10.4. Методика idef3
Поведенческое моделирование сложных систем используют для исследования динамики их функционирования. В основе поведенческого моделирования лежат модели и методы имитационного моделирования систем массового обслуживания, сети Петри, возможно применение конечно-автоматных моделей, описывающих поведение системы, как последовательности смены состояний.
Поведенческие аспекты приложений отражает методика IDEF3. Если методика IDEF0 связана с функциональными аспектами и позволяет отвечать на вопросы "Что делает система?", то в IDEF3 детализируются и конкретизируются IDEF0-функции, IDEF3-модель отвечает на вопросы "Как система это делает?" Язык IDEF3 — язык диаграмм, помогающий разработчику моделей наглядно представить моделируемые процессы. В IDEF3 входят два типа описаний:
процесс-ориентированные в виде последовательности операций (Process Flow Description Diagrams, PFDD);
объект-ориентированные, выражаемые диаграммами перехода состояний, характерными для конечно-автоматных моделей (Object State Transition Network, OSTN).
На рис. 1 представлен пример процесс-ориентированной IDEF3-диаграммы. Здесь функции (операции) показаны прямоугольниками с горизонтальной чертой, отделяющей верхнюю секцию с названием функции от нижней секции, содержащей номер функции. Связи, отражающие последовательность выполнения функций, изображаются сплошными линиями-стрелками. Пунктирные линии используются для привязки объектов-комментариев к функциям. Двойная стрелка показывает поток объектов от одной функции к другой.
Рис. 1. IDEF3-диаграмма последовательности операций
Для указания разветвлений и слияний связей (их принято называть перекрестками) используют квадраты, у которых одна или обе вертикальные стороны представлены двойными линиями, а внутри квадрата записан один из символов &, O или X. При разветвлении эти символы означают реакцию всех, некоторых или только одной из последующих функций на входное воздействие соответственно. Аналогичный смысл имеют символы &, O или X при слиянии — последующая функция начинает выполняться после окончания всех, некоторых или только одной из входных операций. Например, перекрестки рис. 2 соответствуют логической операции И, т.е. все входные процессы должны быть завершены, а все выходные процессы должны быть запущены, отличие синхронного И (рис. 2,б) от асинхронного И (рис. 2,а) состоит в том, что в асинхронном случае все выходные процессы запускаются одновременно.
Рис. 2. Перекрестки
Примечание 1
Если требуется отобразить некоторую функцию по входу (например, И) и некоторую другую функцию по выходу (например,ИЛИ), то используется последовательность из двух перекрестков (в примере И с одним выходом и ИЛИ с одним входом).
Рис. 3. Пример описания бизнес-процесса с помощью методики IDEF3
На рис. 3 показан пример описания бизнес-процесса с помощью методики IDEF3 [1].
На рис. 4 представлен пример объект-ориентированной IDEF3-диаграммы. В таких диаграммах имеются средства для изображения состояний системы, активностей, переходов из состояния в состояние и условий перехода.
Рис. 4. IDEF3-диаграмма перехода состояний
Диаграммы IDEF0 или IDEF3 могут быть преобразованы в имитационные модели, если задать дополнительные свойства функций, характеризующие затраты ресурсов. Чаще всего имитационные модели представляют в виде сетей Петри. Преобразование связано с введением времени в функциональную IDEF0 или в поведенческую IDEF3-модель, с заменой функций переходами, а объектов, отождествляемых со стрелками блоков ICOM, с метками в сетях Петри.
Для перевода IDEF3 моделей в имитационные разработан ряд программ, одной из них является Model Vision Studium - интегрированная графическая оболочка для быстрого создания интерактивных визуальных моделей сложных динамических систем и проведения вычислительных экспериментов с ними.
Список литературы
1. Репин В.В. Сравнительный анализ нотаций/ — http://www.directum-journal.ru/card.aspx?ContentID=1697050