ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ҚАРАҒАНДЫ МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Г.Д. Когай, А.Ж. Амиров, Г.Б. Абилдаева, Б.М. Саданова

АҚПАРАТТЫҚ ЖҮЙЕНІҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

Қарағанды 2014

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

ҚАРАҒАНДЫ МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Г.Д. Когай, А.Ж. Амиров, Г.Б. Абилдаева, Б.М. Саданова

АҚПАРАТТЫҚ ЖҮЙЕНІҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

Университеттің Ғылыми кеңесі

оқу құралы ретінде бекіткен

Қарағанды 2014

ӘОЖ 681.518

КБЖ 32.973

К 46

Университеттiң Редакциялық-баспа кеңесi ұсынған

Пікір жазғандар:

Қарағанды Экономикалық университетінің Ақпаратты-есептеуіш кафедрасының профессоры, техника ғылымдарының докторы Тен Т.Л.;

Қарағанды мемлекеттік техникалық университетінің доценті, педагогика ғылымдарының кандидаты М.М. Көккөз;

ҚарМТУ-дың Редакциялық-баспа кеңесінің мүшесі, техника ғылымдарының кандидаты, доцент М.К. Баймульдин.

Когай Г.Д.

К46 Ақпараттық жүйенің теориялық негіздері: Оқу құралы / Г.Д. Когай, А.Ж. Амиров, Г.Б. Абилдаева, Б.М. Саданова; Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті. – Қарағанды: ҚарМТУ баспасы, 2014. – 100 б.

ISBN

Қазіргі уақытта кез-келген қызметтің салаларын дамытуда ақпараттық жүйелердің теориялық бағытын қолдану арқылы ақпараттық жүйелерді жасау мүмкін емес. Ақпараттық өңдеу жүйесіндегі бағыт дербес ғылыми-техникалық болып табылады. Қазіргі мамандар компьютерлік технология төңірегінде іргелі білімімен аутоматтандырылған ақпараттық жүйелер негiздерін бiлуi қажет.

Оқу құралында аутоматтандырылған ақпараттық жүйелер теориясының негiзгi ұғымдары қаралған, ақпаратты және ақпараттық жүйелерді қорғаудың қағидалары сипатталған. Сонымен қатар кодтаудың әртүрлi әдiстерi математикалық үлгiде қарастырылған.

Оку құралы жоғарғы оку орындарының «Есептеуіш техника және бағдарламалық қамсыздандыру» және «Ақпараттық жүйелер» мамандығының студенттеріне, сондай-ақ, теориялық аутоматтандырылған ақпараттық жүйелер мәселелері қызықтыратын студенттерге арналған.

ӘОЖ 681.518 КБЖ 32.973

© Қарағанды мемлекеттік

ISBN техникалық университеті, 2014

Мазмұны

Кіріспе	5
1 тарау. Ақпараттық жүйе теориясы	6
1.1 Ақпараттық жүйлердің (АЖ) негіздері. АЖ топтастыру. АЖ өмірлік циклі	6
1.2 Қазіргі замануи аутоматтандырылған жүйелердің ерекшеліктері	12
1.3 Аутоматтандырылған жүйе басқару жүйесінің негізгі бөлігі	16
2 тарау. Ақпараттық теория негіздері және сигналдардың теориясының негiздерi	18
2.1 Жүйе теориясының терминологиясы	18
2.2 Жүйелік талдау	33
3 тарау Аутоматтандырылған ақпараттық жүйелерді синтездеу әдістері	39
3.1 Программалық және математикалық қамтамасыз ету	39
3.2 Лингвистикалық және ақпараттық қамтамасыз ету	41
4 тарау. Ақпараттық жүйені жобалау	43
4.1 Ақпаратты ұсыну үлгілері	43
4.2 Деректер қоймасының өмірлік циклі	47
4.3 Ақпараттық жүйесін жобалау ерекшеліктері	48
4.4 Инфологикалық үлгілеудің əдістері	49
4.5 Қалыпты формалар (пішіндер) əдісі	55
5 тарау. Ақпараттық жүйені қорғау теориясы	58
5.1 Ақпараттық қауіпсіздік	58
5.2 Ақпараттық қауіпсіздік саясаты	59
5.3 Қауіпсіздік саясатының негізгі элементтері	61
6 тарау. Ақпараттық жүйені кодтаудың негiздерi	65
6.1 Сигнал мен каналдың физикалық сипаттамасына сәйкестік	65
6.2 Хабарлама және байланыс каналдар қайнар көзінің статистикалық қасиетіне сәйкестік	66
6.3 Үздіксіз және дискретті байланыс каналдарының моделі	70
6.4 Үздіксіз және дискретті байланыс каналдарының өткізу мүмкіндіктері	76
6.5 Уақыт бойынша дискреттеу	79
6.6 Котельников теоремасы бойынша есептеулердің дәлдігін таңдау	80
7- тарау. Криптографиялық кодтау	89
7.1 Кедергі тұрақтылық кодтау	89
7.2 Сызықтық топтық кодтар	91
Глоссарий	96
Қолданылған әдебиеттер тізімі	99

Кіріспе

Қоғамды ақпараттандыруды жүзеге асыратын негізгі бағыттардың бірі ақпараттық жүйе мен технологияны барлық жерде қолдану болып табылады. Онсыз қоғам ақпараттық қоғамға ауысуы мүмкін емес.

Қазіргі таңда қоғамды ақпараттандыру процесі қоғамның дамуын көрсетеді. Қоғамдағы жаппай ақпараттану процестері болашақ мамандардан жаңа ақпараттық технологиялардың негізін меңгеріп, мүмкіндіктерін кәсіби мамандықтарында қолдана білуді, олармен жұмыс істеу біліктіліктері мен дағдылары болуын талап етеді. Оқыту үрдісінде ақпараттық технологияларды қолдану оқытуды дараландыруға, оқытудың тиімділігін арттыруға және материалдық ресурстарға кететін шығындарды азайтуға да мүмкіндік береді.

Қазіргі заманға сай бүкіл әлемнің фирмалары мен компаниялары деректерді сақтау және өңдеу үшін компьютерлерді қолданады. Сондықтан қазіргі кезде деректер базасы үлкен мәнге ие болып отыр. Ол көптеген мамандықтардың ажырамас компонентіне айналып келеді, мысалы, оқытушының педагогикалық жүктемесін есепке алу да ерекше емес.

Бағдарламаны жобалаудың негізгі міндеттері бұл ең алдымен қолданушыны автоматты түрде іске асыруға болатын қарапайым жұмыстан босату және уақыт үнемдеу. Екіншіден, ай, жарты жыл және жыл сайын жасалатын есеп берулерді автоматты түрде есептеп шығару. Үшіншіден, ақпаратты қорғау. Төртіншіден, бүкіл мәліметтерді бір орталыққа жинақтау да, бақылау жүргізу.

Ақпараттық жүйелерді құрастыратын объектілерге бағдарламалау тілдері, компьютерлер, есептеу желісі және басқа да аппаратты - программалық құралдар, процедураларының орындаулары үшiн қолайлы деректердi өңдеу және беру үшін арналған болып табылады. Сонымен бiрге деректердi өңдеу нақты мағынасыз iске асатынын атап өту керек, яғни мазмұнның өңдеуiсiз, және мәлiметке мәлiметтерiнiң өзгеруi нәтижелердiң интерпретациясының кейбiр тетiктерiнiң бар болуын ескередi. Алған мәлiметтердiң мағыналы мазмұнының бағасын игерiлген алгоритмдары көмегiмен деректердi өңдеуге болатын жүйенiң сыртына (қолданушы) оператор адам бiлiмдерінiң жүйесi арқылы логикалық қорытындылар және эвристикалық үлгiлерді алады. Қолданушы жүйені қарастырған кезде субъект рөлінде көрсетеді, бастапқы және өңделген мәлiметтiң анықтайтын құндылығын және бiрiгiп деректердi өңдеу ақпараттық жүйенiң тиiмдi жұмыс жасауын қалыптастырып ұйымдастырады.

1 Тарау. Ақпараттық жүйе теориясы

1.1 Ақпараттық жүйлердің (АЖ) негіздері. АЖ топтастыру. АЖ өмірлік циклі

1.2 Қазіргі замануи аутоматтандырылған жүйелердің ерекшеліктері

1.3 Аутоматтандырылған жүйе басқару жүйесінің негізгі бөлігі

1.1 Ақпараттық жүйлердің (АЖ) негіздері. АЖ топтастыру. АЖ өмірлік циклі

Жүйе деп кез елген объектінің, бір мезгілде біртұтас қарастырылатын, басты мақсатқа жету үшін әртекті элементтердің жиынтығының бірігуі деп түсіндіруге болады. Мақсаттары бойынша және құрамы бойынша жүйелер өзара ерекшеленеді. Информатика саласында «жүйе» түсінігі көп қолданылады және әр-түрлі мағыналы болып келеді. Бағдарламалық және техникалық құралдар жиынтығына сәйкестендіріліп жиірек қолданылады.

Жүйе деп компьютердің аппаратық бөлігі деп аталады. Қолданбалы есептерді шешуге, көптеген құжаттарды енгізуге және есептерді басқаруға арналған, процедуралармен толықтырылған бағдарламаларды жүйе ретінде көрсетуге болады. «Жүйе» түсінігіне қосымша «Ақпараттық» сөзі оның құрылу және жұмыс жасау мақсатын білдіреді. Ақпараттық жүйелер кез-келген аймақтағы есептерді шешу процесінде қажетті жинау, сақтау, өңдеу, іздеу, ақпаратты жіберумен қамсыздандырады. Олар жаңа өнімдер құруға және маңызды мәселелерді шешуге көмектеседі.

Ақпараттық жүйелер – қойылған мақсатқа жету және ақпаратты тасымалдау, өңдеу үшін сақтауға арналғандарды қолданудың, әдістер мен қызметшілердің, құралдар жиынтығының өзара байланысы. Қазіргі уақытта ақпараттық жүйелер түсінігін дербес компьютерде ақпаратты өңдеудің негізгі техникалық құралдары ретінде есептейді. Үлкен ұйымдарда дербес компьютермен бірге ақпараттық жүйелер техникалық базасының құрамына мэйнфрейм немесе суперЭЕМ-ді кіргізуге болады. Егер шығарылған ақпаратты және оларды алу мүмкіндігіне арналған адам ролін есепке алмаса онда өздігінен ақпараттық жүйелерді техникалық іске асырудың мәні болмайды. Копьютер мен ақпараттық жүйелердің түсінік айырмашылығы әр түрлі. Арнайы бағдарламалық құралдармен жабдықталған компьютерлер, ақпараттық жүйеге арналған құралдар және техникалық базасы бола алады. Ақпараттық жүйелердің даму сатысы. 60-жылдар. ақапараттық жүйелерге көзқарастың өзгерумен ерекшеленеді. Көптеген параметрлері бойынша периодтты есеп берулер одан алынған ақпарат қолданыла бастады. Ол үшін ұйымдарға көп функцияларды қамсыздандыру мүмкіндігі бар копьютерлік құралдар керек болды. 70 жылдар шешімдерді тез қабылдау процесстерін жылдамдату үшін ақпараттық жүйелер басқару құралдарында кеңінен қолданыла бастады.

80 жылдардың аяғында ақпараттық жүйелердің концепциялық қолданылуы тағы да өзгеріске ұшырайды. Олар ақпараттың стратегиялық қайнар көзі және барлық саладағы ұйымдар үшін қолданыла бастады. Осы кезеғдегң ақпараттар жүйесі өз уақытында ақпаратты жеткізіп, ұйымдардың өз кәсібі бойынша алға жылжуына көмектесті.

Ақпараттық жүйенің жұмысын қамсыздандыратын процесстерді блоктардан құралған схема түрінде көруге болады:

• ақпаратты ішкі немесе сыртқы көздерден енгізу;

• енгізілген ақпаратты қолайлы түрде көрсету және өңдеу;

• басқа жүйеге тасымаладау немесе тұтынушыларға арналған ақпаратты шығару.

Кері байланыс – ол кіру ақпараттарын сұрыптау үшін сол ұйымның қызметшілері өңдеген ақпарат Ақпараттық жүйелердің қасиеті болып табылады. Кез келген ақпараттық жүйелер өзінің құрылымы, басқарылатын жүйенің жалпы принциптері негізі бойынша таладуға болады. Ақпараттық жүйелер динамикалық және дамушы бола алады. Ақпараттық жүйелерді құру барысында жүйелік ықпал жасау керек. Ақпараттың жүйенің шығу өнімдері шешім қабылдау негізіндегі ақпараттар бола алады.

Қазіргі уақытта ақпараттық жүйелерді компьютердің көмегімен таралған жүйелер деген көзқараста. Бірақ ақпараттық жүйені компьютерсіз нұсқада алып қарауға болады. Бірнеше фирмалардан тауарды сатып алу кезінде ақпараттық жүйе сатып алушыны тіркеуге алады. Ол сатып алушылар тобын анықтап, олардың құрамы және сұранымдарын, содан кейін өзінің стратегиялық көптік топтарға бағытталуына бөлінеді. Потенциальды сатып алушыларға әр-түрлі ұсыныстар жіберуге, тұрақты сатып алушыларға, тауарларға және қызметтерге рұқсат береді.

Ақпарат жүйелері (ағылш. Information systems; қысқаша: IS) -деректерді тарату, құру, өңдеу, фильтрлеу, жинау. Қойылған мақсатқа жету жолында ақпаратты сақтау, өңдеу және басқаларға беру үшін пайдаланылатын құралдардың, әдістердің және адамдардың өзара байланысты жиыны. Пайдаланушылардың сұранысы бойынша ақпаратты сақтауға, іздестіруге және беруге арналған жүйе; мәліметтер базасы мәтінінің мағыналық бөлігіңде — мәліметтерді сақтау және олармен амал-әрекет жасауға арналған белгілі бір жүйенің формалды толықтығын құрайтын тұжырымды сұлба, ақпараттық база және ақпараттық процессор.

Жүйе дегеніміз бір мезгілде әрі біртұтас, әрі әртекті элементтердің жиынтығы алға қойған мақсаттарға қол жеткізуге орай біріктірілген ұғым ретінде қарастырылатын кез келген объект болып табылады. Мысалы, әртүрлі элементтерден тұратын және әртүрлі мақсаттарды жүзеге асыруға бағытталған бірнеше жүйелерді келтіреміз.

Ақпараттық жүйе – алға қойылған мақсатқа жетуге орай ақпаратты сақтау, өңдеу және беру үшін пайдаланылатын құралдардың, әдістер мен жұмыскерлердің өзара байланысты жиынтығы.

Алғашқы ақпараттық жүйелер 50-жылдары пайда болды. Бұл жылдары ол шоттар мен еңбекақы есептерін өңдеу үшін арналған еді, оған электромеханикалық бухгалтерлік есептеу машиналары қолданылды. Бұл қағаз құжаттарын дайындауға кететін шығындар мен үнемдеуге тиісінше көмектесті.

60-жылдары ақпарат жүйелеріне деген көзқарас жаңаша сипат алды. Олардан алынған ақпарат көптеген параметрлер бойынша мерзімдік есептемеде қолданыла бастады. Бұл үшін ұйымдарға бұрынғыдай тек шоттарды өңдеу мен еңбекақыны есептеп қана қоймайтын, сонымен бірге көптеген функцияларды атқаруға қабілетті, ауқымды мақсаттағы компьютерлік қондырғы талап етілді.

70-жылдары және 80-ші жылдардың бас кезінде ақпараттық жүйе қабылданған шешідер үдерісін қолдайтын әрі жеделдететін басқару бақылауының құралы ретінде кеңінен қолданыла бастады. 80-ші жылдардың аяқ кезінде ақпараттық жүйені пайдаланудың тұжырымдамасы қайтадан өзгеріске түсті. Олар енді ақпараттың стратегиялық қайнар көзіне айналады және кез келген профильді ұйымдардың барлық деңгейлерінде қолданылады.

Осы кезеңнің ақпараттық жүйелері уақытында керекті ақпаратты бере отырып, ұйымға өзінің қызметінде табысқа жетуді ұйымдастыруға, жаңа тауарлар мен қызмет көрсетулерді жүзеге асыруға, сатудың жаңа рыноктарын табуға, өзіне лайықты серіктес табуына, өнімді төменгі бағада шығаруды ұйымдастыруға және т.б. көмектесті.

Ақпараттық жүйенің құрылымы қосалқы жүйе деп аталатын оның жекелеген бөліктерінің жиынтығын құрайды. Кез келген ақпараттық жүйенің құрылымы қамтамасыз етуші қосалқы жүйелердің жиынтығын білдіруі мүмкін.

Қосалқы жүйелерді қамтамасыз етуші жиынтық ретіндегі ақпараттық жүйенің құрылымы. Ақпараттық жүйелерді енгізу:

- математикалық әдістер мен интеллектуалдық жүйелерді енгізу есебінен басқару міндеттерін шешудің неғұрлым ұтымды нұсқаларын алуға және т.б.

- жұмысты автоматтандыру есебінен қызметкерлерді ескі көзқарастан арылтуға;

- қағазда жазылатындарды магниттік дискілерге немесе таспаға ауыстыруға, бұл компьютерде ақпаратты өңдеуді неғұрлым ұтымды ұйымдастыруға және қағаздарға жазылатын құжаттардың көлемін азайтуға жағдай жасайды;

- фирмадағы құжат айналымының жүйесі мен ақпарат ағындарының құрылымын жетілдіруге;

- өнімдерді өндіруге және қызмет көрсетулерге шығынды азайтуға;

- тұтынушыларға жоғары дәрежеде қызмет ұсынуға;

- жаңа .арықтың мүмкіндіктерін іздеп табуға;

- сатып алушылар мен жеткізушілерге әр түрлі жеңілдіктер мен қызмет көрсетулерді ұсыну есебінен оларды фирмаға тартуға жәрдемдеседі.

Жасанды интеллект жүйесі. Жасанды интеллект – бұл модель мен тиісті бағдарламалық құралдар жасайтын, ЭВМ көмегімен семантикаға (мағына проблемасына) жүгіну талап етілетін үдерісте есептеу сипатындағы емес шығармашылық міндеттерді шешуге мүмкіндік беретін ғылыми-зерттеу бағыты. ЖИ саласындағы зерттеу 30 жыл бойы жүргізілуде. ЖИ саласында жұмыстың басталуын ЭЕМ-нің жасалуынан деп есептейді, ол адамзаттың ойлау қабілетінің үдерісін қайталауы тиіс болды. 60-ждылдардың аяғында ЖИ-дің міндеттерін әдістемелік шешуі өзгерді, яғни адамның ойлау тәсілдері имитациясының орнына адамзат міндеттерін шешуге қабілетті бағдарламала әзірлеу басталды, бірақ бұл машиналық-бағыттаушы әдістері базасында жүзеге асады. Бұл кезеңнің сынақ полигоны шешімі қиын түйіндер мен ойындар болды.

Бұл шешімдерді іздестірудің тұйықтығымен және шешімді іздестіруді өте күрделі стратегиясын модельдеу мүмкіндігімен түсіндіріледі. Сонымен бірге мезгілде ЖИ-ді жасанды ортадан ақиқатқа алып шығуға талпыныс жасады. Сыртқы дүниені модельдеу проблемасы пайда болады. Бұл интегралды роботтардың пайда болуына әкелді, бұл бастапқыда технологиялық үдерістерде белгілі бір операцияларды орындауға, адамға өте қауіпті ортада жұмыс істеуге тиіс болды. Роботтардың пайда болуына орай онымен әрекеттерді қалыптастырудың функциясын жүзеге асыруға, олар арқылы сыртқы орта туралы ақпарат қабылдауға назар ерекше мән берілді. Роботтардың пайда болуы ЖИ-ге зерттелулердің екіншісі сатысы деп есептеледі.

70-жылдардың бас кезінде ЖИ-де символдық тәсіл негізінде нақты пәндік салалар шеңберінде шешімдер жасаудың эвристикалық әдістері негізінде кешенді мүмкіндік беретін адам-машина жүйелерін жасау қолға алынды. Сол кезде сараптама жүйелері ерекше қарқынмен дамыды. СЖ – әртүрлі салалардан білімді анықтауға, жинауға және түзетуге, және осы білімдердің негізінде белгілі бір жағдайларда, егер оңтайлы болмағанның өзінде, барынша тиімді болып есептелетін шешімдерді қалыптастыруға мүмкіндік береді.

СЖ сарапшылар тобының белгілі бір пәндік саладағы шеңберде білімін пайдаланады, сарапшы ретінде нақты мамандар тартылады, олар ЭВМ-мен соншалықты таныс болмауы да мүкін. Қазіргі кезде ЖИ бойынша жұмыстардың жалпы көлемінде ЖИ үлесі 90% құрайды. Егер ЖИ-ді қолдану саласын жасалған үлгілер саны бойынша қарайтын болса, онда олар былайша орналасқан болар еді:

1) медициналық диагностика, оқу, кеңес беру;

2) ЖИ-ді жобалау;

3) әртүрлі салаларда міндетті шешу бойынша пайдаланушыларға көмек көрсету;

4) аутоматтық бағдарламалау. ПО сапасына тексеру мен талдау;

5) өте үлкен интегралды схемаларды жобалау;

6) қондырғыларды жөндеу бойынша техникалық диагностика және ұсыныстамаларды жасау;

7) әртүрлі пәндік салаларда жоспарлау және мәліметтерді талдау, оның ішінде статистикалық әдістер негізінде;

8) геологиялық мәліметтерді интерпретациялау және пайдалы қазбалардың табылуы бойынша ұсыныстамалар.

Ақпараттық жүйелер кез келген аймақтағы есептерді шешу процесінде қажетті жинау сақтау өңдеу іздеу ақпаратты жіберумен қамсыздандырады. Олар жаңа өнімдер құруға және мәселелерді маңызды проблемаларды шешуге көмектеседі. Ақпараттық жүйелер қойылған мақсатқа жету және ақпаратты тасымалдау өңдеу үшін сақтауға арналғандарды қолданудың әдістер мен қызметшілердің құралдар жиынтығының өзара байланысы. Қазіргі уақытта ақпараттық жүйелер түсінігін дербес компьютерде ақпаратты өңдеудің негізгі техникалық құралдары ретінде есептейді. Үлкен ұйымдарда дербес компьютермен бірге ақпараттық жүйелер техникалық базасының құрамына мэйнфрейм немесе суперЭЕМ ді кіргізуге болады. Егер шығарылған ақпаратты және оларды алу мүмкіндігіне арналған адам ролін есепке алмаса онда өздігінен ақпараттық жүйелерді техникалық іске асырудың мәні болмайды.

Ақпараттық жүйелердiң өмiрлiк циклiнiң каскадтық моделiн 2013 жылы 19 сәуірде жасалынды. Ақпараттық жүйелердiң өмiрлiк циклiнiң моделi деп ақпараттық жүйелердiң өмiрлiк циклi бойына орындалатын тапсырмалар, процестер мен әрекеттердiң жүзеге асырылу тiзбегiн және сонымен қатар осы тапсырмалар, процестер мен әрекеттердiң өзара байланысын анықтайтын қандай да бiр құрылымды атaймыз. Қазiргi кезде өмiрлiк циклдiң мынадай негiзгi екi түрi кең тараған:

Каскадтық модель waterfall- водопад деп те аталады.

Спиральды модель.

Каскадтық модель кез келген қолдану саладағы түрлi жүйелердi жасаудың классикалық тұрғыдaғы әдiсiн анықтайды. Ол жұмыстарды тiзбектей етiп ұйымдастыруды қарастырады. Мұнда ақпараттық жүйенi жасау әрекетiнiң бiрнеше кезеңге бөлiнуi негiзгi ерекшелiк болып табылады. Сонымен қатар бiр кезеңнен екiншiсiне өту үшiн сол кезеңнiң барлық жұмыстары толық аяқталуы тиiс. Әр кезеңнiң орындалу нәтижесiнде программалушы мамандардың келесi тобының жұмысты жалғастыру үшiн жеткiлктi болатын құжаттардың толық жиынтығы жасалуы тиiс. Каскадтық модель бойынша ақпараттық жүйенi жасаудың негiзгi кезеңдерi: тапсырыс берушiнiң талаптарын талдау; жобалау; жасау; тесiтлеу жане тәжірибелiк эксплуатация; дайын өнiмдi тапсыру; Схемасы: Талдау - жобалау - жасау - тестiлеу – тапсыру.

Бiрiншi кезеңде шешiлуi қажеттi мәселенi зерттеу орындалады. Тапсырыс берушiнiң барлыкқ талаптары орындалады. Бұл кезеңнiң орындалу нәтижесiнде екiжақты мақұлданған техникалық тапсырма жасалады.

Екiншi кезенде техникалық тапсырмада көрсетiлген барлық талаптарды қанағаттандыратын жобалық шешмдер жасалады. Бұл кезеңнiң орындалу нәтижесiнде жобаның жүзеге асырылуы үшiн қажеттi деректерден тұратын жобалық құжаттар жасалады.

Үшiншi кезен- жобаның жүзеге асырылуы. Мұнда алдындағы кезеңде алынған жобалық шешiмдерге сәйкес болатын программалық қамсыздандыруды жасау орындалады.Бұл кезеңнiң орындалу нәтижесiнде дайын программалық өнiм жасалады.

Төртiншi кезенде жасалған программалық қамсыздандырудың техникалық тапсырмада көрсетiлген талаптарға сәйкестiлiгi тeксерiледi. Тәжріибелiк эксплуатация кезiнде ақпараттық жүйелердiң накты қолданыс кезiнде пайда болатын жасырын кемшiлiктерн аныктауға болады.

Сонғы кезең - дайын жүйенi тапсыру. Бұл кезеңнiң негiзгi мәселесi- тапсырыс берушіге дайын программалық өнiмдi тапсырғанда барлық талаптардың орындалғанын дәлелдеу. Бiрқатар жақсы жақтарынын арқасында каскадтық модель түрлi инженерлiк бағдарламаларды жасауда колданылып, кеңiнeн таралды. Каскадтық модельдiн негiзгi жетiстiктерiн атап өтейiк: әр кезенде толықтық және мақұлданған шарттарына сәйкес болатын жобалық құжаттамаларының аяқталған жиыны жасалады.

Сонғы кезендердe сонымен қатар ақпараттық жүйенi қамсыздандырушы құжаттамасы дайындалады. Жұмыс кезендерінiң логикалық тiзбек түрiнде орындалуы жұмыстын аяқталу мерзiмдерi мен сәйкестi шығындарды жоспарлау мүмкiндiгiн бередi. Бастапқыда каскадтық модель түрлi инженерлiк есептердi шешуге арналған, дегенмен қазiрге дейiн түрлi қолданушы салалары үшiн маныздылығын жоғалтқан жоқ.

Жетiстiктерiне қарамастан каскадтық модельдiң ақпараттық жүйелердi жасауда қолданушыға шектеу қоятын кемшiлiктерi де бар. Бұл кемшiлiктерi модельдiң мулдем қолданыла алмауына немесе жасау мерзмдерi мен жоба бағасының өсуiне әкеледi. Ақпараттық жүйелердi жасауда каскадтық модельдi қолданудың кемшiлiктерi: нәтижелердi алудың көп уақытқа кешеуiлдеуi. Кезеңдердiң кез келгенiнде жiберлген қателер келесi кезендерде байқалатындықтан алдыңғы кезеңдерге қайта оралу қажеттiлiгiнiн пайда болуы. Жоба бойынша орындалатын жұмыстарды параллель жүргiзу қиындылығы Кезеңдердiң әрқайсысының ақпараттық асырыла жүктелуi. Жобаны басқару күрделiлiгi. Тәуекелдiң жоғары деңгейi және инвестициялардың сенiмсiздiгi.

1. Каскадтық модельдeгi негiзгi кемшiлiгi болып табылады. Ол негiзнен ақпараттық жүйенi жасауға тiзбектiк тұрғыда қарастыруда екiжақты мақұлдау нәтижелерi жұмыстың керектi кезеңi аяқталған соң орындалатынымен анықталады.

2. Бiрiншi кемшiлiктiң көрiну белгiлерiнiң бiрi болып табылады. Алдыңғы кезенде жiберлген қателердiң келесi кезенде белгiлi болуына байланысты оларды жөндеу үшiн қайта оралу қажеттiлiгi пайда болады. Мұнда қателiктердiн көп уақытқа дейiн байқалмауы мүмкiн. Нәтижесiнде жұмыс бастапқы денгейге оралуды талап етуi мүмкiн.

3. Жоғарыда аталған кемшiлiктерi жұмыстың тiзбектелген қадамдар түрiнде жүргiзiлуiне қатысты пайда болады. Мұнда жобаның кейбір бөлiктерiн параллель жүргiзу мүмкiндгi болғанымен, жұмысты параллель жүргiзу қиындықтар туғызады. Олар жобаның түрлi бөлiктерiнiң үнемi мақұлданып қажет екeндiгiмен байланысты. Жоба бөлiктерiнiң параллель жүргiзiле алмауы программа жасаушы мамандардың жұмысын ұйымдастыруда қиындыктардың туындайтынымен байланысты. Бiр топтардың жұмысы басқалардың жұмысының тежелуiне әкеледi.

4. Бұл мәселе программа жасаушы мамандардың түрлi топтарының арасындағы тәуелдiлiктiң пайда болуымен тығыз байланысты. Сонымен қатар жобаның бiр бөлiгiне енгiзiлген өзгерiстердiң басқа мамандарға хабарлану қажеттiлiгiмен байланысты.

5. Негiзiнен жасау кезеңдерi тiзбектiң қатаң тәртппен орындалуы және жобаның түрлi бөлiктерiнiң арасында күрделi арақатынастар болуымен байланысты. Кезеңдер тiзбектiң сақталуы программалаушы мамандардың бiр тобының екiншi топтың нәтижелерiн күтуiне акеледi. Мамандар тобының арасындагғы ара қатынасты жеңiлдету және ақпараттық жүйенiң құжаттары мен асыра жуктелген бөлiктерiн азайту ушiн жобаның жекеленген бөлiктерiнiң арасындағы байланыстар санын азайту арқылы шешуге болады. Дегенмен бөлiктердiң арасындағы арақатынасы аз болатын ақпараттық жүйенi жасау мен қолдану тиiмсiз болады.

6. Күрделi жобаны жасауға кететiн уақыт жане қаржы мөлшерiнiң айтарлыктай улкен болуымен байланысты күрделi жобаның әр кезеңде алдыңғы кезеңге жөндеу ушiн қайта оралу мумкiндiгiн жасау әрекеттерiнiң үнемi қайта оралу нәтижесiнде аяқталу не аяқталмау ықтималдығына әкелуi мүмкiн.