Методы и модели проектирования соврем.ИС(СР,09.05.01 )

УДК 004.43

Лапшина М.Л. «Методы и модели проектирования современных информационных систем» [Текст]: методические указания для самостоятельной работы студентов по специальности 09.05.01 «Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения» специализация «Автоматизированные системы обработки информации и управления» / М.Л. Лапшина; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. МОРОЗОВА». – Воронеж, 2016. – 17 с.

Составитель: д.т.н., профессор каф. ВТ и ИС М.Л. Лапшина

Методические указания утверждены на заседании кафедры ВТ и ИС

14.03.2017 г., протокол № 10.

2

3

1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Дисциплина «Методы и модели проектирования современных информационных систем» относится к обязательным дисциплинам базовой части учебного плана и предусматривает чтение лекций, проведение лабораторных работ, тестовых заданий и различного рода консультаций.

Цель дисциплины – обучение студентов основам системного подхода к построению моделей, позволяющих проектировать современные информационные системы, формирование методологические основы для научно-исследовательской и инновационной деятельности.

Изучение дисциплины ««Методы и модели проектирования современных информационных систем» необходимо для подготовки студента к написанию выпускной квалификационной работы.

В результате изучения дисциплины студент должен

уметь: осуществлять методическое обеспечение этапов проектирования современных ИС; применять современные методы научных исследований для формирования суждений и выводов по проблемам моделирования ИС; осуществлять математическую постановку исследуемых задач, применять аппарат нейронных сетей в области информационных технологий; разрабатывать информационно-логическую, функциональную и объектно-ориентированную модели информационной среды; разрабатывать аналитические и имитационные модели предметных областей; руководить процессом исследования и проектирования информационных систем;

ориентироваться в современных технологиях разработки информационных систем для выбора адекватных задаче средств информационных технологий;

осуществлять на основе модели программную реализацию;

владеть: навыками проектирования современных информационных систем; математическим аппаратом для решения специфических задач в области информационных систем и технологий; методами анализа и синтеза

4

информационных систем; методами разработки аналитико-имитационных моделей информационных систем; основными методами проектирования информационных систем для решения задач профессиональной деятельности; архитектурным подходом к проектированию информационных систем; основными методами моделирования бизнес-процессов (Business Process Modeling) при проектировании информационных систем.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Раздел 1. Методы проектирования современных информационных

систем.

-Определение информационной системы.

-Характеристики методов проектирования современных информационных систем.

-Средства проектирования современных информационных систем.

-Методы поддержки принятия решения при проектировании современных информационных систем.

-Этапы создания ИС: формирование требований, концептуальное проектирование, спецификация приложений, разработка моделей, интеграция

итестирование информационной системы.

Раздел 2. Модели проектирования современных информационных

систем

-Методологии моделирования предметной области.

-Описание применения моделей проектирования современных информационных систем.

-Основные особенности современных проектов ИС.

-Каноническое проектирование ИС.

-Стадии и этапы процесса канонического проектирования ИС.

5

-Цели и задачи проектной стадии создания ИС.

-Состав и содержание операций типового элементного проектирования

ИС.

-Структурная, функциональная и объектная модели предметной области проектирования ИС.

-Сущность структурного подхода.

-Метод функционального моделирования. Моделирование потоков данных (процессов).

-Основы объектно-ориентированного анализа и проектирования

Литература: 1, 2, 3

3. ТЕМЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Тема 1. Оценка эффективности использования типовых проектных решений.

Литература: 1 Осн.

Тема 2. Сравнительный анализ технологий проектирования информационных систем (ИС) применительно к различным областям деятельности.

Литература: 1 Осн.

Тема 3. Основные понятия CASE-технологий

Литература: 1 Осн.

Тема 4. Проектирование функциональной модели

Литература: 1 Доп.

Тема 5. Унифицированный язык визуального моделирования UML

Литература: 1 Осн. , 2 Доп

Тема 6. Построение процессной потоковой модели деятельности предприятия

Литература: 1 Осн

6

Тема 7. Построение диаграммы потоков данных предприятия

Литература: 1 Осн. , 2 Доп

Тема 8. Объектно-ориентированный анализ деятельности предприятия

Литература: 1 Доп

Тема 9. Методологии моделирования предметной области

Литература: 1 Осн

4 Вопросы выходного контроля (экзамена) МОДУЛЬ 1

1.Системный подход к исследованию и разработке информационных систем.

2.Категориальные понятия системного подхода. Познавательный и конструктивный подходы.

3.Проблема развития систем.

4. Понятие анализа и синтеза системы. Сложные и большие системы.

5.Проблема декомпозиции. Индуктивный и дедуктивный подходы.

6.Формальные модели систем.

7.Понятие организационной и функциональной структуры информационной системы.

8.Анализ и синтез организационной структуры информационной системы на основе теории графов.

9.Анализ и синтез функциональной структуры информационной системы на основе теории конечных автоматов.

10 Этапы разработки информационной системы.

11.Последовательность разработки информационной системы. Этапы макро и микро проектирования и их характеристика.

12.Понятие эффективности. Критерии эффективности, ресурсы и ограничения при разработке информационной системы.

13.Декомпозиция информационной системы.

14.Средства структурного анализа: диаграммы потоков данных, диаграммы

7

<сущность - связь>, диаграммы переходов состояний

15.Структурный системный анализ. Классификация структурных методологий

16.Методологии структурного системного анализа и проектирования: SADT, структурного системного анализа Гейна - Сарсона, структурного анализа и проектирования Йордона -Де Марко, развитие систем Джексона.

17.Информационное моделирование Мартина.

18.Информационно-логическая модель информационной системы.

19.Модели представления и графические средства описания различных моделей представления информационных систем.

20.Конструирование моделей данных. Иерархия моделей данных, уровни представления (концептуальный, логический, физический); локальная

(внешняя) модель; композиционная модель данных.

21 Реляционная модель данных; ER - модель; функциональная модель данных; модель с классификацией информационных объектов.

22. Нормализация концептуальной модели данных, параметризация модели данных.

23 Агрегирование объектов в предметные базы данных.

24 Сравнение различных моделей данных концептуального уровня.

МОДУЛЬ 2

25 Методики конструирования моделей данных: методика построения локальных моделей данных на основе выделения базовых действий и базовых объектов;

26 Методика разработки СУБД на основе нормализованной модели данных;

методика разработки типов данных на основе синтаксиса языка управления заданиями.

27Диаграммы потоков действий-данных (модель де-Марко).

28Общие модели предметных областей информационных систем.

29Объектно-ориентированные модели: определение метаобъекта, объекта,

8

атрибута, связи. Спецификация атрибутов.

30Программно-ориентированные модели представления.

31Графический интерфейс пользователя.

32Платформа клиент-сервер. Научные исследования, испытания и эксперименты как объект автоматизации.

33Особенности технологии проектирования научно-исследовательских информационных систем.

34Имитационно-оптимизационный алгоритм синтеза систем.

35Аналитико-статистические методы и модели ускорения имитационных машинных экспериментов.

36Инструментальные средства проектирования, проблемно-

ориентированные программные системы.

37. Автоматизированные системы научных исследований.

38 Научные исследования, испытания и эксперименты как объект автоматизации. Функциональные задачи АСНИ.

39 Классификация АСНИ, обеспечения АСНИ, функциональная и системная архитектуры.

40 Объектно-ориентированный анализ АСНИ, системное и прикладное программное обеспечение АСНИ.

41Аппаратно-программные средства АСНИ

42 Субъективная производительность информационной системы.

43Понятие объектно-ориентированного структурного системного анализа.

44Иерархия моделей данных, уровни представления (концептуальный,

логический, физический); локальная (внешняя) модель; композиционная модель данных.

45Программирование, управляемое событиями.

46Обработчики событий.

47Визуальное программирование.

48Графовая основа модели представления, определение структуры.

9

49 Естественные и искусственные (технические) системы.

5. Тесты для итоговой оценки знаний

ВАРИАНТ 1

1.Верно ли утверждение, что информация обладает следующими свойствами, отражающими ее природу и особенности использования:

кумулятивность, эмерджентность, неассоциативность, и старение информации.

Верное утверждение;

Не верное утверждение.

2.Под информационной системой понимается прикладная программная подсистема, ориентированная на сбор, хранение, поиск и … текстовой и/или фактографической информации.

3.Деление информационных систем на одиночные, групповые,

корпоративные, называется классификацией

По масштабу;

По сфере применения;

По способу организации.

4.Системы обработки транзакций по оперативности обработки данных разделяются на пакетные информационные системы и … информационные системы.

5.OLTP ( OnLine Transaction Processing ), это:

Режим оперативной обработки транзакций;

Режим пакетной обработки транзакций;

Время обработки запроса пользователя.

6.Классификация информационных систем по способу организации не включает в себя один из перечисленных пунктов:

Системы на основе архитектуры файл – сервер;

Системы на основе архитектуры клиент – сервер;

10