Структурна модель технології проектування ІС

1. Структурна модель технології проектування ІС

Лекція №7
слайд
1

2. Теми лекції:

Особливості технологій розробки
організаційних ІС.
Структурна модель технології
проектування ІС.
слайд
2

3. Особливості технологій розробки організаційних ІС

Тема №1
слайд
3

4.

Накопичений досвід розробки складних систем
управління показує, що незалежно від індивідуальності
таких розробок існують загальні напрями в їх
проектуванні, впровадженні і супроводі. Одним з
основних напрямів в проектуванні є використання
комплексного підходу, що дозволяє: розкрити
цілісність об’єкта; враховувати різноманіття внутрішніх
та зовнішніх зв’язків; узгоджувати рішення, як для
окремих елементів, так і для системи в цілому; знизити
час та ресурси проектування при досягненні
необхідних параметрів системи.
Проте виникає загальна проблема узгодження
всіх елементів створюваної ІС в процесі проектування,
а саме: формування цілі системи, визначення
функціональної структури та розробка на її основі
інформаційної моделі системи, математичного,
алгоритмічного, програмного та технічного
забезпечень.
слайд
4

5.

Проектування складних систем управління та їх
елементів є тривалим процесом, пов’язаним зі значними
матеріальными та трудовими витратами, причому сам процес
проектування потребує чіткого взаємозв’язку та узгодження
всіх розроблюваних елементів.
Задаючим елементом всього процесу проектування є
функціональна структура інформаційної системи, що
визначає множину функцій, що реалізуються системою.
Для забезпечення її реалізації створюються
відповідні забезпечуючі комплекси та їх елементи. Специфіка
створення ІС полягає в тому, що на різних етапах
проектування елементів забезпечуючих комплексів при
дослідному впровадженні всієї системи, може корегуватися до
70% автоматизованих функцій.
У зв’язку з цим зміна навіть декількох функцій
призводить до необхідності повернення процесу проектування
на начальний етап, що потребує додаткових матеріальних та
трудових витрат, а отже, збільшення термінів проектування.
слайд
5

6.

Використання сучасних методологій, методів,
технологій та інструментальних засобів дозволяє врахувати
різноманіття класів ІС, але потребує розробок єдиної моделі
проектованої системи, що описує її життєвий цикл.
Внаслідок ітераційного характеру розробки окремих
елементів системи більшість методик застосовується на
протязі декількох стадій проектування. При цьому
передбачається використання поряд з поняттям «дані»,
«задача», поняття «подія», що забезпечують формалізацію
процедур та їх фіксування в проектних документах, що
розробляються на окремих стадіях, в формі зручній для
користувача. В цьому випадку є можливість контролю
правильності рішень, формованих рішень та представлення
проекту майбутньої системи не тільки в просторі «дані»,
«задачі», але й в більш розширеному вигляді: «дані-події» та
«події-задача», що забезпечує розробнику можливість
виявлення та усунення помилок в проекті, які неможливо
виявити при традиційному підході.
слайд
6

7. Структурна модель технології проектування ІС

Тема №2
слайд
7

8.

Існуючі методики та технології проектування ІС, перш
за все, орієнтовані на особливості об’єкта управління (ОУ),
застосовувані методи та інструментальні засоби при
проектуванні.
Недивлячись на індивідуальність проектів, можна
виділити загальні напрями в проектуванні, впровадженні та
супроводі ІС.
Основою проектування ІС є розробка проекта системи,
а етапи та стадії проектування визначають послідовність
виконання робіт, незалежно від складності розроблюваної ІС.
Проте немає чіткої залежності та послідовності виконуваних
робіт по кожній стадії, немає орієнтації технологій на
структуру ІС. Рішення даної проблеми полягає в розробці
моделі проекту.
Для отримання таких моделей застосовують різні
методи:
– методи ієрархій (структурний,
декомпозиційний метод);
– теоретико-категорний і т.д.
слайд
8

9.

Проте застосування таких моделей має істотний
недолік у вигляді обмежень по складності проектованої
системи.
Для зниження такого жорсткого обмеження
пропонується розробка узагальненої єдиної моделі
технології проектування інформаційної системи будьякої складності, що застосовується для відповідної
предметної області.
Оскільки інформаційна система складається з
множини елементів, то при реалізації процесу
проектування складно усвідомити їх взаємозв’язок.
Тому представимо узагальнену структурну модель
проектування ІС у вигляді наступної схеми (рис.1).
слайд
9

10.

Розробка ФС
Створення розподіленої ІС починається з
визначення цілі (Ц) проектованої системи, яка
розкриває необхідність її розробки. Реалізація цілі (Ц)
Ц (
при наступній її декомпозиції на підцілі
)
передбачає визначення вимог до системи Тр та опис
множини функцій (F), функціональних підсистем
,
F
функціональних задач fi , i 1, n , де n-число
вирішуваних задач, що в кінцевому підсумку визначає
функціональну (задаючу) частину проектованої
системи по відношенню до її забезпечуючої частини
(інформаційний, математичний та інші види
комплексів).
слайд
10

11.

Як визначити, який саме зміст повинен мати
кожний з проектованих комплексів?
Найбільш ефективним засобом переходу процесу
проектування від функціональної частини ІС до
забезпечуючих комплексів є документ по стандарту
ГОСТ 34.602-90 «Опис постановки задачі» (ОПЗ).
Аналізуючи процес отримання вихідного
документа по ОПЗ, можно визначити клас вирішуваних
функціональних задач (структуровані (прямого
рахунку), частково структуровані та неструктуровані),
який залежить від спеціалізації управляючого об’єкта
(підприємство, фірма, банк і т.д.). По опису постановки
задачі отримаємо інформаційну модель задачі (ІМЗ) у
вигляді описів всієї інформації, що використовується
при її рішенні (вхідна, вихідна, проміжна і т.д.).
слайд
11

12.

Крім того, процес розробки управляючих впливів,
що визначається режимом функціонування об’єкта
управління, регламентують режими рішення
функціональних задач з видачею поточного результату
у встановлені терміни (задача вирішується один раз на
рік, в місяць, в зміну, в реальному масштабі часу і т.д.).
Також в ОПЗ визначається форма видачі
результату рішення задачі у вигляді вихідного
документа d, d D, D - множина документів, що
отримуються в результаті реалізації множини функцій
F, а, отже, функцій управління u, u U, U – множина
формованих управляючих впливів.
Встановлення форм вихідних документів по всім
задачам на начальних стадіях дозволяє прогнозувати
характеристики проектованої системи управління.
слайд
12

13.

Визначення всіх видів використовуваної
інформації для конкретної задачі дозволяє отримати
інформаційну модель функціональних задач (ІМЗ).
Визначення всіх видів використовуваної інформації, з
урахуванням взаємозв’язків між задачами по
інформаційним потокам, дозволяє перейти до опису
інформаційної моделі системи (ІСМ), а, отже, й
інформаційного забезпечення проектованої ІС.
слайд
13

14.

По інформаційним моделям задач (ІМЗ), з
урахуванням належності задач до певного класу
обираються математичні методи та засоби, які
використовуються при розробці математичних моделей
задач (ММЗ), а, отже, й математичного забезпечення
ІС.
Реалізація математичних моделей зумовлює
створення на їх основі алгоритмічного та програмного
забезпечень.
Режими рішення функціональних задач,
необхідність ведення (адміністрування) ІМС, програмне
забезпечення висуває вимоги до локальної
комп’ютерної мережі, що надає територіально
видаленим користувачам необхідну їм інформацію для
реалізації множини функціональних задач, а, отже
управлінь U.
слайд
14

15.

Скорочення схеми:
Д – дані;
F’ – функціональний комплекс;
fi – функціональна задача;
ОПЗ – опис постановки задачі;
ІБЗ – інформаційна база задачі;
ІК – інформаційний комплекс;
РРЗ – режим реалізації задачі;
ММЗ – математичний модуль задачі;
МЗ – математичне забезпечення;
ППРЗ – прикладні програми рішення задач;
ППЗ – прикладне програмне забезпечення;
СП – системне програмування;
ІП – інструментальне програмування;
КВ – каталог вимог;
ЛКМ – локальна комп’ютерна мережа.
слайд
15

16.

f1
Тз
З
Тр
F
Тр
F
F
fn
Функциональная
структура
системы
f1
Р
Тр
Э
Д
F
R
fn
ОПЗ1
ИБЗ1
БД1
ЛБД1
Типы задач: неструктурированные,
структурированные, прямого счета
ИБЗn
БДn
ЛБДn
РБД
ЦБД
РРЗ1
ИБС
РРЗn
Режимы
решения
задач
ИО
Система
классификации
и кодирования
ММЗ1
АРЗ1
ПРЗ1
ППО
ОПЗn
ММЗn
АРЗn
ПРЗn
Методы
Средства
Мат. модели задач
МО
Выбор МО
U1
D
АО
U
ЛКС
О
СП
ИП
Dn
D1
ПО
Un
Обеспечения системы
Рисунок 1 - Узагальнена структурна модель
проектування ІС
слайд
16

17.

Розробка ФС ІС здійснюється відповідно до
сформульованої замовником цілі. Сформовані на етапі
передпроектного обстеження, вимоги до системи
визначають необхідні дані, ресурси, спільно з
розробником визначається множина реалізованих
функцій ІС, при цьому повинна враховуватися
особливість ОУ, тип виробництва, організаційна
структура, ФС ОУ.
Застосовуючи принцип декомпозиції, множину F
декомпозуємо на певні підмножини функціональних
підсистем, комплексів ФЗ. Кожну підсистему
декомпозуємо у вигляді набору fi (ФЗ). Практично набір
fi реалізує певні вимоги користувачів. На даному етапі
закінчується макропроектування, на якому
визначається загальна структура ІС.
слайд
17

18.

Розробка ІК
Технологія проектування ІК пов’язана зі
створенням ОПЗ та КВ. ОПЗ встановлює форми
вихідних документів (Д), необхідну вхідну інформацію,
адресу її отримання. Крім того, по ОПЗ встановлюються
терміни рішення задачі (РРЗ), які впливають на режим
функціонування ЛКС, інтерфейс, а також класи
реалізованих задач, які визначають вид МЗ.
ОПЗ
ИК
БД
МО
МСРЗ
ТК
Интерфейс, режим - ЛКС
ИБС
КМД
ЛМД
ФМД
ПО
слайд
18

19.

Отримавши ІБЗ, є можливість отримати ІБС, ІСС.
Опис ІБС дає можливість створити динамічну
інформаційну модель системи, ІБЗ внутрішньомашинне ІЗ.
Розробляючи локальну модель даних (ЛМД)
можливо визначити пріоритетність (черга) вирішуваних
задач.
слайд
19

20.

Технологія розробки МЗ
Для розробки МК необхідно визначити клас
реалізованих ФЗ, так як він необхідний для вибору
математичних методів їх рішення.
Це можно здійснити при аналізі процедур
отримання вихідних документів. Визначення
застосованих методів при слабкоструктурованих
задачах пов’язано з формулюванням відповідних
критеріїв.
Прагнуть, як правило, використовувати єдиний
набір методів для рішення всіх ФЗ.
Для кожної ФЗ розробляється своя математична
модель задачі (ММЗ).
слайд
20

21.

Розробка АК
Для кожної ФЗ, по її моделі, розробляється
алгоритм рішення задачі. Сукупність алгоритмів
складає АК. Складність алгоритму задачі визначається
складністю ММЗ.
Технологія розробки ПЗ
ПЗ складається з СПЗ, ІПЗ та ППЗ.
СПЗ включає операційну систему, СУБД, засоби
розробки, мови програмування.
ІПЗ – додатки.
ППО – всі прикладні програми.
Вибір СПЗ та ІПЗ визначаються режимами
реалізації ППЗ.
Задаючими елементами для розробки ПК є МК та
алгоритми рішення задач.
слайд
21

22.

Проектування ТК
На розробку ТК (ЛКС) впливають тип виробництва,
функціональний комплекс (РРЗ), ІК та МК.
Тип виробництва визначає спеціалізація ОУ, його
складність, структура ОУ, розосередженість
структурних підрозділів. Ці особливості ОУ повинні
враховуватися при виборі каналів зв’язку,
інформаційної безпеки.
ФК регламентує терміни рішення задач, а, отже,
можливість підготовки даних для їх рішення.
ІК – актуалізація БД (інтерфейс).
МК висуває вимоги до ТК в рамках рішення всього
спектру типів ФЗ (наприклад, робочі багатопроцесорні
станції для рішення слабкоструктурованих ФЗ).
слайд
22

23. Кінець лекції

Тема наступної лекції:
«»
слайд
23