Информационные технологии. Построение систем


Чтобы посмотреть презентацию с оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов:

Информационная технология построения систем План:Системный подход к построению информационных систем.Стадии разработки ИС.Формирование модели предметной области.Построение систем с использованием ИТ.Оценка качества ИС. Классическое проектирование ИС (1970 гг.) - «каскадная» схема проектирования или «водопадная модель» (в западной литературе). Использовалась при проектировании АСУ и включала следующие стадии проекта: запуск, обследование, концепция технического задания, эскизный проект, технический проект, рабочий проект, ввод в действие (внедрение). Основной особенностью данной методики является последовательная организация работ при разбиении структуры ИС на заранее определенный ряд подсистем: организационное, методическое, информационное, программное и аппаратное обеспечения. «Водопадная модель» дополнительно включала итерационные процедуры уточнения требований к системе и рассмотрения вариантов проектных решений. Основными недостатками «каскадной» схемы проектирования являются запаздывание получения конечных результатов и низкая эффективность. 1. Системный подход к построению ИС Схема непрерывной разработки ИС (1970-1980 гг.) Характерная особенность данной методики - непрерывный спиральный процесс разработки ИС с планируемыми точками передачи в эксплуатацию новых версий и новых функциональных подсистем. Рис. 1. Схема непрерывной разработки Недостатки схемы непрерывной разработки является жесткость используемых моделей проектирования и закрытость создаваемых ИС. 1. Системный подход к построению ИС Дескриптивное определение.Система - это совокупность объектов, свойства которой определяются отношением между этими объектами. Объекты называют подсистемами или элементами системы. Каждый объект при самостоятельном исследовании может рассматриваться как система. Функции объекта определяются его внутренним устройством. Т.О., дескриптивное определение системы играет познавательную роль для объяснений функций, реализуемых ею. Функции системы проявляются в процессе ее взаимодействия с внешней средой. При этом важно определить границу между внешней средой и создаваемой системой. 1. Системный подход к построению ИС Конструктивное определение.Система - это конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, которые выделяются из окружающей среды в соответствии с поставленной целью в рамках определенного временного интервала ее реализации. Все то, что не вошло в состав системы, относят к окружающей среде. Очевидно, что окружающая среда включает в себя другие системы, которые реализуют свои цели функционирования. Входы и выходы системы связаны с внешней средой. На модельном уровне выделяют модель системы, модель внешней среды на входе системы, модель внешней среды на выходе системы и модели связей между системой и внешней средой на входе и выходе. Внешней средой для ИТ могут выступать производство, научное исследование, проектирование, обучение и т. д. 1. Системный подход к построению ИС В теории систем получили применение функциональный и структурный подходы.Учитывая, что структура отображает связи между элементами системы с учетом их взаимодействия в пространстве и во времени, можно утверждать, что структурный подход есть развитие дескриптивного подхода. Он служит для изучения (познания) какой-то существующей системы. Функциональный подход отображает функции системы, реализуемые в соответствии с поставленной перед ней целью. Поэтому функциональный подход есть развитие конструктивного. Функции системы должны быть заданы при ее построении и должны реализовываться при функционировании системы. 1. Системный подход к построению ИС Структура системы описывается на концептуальном, логическом и физическом уровнях. Концептуальный уровень позволяет качественно определить основные подсистемы, элементы и связи между ними. На логическом уровне могут быть сформированы модели, описывающие структуру отдельных подсистем и взаимодействия между ними. Физический уровень означает реализацию структуры на известных программно-аппаратных средствах. Любая техническая система создается искусственно, цель ее функционирования заранее субъективно известна. Этой цели соответствуют определенный перечень функций и некоторая оптимальная или формальная структура системы. Формальная структура системы - совокупность функциональных элементов и отношений между ними, необходимых и достаточных для достижения системой заданной цели (некоторая идеальная структура, не имеющая физического наполнения). 1. Системный подход к построению ИС При использовании информационных технологий в системном аспекте необходимо соблюдать следующие принципы:1. Наличие сформулированной единой цели у информационных технологий в рамках разрабатываемой системы.2. Согласование информационных технологий по входам и выходам с окружающей средой.3. Типизация структур информационных технологий.4. Стандартизация и взаимная увязка средств информационной технологии.5. Открытость информационных технологий как системы. 1. Системный подход к построению ИС Отличительная черта проектирования информационных систем - коллективное проектирование. Проектирование - процесс, который дает начало изменениям в искусственной среде. Важной чертой современного проектирования является усиление аспекта, отражающего изменения, которые должны произойти в среде использования результатов проектирования (производстве, экономике, управлении, образовании и т.п.). Основные принципы и закономерности проектирования определяются системотехникой.Системотехника - направление в кибернетике, изучающее вопросы планирования, проектирования, конструирования и поведения сложных ИС, основу которых составляют универсальные средства преобразования информации - ЭВМ. 2. Стадии разработки ИС Проектирование можно представить как цикл, каждая итерация которого отличается большей детализацией и меньшей общностью (рис. 2.)Рис. 2. Процесс проектированияОсновными свойствами процесса проектирования являются дивергенция, трансформация, конвергенция.Дивергенция - расширение границ проектной ситуации с целью обеспечения более обширного пространства поиска решения.Трансформация - стадия создания принципов и концепций (исследование структуры проблемы).Конвергенция охватывает традиционное проектирование (программирование, отладка, проработка деталей). 2. Стадии разработки ИС Трудности проектирования ИС:• предположение о конечном результате проектирования приходится делать еще до того, как исследованы средства его достижения;• часто случается, что в ходе исследования событий в обратном порядке (от конечного результата) обнаруживаются непредвиденные трудности или открываются новые, более благоприятные возможности;• самая интересная и самая сложная часть разработки - это как раз поиск решения путем изменения формулировки задачи.Основные особенности исходных данных для проектирования ИС:• большое число действий, подлежащих реализации (многофункциональность);• значительный объем и сложность ограничений на взаимосвязи проектируемой системы с окружением и трудности их формального описания;• распределенный и асинхронный режим обработки данных;• многообразие используемых информационных объектов и их свойств;• нечеткость требований, их субъективный характер;• неполнота требований, их расширение в процессе проектирования, необходимость учета развития системы. 2. Стадии разработки ИС Функциональные спецификации - это часть исходных данных для проектирования информационно-управляющей системы, определяющая, что должна сделать система и как она должна быть взаимосвязана с окружением. Разработка ФС тесно связана с обоснованием включения тех или иных действий в функциональные требования, но не заменяет его. Для математически определенного действия достаточно включить его наименование с указанием типов исходных данных. Однако при проектировании ИС именно выявление сущности выполняемого действия составляет один из важнейших элементов проектирования. 2. Стадии разработки ИС Оценка риска проекта, рассматривается в виде характеристики трех составляющих:Характеристики заказчика:• стабильность организационной структуры; • удовлетворенность заказчика организационной структурой; • уровень формализации процессов обработки данных в существующей технологии; • существующий уровень автоматизации процессов сбора и обработки данных; • уровень подготовки кадров в области автоматизированной технологии обработки данных.Характеристики исполнителя:• опыт разработки прикладного ПО; • опыт работы с системным ПО; • опыт работы с техническими средствами; • предполагаемая смена технической и программной среды; • наличие в группе специалистов в данной предметной области. Характеристики проекта:• уровень охвата автоматизацией процессов обработки данных; • наличие территориально разнесенных подразделений; • объем обрабатываемых данных; • наличие прототипов; • требования к времени ответа; • требования к достоверности данных; • требования к надежности; • требования к обслуживающему персоналу; • характер обработки данных (сбор, поиск, представление, оптимизация). 2. Стадии разработки ИС Проектирование ИС будем рассматривать в следующих трех аспектах:Стадии разработки определяют в наиболее общей форме состав действий по проектированию ИС, их последовательность и требования к составу и содержанию проектной документации. Стадии разработки регламентируются ГОСТами и отраслевыми стандартами.Модели представления определяют совокупность понятий (видов элементов и отношений между ними), привлекаемых для описания проектных решений в рамках конкретной предметной области на определенной стадии разработки, выбранной методики проектирования.Уровни детализации определяют иерархическую декомпозицию компонентов проектируемой системы. Они могут регламентироваться в рамках определенной методики проектирования. 2. Стадии разработки ИС Модель представления - это синтаксически и семантически определенная средствами ядра совокупность конфигураций, позволяющая описывать, анализировать и документировать заданные аспекты проектируемой системы на заданных стадиях разработки с различными уровнями детализации ее элементов.Основные модели представления для проектирования ИС:Функциональная модель ориентирована на описание систем, способных выполнять действия над данными.Модель данных ориентирована на описание структуры информационных объектов, их функциональных взаимосвязей, необходимых для поддержания заданных действий.Модель пользовательского интерфейса ориентирована на описание взаимодействий пользователей с проектируемой системой, состава форм представления и команд управления заданиями.Структура программных модулей ориентирована на описание статической структуры программой системы и опирается на понятия языков программирования высокого уровня.Логика ориентирована на описание потока управления (последовательности выполнения) операторов программной системы и действий пользователей. 2. Стадии разработки ИС Для представления структуры ИС может быть использована информационно-логическая модель, основу описания которой представляет граф, отражающий типизированные связи между типизированными компонентами. Каждый компонент представляется парой: <имя типа><имя компонента>Каждая связь представляется совокупностью элементов:<имя типа><имя исходного компонента><имя вида отношения><имя типа><имя связанного компонента>Метаобъекты - это базовые компоненты для конструирования модели предметной области.Виды элементов - это экземпляры конкретного метаобъекта.Элемент - это экземпляр вида элемента.Конкретные проектные данные представляются в виде совокупности элементов и их разнообразных взаимосвязей. 2. Стадии разработки ИС Используется три вида цепочек связей:Метаобъект.<имя метаобъекта> - описание структуры метаобъектов;<имя метаобъекта.<имя вида элемента> - описание структуры видов элементов;<имя вида элемента>.<имя элемента> - описание связей элементов. 2. Стадии разработки ИС Ядро моделей представления функциональных спецификаций.Конфигурация определяется как граф, представляющий интересующий разработчика аспект проектируемой системы. Вершинам этого графа ставятся в соответствие элементы различных видов системы. Дугам графа ставятся в соответствие интересующие отношения между элементами.С дугами и вершинами могут быть связаны разнообразные количественные меры, задаваемые соответствующими функциями принадлежности.Структура - это совокупность конфигураций. Таким образом, структура системы определяется через множество выбранных видов элементов, множество элементов, множество рассматриваемых видов отношений и множество функций принадлежности, характеризующих количественно связи элементов.Структура (лат. structura) - прочная, относительно устойчивая связь (отношение) и взаимодействие элементов, сторон, частей предмета, явления, процесса как целого. 2. Стадии разработки ИС Ядро - это система понятий, посредством которой можно определять интересующие разработчика конфигурации и структуры проектируемой системы. Основными понятиями ядра являются:вид_элемента - определяет устойчивый для конкретной предметной области набор свойств, объединяющий конкретные проектируемые компоненты в группы;вид_отношения - определяет устойчивые для конкретной предметной области группы связей между проектируемыми компонентами;отношение - определяется видами элементов, вступающими во взаимосвязь и видом отношения, задающим семантику связей.Ядро позволяет описывать требуемые виды отношений, виды элементов и отношения. 2. Стадии разработки ИС Рис. 3. Схема ядра моделей представления функциональных спецификаций ИС 2. Стадии разработки ИС Рис. 4.1. Синтаксис языка функциональных спецификаций ПО 2. Стадии разработки ИС Рис. 4.2. Синтаксис языка функциональных спецификаций ПО 2. Стадии разработки ИС

Приложенные файлы

  • ppt IT_PostroenijSistem
    Презентация
    Размер файла: 159 kB Загрузок: 14