ЛЕКЦИЯ 3_проект_АС

ЛЕКЦИЯ 3. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АС

3.1. Системный подход к проектированию АС

Проектирование сложных систем осуществляется с использованием базовых принципов системного подхода. Основной общий принцип системного подхода заключается в рассмотрении частей явления или сложной системы с учетом их взаимодействия. Системный подход к проектированию АС заключается в разбиении всей системы на подсистемы (декомпозиция системы) и учете при ее разработке не только свойств конкретных подсистем, но и связей между ними.

Системный подход опирается на диалектический закон взаимосвязи и взаимообусловленности явлений в мире и в обществе и требует рассмотрения изучаемых явлений и объектов не только как самостоятельной системы, но и как подсистемы некоторой большей системы, по отношению к которой нельзя рассматривать данную систему как замкнутую. Системный подход требует прослеживания как можно большего числа связей – не только внутренних, но и внешних, чтобы не упустить действительно существенные связи и факторы и оценить их эффекты.

Системный подход включает в себя выявление структуры системы, типизацию связей, определение атрибутов, анализ влияния внешней среды. Интерпретация и конкретизация системного подхода имеют место в ряде известных подходов с другими названиями, которые также можно рассматривать как компоненты системотехники. Таковы структурный, блочно-иерархический, объектно-ориентирован- ный подходы.

При структурном подходе как разновидности системного требуется синтезировать варианты системы из компонентов (блоков) и оценивать варианты при их частичном переборе с предварительным прогнозированием характеристик компонентов.

Блочно-иерархический подход к проектированию использует идеи декомпозиции сложных описаний объектов и, соответственно, средств их создания на иерархические уровни и аспекты, вводит понятие стиля проектирования (восходящее и нисходящее), устанавливает связь между параметрами соседних иерархических уровней.

Ряд важных структурных принципов, используемых при разработке автоматизированных систем и, прежде всего, их программного обеспечения, выражен в объектно-ориентированном подходе к проектированию. Такой подход вносит в модели структурную определенность, уменьшает вероятность искажения данных вследствие

структурными элементами системы, которые обеспечивают цельность АС и ее взаимодействие с другими системами.

2.Принцип развития (открытости) заключается в том, что исходя из перспектив развития объекта автоматизации, АС должна создаваться

сучетом возможности пополнения и обновления функций и состава АС без нарушения ее функционирования. Этот принцип должен реализовываться за счет открытой структуры всех подсистем АС. Развитие системы будет осуществляться путем пополнения ее новыми подсистемами и компонентами, модернизации действующих подсистем и компонентов, обновления используемых средств вычислительной техники более совершенными.

3.Принцип совместимости заключается в том, что при создании АС должны быть реализованы информационные интерфейсы, благодаря которым она может взаимодействовать с другими АС в соответствии с установленными правилами. Символы, коды, информационные и технические характеристики структурных связей между подсистемами и компонентами АС должны быть согласованы так, чтобы обеспечивалось совместное функционирование всех подсистем АС.

В АС должны использоваться единые термины, символы, условные обозначения и способы представления информации во всех автоматизированных задачах, комплексах задач, подсистемах. Этот принцип требует использования в АС единой системы классификации и кодирования информации, единых правил сопоставления всех взаимосвязанных информационных показателей.

4.Принцип стандартизации (унификации) заключается в том, что при создании систем должны быть рационально применены типовые, унифицированные и стандартизованные элементы, проектные решения, пакеты прикладных программ, комплексы, компоненты.

5.Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание АС и целевыми эффектами, включая конечные результаты, получаемые в результате автоматизации.

3.3. Стадии разработки автоматизированных систем

Разработка АС от возникновения идеи до ввода ее в эксплуатацию

– трудоемкий и длительный процесс, представляющий собой совокупность упорядоченных во времени, взаимосвязанных, объединенных в стадии и этапы работ, выполнение которых необходимо и достаточно для создания АС, соответствующей заданным требованиям.

В соответствии с комплексом стандартов ГОСТ 34.601-90 на автоматизированные системы, используемые в различных видах

деятельности (исследование, проектирование, управление и т.п.) устанавливаются следующие стадии и этапы создания АС (таблица 3.1).

Допускается исключить стадию «Эскизный проект» и отдельные этапы работ на всех стадиях, объединять стадии «Технический проект»

и«Рабочая документация» в одну стадию «Технорабочий проект».

Взависимости от специфики создаваемых АС и условий их создания допускается выполнять отдельные этапы работ до завершения предшествующих стадий, параллельное во времени выполнение этапов работ, включение новых этапов работ

Рассмотрим содержание работ, выполняемых на каждой установленной стандартом стадии разработки.

1. Стадия «Формирование требований к АС». На этой стадии проводят сбор данных об объекте автоматизации и оценку качества его функционирования, выявление проблем, решение которых возможно средствами автоматизации. Кроме того, производят оценку техникоэкономической и социальной целесообразности создания АС.

Осуществляют подготовку исходных данных для формирования требований АС, таких как характеристика объекта автоматизации, описание требований к системе, ограничения допустимых затрат на разработку, ввод в действие и эксплуатацию, эффект, ожидаемый от системы, условия создания и функционирования системы

2.Стадия «Разработка концепции АС». На этой стадии организация-разработчик проводит детальное изучение объекта автоматизации и необходимые научно-исследовательские работы (НИР), связанные с поиском путей и оценкой возможности реализации требований пользователя.

Проведение разработки альтернативных вариантов концепции создаваемой АС и планов их реализации; сопровождается оцениванием необходимых ресурсов на их реализацию и обеспечение функционирования, а также преимуществ и недостатков каждого варианта.

3.На стадии разработки технического задания на создание АС при необходимости проводят разработку технических заданий на части АС.

4.На стадии эскизного проектирования осуществляется разработка предварительных проектных решений, и определяются: функции АС, функции подсистем, их цели и эффекты; состав комплексов задач и отдельных задач; концепция информационной базы, её укрупнённая структура; функции системы управления базой данных; состав вычислительной системы; функции и параметры основных программных средств.

5.На стадии технического проектирования выполняется разработка общих решений по системе и её частям, функциональноалгоритмической структуре системы, по функциям персонала и организационной структуре, по структуре технических средств, по

алгоритмам решения задач и применяемым языкам, по организации и ведению информационной базы, системе классификации и кодирования информации, по программному обеспечению.

6.На стадии рабочего проектирования осуществляют разработку рабочей документации, содержащей все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу АС в действие и её эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы в соответствии с принятыми проектными решениями, её оформление, согласование и утверждение. Виды документов по ГОСТ 34.201.

Кроме того, проводят разработку программ и программных средств системы, выбор, адаптацию и привязку приобретаемых программных средств, разработку программной документации в соответствии с ГОСТ 19.101.

7.На стадии ввода АС в действие проводят работы по организационной подготовке объекта автоматизации к вводу АС в действие, в том числе: реализацию проектных решений по организационной структуре АС; обеспечение подразделений объекта управления инструктивно-методическими материалами; внедрение классификаторов информации.

Также проводят обучение персонала и проверку его способности обеспечить функционирование АС, комплексную наладку всех средств системы.

На этой же стадии проводят сначала предварительные испытания системы, затем осуществляется ее опытная эксплуатация, и на завершающем этапе проводят приёмочные испытания АС. При проводимых испытаниях осуществляют проверку на работоспособность

исоответствие техническому заданию АС в соответствии с программой

иметодикой, разрабатываемой для каждого вида испытаний.

По результатам опытной эксплуатации и проведенных испытаний производится доработка системы, то есть на каждом этапе осуществляют устранение неисправностей и внесение изменений в документацию на АС, а в случае необходимости выполняется доработка программного обеспечения и дополнительная наладка технических средств АС.

8. На стадии сопровождения АС осуществляются работы по устранению недостатков, выявленных при эксплуатации АС в течение установленных гарантийных сроков, внесению необходимых изменений в документацию по АС.

Затем осуществляют анализ функционирования системы, выявляют отклонения фактических эксплуатационных характеристик

АС от проектных значений, устраняют выявленные недостатки для обеспечения стабильности эксплуатационных характеристик АС.

3.4Контрольные вопросы

1.В чем сущность системного подхода?

2.В чем заключаются особенности применения системного подхода при проектировании АС?

3.Сформулируйте основные принципы создания автоматизированной системы.

4.Дайте характеристику основным стадиям разработки АС.

5.Назовите основные этапы работ на каждой стадии разработки АС.