4. Структурний підхід до проектування складних систем

Сутність структурного підходу до розробки складних систем полягає у її декомпозиції на автоматизовані функції: тобто система розбивається на функциональні підсистеми, які в свою чергу діляться на підфункції, ці підфункції підрозділяються на завдання і так далі. Процес розбиття проводиться аж до конкретних процедур. При цьому автоматизована система все ще зберігає цілісне уявлення, у якому всі складові компоненти взаємопов'язані. При розробці системи «знизу-вгору» від окремих завдань до всієї системи цілісність втрачається, виникають проблеми при інформаційному співставленні окремих компонентів.

Найбільш поширені методології структурного підходу базуються на ряді загальних принципів. У якості двох базових принципів використовуються наступні:

1. Принцип вирішення складних проблем шляхом їх розбиття на безліч менших незалежних завдань, легких для розуміння і вирішення.

2. Принцип ієрархічного упорядкування, тобто принцип організації зіставних частин проблеми в ієрархічні деревоподібній структурі з додаванням нових деталей на кожному рівні.

Виділення двох базових принципів не означає, що інші принципи є другорядними. Основними з цих принципів є наступні:

1. Принцип абстрагування: полягає у виділенні істотних аспектів системи і відволікання від несуттєвих.

2. Принцип формалізації: полягає у необхідності суворого методичного підходу до вирішення проблеми.

3. Принцип несуперечності: полягає в обґрунтованості та погоджуваності елементів.

4. Принцип структурування даних: полягає у тому, що дані повинні бути структуровані та ієрархічно організовані.

У структурному аналізі використовуються в основному дві групи засобів, що ілюструють функції, виконувані системою і відносинами між даними. Кожній групі засобів відповідають певні види моделей (діаграм), найбільш поширеними серед яких є наступні:

• SADT (Structured Analysis and Design Technique) моделі і відповідні функціональні діаграми;

• DFD (Data Flow Diagrams) діаграми потоків даних;

• ERD (Entity-Relationship Diagrams) діаграми «сутність-зв'язок».

На стадії проектування ІС моделі розширюються, уточнюються і доповнюються діаграмами, що відображають структуру програмного забезпечення: архітектура ПЗ, структурні схеми програм і діаграми екранних форм.

Перераховані моделі в сукупності дають повний опис ІС незалежно від того, чи є вона існуючої або знову розроблюваною. Зіставлення діаграм у кожному конкретному випадку залежить від необхідної повноти опису системи [4].

5. Методології проектування складних об'єктів та систем

Методології, технології та інструментальні засоби проектування (CASE-засоби) складають основу проекту будь-якої інформаційної системи (ІС). Методологія реалізується через конкретні технології та підтримувані їми стандарти, методики та інструментальні засоби, які забезпечують виконання процесів життєвого циклу (ЖЦ).

1. Методологія функціонального моделювання робіт sadt

Методологія SADT (Structured Analisys and Design Technique – технологія структурного аналізу і проектування) розроблена Дугласом Т. Россом в 1969-1973 роках. Технологія спочатку створювалася для проектування систем більш загального призначення у порівнянні з іншими структурними методами, що з'явилися з проектування програмного забезпечення. SADT – одна з найвідоміших і широко використовуваних методик проектування. Нова назва методики, прийнята в якості стандарту – IDEF0 (Icam DEFinition) – частина програми ICAM (Integrated Computer-Aided Manufacturing – інтегрована комп'ютеризація виробництва), що проводиться за ініціативою ВПС США.

Процес моделювання у SADT включає збір інформації про досліджувану області, документування отриманої інформації і представлення її у вигляді моделі і уточнення моделі. Крім того, цей процес підказує цілком певний шлях виконання погодженої та достовірної структурної декомпозиції, що є ключовим моментом у кваліфікованому аналізі системи. SADT унікальна в своїй здатності забезпечити як графічний мову, так і процес створення несуперечливої і корисною системи описів.

В IDEF0 система представляється як сукупність взаємодіючих робіт (або функцій). Зв'язки між роботами визначають технологічний процес або структуру взаємозв'язку всередині організації. Модель SADT являє собою серію діаграм, розбивають складний об'єкт на складові частини.

Кожен блок IDEF0-діаграми може бути представлений декількома блоками, з'єднаними інтерфейсними дугами, на діаграмі наступного рівня. Ці блоки представляють підфункції (подмодулі) вихідної функції. Кожен з подмодулів може бути декомпозованим аналогічним чином. Число рівнів не обмежується, зате рекомендується на одній діаграмі використовувати не менше 3 і не більше 6 блоків.

Вхід (Input) – матеріал або інформація, які використовуються роботою для отримання результату (стрілка, що входить у ліву грань).

Управління (Control) – правила, стратегії, стандарти, якими керується робота (стрілка, що входить у верхню грань). На відміну від вхідної інформації управління не підлягає зміні.

Вихід (Output) – матеріал або інформація, які виробляються роботою (стрілка, яка виходить із правої грані). Кожна робота повинна мати хоча б одну стрілку виходу, тому робота без результату не має сенсу і не повинна моделюватися.

Механізм (Mechanism) – ресурси, які виконують роботу (персонал, верстати, пристрої – стрілка, що входить в нижню грань).

Виклик (Call) – стрілка, що вказує на іншу модель роботи (стрілка, яка виходить із нижньої межі).