2. Концептуальная модель предметной области
Концептуальная модель – это систематизированное содержательное описание моделируемой системы (или проблемной ситуации) на неформальном языке. Неформализованное описание разрабатываемой имитационной модели включает определение основных элементов моделируемой системы, их характеристики и взаимодействие между элементами на собственном языке. При этом могут использоваться таблицы, графики, диаграммы и т.д. Неформализованное описание модели необходимо как самим разработчикам (при проверке адекватности модели, ее модификации), так и для взаимопонимания со специалистами других профилей.
Концептуальная модель содержит исходную информацию для системного аналитика, выполняющего формализацию системы и использующего для этого определенную методологию и технологию, т.е. на основе неформализованного описания осуществляется разработка более строгого и подробного формализованного описания.
Построение концептуальной модели начинается с того, что на основе цели моделирования устанавливаются границы моделируемой системы, определяются воздействия внешней среды. Выдвигаются гипотезы и фиксируются все допущения (предположения), необходимые для построения имитационной модели. Обсуждается уровень детализации моделируемых процессов. [5]
Существует несколько способов построения концептуальной модели, например, с помощью ER-диаграммы и при помощи UML-диаграмм. Расскажем про каждый подробнее.
ER-диаграмма
Модель сущность-связь (ER-модель) — модель данных, позволяющая описывать концептуальные схемы предметной области. ER-модель представляет собой формальную конструкцию, которая сама по себе не предписывает никаких графических средств её визуализации. Используется при высокоуровневом (концептуальном) проектировании. С её помощью можно выделить ключевые сущности и обозначить связи, которые могут устанавливаться между этими сущностями. ER-диаграммы позволяют строить модели логической структуры данных предметной области, а так же производить моделирование физической структуры систем хранения данных. Информация о содержании предметной области в рамках модели изображается в структурированном виде. [9]
UML-диаграмма
UML — язык графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. UML является языком широкого профиля, это — открытый стандарт, использующий графические обозначения для создания абстрактной модели системы, называемой UML-моделью. UML был создан для определения, визуализации, проектирования и документирования, в основном, программных систем. UML не является языком программирования, но на основании UML-моделей возможна генерация кода.
Использование UML не ограничивается моделированием программного обеспечения. Его также используют для моделирования бизнес-процессов, системного проектирования и отображения организационных структур. UML позволяет также разработчикам программного обеспечения достигнуть соглашения в графических обозначениях для представления общих понятий таких как класс, компонент, обобщение, агрегация и больше сконцентрироваться на проектировании и архитектуре. С помощью UML можно построить следующие диаграммы:
Структурные диаграммы:
• Диаграмма классов
• Диаграмма компонентов
• Композитной/составной структуры
• Диаграмма кооперации (UML2.0)
• Диаграмма развёртывания
• Диаграмма объектов
• Диаграмма пакетов
• Диаграмма профилей (UML2.2)
Диаграммы поведения:
• Диаграмма деятельности
• Диаграмма состояний
• Диаграмма прецедентов
• Диаграммы взаимодействия:
• Диаграмма коммуникации (UML2.0) / Диаграмма кооперации (UML1.x)
• Диаграмма обзора взаимодействия (UML2.0)
• Диаграмма последовательности
• Диаграмма синхронизации (UML2.0) [10]
Таким образом, можно сделать вывод, что проанализировав эти два способа построения концептуальной модели, выбираем UML-диаграмму, так как в данной среде больше возможностей для реализации модели.
Отобразим концептуальную модель с помощью таких диаграмм как диаграмма вариантов, диаграмма активности, диаграмма классов. Диаграмма вариантов представляет собой модель функциональной структуры предметной области посредством вариантов использования и отношений между ними. Данная диаграмма представлена на рисунке 3.
Рис.3. Диаграмма вариантов
Диаграмма активности моделирует алгоритмы ключевых процессов предметной области. Данная диаграмма представлена на рисунке 4.
Рис. 4 Диаграмма активности
Диаграмма классов определяет типы объектов системы и различного рода статические связи, которые существуют между ними.
На диаграммах классов изображаются также атрибуты классов, операции классов и ограничения, которые накладываются на связи между объектами.
Данная диаграмма представлена на рисунке 5.
Рис.5 Диаграмма классов