связанных с данными, документами, организационными единицами и прочими объектами, отражающими существующую или предполагаемую деятельность предприятия. Базовые принципы структурного подходапринцип "разделяй и властвуй" – принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения; принцип иерархического упорядочивания – принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне. Основные принципы структурного подходаПринцип абстрагирования – выделение существенных с некоторых позиций аспектов системы и отвлечении от несущественных с целью представления проблемы в простом общем виде. Принцип формализации –необходимость строгого методического подхода к решению проблемы. Принцип упрятывания –упрятывание несущественной на конкретном этапе информации: каждая часть "знает" только необходимую ей информацию. Принцип концептуальной общности –следование единой философии на всех этапах ЖЦ информационных систем (структурный анализ – структурное проектирование – структурное программирование – структурное тестирование). Принцип полноты –контроль на присутствие лишних элементов. Принцип непротиворечивости –обоснованность и согласованность элементов. Принцип логической независимости – заключается в концентрации внимания на логическом проектировании для обеспечения независимости от физического проектирования. Принцип независимости данных –модели данных должны быть проанализированы и спроектированы независимо от процессов их логической обработки, а также от их физической структуры и распределения. Принцип структурирования данных –данные должны быть структурированы и иерархически организованы. Принцип доступа конечного пользователя –пользователь должен иметь средства доступа к базе данных, которые он может использовать непосредственно (без программирования). Структурный подход к проектированию ИСSADT (Structured Analysis and Design Technique - Технология структурного анализа и проектирования) - одна из самых известных и широко используемых систем проектирования. Создатель методологии SADT – Дуглас Росс. На ее основе разработана известная методология IDEF0 (Icam DEFinition), которая является основной частью программы “Интеграция компьютерных и промышленных технологий”, проводимой по инициативе ВВС США. Основные положения методологии SADTграфическое изображение блоков и дуг SADT-диаграммы отображает функцию в виде блока, а входы и выходы представляются дугами, соответственно входящими в блок и выходящими из него. Взаимодействие блоков друг с другом описываются с помощью дуг, выражающих "ограничения", которые определяют, когда и каким образом функции выполняются и управляются; выполнение правил SADT требует строгости и точности, не накладывая в то же время сильных ограничений на действия аналитика. Правила SADT: ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (как правило 3-6 блоков); связь диаграмм осуществляется при помощи нумерации блоков; метки и наименования должны быть уникальными, т.е. не допускается повторение имен; входы и управления должна разделяться. IDEF0 - методология функционального моделирования. Система отображается в виде набора взаимосвязанных функциональных блоков. Ниже приведен пример диаграммы. IDEF1 – методология моделирования информационных потоков внутри системы, позволяющая отображать и анализировать их структуру и взаимосвязи; IDEF1X (IDEF1 еХtended) – методология построения реляционных структур. IDEF1X относится к типу методологий “Сущность-взаимосвязь” (ER – Entity-Relationship) и используется для моделирования реляционных баз данных в системе. Ниже приведен пример диаграммы.; Стандарт IDEF1/IDEF1X Центральным понятием IDEF1 является понятие «сущность». Каждая сущность имеет своё имя и атрибуты. Под связями в IDEF1 понимаются ссылки, соединения и ассоциации между сущностями. IDEF2 - Simulation Model Design — методология динамического моделирования развития систем. В связи с весьма серьёзными сложностями анализа динамических систем от этого стандарта практически отказались, и его развитие приостановилось на самом начальном этапе. В настоящее время присутствуют алгоритмы и их компьютерные реализации, позволяющие превращать набор статических диаграмм IDEF0 в динамические модели, построенные на базе «раскрашенных сетей Петри» (CPN — Color Petri Nets); IDEF3 - Process Description Capture (Документирование технологических процессов) — методология документирования процессов, происходящих в системе (например, на предприятии), описывает сценарий и последовательность операций для каждого процесса. IDEF3 имеет прямую взаимосвязь с методологией IDEF0 — каждая функция (функциональный блок) может быть представлена в виде отдельного процесса средствами IDEF3; Два типа диаграмм в IDEF3 Диаграммы описания последовательности этапов процесса (Process Flow Description Diagrams, PFDD). Диаграммы состояний объекта и его трансформаций в процессе (Object State Transition Network, OSTN) IDEF4 - Object-Oriented Design — методология построения объектно-ориентированных систем, позволяет отображать структуру объектов и заложенные принципы их взаимодействия и тем самым анализировать и оптимизировать сложные объектно-ориентированные системы. Ниже пример диаграммы метода «Громче».; IDEF5 - Ontology Description Capture — Стандарт онтологического исследования сложных систем. С помощью методологии IDEF5 онтология системы может быть описана при помощи определённого словаря терминов и правил, на основании которых могут быть сформированы достоверные утверждения о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени. На основе этих утверждений формируются выводы о дальнейшем развитии системы и производится её оптимизация; IDEF6 - Design Rationale Capture — Обоснование проектных действий. Назначение IDEF6 состоит в облегчении получения «знаний о способе» моделирования, их представления и использования при разработке систем управления предприятиями. Под «знаниями о способе» понимаются причины, обстоятельства, скрытые мотивы, которые обуславливают выбранные методы моделирования. Проще говоря, «знания о способе» интерпретируются как ответ на вопрос: «Почему модель получилась такой, какой получилась?» Большинство методов моделирования фокусируются на собственно получаемых моделях, а не на процессе их создания. Метод IDEF6 акцентирует внимание именно на процессе создания модели; IDEF7 - Information System Auditing — Аудит информационных систем. Этот метод определён как востребованный, однако так и не был полностью разработан; IDEF8 - User Interface Modeling — Метод разработки интерфейсов взаимодействия оператора и системы (пользовательских интерфейсов). Современные среды разработки пользовательских интерфейсов в большей степени создают внешний вид интерфейса. IDEF8 фокусирует внимание разработчиков интерфейса на программировании желаемого взаимного поведения интерфейса и пользователя на трёх уровнях: выполняемой операции (что это за операция); сценарии взаимодействия, определяемом специфической ролью пользователя (по какому сценарию она должна выполняться тем или иным пользователем); и, наконец, на деталях интерфейса (какие элементы управления, предлагает интерфейс для выполнения операции); IDEF9 - Scenario-Driven IS Design (Business Constraint Discovery method) — Метод исследования бизнес-ограничений был разработан для облегчения обнаружения и анализа ограничений в условиях, в которых действует предприятие. Обычно при построении моделей уделяется недостаточное внимание описанию ограничений, оказывающих влияние на протекание процессов на предприятии. Знания об основных ограничениях и характере их влияния, закладываемые в модели, в лучшем случае остаются неполными, несогласованными, распределёнными нерационально, но часто их вовсе нет. Это не обязательно приводит к тому, что построенные модели нежизнеспособны, просто их реализация столкнётся с непредвиденными трудностями, в результате чего их потенциал будет не реализован. Тем не менее, в случаях, когда речь идёт именно о совершенствовании структур или адаптации к предсказываемым изменениям, знания о существующих ограничениях имеют критическое значение; IDEF9 IDEF10 — Implementation Architecture Modeling — Моделирование архитектуры выполнения; IDEF11 — Information Artifact Modeling; IDEF12— Organization Modeling — Организационное моделирование; IDEF13 — Three Schema Mapping Design — Трёхсхемное проектирование преобразования данных. Эти методы определены как востребованные, однако так и не были полностью разработаны. IDEF14 — Network Design — Метод проектирования компьютерных сетей, основанный на анализе требований специфических сетевых компонентов существующих конфигураций сетей. Также он обеспечивает поддержку решений, связанных с рациональным управлением материальными ресурсами, что позволяет достичь существенной экономии. |