7. Объектно-ориентированное моделирование 166

7.1. Принципы и методология объектно-ориентированного подхода. 168

7.2. Унифицированный язык моделирования UML 174

7.2.1. Архитектура UML 176

7.2.2. Диаграммы UML 180

7.2.3. Использование UML при моделировании систем реального времени 185

7.2.4. Преимущества UML 188

7.2.5. Унифицированный Процесс разработки ПО компании Rational 190

7.3. Архитектура, управляемая моделями 195

7.4. Разработка, управляемая моделями (MDD) 205

7.5. Объектно-ориентированное программирование 209

7.6 Инструментальные средства поддержки ОО‑технологий 212

8. Моделирование бизнес-процессов 221

9. Моделирование систем с soa-архитектурой 226

9.1. Композитная структура программ 226

9.2. Концепция SOA 228

9.3. Сервис-ориентированное моделирование 234

10. Модели систем с «облачной» архитектурой 237

Заключение 241

Литература 241

Введение

К началу XXI века в экономике промышленно развитых стран произошли кардинальные изменения. Постиндустриальная экономика стала постепенно преобразовываться в экономику, базирующуюся на информации, знаниях и инновациях. Всё шире распространяется всеобъемлющая автоматизация предприятий на базе локальных и глобальных компьютерных сетей.

Укрепление позиций мировой (глобальной) экономики привело к существенным преобразованиям в организации и управлении экономическими системами, появлению сетевых и виртуальных предприятий, внедрению более совершенных и эффективных систем и технологий управления. Этому способствовало освоение «архитектурных» методик и технологий разработки автоматизированных систем управления, базирующихся на их моделировании.

В данном пособии изложены основные понятия теории моделирования, представлены наиболее актуальные и перспективные методики моделирования и разработки автоматизированных систем управления организационными системами.

Пособие ориентировано на поддержку лекционных и практических занятий дисциплины «Моделирование систем» для студентов инженерных специализаций всех форм обучения.

1. Основные понятия теории моделирования систем

В данном разделе будут определены основные понятия, связанные с методологией моделирования систем.

1.1. Системный подход и понятие «система»

Сущность системного подхода к познанию и исследованию реального мира состоит в том, что почти все реальные объекты являются достаточно сложными «системными» образованиями (т.е. «системами»), состоящими из определённым образом структурированных и функционально организованных компонентов. Эти компоненты, в свою очередь, могут иметь определённую структуру и организацию, т.е. тоже могут быть «системами», [1].

Системы могут иметь достаточно сложную, часто – многоуровневую иерархическую структуру. Иерархическая система может иметь несколько уровней декомпозиции вплоть до простых (элементарных) подсистем, которые уже не обладают внутренней структурой, так что их нельзя разложить на более простые компоненты.

Второй аспект системного подхода состоит в том, что большинство реальных систем не существуют изолированно друг от друга и от окружающей их среды, так что кроме внутренних, как правило, следует исследовать и внешние связи систем.

Термин "система" (греч.  ‑ организм, строй, союз, целое, составленное из частей) возникло в Древней Греции около 2000 лет назад. Древние ученые (Аристотель, Демокрит, Платон и другие) рассматривали сложные тела, процессы и мифы мироздания как составленные из различных систем (например, атомов, метафор). Развитие астрономии (Коперник, Галилей, Ньютон и другие) позволило перейти к гелиоцентрической системе мира, к категориям типа "вещь и свойства", "целое и часть", "субстанция и атрибуты", "сходство и различие".

Существует множество способов определения понятия «система», которые развивались по мере совершенствования теории систем ‑ от вербальных (словесных) до формализованных, например ‑матеметических. Так в Словаре иностранных слов (М.: Русский язык, 1987) «система» определена как «множество закономерно связанных друг с другом элементов (предметов, взглядов, явлений и т.п.), представляющих собой определённое целостное образование, единство». Автор общей теории систем Людвиг фон Берталанфи определил систему как "комплекс взаимодействующих компонентов" или как "совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг, с другом и со средой". В 1970 году американские учёные Шмидт и Тейлор [Schmidt and Taylor] предложили следующее вербальное определение системы:

«Система ‑ это совокупность объектов, например людей или механизмов, функционирующих и взаимодействующих друг с другом для достижения определенной цели».

Заметим, что это определение относится к специальному классу так называемых целенаправленных систем, которому принадлежат все социально-экономические организационные системы. На практике, понятие системы зависит от задач конкретного исследования. Так, совокупность предметов, которые составляют систему в одном исследовании, может являться лишь подмножеством в иной системе, при проведении другого исследования. Скажем, при исследовании функционирования банка с целью определения числа кассиров, необходимого для обеспечения адекватного обслуживания клиентов, желающих снять деньги со счета, обналичить чек, сделать вклад, система будет состоять из кассиров и посетителей, ожидающих своей очереди на обслуживание. Если же в исследовании должны быть учтены служащие, занимающиеся выдачей кредитов, и сейфы для вкладов на ответственном хранении, определение системы расширится путём добавления соответствующих объектов и связей.

Состояние системы определяется как совокупность управляемых характеристик, необходимых для описания системы на определенный момент времени в соответствии с задачами исследования. При исследовании банка примерами таких характеристик могут служить число занятых кассиров, число посетителей в банке и время прибытия каждого клиента в банк.