АИС_Конспект. Учебное пособие по предмету основы построения автоматизированных информационных систем для специальности
 Скачать 1.88 Mb.
|
2.5. Использование CASE технологий при разработке информационных системАнализ и синтез современных информационных систем представляет собой сложный процесс. Разработчикам систем и системным аналитикам приходится сталкиваться с рядом проблем, обусловленным особенностями современных информационных систем. К таким особенностям и проблемам можно отнести следующие: информационные системы состоят из большого количества подсистем; каждая подсистема определенным образом связана с другими подсистемами, причем характер этих связей достаточно сложен; в процессе создания сложных систем могут отсутствовать аналоги и прототипы, в результате коллективу разработчиков приходится искать новые проектные решения; наличие в системе отдельных подсистем требует решения вопросов интеграции их в систему с помощью разработки определенных правил взаимодействия между подсистемами. Информационные системы функционируют на определенной «платформе». Под «платформой» понимают тип операционной системы и тип ЭВМ. В узком смысле тип ЭВМ определяется использованием в ее составе процессора с определенной системой команд. При разработке и развертывании системы нужно учитывать в ряде случает принцип кросс – платформенности, который позволяет эксплуатировать созданную систему на различных «платформах» без перекомпилирования ее программного обеспечения. При создании новой системы разработчик обычно стремится получить готовую систему в достаточно короткие сроки. В процессе разработки сложных систем обычно выполняется декомпозиция системы на отдельные подсистемы, каждую из которых разрабатывает отдельный коллектив разработчиков. Такой подход требует решения задач по координации действий между коллективом отдельных разработчиков. Передача системы заказчику должна сопровождаться определенной документацией, создание которой должен быть закончено вместе с разработкой системы. В процессе эксплуатации системы изготовитель оказывает услуги заказчику, связанные с поддержкой созданной системы. При этом решаются такие задачи как техническая поддержка системы, обучение персонала, модернизация системы, демонтаж. Каждый из этих этапов требует выпуска определенной документации и внесение изменений в программное обеспечение системы. Для автоматизации решения выделенных проблем и учета особенностей информационных систем в процессе из анализа и синтеза используют комплекс программно – технологических средств. Такое комплекс получил название CASE средств (Computer Aided Software Engineering). С учетом выше изложенного можно говорить об определенной технологии создания информационных систем и программного обеспечения для таких систем. В работе [6] приводится следующее определение CASE технологии: CASE – технология представляет собой методологию проектирования, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область системы, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения системы и разрабатывать программное обеспечение в соответствии с информационными потребностями пользователей. Отмечается, что для успешного внедрения CASE средств организация – разработчик должна обладать следующими особенностями: понимание ограниченности существующих возможностей и способность принять новую технологию; готовность к внедрению новых процессов и взаимоотношений между разработчиками и пользователями; четкое руководство и организованность по отношению к наиболее важным этапам и процессам внедрения. Технология CASE проектирования базируется на использовании следующих трех составляющих: методологии; нотации; инструментальных средств проектирования. Методология определяет правила проведения анализа либо синтеза информационных систем. Нотация определяет вид документов, используемых в CASE процессе, формы их представления. В основе нотации лежит определенный графический язык представления элементов, процессов, структуры системы и ее предметной области. С помощью этого языка составляют документы, содержание которых образуют диаграммы. Инструментальные средства это программные и аппаратные средства реализующую определенную методологию и нотацию. В общем виде в составе CASE средства можно выделить следующие подсистемы: административная подсистема; подсистема документирования проекта; графический редактор диаграмм; подсистема проверки диаграмм; сервисная подсистема; хранилище – репозиторий. Основу CASE средств образует репозиторий. Репозиторий представляет собой базу данных системы проектирования, в которой обычно хранится: список разработчиков с указанием прав доступа к различным частям проекта; созданные диаграммы в определенной нотации; описание данных; описание связей между данными системы; модули программного кода системы. Административная подсистема используется для решения следующих задач: управления правами доступа со стороны разработчиков к различным частям проекта; составления документации для описания исходных данных и требований к проекту; контроля за процессом создания системы. Подсистема документирования позволяет администраторам проекта получать оперативную информацию о процессе создания системы в виде отчетов. Графический редактор диаграмм и подсистема проверки диаграмм позволяет разработчикам системы с помощью ЭВМ создавать диаграммы в определенной нотации и выполнять их верификацию. Сервисная подсистема служит для обслуживания репозитория системы. Она предоставляет разработчикам такие функции как архивирование базы данных, восстановление ее содержания после сбоев. В работе [15] указывается, что современные CASE системы классифицируются по шести основным признакам. В таблице 2.2 представлены основные типы CASE систем. Таблица.2.2. Классификация CASE средств.
2.6. Методологии CASE проектированияСреди общих методологий можно вы делить две основные методики, такие как DATARUN и RAD [4]. 2.6.1. Методология DATARUNМетодология DATARUN основывается на стандарте жизненного цикла информационной системы ISO 12207. Методология рассматривает жизненный цикл системы как совокупность бизнес – процессов и моделей определенного типа. Элементы проектирования приведены в таблице 2.3. Таблица.2.3. Рабочие элементы методологии DATARUN.
Технологическая цепочка процесса проектирования по методологии DATARUN имеет вид, показанный на рисунке 2.5.  Рис.2.5. Технологический процесс DATARUN. Как видно из схемы технологического процесса он представляет собой замкнутую структуру. Входной информацией для процесса является модель бизнес требований для организации заказчика, а выходная информация – два типа моделей: модель представления интерфейса и модель процессов системы. В процессе проектирования системы строится два вида моделей модель информационной системы и модель организации, в которой планируется эксплуатировать систему. Создания системы по методологии DATARUN разбивается на определенный набор обобщенных шагов – этапов: формирования требований и планирование. Это действия по определению начальных оценок объема и стоимости проекта; концептуальное проектирование. Проводится детальный анализ первичных данных, уточняется концептуальная модель данных. Затем проектируется архитектура системы; стадия спецификации приложения. Предусматривает преобразование концептуальной модели данных в реляционную модель данных. Определяется структура приложения, необходимые интерфейсы; стадия разработки, интеграции и тестирования. Создается тестовая база данных. Разрабатывается контрольный набор данных; стадия внедрения. Развертывание разработанной базы данных и программного обеспечения, составляющих информационную систему; стадии сопровождения и развития. Это регистрация, диагностика и выявление ошибок в системе. Внесение изменение в базу данных и программное обеспечение. Выпуск новых версий информационной системы. 2.6.2. Методология RAD Дана методология, представляет собой «быструю» технологию создания программного обеспечения информационных систем (Rapid Application Development). Она ориентирована на спиральную модель жизненного цикла. Для технологии характерны следующие основные особенности: разработка выполняется небольшим коллективом программистом от двух до десяти человек; график работ предполагает их выполнение за короткий период времени, при этом известен алгоритм каждой работы; разработка программного обеспечения выполняется итерациями, разработчики предоставляют заказчику прототип системы, в который затем вносят изменения в соответствии с пожеланиями заказчика. Жизненный цикл информационной системы по методологии RAD состоит из следующих этапов: анализ и планирование требований к системе; проектирование системы; построение системы; внедрение системы. Этапы RAD процесса приведены в таблице 2.4. Таблица.2.4. Технологический процесс RAD.
К особенностям разработки систем по технологии RAD следует отнести следующие: разработка системы выполняется итерациями; не требуется полного завершения работ на каждом из этапов жизненного цикла; пользователи должны обязательно вовлекаться в процесс разработки системы. В работе [4] отмечается, что методология RAD не применима: для построения сложных расчетных программ, операционных систем; в случае если программное обеспечение системы не обладает ясной и четкой выраженной интерфейсной частью, которая наглядно определяет логику работы системы. Основной особенностью технологии RAD является создание готового прототипа системы на каждой итерации спирального жизненного цикла. Для реализации технологии создания прототипов используются инструментальные средства двух классов [15]: инструментальные средства разработки в среде определенной СУБД – класс Developer. интегрированные инструментальные средства быстрой разработки программного обеспечения класс Builder. 2.6.3. Графические нотации Нотация определяет графический язык, с помощью которого выполняется наглядное представление предметной области, информационной системы и процессов протекающих внутри системы. Современные графические нотации разделятся на два основных класса: нотации, используемые при объектно-ориентированном подходе анализа и синтеза информационных систем; нотации, используемые при функциональном и структурном подходе анализа и синтеза информационных систем. В рамках этих нотаций можно выделить следующие их подклассы, приведенные в таблице 2.5. Таблица.2.5. Нотации CASE технологий проектирования.
В настоящее время известно несколько промышленных стандартов, которые описывают определенный графический язык и правила построения соответствующих диаграмм. Общее наименование таких стандартов IDEF. Данные стандарты реализуют методологии семейства ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing), которые используются для моделирования и проектирования сложных систем. Методологии ICAM были разработаны ВВС США для автоматизации с помощью ЭВМ процессов разработки и производства военной продукции. IDEF стандарты позволяют эффективно обмениваться информацией в рамках методологии ICAM. Существуют различные варианты расшифровки аббревиатуры IDEF: ICAM DEFinition; Integrated DEFinition. Условные обозначения основных стандартов IDEF , используемых при разработке информационных систем, и их краткое описание приведены в таблице 2.6. Таблица.2.6. Промышленные стандарты.
Нотация и методология IDEF2 не получила широкого распространения. Нотация IDEF1 позже была расширена и переименована в IDEF1X. В США в 1993 году был разработан новый промышленный стандарт FIPS, в который вошли два стандарта IDEF0 и IDEF1X. Стандарт FIPS послужил основой для разработки CASE программы для ЭВМ BPWin компании Computer Associates. 2.7. Системные методологии анализа Системный подход позволяет выполнить анализ и синтез информационной системы с учетом различных ее аспектов. Системный подход в общем виде предусматривает рассмотрение систем как набор взаимосвязанных элементов. В составе систем выделяют отдельные подсистемы. В свою очередь системы могут образовывать большие надсистемы. Любая информационная система создаются для удовлетворения конечных потребностей потребителей. Информационные системы являются частью определенной организации, которая представляет собой большую надсистему. Такая надсистема состоит из следующих подсистем: организационной; производственной; функциональной; информационной. Организационная система представляет собой подразделения данной организации, связанные между собой определенной иерархией подчинения. Производственная система представляет собой материальные объекты такие персонал и оборудование, необходимые для преобразования исходных материалов в конечный продукт. Функциональные система определяет способы управления и обмена материалами и информацией в данной организации. Определят роли подразделений организации. Информационная подсистема определят способы обработки документов и данных в организации с помощью определенного типа программного обеспечения. В общем виде системный подход реализует структурный, функциональный и информационный анализ. В настоящее время можно выделить ряд методологий реализующих принцип системного подхода. 2.7.1. Методология ARIS Данная методология используется для проектирования интегрированных информационных систем. ARIS является одноименной аббревиатурой: Architecture of Integrated Information Systems. Методология предусматривает построение различных моделей информационных систем. В общем виде выделяются четыре типа моделей. Данные модели приведены в таблице 2.7. Таблица.2.7. Базовые модели ARIS
2.7.2. Методология BAAN Данная технология системного анализа является разработкой одноименной компании занимающейся созданием информационных систем. Методология предусматривает использование шести моделей для системного анализа, которые перечислены в таблице 2.8. Таблица 2.8. Модели BAAN.
Процесс анализа по методологии BAAN выполнятся поэтапно от первой модели до модели «Сущность – связь» которая находит свое отражение в физической реализации базы данных информационной системы. Каждая модель представляет собой диаграмму. 2.7.3. Методология Oracle Данная технология системного анализа была разработана, так же как и предыдущая, одноименной компанией специализирующейся на создании информационных систем. Методология Oracle предусматривает использование моделей, краткая характеристика которым дается в таблице 2.9. Таблица 2.9. Модели Oracle.
Отличительной особенностью данной методология использование диаграмм «дорожек» (Swimmer lines) для описания бизнес процессов и траектории движения материальных объектов, которые они обслуживают (см. рисунок 2.6).  Рис.2.6. Бизнес-процессы ORACLE. 2.7.4. Методология Betec (©) Методика системного анализа Betec (©) является российской разработкой, которая была создана на основе методологий ARIS, BAAN, Oracle и опыта накопленного различными компаниями при анализе и синтезе экономических и информационных систем. В основе технологии системного анализа по данной методике лежит комплексный подход к деятельности компании, для которой создается информационная система. Для выполнения анализа предлагается использовать семейство различных моделей. Всего предлагается шесть таких моделей: «Стратегия», «Бизнес-процессы», «Оргструктура», «Финансы», «Персонал», «Маркетинг». Для процесса анализа и синтеза информационных систем используются модели «Бизнес-процессы» и «Оргструктура». В данное семейство входит девять моделей, которые кратко описаны в таблице 2.10. Таблица.2.10. Модели Betec (©).
|