- •Б. Б. Желваков
- •Моделирование систем
- •Учебное пособие
- •Санкт-Петербург
- •Составитель
- •Подготовлено на кафедре
- •230201 – Информационные системы и технологии
- •1. Основные понятия теории моделирования систем 6
- •2. Классификация моделей и методов моделирования 21
- •3. Математические методы моделирования 35
- •4. Имитационное моделирование. 62
- •5. Моделирование организационных систем 116
- •6. Методика и стандарты функционального моделирования 140
- •7. Объектно-ориентированное моделирование 166
- •8. Моделирование бизнес-процессов 221
- •9. Моделирование систем с soa-архитектурой 226
- •10. Модели систем с «облачной» архитектурой 237
- •Введение
- •1. Основные понятия теории моделирования систем
- •1.1. Системный подход и понятие «система»
- •1.2. Системный анализ
- •1.3. Понятия «модель» и «моделирование»
- •1.4. Моделирование систем как процесс формирования знаний.
- •1.5. Моделирование больших и сложных систем.
- •2. Классификация моделей и методов моделирования
- •2.1. Основные типы системных моделей
- •2.2. Классификация методов моделирования сложных систем
- •3. Математические методы моделирования
- •3.1. Принципы и подходы к построению математических моделей
- •3.2. Этапы построения математической модели
- •3.3. Примеры математических моделей
- •3.3.1. Модель целенаправленной системы
- •3.3.2. Модель абстрактной системы с неопределённой структурой
- •3.3.3. Модель целенаправленной системы с управлением.
- •3.3.4. Модель оптимального планирования доставки товаров потребителям
- •3.3.5. Модель в контуре управления экономической системы
- •4. Имитационное моделирование.
- •4.1. Понятие имитационного моделирования
- •4.2. Автоматизация имитационного моделирования
- •4.3. Дискретно-событийное моделирование
- •4.3.1. Системы массового обслуживания
- •4.3.2. Механизмы продвижения времени
- •4.3.3. Обозначения смо-систем
- •4.3.4. Параметры систем массового обслуживания
- •4.3.5. Критерии оценки работы систем массового обслуживания
- •4.3.6. Компоненты дискретно-событийной имитационной модели и их программная организация
- •4.4 Этапы исследования системы с помощью имитационного моделирования
- •4.5. Преимущества, недостатки и ошибки имитационного моделирования
- •4.6. Моделирование по методу Монте-Карло
- •4.7. Программное обеспечение имитационного моделирования
- •4.7.1. Классификация программных средств имитационного моделирования
- •4.7.2. Общие элементы моделирования
- •4.7.3. Универсальные пакеты имитационного моделирования
- •4.7.4. Предметно-ориентированные пакеты имитационного моделирования
- •5. Моделирование организационных систем
- •5.1. Концепции и стандарты организационного моделирования
- •5.2. Метамоделирование
- •5.3. Метамодель общих хранилищ данных (cwm)
- •5.4. Моделирование организационных систем
- •6. Методика и стандарты функционального моделирования
- •6.1. Методика функционального моделирования sadt
- •6.2. Диаграммы «сущность-связь»
- •6.3.Стандарты idef
- •6.3. Система моделирования бизнес-процессов AllFusion Process Modeler
- •7. Объектно-ориентированное моделирование
- •7.1. Принципы и методология объектно-ориентированного подхода.
- •7.2. Унифицированный язык моделирования uml
- •7.2.1. Архитектура uml
- •7.2.2. Диаграммы uml
- •7.2.3. Использование uml при моделировании систем реального времени
- •7.2.4. Преимущества uml
- •7.2.5. Унифицированный Процесс разработки по компании Rational
- •7.3. Архитектура, управляемая моделями
- •7.4. Разработка, управляемая моделями (mdd)
- •7.5. Объектно-ориентированное программирование
- •7.6 Инструментальные средства поддержки оо‑технологий
- •8. Моделирование бизнес-процессов
- •9. Моделирование систем с soa-архитектурой
- •9.1. Композитная структура программ
- •9.2. Концепция soa
- •9.3. Сервис-ориентированное моделирование
- •10. Модели систем с «облачной» архитектурой
- •Заключение
- •Литература
Заключение
Главная образовательная цель изучения дисциплины «Моделирование систем» в специализациях, связанных с информационными системами и технологиями ‑ формирование у студентов навыков использования технологий моделирования при анализе, проектировании, эксплуатации и сопровождении современных автоматизированных информационных систем.
Литература
Волкова В.Н., Денисов А,А. Основы теории систем и сиcтемного анализа. Учебник. — СПб.: Издательство СПбГТУ, 2005 – 520 с.
Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник: Учебное пособие для вузов / Под ред. В.Н. Волковой, В.Н. Козлова. – М.: Высш. шк., 2004 – 616 с.
Волкова В.Н., Темников Ф.Е. Методы формализованного представления (отображения) систем. Текст лекций. – М.: ИПКИР, 1974. – 114 с.
Губанов В.А. Захаров В.В., Коваленко А.Н. Введение в системный анализ. Учебное пособие. – Л.: Издательство ЛГУ, 1988. 232 с.
Анфилатов В.С., Емельянов А.А., Кукушкин А.А. Системный анализ в управлении: Учеб. пособие, под ред. А.А.Емельянова. – М.: Финансы и статистика, 2002.
Кельтон И., Лоу А. Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд. СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. – 847 с.
Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем: Искусство и наука.– Пер с англ. – М.: Мир, 1978. – 418 с.
Шрайбер Т. Дж. Моделирование на GPSS. ‑ М.: Машиностроение, 1980. — 592 с.
J. Poole, D. Chang, D. Tolbert, D. Mellor. Common Warehouse Metamodel Developer’s Guide. ‑ Wiley, John & Sons, Inc., 2003
John Zachman. A Framework for Information Systems Architecture. IBM Systems Journal, vol. 26, no. 3, 1987.
Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования SADT. ‑Электронная БИБЛИОТЕКА, 1999
Грэхем, Иан. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика. 3-е изд., Пер с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004, 880 с.: ил.
Лафоре Р. Объектно-ориентированное программирование в С++. Классика Computer Scaence. 4-е изд. - СПб.: Питер, 2011-928 с.
Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения: Пер. с англ. – М.: Конкорд 1992. – 519 с.
Сузи, Р. А. Python. Наиболее полное руководство (+CD). — СПб.: БХВ-Петербург, 2002. — 768 с.
Буч Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя: Пер с англ. – М.: ДМК, 2000. – 482 с.
Гома Х. UML. Проектирование систем реального времени, параллельных и распределённых приложений. (Серия «Объектно-ориентированные технологии в программировании»): Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, 2002. – 704 с..
Якобсон А., Буч Г., Рамбо Дж. Унифицированный процесс разработки программного обеспечения. СПб.: Питер, 2002. – 496 с. (Серия «Для профессионалов»).
Боггс У., Боггс М. UML и Rational Rose 2002. – М.: Издательство «ЛОРИ», 2004, 509 с.
Кватрани Т. Rational Rose 2000 и UML. Визуальное моделирование: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, 2001. –176 с. (Серия «Объектно-ориентированные технологии в программировании»).
Кватрани Т., Палистрат Д. Визуальноемоделировани е с помощью IBM Rational Software Architect и UML. – Пер. с англ. – М.:КУДИЦ-ПРЕСС. – 2007, 192 с.
Коналлен Джим. Разработка Web-приложений с использованием UML. Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. – 288 с.
Нейбург, Эрик, Дж., Максимчук Роберт, А. Проектирование баз данных с помощью UML.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2002. – 288 с.
Розенберг Д., Скотт К. Применение объектного моделирования с использованием UML и анализ прецедентов: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, 2002. – 160 с. (Серия «Объектно-ориентированные технологии в программировании»).
Лондон Дж., Лондон К. Управление информационными системами. – 7-е изд., сер. «Классика MBA» / Пер. с англ. под ред. Д.Р. Трутнева – СПб.: Питер; 2005 – 912 с.
Мацяшек Л.А. Анализ и проектирование информационных систем с помощью UML 2.0. ‑ 3-е изд.: Пер. с англ. ‑ М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2008. – 816 с.
Абдикеев Н.М., Данько Т.П., Идельменов С.В., Киселёв А.Д. Реинжиниринг бизнес-процессов. – М.: Изд. «Эксмо», 2005.
Елиферов В.Г., Репин В.В. Бизнес-процессы: Регламентация и управление: Учебник для программы MBA.–М.: ИНФРА-М, 2006.
Биберштейн Н., Боуз С., Джонс М., Ша Р. Компас в мире сервис-ориентированной архитектуры (SOA). Ценность для бизнеса, планирование и план развития предприятия / Пер. с англ. – М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2007. – 256 с.
Облачные вычисления и технологии. – материалы сайтов www.ixbt.com, www.infox.ru, www.pcweek.ru.
1 Методика – совокупность приёмов и способов целесообразного выполнения каких-либо работ. Метод – приём, способ, образ действия. Методология ‑ учение о научном методе познания либо – совокупность методов научного познания.
2 Никола́й Миха́йлович Амосов – известный советский (теперь украинский) кардиохирург, учёный-медик, литератор.
3 Имитация (от лат imitatio подражание) ‑ воспроизведение, подделка
4 Имитационное моделирование ‑ метод познания действительности в процессе конструирования имитационных моделей и проведения с ними лабораторных экспериментов. Имитационная модель ‑ математическая (преимущественно – компьютерная) модель системы, исследование которой проводится экспериментальными методами.
5 CASE – Computer-Aided System/Software Engineering (англ.), ‑ разработка ПО с помощью компьютерной техники
6 Речь идет о стохастических имитационных моделях. В случае использования детерминированных имитационных моделей (без учета случайных факторов) за один прогон модели получают точные значения выходных переменных, а не их оценки.
7 концептуа́льная схе́ма — система взаимосвязанных по определенным правилам понятий (а не единичное понятие).
8 концепт (concept) определяется как абстрактная идея ментальный символ или «единица знаний», построенная из других концептов (Wikipedia)
9 Object Management Group (OMG) – консорциум первоначально нацеленный на разработку стандартов для распределённых объектно-ориентированных программных систем, а в настоящее время фокусирующий своё внимание на моделировании (программ, программных систем и бизнес-процессов) и стандартах, базирующихся на моделях (model-based standards).
10 Иногда OMG использует другое, более точное на наш взгляд, название этой методики – Model Deiven Development (MDD), разработка, управляемая моделями.
11 Kermeta – аббревиатура от англ. "Kernel Metamodeling" (ядро мета-моделирования). Язык разработан Фрэнком Флёрей (Franck Fleurey) в 2005 г.
12 DTD (Document Type Definition) - определение типа документа, описание шаблона документа
13 ABC (Activity-Based Costing) – англ. синоним отечественного термина ФСА (Функционально-Стоимостной Анализ)
14 Динамическими сущностями называют объекты предметной области, способные изменять своё состояние во времени. Системы, содержащие такие объекты называют динамическими системеми.
15 В предыдущих верисиях UML этот тип назывался «диаграммы сотрудничества» (Collaboration Diagram)
16 CORBA (Common Object Request Broker Architecture) - технология построения распределенных объектных приложений, предложенная фирмой IBM
17 DCE (Distributed Computing Environment) ‑ среда распределенных вычислений ( группа функций независимого от платформ промежуточного программного обеспечения компании Open Software Foundation, предназаначенная для организации совместной работы распределенных программ
18 DCOM (Distributed Component Object Model) ‑ распределённая модель компонентных объектов; расширение модели COM фирмы Microsoft, ориентированное на поддержку и интеграцию распределенных объектных приложений, функционирующих в сети
19 RMI (Remote Method Invocation) ‑ технология построения распределенных приложений в спецификациях языка Java, основанная на методе вызова удалённых процедур.
20 URI (Uniform Resource Identifier)-унифицированный идентификатор сетевых ресурсов
21 UDDI (Universal Description Discovery and Integration) ‑ универсальная система предметного описания и интеграции, стандарт UDDI
22 SOAP (Simple Object Access Protocol) ‑ простой протокол доступа к объектам, ‑ протокол обмена структурированными сообщениями в распределённой вычислительной среде
23 WSDL (Web Services Description Language) ‑ язык описания Web-сервисов, основанный на языке XML.
24 OSI – Open System Interconnection
25 extranet-приложения – приложения, работающие во внешних (по отношению к внутрикорпоративным (intranet)) сетях, например в сетях партнёров по бизнесу.
26 Консорциум стандартов OASIS объединяет группу конечных пользователей, продавцов программного обеспечения и другие заинтересованные стороны