Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы и средства проектирования информационных систем и технологий. Учебное пособие.pdf
МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
И ТЕХНОЛОГИЙ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Направление подготовки
09.03.02 – Информационные системы и технологии
Профиль подготовки
«Прикладное программирование в информационных системах»
Бакалавриат
Ставрополь
2015
УДК 512 (075.8)
Печатается по решению
университета
ББК 22.14 я73
М 54
М 54 Методы и средства проектирования информационных
составлено в соответствии с Федеральным государственным стандартом высшего образования, а также рабочей программой.
ния информационных систем и процессов моделирования информационных систем с помощью Microsoft Visio. Содержит теоретический материал, необходимый для выполнения лабораторных работ, примеры выполнения заданий, методические указания, порядок выполнения работы, контрольные вопросы.
по направлению подготовки 09.03.02 – Информационные системы
и технологии.
редакционно-издательского совета
Северо-Кавказского федерального
систем и технологий: учебное пособие / авт.-сост. Е. В. Крахоткина. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2015. – 152 с.
Пособие представляет собой лабораторный практикум,
В нем рассмотрены вопросы канонического проектирова-
Предназначено для студентов бакалавриата, обучающихся
УДК 512 (075.8)
ББК 22.14 я73
Автор-составитель
канд. физ.-мат. наук, доцент Е. В. Крахоткина
Рецензенты:
канд. экон. наук, доцент Г. И. Шевченко,
канд. пед. наук, доцент Н. И. Захарова
© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский
федеральный университет», 2015
2
ПРЕДИСЛОВИЕ
Целью изучения курса является обучение квалифицированному
проектированию информационных систем различных классов, используя современные методологии, технологии, стандарты и инструментальные средства; знакомство с основными подходами, методологиями и нотациями к проектированию информационных систем; получение навыков построения информационных моделей предметной
области при помощи CASE-средств.
Задачами дисциплины являются:
1) изучение основных понятий информационных систем, классификации информационных систем, этапов жизненного цикла
информационных систем, видов и стадий проектирования информационных систем; основных стандартов проектирования информационных систем, профилей информационных систем; методологических основ проектирования информационных систем с соответствующим инструментарием; методов оценки эффективности
проектов информационных систем;
2) освоение студентами методики системного и детального
проектирования информационных систем.
Дисциплина относится к базовому циклу учебного плана. Ее
освоение происходит в 6, 7 семестрах.
Для успешного освоения курса необходимы знания, получен-
ные в ходе освоения следующих дисциплин: «Информатика»;
«Информационные технологии»; «Технология программирования»; «Теория информационных процессов и систем»; «Управление данными».
Знания, полученные в результате освоения курса, могут быть
использованы при изучении дисциплин «Проектный практикум» и
«Анализ автоматизированных информационных систем предприятия», а также при выполнении выпускной квалификационной работы.
В результате изучения дисциплины должен быть сформирован
следующий набор профессиональных компетенций:
ПК-1 – способность проводить предпроектное обследование
объекта проектирования, системный анализ предметной области,
их взаимосвязей;
3
ПК-2 – способность проводить моделирование процессов и
систем;
ПК-3 – способность проводить рабочее проектирование;
ПК-4 – способность проводить выбор исходных данных для
проектирования;
ПК-15 – способность участвовать в работах по доводке и осво-
ению информационных технологий в ходе внедрения и эксплуатации информационных систем;
ПК-30 – способность проводить сборку информационной си-
стемы из готовых компонентов;
ПК-34 – способность составлять инструкций по эксплуатации
информационных систем.
Обучающиеся должны знать:
− основные этапы, методологию, технологию и средства про-
ектирования информационных систем;
− основные этапы рабочего и технического проектирования
информационных систем;
− методы анализа и моделирования процессов и систем;
− методы и принципы разработки инструкций по эксплуата-
ции информационных систем;
− технологии доводки и освоения информационных техноло-
гий в ходе внедрения и эксплуатации информационных систем;
уметь:
− разрабатывать информационно-логическую, функциональ-
ную и объектно-ориентированную модели информационной системы;
− разрабатывать инструкции по эксплуатации информационных
систем;
− проводить предпроектное обследование объекта проекти-
рования,
− проводить выбор исходных данных для проектирования
информационных систем;
− проводить сборку системы из готовых компонентов;
владеть:
− методологией использования информационных технологий
при создании информационных систем;
4
− навыками проведения предпроектного обследования объек-
тов проектирования, системного анализа предметной области;
− навыками составления инструкций по эксплуатации ин-
формационных систем.
Для выполнения лабораторных работ необходимы следующие
оборудование и материалы: персональный компьютер с процессором Intel с тактовой частотой 2400 МГц и выше, оперативной памятью не менее 2048 Мбайт, свободным дисковым пространством
не менее 120 Гбайт, устройством для чтения компакт-дисков; монитор типа Super VGA (число цветов – 256) с диагональю не менее
17″; программное обеспечение – операционная система
WINDOWS, Microsoft Word, Microsoft Visio, AllFusion ERwin Data
Modeler (ранее ERwin).
При выполнении лабораторных работ следует строго соблюдать
технику безопасности: не производить самостоятельно ремонт персонального компьютера, установку и удаление программного обеспечения; в случае неисправности персонального компьютера сообщить об этом обслуживающему персоналу лаборатории (оператору,
администратору); соблюдать правила техники безопасности при работе с электрооборудованием; не касаться электрических розеток
металлическими предметами; рабочее место пользователя персонального компьютера должно содержаться в чистоте; не разрешается возле персонального компьютера принимать пищу, напитки.
5
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
1. СПЕЦИФИКАЦИЯ ТРЕБОВАНИЙ
К ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
Цель – изучение возможностей описания требований к проек-
тируемой информационной системе.
Формируемые компетенции или их части: ПК-1.
Теоретическая часть
Формирование требований к информационной системе является необходимым условием успешного выполнения работ по разработке и проектированию системы или ее частей.
Начало формирования требований напрямую связано с предпроектной стадией создания системы, на которой проводится
обоснование целесообразности разработки.
Чем полнее будут сформулированы требования на начальном
этапе, тем меньше ресурсов – материальных, технических и временных – будет затрачено на проектирование и ввод системы в
эксплуатацию. Все требования к информационным системам можно разделить на 3 группы:
1) требования к системе в целом;
2) требования к функциям (задачам);
3) требования к видам обеспечения.
Охарактеризуем далее каждый из классов требований.
Требования к системе в целом включают в себя: требования к
структурным характеристикам и режимам функционирования системы; требования к показателям назначения; требования к надежности; требования к качеству данных; требования по стандартизации и унификации: используемые стандарты при создании системы документооборота, используемые классификаторы, требования
по применению типовых программных и технических средств при
создании системы; требования к развитию системы.
К требованиям к функциям (задачам), выполняемым систе-
мой; относятся перечни задач по каждой функциональной подсистеме с их распределением по уровням системы; требования к качеству реализации каждой функции; формы представления входной и
6
Проблема
Затрагивает
Ее следствием является
Успешное решение
Типичный представитель
Описание
Тип Ответственности
Критерий успеха
выходной информации; временной регламент; требования к качеству результатов.
Требования к видам обеспечения (информационному, техническому, программному и т. д.). Состав требований к видам обеспечения зависит от типа и назначения системы.
Задания к работе
1. Собрать, проанализировать и определить высокоуровневые
потребности и возможности проектируемой информационной системы.
2. Изучить предпосылки возникновения этих потребностей.
3. Выявить ключевые проблемы отсутствия информационной
системы и способы их решения.
4. Изучить системы оценивания качества проектируемой ин-
формационной системы.
Методика выполнения работы
1. Определите проблемы, существующие на рассматриваемом
предприятии и связанные с недостаточно налаженной обработкой
необходимой информации
Для каждой проблемы привести описание по следующей схеме:
2. Изучите информацию о будущих пользователях системы
Для каждой категории пользователей привести описание по
следующей схеме:
Указать ключевые потребности пользователей.
7
3. Приведите краткий обзор возможностей, которые должна
предоставлять пользователям проектируемая информационная система.
4. Выявите ограничения на проектирование и внедрение ин-
формационной системы.
5. Определите основные показатели качества информационной
системы: применимость и надежность.
6. Приведите эксплуатационные требования к информацион-
ной системе.
7. Сформулируйте ответы на основные вопросы предпроект-
ного исследования.
− Какие функции должна выполнять проектируемая система?
− Как данные функции взаимосвязаны между собой?
− Какие группы пользователей будут работать с системой,
и как они связаны между собой?
− Какие функции ИС должны быть доступны каждой из
групп пользователей?
− Какая информация должна поступать на вход системы?
− Какая информация должна быть на выходе системы?
− Предусмотрено ли взаимодействие системы с какими-то
внешними программами, и в каком виде (что на входе, что на выходе)?
Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе 1 должен быть представлены в
форме документа, в котором описаны результаты работы по пунктам 1–7 раздела «Методика и порядок выполнения работы».
Контрольные вопросы
1. Для чего определяются высокоуровневые требования к системе? Какой документ для этого используется? Каково содержание данного документа?
2. На основании чего формулируются потребности пользователей?
3. Какую роль в формировании требований играет изучение
проблем предприятия?
8
4. Каким образом производится анализ пользователей буду-
щей информационной системы?
5. Какие ограничения могут быть наложены на процесс проек-
тирования информационной системы?
6. На основании каких показателей определяется примени-
мость информационной системы?
7. На основании, каких показателей определяется надежность
информационной системы?
8. В чем отличие специальных требований от высокоуровневых?
9. Для чего определяются специальные требования к системе?
Какой документ для этого используется? Каково содержание данного документа?
10. Какие показатели определяют функциональность системы?
11. На основании чего определяется производительность бу-
дущей информационной системы?
12. Какие показатели определяют пригодность к эксплуатации
информационной системы?
13. Что такое эксплуатационные требования к информацион-
ной системе? Что они определяют?
Литература
Основная:1–4.
Дополнительная: 1–4.
2. ВЕРИФИКАЦИЯ ТРЕБОВАНИЙ
К ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
Цель – изучить возможности оценивания требований к проек-
тируемой информационной системе.
Формируемые компетенции или их части: ПК-1.
Теоретическая часть
Верификация – процесс оценивания системы или ее компонентов с целью определения, удовлетворяют ли результаты некой фазы условиям, наложенным в начале данной фазы.
9
Валидация же определяется как процесс оценивания системы
или компонента во время или по окончании процесса разработки с
целью определить, удовлетворяет ли она указанным требованиям.
Согласно стандарту ISO IEC 12207, верификация – это подтверждение экспертизой и представлением объективных доказательств того, что конкретные требования полностью реализованы.
Таким образом, валидация – это подтверждение экспертизой и
представлением объективных доказательств того, что конкретные
требования к конкретным объектам полностью реализованы.
Согласно стандарту IEEE 1059-93, под верификацией и вали-
дацией программного обеспечения понимается упорядоченный
подход в оценке программных продуктов, применяемый на протяжении всего жизненного цикла. Усилия, прилагаемые в рамках работ по верификации и валидации, направлены на обеспечение качества как неотъемлемой характеристики программного обеспечения и удовлетворение пользовательских требований.
Для осуществления верификации и валидации информационных подсистем или процессов их создания в первом случае необходимо убедиться, что информационная подсистема или компоненты и процессы, входящие в нее соответствует сформулированным требованиям, во втором – что информационная подсистема
действительно работает. Кроме того, следует убедиться в том, что:
− в спецификации требований к программному обеспечению
должным образом описаны предполагаемые возможности и характеристики системы, которые удовлетворят потребности различных
заинтересованных в проекте лиц;
− требования к программному обеспечению должны точно
отражать системные требования, бизнес-правила и др.;
− требования обеспечивают качественную основу для проек-
тирования и сборки программного обеспечения.
Различают несколько способов неофициальных просмотров
требований: просмотр «за столом», коллективная проверка, критический анализ.
В первых двух случаях автор требований обращается за помощью к коллегам (соответственно, к одному, либо к нескольким) с целью выдачи практических рекомендаций по улучшению продукта.
В третьем случае автор осуществляет презентацию разработанных им
требований на совещании с последующим обсуждением.
10