2. Аксиоматика сложных систем.

Определенным шагом на пути развития системного анализа, является его слияние с информационными методами и зарождение системно-информационного анализа. Для построения стройной научной дисциплины системно-информационного анализа необходимо объединение различных школ и трудов большого количества ученых. Построение такой дисциплины требует создание новых формальных теорий, которые учитывали бы факторы, влияющие на развитие системологии, в том числе [167]:

• Расширение общественных потребностей

• Изменения окружающей среды.

• Появление новых и эволюция старых информационных и технических систем на основе расширения фундаментального знания и совершенствующихся технологий.

• Увеличение сложности информационных систем.

• Изменения научно-технической подготовки специалистов.

• Увеличение эффективности инженерного труда.

Перечисленные факторы в той или иной мере ассоциируются с понятием «сложность». Являясь сублимирующей консистенцией, такие понятия как «сложность», «сложные системы» составляют одну из фундаментальных основ системологии как науки. Обобщим ряд положений системного анализа в набор аксиом существования сложных систем:

• Аксиома целостности (эмерджентность). Свойства сложной системы не есть простая сумма свойств подсистем.

• Аксиома автономности. Сложная система подчиняется своему частному закону (метрике) не зависящему от внешней среды. Частные законы имеют модельный характер и действуют только при адекватности модели.

• Аксиома дополнительности. Сложная система во взаимодействии со средой может проявлять различные свойства в различных ситуациях.

• Аксиома действия (реактивности). Реакция системы на воздействие имеет пороговый характер. Начиная с определенного уровня (порогового значения) меняются системные свойства самой системы.

• Аксиома неопределенности (инертности). Чем точнее измерение, тем больше затраты времени, тем больше изменений в самой системе, тем больше ошибки измерения.

• Аксиома выбора. Выбор текущего состояния из множества возможных состояний сложной системы как реакции на внешнее воздействие в зависимости от внутренних критериев целенаправленности не может быть однозначно предсказан.

Сегодня, когда развитие аппаратно-технических средств и формирование новых знаний в области программной индустрии идет огромными темпами, а консервативная структура современных технологий не учитывает эту диалектику развития, учет аксиомы инертности становится как никогда актуальным, а сама аксиома принимает новый вид аксиомы диалектической инертности:

Чем больше времени затрачено на разработку программной системы, тем больше качественных изменений (аксиома действия) в окружающей среде (в том числе инструментальных аппаратно-информационных средствах, уровне знаний разработчиков, потребностях заказчиков и др.), тем больше готовый продукт не удовлетворяет начальным требованиям.

3. Методология программирования: каскадная, итерационная, спиральная.

За годы эволюционирования процесса инженерного проектирования программных систем явно выделяются три скачка в идеологии классификации подходов (П) к технологии проектирования ИС (порядок исполнения этапов в ходе разработки, а также критерии перехода от этапа к этапу):

1. Каскадный (Пк) - предполагает переход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу. Процесс инженерного проектирования разбивается на заранее регламентированные временные промежутки «от и до» - стадии проектирования, в рамках которых, действия разработчиков нормированы скрупулезными методиками и инструкциями. Действует негласный тезис: «любая переделка с возвратом к предыдущему этапу – брак разработчика, чем меньше возвратов, тем корректнее технология проектирования». Основная идеологическая идея – непогрешимость выработанных методик и указаний. Каскадный период характеризуется так называемой технологической линейностью и отсутствием учета диалектического развития средств поддержки и эффективен в применении при небольших объемах и сроках разработки (в рамках первых трех витков спирали объективирования).

2. Итерационный (Пи)- предполагает межэтапные корректировки с циклами обратной связи. Сохраняется идея разбиения на этапы, но не с учетом времени технологического выполнения и методической поддержки, а с учетом классификации проектных работ по средствам формализованного описания. Средства формального описания делят на уровни определенности: концептуальный, логический, физический. Действует принцип: «отдельная специальность – отдельный формальный аппарат – отдельный этап». Системный аналитик – постановщик и проектировщик системы, специалист по алгоритмам, кодировщик алгоритмов, документалист и пр. На этом этапе учитываются диалектические изменения в методической поддержке каждого этапа. Методическая поддержка имеет рекомендательную форму эпистемологического характера. Конкретные инструкции конкретных этапов зависят от множества системотехнических факторов, изменяющихся в процессе разработки ПС, в том числе - от фактора старения методик. Итерационный подход эффективен при большой сложности проектируемой системы, но при небольших сроках разработки, т.е. когда достигается предел уровня абстрагирования и осуществляется учет третей и четвертой спирали объективирования (см. гл.2).

3. Спиральный (Пс) - делает упор на анализе целей проекта, разработке спецификаций. Отсутствуют регламентированные этапы, технологическая поддержка принимает эпистемологическую форму. Процесс разработки ПС представляет собой набор спиралей, где каждый виток спиралей соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии программного изделия, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. На базе моделей проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Спиральный подход ориентирован на решение больших и сложных ПС и являет собой некую научно обоснованную системологическую надконцепцию, в основе которой лежит накопление и повторное использование моделей и прототипов, ориентация на развитие и модификацию программных систем, анализ риска и издержек в процессе инженерного проектирования.