4.1. Общие методы и технологии проектирования ис
В информационных системах методы реализуются через конкретные информационные технологии и поддерживающие их стандарты, инструкции и инструментальные средства, которые обеспечивают выполнение процессов жизненного цикла ИС.
Методы проектирования ИС подразумевают использование определённых программных и аппаратных средств, составляющих инструментальные средства программирования ИС.
Метод проектирования включает совокупность трёх составляющих:
1) пошаговой процедуры, определяющей последовательность технологических операций проектирования (рис. 4.1);
2) критериев и правил, используемых для оценки результатов выполнения технологических операций;
3) нотаций (графических и текстовых средств), используемых для описания проектируемой системы.
Рис. 4.1. Представление технологической операции проектирования.
Практически любой технологический процесс может быть частью сложного процесса. Он может включать в себя набор простых (менее сложных) технологических процессов и операций. Он может начинаться с любого уровня и не включать, например, этапы или операции, а состоять только из действий. Для реализации этапов технологического процесса могут использоваться разные программные среды и технологические операции и инструкции.
Технологическую операцию считают элементарным (простым) технологическим процессом. При этом, информационная операция – это отдельная законченная часть процесса (изменение содержания областей смыслового пространства субъекта) или инструкция.
Технологические инструкции, составляющие основное содержание технологии, состоят из описания последовательности технологических операций, условий, в зависимости от которых выполняется та или иная операция, и описаний самих операций.
При проектировании ИС должны быть сформированы общие требования к ней (один из ключевых факторов успеха), поскольку изменения одних блоков, элементов и задач может повлечь за собой изменение к другим, связанным с ними элементам и процессам. При этом возникает риск, что система не сможет полностью или частично реализовать поставленные перед ней задачи, а неконтролируемые изменения и затраты на них могут привести к бесконечному переделыванию и доделыванию системы.
Чем больше число задач, требующих изменения, чем больше они критичны для проектируемой системы, тем должен быть выше уровень компетенции её разработчиков и ИТ-специалистов организации, в которой предполагается внедрить такую систему.
Поскольку требования к системе могут часто и значительно меняться, необходимо организовать доступ всем участникам проекта к информации о проекте, оперативный обмен информацией между ними, а также сбор и систематизацию требований и решений. В этом случае должна существовать инфраструктура сопровождения и развития системы, включающая средства управления требованиями и изменениями, контроль версий и др.
Реальное применение любой технологии проектирования, разработки и сопровождения ИС невозможно без выработки ряда стандартов (правил, соглашений), которые должны соблюдаться всеми участниками проекта. К ним относят стандарты:
проектирования;
оформления проектной документации;
пользовательского интерфейса.
Проектирование вообще и ИС в частности обычно осуществляется поэтапно. В общем случае основные этапы проектирования, заключаются в проведении некоторой последовательности исследований (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Этапы (последовательность) исследований.
Исследования заканчиваются формированием требований и разработкой на их основе технического задания (ТЗ), в разделе конкретных видов деятельности которого формулируются цели и задачи, области применения и пользователи АИС, устанавливаются источники исходных данных, определяются информационные потребности пользователей и др.
Наиболее часто при проектировании ИС используют технологии и методы системного проектирования.
Системное (предварительное, концептуальное) проектирование включает в себя следующие стадии:
1) определение общих целей проектирования с формированием локальных (отдельных) целей разработки;
2) формирование концепции системы (объекта исследования) и подготовки данных для создания модели объекта;
3) разработки описания системы в виде структур объекта проектирования и построения функциональных подсистем объекта;
4) формализация задач проектирования, в том числе формирование области поиска решений, систем предпочтений и ограничений, требований к объекту и т.п.
Результатом системного (концептуального) проектирования является разработка ТЗ и, при необходимости, технико-экономического обоснования.
Рассмотрим более подробно аспекты, связанные с концептуальным проектированием.
КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Концептуальное проектирование порой называют техническим. Его основными этапами являются:
1) предварительное проектирование,
2) эскизное (рабочее или техно-рабочее) проектирование,
3) изготовление, испытания и доводка опытного образца системы (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Этапы концептуального проектирования.
Стадия концептуального проектирования начинается с детального анализа первичных данных и уточнения концептуальной модели данных, после чего проектируется архитектура системы. При этом оценивается возможность использования существующих ИС и выбирается соответствующий метод их преобразования. После построения проекта уточняется исходный бизнес-план. Выходными компонентами этой стадии являются концептуальная модель данных, модель архитектуры системы и уточнённый бизнес-план.
В ходе выполнения последующих стадий проектирования предполагается более глубокая и детализированная проработка решений, выработанных на данной стадии. При этом не исключается появление необходимости их существенного изменения. Хотя действующие нормативные документы предусматривают возможность, внесение изменений в проект или программу (концепцию), как правило, это связано с потерями финансовых, материальных и трудовых ресурсов как со стороны “Заказчика”, так и “Разработчика”. Указанные потери могут оказаться весьма значительными, если необходимо вносить весомые изменения в первоначальные проектные решения и чем позже эта потребность возникает. Отсюда следует особая значимость данной стадии проектирования для успешного создания АИС, а также ответственность Разработчиков и Заказчика при выполнении работ и согласовании итогового документа.
На стадии разработки, интеграции и тестирования должна быть создана тестовая БД и тесты. Проводится разработка, прототипирование и тестирование баз данных и приложений в соответствии с проектом. Отлаживаются интерфейсы с существующими системами. Описывается конфигурация текущей версии ПО. На основе результатов тестирования проводится оптимизация БД и приложений. Приложения интегрируются в систему, проводится их тестирование в составе системы и испытания системы. Основными результатами стадии являются готовые приложения, проверенные в составе системы на комплексных тестах, текущее описание конфигурации ПО, скорректированная по результатам испытаний версия системы и эксплуатационная документация на систему.
В результате такого проектирования должна быть получена логическая структура системы (подсистемы, модуля и др.), схемы вводы, вывода, представления, преобразования данных и т.п.