Стадії розробки інформаційних систем

Відмітна риса проектування інформаційних систем (ІС) - колективне проектування. У зв'язку з цим важливого значення набуває методологія, основною метою якої є зменшення циклічності і збільшення лінійності проектування.

Проектування можна розглядати як процес, який дає початок змінам в штучному середовищі. Таке визначення акцентує увагу на наслідки впровадження. Проектувальник повинен передбачити кінцевий результат здійснення свого проекту і визначати заходи, необхідні для досягнення цього результату. Важливою рисою сучасного проектування є посилення аспекту, що відображає зміни, які повинні відбутися в середовищі використання результатів проектування (виробництві, економіці, управлінні, освіті тощо). Основні принципи і закономірності проектування визначаються системотехнікою.

Системотехніка - напрямок в кібернетиці, що вивчає питання планування, проектування, конструювання та поведінки складних інформаційних систем, основу яких складають універсальні засоби перетворення інформації - електронні обчислювальні машини (ЕОМ).

Проектування можна уявити як цикл, кожна ітерація якого відрізняється більшою деталізацією і меншою спільністю (рис. 7.2.)

Основними властивостями процесу проектування є дивергенція, трансформація, конвергенція.

Дивергенція - розширення меж проектної ситуації з метою забезпечення ширшого простору пошуку рішення.

Трансформація - стадія створення принципів і концепцій (дослідження структури проблеми).

Конвергенція охоплює традиційне проектування (програмування, налагодження, опрацювання деталей).

З огляду на складність проектування ІС слід загострити увагу на труднощах цього процесу:

  • • припущення про кінцевий результат проектування доводиться робити ще до того, як досліджені засоби його досягнення;
  • • часто трапляється, що в ході дослідження подій в зворотному порядку (від кінцевого результату) виявляються непередбачені труднощі або відкриваються нові, більш сприятливі можливості;

процес проектування

Мал. 7.2. Процес проектування

• найцікавіша і найскладніша частина розробки - це якраз пошук рішення шляхом зміни формулювання завдання.

Основними особливостями вихідних даних для проектування ІС є наступні:

  • • велика кількість дій, які підлягають реалізації (багатофункціональність);
  • • значний обсяг і складність обмежень на взаємозв'язку проектованої системи з оточенням і труднощі їх формального опису;
  • • розподілений і асинхронний режим обробки даних;
  • • різноманіття використовуваних інформаційних об'єктів і їх

властивостей;

  • • нечіткість вимог, їх суб'єктивний характер;
  • • неповнота вимог, їх розширення в процесі проектування, необхідність врахування розвитку системи.

Перераховані особливості вихідних даних обгрунтовують необхідність розвитку такого напрямку в проектуванні інформаційних систем як функціональні специфікації (ФС).

Функціональні специфікації - це частина вихідних даних для проектування інформаційно-керуючої системи, яка визначає, що повинна зробити система і як вона повинна бути взаємопов'язана з оточенням. Розробка ФС тісно пов'язана з обґрунтуванням включення тих чи інших дій в функціональні вимоги, але не замінює його. Для математично певної дії досить включити його найменування з зазначенням типів вихідних даних. Однак при проектуванні ІС саме виявлення сутності виконуваного дії становить один з найважливіших елементів проектування.

Процес проектування ІС вимагає великих тимчасових, трудових і матеріальних витрат, а помилки при реалізації проекту призводять до значних економічних втрат. Тому важлива оцінка ризику проекту, при цьому розглядають характеристики трьох складових:

  • • замовника;
  • • виконавця;
  • • проекту.

Характеристики замовника, що впливають на оцінку ризику проекту:

  • • стабільність організаційної структури;
  • • задоволеність замовника організаційною структурою;
  • • рівень формалізації процесів обробки даних в існуючій технології;
  • • існуючий рівень автоматизації процесів збору та обробки даних;
  • • рівень підготовки кадрів в області автоматизованої технології обробки даних.

Характеристики виконавця, що впливають на оцінку ризику проекту:

  • • досвід розробки прикладного програмного забезпечення (ПО);
  • • досвід роботи з системним ПО;
  • • досвід роботи з технічними засобами;
  • • передбачувана зміна технічної та програмної середовища;
  • • наявність в групі фахівців в даній галузі.

Загальні показники проекту, що впливають на оцінку його ризику:

  • • рівень охоплення автоматизацією процесів обробки даних;
  • • наявність територіально рознесених підрозділів;
  • • обсяг оброблюваних даних;
  • • наявність прототипів;
  • • вимоги до часу відповіді;
  • • вимоги до достовірності даних;
  • • вимоги до надійності;
  • • вимоги до обслуговуючого персоналу;
  • • характер обробки даних (збір, пошук, уявлення, оптимізація).

Проектування інформаційних систем будемо розглядати в наступних трьох аспектах:

  • • стадії розробки;
  • • моделі подання;
  • • рівні деталізації.

Стадії розробки визначають в найбільш загальній формі склад дій з проектування ІС, їх послідовність і вимоги до складу та змісту проектної документації. Стадії розробки регламентуються ГОСТами і галузевими стандартами.

Моделі представлення визначають сукупність понять (видів елементів і відносин між ними), що залучаються для опису проектних рішень в рамках конкретної предметної області на певній стадії розробки, обраної методики проектування.

Рівні деталізації визначають ієрархічну декомпозицію компонентів проектованої системи. Вони можуть регламентуватися в рамках певної методики проектування.

Модель уявлення - це синтаксично і семантично певна засобами ядра сукупність конфігурацій, що дозволяє описувати, аналізувати і документувати задані аспекти проектованої системи на заданих стадіях розробки з різними рівнями деталізації її елементів.

Пропонується ввести п'ять основних моделей подання для проектування інформаційних систем:

  • • функціональна модель;
  • • модель даних;
  • • модель користувальницького інтерфейсу;
  • • структура програмних модулів;
  • • логіка.

Перші дві моделі представлення в якості основних використовують такі види елементів:

  • • дія;
  • • дане;
  • • систему;
  • • об'єкт;
  • • атрибут.

Функціональна модель орієнтована на опис систем, здатних виконувати дії над даними.

Модель даних орієнтована на опис структури інформаційних об'єктів, їх функціональних взаємозв'язків, необхідних для підтримки заданих дій.

Зазначені дві моделі взаємно доповнюють один одного, розробляються спільно і не вимагають залучення понять мов програмування високого рівня.

Модель призначеного для користувача інтерфейсу орієнтована на опис взаємодій користувачів з проектованої системою, складу форм представлення і команд управління завданнями.

Структура програмних модулів орієнтована на опис статичної структури програмою системи і спирається на поняття мов програмування високого рівня.

Логіка орієнтована на опис потоку управління (послідовності виконання) операторів програмної системи і дій користувачів.

Для представлення структури ІС може бути використана інформаційно-логічна модель, основу опису якої представляє граф, що відображає типізовані зв'язку між типізований компонентами. Кожен компонент представляється парою: <ім'я тіпаХімя компонента>

Кожна зв'язок представляється сукупністю елементів:

<Ім'я типу>

<Ім'я вихідного компонента>

<Ім'я виду відносини>

<Ім'я типу>

<Ім'я пов'язаного компонента>

Метаоб'екти - це базові компоненти для конструювання моделі предметної області.

Види елементів - це екземпляри конкретного метаоб'екта. Модель представлення конкретної предметної області є опис сукупності видів елементів і їх взаємозв'язків. Елемент - це екземпляр виду елемента.

Конкретні проектні дані представляються у вигляді сукупності елементів і їх різноманітних взаємозв'язків.

Використовується три види ланцюжків зв'язків:

<Метаоб'ект> <ім'я метаоб'екта> - опис структури метаоб'ектов;

<Ім'я метаоб'екта> <ім'я виду елемента> - опис структури видів елементів;

<Ім'я виду елемента> <ім'я елемента> - опис зв'язків елементів.

Важливим елементом проектування ІС є ядро моделей уявлення функціональних специфікацій, що спирається на наступні компоненти: конфігурацію і структуру.

Конфігурація визначається як граф, що представляє цікавить розробника аспект проектованої системи. Вершин цього графа ставляться у відповідність елементи різних видів системи. Дуг графа ставляться у відповідність цікавлять відносини між елементами.

З дугами і вершинами можуть бути пов'язані різноманітні кількісні заходи, що задаються відповідними функціями належності.

Структура - це сукупність конфігурацій. Таким чином, структура системи визначається через безліч обраних видів елементів, безліч елементів, безліч розглянутих видів відносин і безліч функцій приналежності, що характеризують кількісно зв'язку елементів.

Структура (лат. Structura) - міцна, відносно стійкий зв'язок (відношення) і взаємодія елементів, сторін, частин предмета, явища, процесу як цілого.

Ядро - це система понять, за допомогою якої можна визначати, що цікавлять розробника конфігурації і структури проектованої системи. Основними поняттями ядра є:

від_елемента - визначає стійкий для конкретної предметної області набір властивостей, який об'єднує конкретні проектовані компоненти в групи;

від_отношенія - визначає стійкі для конкретної предметної області групи зв'язків між проектованими компонентами;

ставлення - визначається видами елементів, що вступають у взаємозв'язок і видом відносини, що задає семантику зв'язків.

Ядро дозволяє описувати необхідні види відносин, види елементів і відносини.

На рис. 7.3 показана схема ядра моделей уявлення функціональних специфікацій ІС.

Синтаксис мови функціональних специфікацій представлений у вигляді синтаксичних діаграм на рис. 7.4.

Схема ядра моделей уявлення функціональних специфікацій ІС

Мал. 7.3. Схема ядра моделей уявлення функціональних специфікацій ІС

Синтаксис мови функціональних специфікацій ПЗ

Мал. 7.4. Синтаксис мови функціональних специфікацій ПЗ

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >