Добавил:

amodron Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный университет Львовская политехника

Предмет:

Проектирование интеллектуальных систем

Файл:

PrIS

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.12.2018

Размер:

7.24 Mб

Скачать

☆

1 / 531 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Міністерство освіти та науки України

В.В. Литвин, Н.Б. Шаховська

Проектування інформаційних систем

Навчальний посібник з курсу “Проектування інформаційних систем”

для студентів базового «Консолідована інформація»

Львів – 2010

У навчальному посібнику розглядаються структурний та об’єктноорієнтований підходи до логічного та фізичного проектування інформаційних систем. Детально описуються види діаграм, які реалізують ці підходи та мова уніфікованого моделювання UML. Розглянуто CASE-засоби, які призначені для побудови відповідних діаграм. Розглядається поняття життєвого циклу проекту, аналізуються методи визначення цілей проекту та вибирання альтернатив реалізації проекту.

Навчальний посібник призначений для студентів, що навчаються за напрямами підготовки “Комп’ютерні науки” та „Системний аналіз”, для магістрів спеціальностей, які базуються на цих напрямах підготовки, а також для магістрів спеціальності «Консолідована інформація».

Відповідальний за випуск:

д.т.н., проф. Пасічник В.В.

Рецензенти: д.т..н., професор Бунь Р.А.

д.ф.-м.н., професор Цегелик Г.Г.

д.т.н., доцент Романишин Ю.М.

Зміст
Вступне слово авторів.............................................................................	18
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ.....................................................	19
РОЗДІЛ 1. Складність розроблення інформаційних систем .................	20
1.1. Складність програмного забезпечення............................................	21
1.2. Структура складних систем.............................................................	25
1.2.1. Приклади складних систем .......................................................	25
1.2.2. П'ять ознак складної системи....................................................	27
1.2.3. Організована і неорганізована складність................................	29
1.3. Методи подолання складності.........................................................	32
1.3.1. Роль декомпозиції......................................................................	32
1.3.3. Роль абстракції...........................................................................	35
1.3.4. Роль ієрархії...............................................................................	36
1.4. Про проектування складних систем ................................................	39
1.4.1. Інженерна справа як наука і мистецтво....................................	39
1.4.2. Сенс проектування.....................................................................	40
Висновки .................................................................................................	43
Контрольні питання................................................................................	43
РОЗДІЛ 2. Інформаційні системи та їх характеристики........................	44
2.1. Базові означення...............................................................................	44
2.2. Методи проектування інформаційних систем ................................	48
2.3. Види інформаційних систем............................................................	51
2.4. Рівні моделей даних.........................................................................	55
Висновки .................................................................................................	62
Контрольні питання................................................................................	63
РОЗДІЛ 3. Розвиток методологій проектування інформаційних
систем......................................................................................................	63
3.1. Методологія процедурно-орієнтованого програмування...............	64
3.2. Методологія об'єктно-орієнтованого програмування.....................	67
3.3. Методологія об'єктно-орієнтованого аналізу і проектування ........	75
3.4. Методологія системного аналізу і системного моделювання........	78
Висновки .................................................................................................	81
Контрольні питання................................................................................	82
РОЗДІЛ 4. Історичний огляд розвитку структурної та об'єктно-
орієнтованої методологій проектування інформаційних систем..........	83
4.1. Передісторія. Математичні основи..................................................	83
4.1.1. Теорія множин...........................................................................	83

4.1.2. Теорія графів..............................................................................	87
4.1.3. Семантичні мережі....................................................................	91
4.2. Діаграми структурного системного аналізу....................................	94
4.3. Основні етапи розвитку UML..........................................................	94
Висновки ...............................................................................................	100
Контрольні питання..............................................................................	100
РОЗДІЛ 5. Структурний підхід.............................................................	102
5.1. Принципи структурного підходу до проектування.......................	102
5.2. Структурний аналіз........................................................................	103
5.3. Структурне проектування..............................................................	105
5.4. Методологія структурного аналізу................................................	107
5.5. Інструментальні засоби структурного аналізу та проектування ..	109
Висновки ...............................................................................................	110
Контрольні питання..............................................................................	110
РОЗДІЛ 6. Методологія функціонального моделювання SADT.........	111
6.1. Основні елементи...........................................................................	111
6.2. Типи зв’язків...................................................................................	113
6.3. Техніка побудови ...........................................................................	115
6.4. Діаграма бізнес – функцій..............................................................	116
6.4.1. Призначення діаграми бізнес-функцій...................................	116
6.4.2. Основні елементи ....................................................................	117
Висновки ...............................................................................................	118
Контрольні питання..............................................................................	118
РОЗДІЛ 7. Діаграми потоків даних......................................................	111
7.1. Призначення діаграм потоків даних та основні елементи............	119
7.1.1. Зовнішні сутності ....................................................................	120
7.1.2. Процеси....................................................................................	121
7.1.3. Накопичувачі даних.................................................................	123
7.1.4. Потоки даних...........................................................................	123
7.2. Методологія побудови DFD...........................................................	124
Висновки ...............................................................................................	128
Контрольні приклади............................................................................	128
РОЗДІЛ 8. Діаграми "сутність-зв'язок", атрибутів, категоризації.......	129
8.1. Діаграма «сутність-зв’язок»...........................................................	129
8.2. Діаграма атрибутів .........................................................................	132
8.3. Діаграма категоризації...................................................................	133
8.4. Обмеження діаграм сутність-зв’язок.............................................	135
8.5. Методологія IDEF1 ........................................................................	139
Висновки ...............................................................................................	143

Контрольні питання..............................................................................	143
РОЗДІЛ.9. Діаграми переходів станів..................................................	145
9.1. Основні елементи...........................................................................	145
9.2. Типи керуючих потоків..................................................................	146
9.3. Принципи побудови.......................................................................	148
Висновки ...............................................................................................	149
Контрольні питання..............................................................................	149
РОЗДІЛ. 10. Структурне проектування на етапі проектування
програмного забезпечення....................................................................	152
10.1. Структурні карти Константайна..................................................	152
10.2. Структурні карти Джексона.........................................................	154
Висновки ...............................................................................................	157
Контрольні питання..............................................................................	158
РОЗДІЛ 11. Засоби створення діаграм.................................................	145
11.1. Призначення CASE-технологій ...................................................	158
11.2. Інструментальний засіб BPwin ....................................................	161
11.2.1. IDEF0......................................................................................	162
11.2.2. DFD ........................................................................................	166
11.2.3. IDEF3......................................................................................	170
11.2.4. Інші діаграми BPWin.............................................................	172
11.2.5. Моделі AS IS і TO BE............................................................	176
11.3. ERwin............................................................................................	158
11.3.1. Основні властивості...............................................................	178
11.3.2. Стандарт IDEF1X...................................................................	182
11.4. Програмний засіб Visio ................................................................	189
Висновки ...............................................................................................	193
Контрольні питання..............................................................................	193
РОЗДІЛ 12. Приклади моделей структурного проектування..............	194
12.1. Системний аналіз області наукових досліджень.........................	194
12.1.1. Аналіз предметної області.....................................................	194
12.1.2. ER - діаграми системи аналізу наукових досліджень ..........	200
12.1.3. DF-діаграми системи аналізу наукових досліджень ............	203
12.2. Системний аналіз біржі праці......................................................	205
12.2.1. Дерево цілей...........................................................................	205
12.2.2. Опис об’єктів предметної області.........................................	207
12.2.3. Концептуальна модель..........................................................	210
РОЗДІЛ 13. Характеристики CASE-засобів.........................................	216
13.1. Silverrun+JAM...............................................................................	216
13.1.1. Silverrun..................................................................................	216

13.1.2. JAM ........................................................................................	218
13.2. Vantage Team Builder (Westmount I-CASE) + Uniface.................	221
13.2.1. Vantage Team Builder (Westmount I-CASE) ..........................	221
13.2.2. Uniface....................................................................................	223
13.3. Designer/2000 + Developer/2000 ...................................................	224
РОЗДІЛ 14. Об'єктна модель ................................................................	227
14.1. Еволюція об'єктної моделі...........................................................	227
14.1.1. Основні положення об'єктної моделі....................................	227
14.1.2. OOP, OOП і ООА...................................................................	228
14.2. Складові частини об'єктного підходу..........................................	232
14.2.1. Парадигми програмування....................................................	232
14.2.2. Абстрагування .......................................................................	233
14.2.3. Інкапсуляція...........................................................................	240
14.2.4. Модульність...........................................................................	245
14.2.5. Ієрархія...................................................................................	249
14.2.6. Типізація ................................................................................	254
14.2.7. Паралелізм .............................................................................	261
14.2.8. Збереженість ..........................................................................	263
14.3. Застосування об'єктної моделі.....................................................	264
14.3.1. Переваги об'єктної моделі.....................................................	264
14.3.2. Використання об'єктного підходу.........................................	266
14.3.3. Відкриті питання....................................................................	266
Висновки ...............................................................................................	267
Контрольні питання..............................................................................	267
РОЗДІЛ 15. Класи й об'єкти..................................................................	269
15.1. Природа об'єкта............................................................................	269
15.1.1. Що є й що не є об'єктом?.......................................................	269
15.1.2. Стан........................................................................................	271
15.1.3. Поведінка...............................................................................	273
15.1.4. Ідентичність...........................................................................	278
15.2. Відношення між об'єктами...........................................................	284
15.2.1. Типи відношень.....................................................................	284
15.2.2. Зв'язки ....................................................................................	284
15.2.3. Агрегація................................................................................	288
15.3. Природа класів .............................................................................	290
15.3.1. Що таке клас? ........................................................................	290
15.3.2. Інтерфейс і реалізація............................................................	290
15.3.3. Життєвий цикл класу.............................................................	292
15.4. Відношення між класами.............................................................	292

15.4.1. Типи відношень.....................................................................		292
15.4.2. Асоціація................................................................................		293
15.4.3. Успадкування.........................................................................		295
15.4.4. Агрегація................................................................................		309
15.4.5. Використання.........................................................................		310
15.4.6. Інсталювання (Параметризація)............................................		312
15.4.6. Метакласи ..............................................................................		314
15.5. Взаємозв'язок класів і об'єктів	.....................................................	316
15.5.1. Відношення між класами й об'єктами...................................		316
15.5.2. Роль класів і об'єктів в аналізі й проектуванні.....................		316
Висновки ...............................................................................................		317
Контрольні питання..............................................................................		317
РОЗДІЛ 16. Класифікація .....................................................................		319
16.1. Важливість правильної класифікації...........................................		319
16.1.1. Класифікація й об’єктно-орієнтовне проектування .............		319
16.1.2. Труднощі класифікації ..........................................................		320
16.2. Ідентифікація класів і об'єктів	.....................................................	323
16.2.1. Класичний і сучасний підходи..............................................		323
16.2.2. Об’єктно-орієнтований аналіз...............................................		326
16.3. Ключові абстракції й механізми..................................................		332
16.3.1. Ключові абстракції ................................................................		332
16.3.2. Ідентифікація механізмів.......................................................		333
Висновки ...............................................................................................		335
Контрольні питання..............................................................................		335
РОЗДІЛ 17. Основні компоненти мови UML.......................................		337
17.1. Призначення мови UML...............................................................		339
17.2. Загальна структура мови UML ....................................................		342
17.3. Пакети в мові UML.......................................................................		346
17.4. Основні пакети мета-моделі мови UML......................................		348
17.5. Специфіка опису мета-моделі мови UML...................................		358
17.6. Особливості зображення діаграм мови UML..............................		362
Висновки .........................................	Ошибка! Закладка не определена.
Контрольні питання..............................................................................		367
РОЗДІЛ 18. Діаграма варіантів використання (use case diagram) .......		337
18.1. Варіант використання...................................................................		369
18.2. Актори...........................................................................................		371
18.3. Інтерфейси....................................................................................		373
18.4. Примітки.......................................................................................		375
18.5. Відношення на діаграмі варіантів використання........................		376

18.5.1. Відношення асоціації.............................................................		377
13.5.2. Відношення розширення.......................................................		379
18.5.3. Відношення узагальнення	.....................................................	381
18.5.4. Відношення включення.........................................................		383
18.6. Приклад побудови діаграми варіантів використання.................		384
18.7. Рекомендації з розроблення діаграм варіантів використання....		389
Висновки .........................................	Ошибка! Закладка не определена.
Контрольні питання..............................................................................		392
РОЗДІЛ 19. Діаграма класів (class diagram).........................................		392
19.1. Клас...............................................................................................		394
19.1.1. Ім'я класу................................................................................		395
19.1.2. Атрибути класу......................................................................		396
19.1.3. Операція.................................................................................		400
19.2. Відношення між класами.............................................................		404
19.2.1. Відношення залежності.........................................................		404
19.2.2. Відношення асоціації.............................................................		406
19.2.3. Відношення агрегації.............................................................		409
19.2.4. Відношення композиції.........................................................		411
19.2.5. Відношення узагальнення	.....................................................	412
19.3. Інтерфейси....................................................................................		416
19.4. Об'єкти..........................................................................................		416
19.5. Шаблони або параметризовані класи ..........................................		417
19.6. Рекомендації з побудови діаграми класів....................................		419
Висновки .........................................	Ошибка! Закладка не определена.
Контрольні питання..............................................................................		420
РОЗДІЛ 20. Діаграма станів (statechart diagram)..................................		421
20.1. Автомати.......................................................................................		422
20.2. Стан...............................................................................................		425
20.2.1. Ім'я стану................................................................................		427
20.2.2. Список внутрішніх дій ..........................................................		427
20.2.3. Початковий стан....................................................................		428
20.2.4. Кінцевий стан.........................................................................		429
20.3. Перехід..........................................................................................		429
20.3.1. Подія.......................................................................................		430
20.3.2. Сторожова умова...................................................................		431
20.3.3.Вираз дії..................................................................................		433
15.4. Складений стан і підстан..............................................................		434
20.4.1. Послідовні підстани...............................................................		434
20.4.2. Паралельні підстани ..............................................................		436

15.5. Історичний стан............................................................................		437
20.6. Складні переходи .........................................................................		439
15.6.1. Переходи між паралельними станами ..................................		439
20.6.2. Переходи між складеними станами......................................		440
20.6.3. Синхронізуючі стани.............................................................		441
20.7. Рекомендації з побудови діаграм станів......................................		444
Висновки .........................................	Ошибка! Закладка не определена.
Контрольні питання..............................................................................		445
РОЗДІЛ 21. Діаграма діяльності (activity diagram)..............................		447
21.1. Стан дії..........................................................................................		448
21.2. Переходи.......................................................................................		449
21.3. Доріжки.........................................................................................		455
21.4. Об'єкти....................................	Ошибка! Закладка не определена.
21.4. Об'єкти..........................................................................................		457
21.5. Рекомендації до побудови діаграм діяльності ............................		460
Висновки .........................................	Ошибка! Закладка не определена.
Контрольні питання..............................................................................		462
Розділ 22. Діаграма послідовності (sequence diagram).........................		463
22.1. Об'єкти..........................................................................................		464
22.1.1. Лінія життя об'єкта ................................................................		465
22.1.2. Фокус керування....................................................................		465
22.2. Повідомлення...............................................................................		467
22.2.1. Розгалуження потоку керування...........................................		469
22.2.2. Стереотипи повідомлень.......................................................		470
22.2.3. Тимчасові обмеження на діаграмах послідовності ..............		472
22.2.4. Коментарі або примітки ........................................................		473
22.3. Приклад побудови діаграми послідовності.................................		473
22.4. Рекомендації з побудови діаграм послідовності.........................		475
Висновки.........................................	Ошибка! Закладка не определена.
Контрольні питання..............................................................................		477
РОЗДІЛ 23. Діаграма кооперації (collaboration diagram).....................		478
23.1. Кооперація....................................................................................		479
23.2. Об'єкти..........................................................................................		482
23.2.1. Мультиоб'єкт..........................................................................		484
23.2.2. Активний об'єкт.....................................................................		484
23.2.3. Складений об'єкт ...................................................................		486
23.3. Зв'язки...........................................................................................		487
23.3.1. Стереотипи зв'язків................................................................		487
23.4. Повідомлення...............................................................................		489

23.4.1. Формат запису повідомлень..................................................		490
23.5. Приклад побудови діаграми кооперації ......................................		493
23.6. Рекомендації з побудови діаграм кооперації ..............................		495
Висновки .........................................	Ошибка! Закладка не определена.
Контрольні питання..............................................................................		497
РОЗДІЛ 24. Діаграма компонентів (component diagram).....................		498
24.1. Компоненти..................................................................................		499
24.1.1. Ім'я компоненту.....................................................................		500
24.1.2. Види компонент.....................................................................		501
24.2. Інтерфейси....................................................................................		503
24.3. Залежності ....................................................................................		504
24.4. Рекомендації з побудови діаграми компонент............................		507
Висновки .........................................	Ошибка! Закладка не определена.
Контрольні питання..............................................................................		508
РОЗДІЛ 25. Діаграма розгортання (deployment diagram) ....................		510
25.1. Вузол.............................................................................................		511
25.2. З'єднання.......................................................................................		514
25.3. Рекомендації з побудови діаграми розгортання..........................		518
Висновки .........................................	Ошибка! Закладка не определена.
Контрольні питання..............................................................................		519
РОЗДІЛ 26. Особливості реалізації мови UML в CASE-
інструментарії Rational Rose...........	Ошибка! Закладка не определена.

26.1.Загальна характеристика CASE-засобу Rational RoseОшибка! Зак

26.2.Особливості робочого інтерфейсу Rational RoseОшибка! Закладк

26.1.1.Головне меню програми..Ошибка! Закладка не определена.

26.1.2.Стандартна панель інструментівОшибка! Закладка не опред

26.1.3. Вікно браузера .................Ошибка! Закладка не определена.

26.1.4. Спеціальна панель інструментівОшибка! Закладка не опреде

26.1.5. Вікно діаграми.................	Ошибка! Закладка не определена.
26.1.6. Вікно документації..........	Ошибка! Закладка не определена.
26.1.7. Вікно журналу..................	Ошибка! Закладка не определена.

26.3.Початок роботи над проектом у середовищі Rational RoseОшибка

26.4.Розроблення діаграми варіантів використання в середовищі

Rational Rose....................................

Ошибка! Закладка не определена.

26.5.Розроблення діаграми класів у середовищі Rational RoseОшибка!

26.6.Розроблення діаграми станів у середовищі Rational RoseОшибка!

26.7.Розроблення діаграми послідовності в середовищі Rational

Rose..................................................Ошибка! Закладка не определена.

26.8. Розроблення діаграми кооперації в середовищі Rational RoseОшиб

1 / 531 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>