Создание новой модели

Для создания новой модели требуется выбрать пункт создания новой модели в диалоговом окне, которое открывается при запуске пакета, или. Выбрат ь команду New в меню File.

Методологии моделирования основаны на графическом представлении проектируемой системы. В разделе Startup Master Page Selection необходимо выбрать имя файла, содержащего мастерскую страницу, которая служит в качестве шаблона для всех вновь создаваемых страниц модели. В большинстве случаев можно использовать мастерскую страницу, предлагаемую по умолчанию.

Поэтому в следующем окне необходимо выбрать опцию создания логической/физической (logical/physical) модели и определить целевую СУБД для создаваемой физической модели (предполагается использование SQLServer 2000). На этом создание новой модели завершено.

Содержимое мастерской страницы будет отображаться на всех вновь создаваемых страницах модели.

Определение сущностей

Чтобы добавить сущность в модель нужно выбрать кнопку сущность (Entity) в панели инструментов и перенести ее на поле модели.

В соответствии с методологией проектирования структуры базы данных, для каждой сущности требуется задать номер, имя сущности, ввести определение и описание сущности.

Нужно щелкнуть правой кнопкой мыши на сущности и в контекстном меню выбрать пункт Entity Properties. Откроется окно свойств сущности. В поле Name следует указать номер и имя сущности; с помощью опции Definition следует указать словесное определение сущности; затем с помощью опции Note нужно ввести описание сущности.

Определение связей

Для задания связей в модели требуется выбрать одну из трех кнопок связи на панели инструментов.

Для задания неопределенной связи (связи многие ко многим) требуется выбрать кнопку Many-to-many relationship.

Для определения идентифицирующей определенной связи требуется выбрать кнопку Identifying relationship.

Для задания не идентифицирующей определенной связи требуется выбрать кнопку Non – Identifying relationship.

Затем нужно активировать с помощью мыши ту сущность, которая выбрана в качестве родительской, а затем активировать также с помощью мыши дочернюю сущность. После этого связь будет внесена в модель.

Для задания имени и номера связи требуется открыть контекстное меню заданной связи, выбрать пункт Relationship properties и опцию General. Имя и номер задаются в полях verb phrase. Для неопределенной связи задаются имена в двух направлениях, для определенной связи достаточно задать имя связи только в направлении от родительской сущности к дочерней (parent-to-child).

В данном диалоговом окне задаются также все остальные свойства связи. Нужно определить кардинальное число связи на стороне дочерней сущности (область Cardinality).

Кардинальное число может быть заданно следующим образом:

• 0, 1 или более (Zero, One or More);

• 1 или более (One or More);

• 0 или 1 (Zero or One);

• Точное значение (Exactly).

• Теперь нужно задайть тип связи (область Relationship type):

• идентифицирующая (Identifying);

• неидентифицирующая (Non- Identifying).

Для неидентифицирующей связи имеется возможность задания обязательности связи (область Nulls):

• не обязательная (Null Allowed);

• обязательная (No Nulls).

После задания всех связей, построение модели уровня сущностей можно считать законченным.

Сохраните модель с другим именем. Этот экземпляр модели используем для построения модели уровня ключей.

Построение модели уровня ключей

Связи «многие-ко-многим» являются неопределенными. Поэтому следует заменить неопределенные связи связующими сущностями и двумя определенными связями.

Новые сущности и связи добавляются тем же путем, которым выполнено описании модели уровня сущностей.

Для удаления неопределенных связей требуется активировать связь при помощи мыши и нажать клавишу Delete.

На следующем этапе нужно определить атрибуты, которые являются первичными и внешними ключами, а также их домены.

Для добавления атрибута сущности требуется вызвать контекстное меню данной сущности и выбрать пункт меню Attributes. В раскрывшемся диалоговом окне слева перечислены атрибуты, определенные для сущности, а в правой части имеется описание свойств атрибутов.

Для добавления нового атрибута требуется нажать кнопку New, после чего откроется окно определения нового атрибута. В поле Attribute Name следует внести имя создаваемого атрибута, а в поле Column Name нужно внести наименование колонки, которая ему соответствует в физической модели.

Чтобы указать, что атрибут является первичным ключом отношения, нужно установить флажок Primary Key. Флажок расположен в нижней части опции General, которая расположена справа в окне задания атрибутов. Закончив определение атрибута, нажмите кнопку OK. Атрибуты первичного ключа будут автоматически переданы в дочерние сущности.

Если для разработки диаграммы применен не пакет Design IDEF, а программа с минимальным набором встроенных средств проверки и автоматического обновления диаграмм, то нужно вручную задать атрибуты, которые являются внешними ключами сущностей.

Поэтому перенос, например, из буфера обмена моделей, уже имеющихся у разработчика, следует проводить только в том случае, если есть уверенность, что модели создавались с применением пакета с адекватным функционалом. Иначе возможен так называемый бизнес- или технический конфликт, связанный с ошибками в описаниях или отступлениями от стандартного синтаксиса или семантики диаграмм.

После определения ключевых атрибутов необходимо определить домены, на которых определены данные атрибуты. Домены будут использоваться при определении типа колонки на уровне физической модели. Необходимо отметить, что на одном домене может быть задано сразу несколько атрибутов.

Для домена следует задать четыре параметра:

• имя домена;

• родительский домен;

• базовый тип данных домена;

• проверку на значения атрибутов домена.

Первоначально в модели определенно четыре домена:

• BLOB – информация в двоичных кодах;

• DATETIME – множество всех дат и времен;

• NUMBER – множество всех чисел;

• STRING –множество всех строк.

Для задания нового домена требуется в правой части окна редактирования свойств атрибута нажать кнопку с точками в качестве заголовка. В ответ на нажатие откроется окно редактирования свойств домена, в котором требуется нажать кнопку New. В открывшемся окне в поле Logical Name необходимо ввести имя нового домена, в области Domain Parent выбрать родительский домен из существующих в модели и нажать OK.

На следующем этапе нужно использовать опцию Datatype, которая расположена в правой части окна редактирования. Следует указать тип данных для домена, установить признак обязательности (маркируйте Required) и задать правила проверки на значения атрибутов данного домена.

Для задания правил проверки требуется активировать кнопку с точками в виде названия на опции Datatype. Эта кнопка расположена напротив поля Valid. Активация кнопки вызывает открытие окна задания проверок для домена. В окне проверок следует нажать кнопку New и внести наименование создаваемой проверки.

После определения наименования проверки открываются для заполнения поля, в которых нужно указать условия проверки.

В озможно задание трех типов проверки:

• пользовательская проверка (User Defined). При выборе данной проверки требуется ввести логическое условие поле Valid Expression окна задания проверки;

• проверка на диапазон значений (Min/Max);

• проверка на вхождение в список разрешенных значений (Valid Value List).

После определения условия проверки нужно снова перейти в окно редактирования свойств домена и в списке Valid выбрать созданную поверку.

Нажмите кнопку OK. Создание нового домена завершено.

Для связи атрибута с созданным доменом следует использовать опцию General, которая расположена в правой части окна редактирования атрибутов. Выберите требуемый домен. Домен атрибута внешнего ключа должен совпадать с доменом соответствующего первичного ключа родительской сущности.

Построение модели уровня ключей завершено.

Построение полноатрибутной модели

Определите атрибуты для сущностей, выявленных на предыдущих этапах моделирования.

Для задания атрибутов и их доменов нужно выполнить действия, аналогичные описанным выше при построении модели уровня ключей. Каждый атрибут должен быть определен на соответствующем домене. У разных атрибутов домены могут совпадать.

После определения всех атрибутов следует для всех связей, имеющихся в модели, задать правила поддержки ссылочной целостности.

Для этого нужно открыть контекстное меню для связи и выбрать пункт меню Relationship Properties.

Откроется диалоговое окно, в нем следует активировать опцию RI Action. Для использования опции предусмотрено шесть полей. Каждое поле предоставляет несколько вариантов описания.

Для полей Parent Delete и Parent Update возможно задание следующих вариантов:

• Restrict – запрет изменения и удаления экземпляра родительской сущности в случае, если с данным экземпляром связан экземпляр дочерней сущности (В MS SQL Server данный подход называется No Action);

• Cascade – каскадное удаление или обновление;

• Set Default – установка значения атрибута внешнего ключа в значение по умолчанию, в случае если соответствующий первичный ключ родительской сущности обновляется или удаляется;

• Set Null – установка значения атрибута внешнего ключа в значение Null, в случае если соответствующий первичный ключ родительской сущности обновляется или удаляется;

• None – правила ссылочной целостности не заданы. В этом случае действуют правила, установленные по умолчанию в целевой СУБД (для MS SQL Server – Restrict).

Первые два правила (Restrict и Cascade) поддерживаются в среде SQL Server на уровне создания таблиц. Для реализации остальных правил требуется создание триггеров ссылочной целостности.

Построение внутренней модели данных.

Чтобы перейти на внутреннюю модель данных, нужно переключиться на физическую (Physical) модель. Поскольку внутренняя модель данных строится с учетом именно той СУБД, в которой планируется реализация проекта, следует проверить, что выбранный в начале работы MS SQL Server 2000 действительно активирован в окне меню.

На этом шаге в меню Database остановитель на опции Choose Database и в окне выбора задайте SQL Server версии 2000. В физической модели уже конкретно создаются те таблицы, которые нужны в соответствии с описанием объекта автоматизации. Это выполняется с помощью опции CREATE TABLE. Освоение пакета Design IDEF в нотации IDEF1X завершено.

В качестве отчета по проделанной работе предъявляются построенные модели; нужно продемонстрировать владение синтаксисом и семантикой диаграмм.

Контрольные вопросы

• Каким образом проводится создание новой модели?

• Как происходит определение сущностей?

• Что требуется выполнить для задания неопределенной связи?

• Каким образом задается не идентифицирующая определенная связь?

• Каким образом задаются имя и номер связи?

• Что такое кардинальное число связи и как оно устанавливается?

• Имеется ли возможности задания обязательности связи и для какого типа связи это предусмотрено?

• Каковы характеристики модели уровня ключей?

• Какие параметры задаются для домена при определении ключевых атрибутов?

• Каким образом можно задать новый домен?

• Какие типы проверки значений атрибутов домена предусмотрены в технологии?

• Каковы характеристики полноатрибутной модели?

• Что представляет собой внутренняя модель данных?

• Каким образом в физической модели данных создаются таблицы?

• В каком случае при разработке информационной модели требуется вручную задавать атрибуты, которые являются внешними ключами сущностей?

Работа 4. Разработка функциональной и информационной моделей нотаций IDEF0 и IDEF1Х в среде DESIGN IDEF по индивидуальному заданию.

Цель лабораторной работы:

• приобретение навыков разработки комплекта диаграмм для описания информационной системы;

• построение функциональной и информационной моделей в соответствии с выданным преподавателем индивидуальным заданием;

• анализ моделей и формулирование предложений по выбору программного обеспечения для объекта автоматизации, описанного в индивидуальном задании.

Порядок выполнения работы

Комплект описаний объекта автоматизации по индивидуальному заданию включает функциональную, информационную модели, а также сформулированные предложения по выбору составляющих частей информационной системы, предназначенной для автоматизации деятельности на объекте.

Работу выполняйте в следующей последовательности:

1. Разработайте краткое описание объекта автоматизации. Выделите основную цель деятельности, основные и вспомогательные процессы. Сконцентрируйте внимание на основных процессах, то есть процессах, связанных с добавлением качества, изготовлением товара или предоставлением услуги.

2.Определите точку зрения, цель и контекст функциональной модели.

3. Составьте перечень данных. Выделите функции, при выполнении которых задействованы данные.

4. Разработайте контекстную диаграмму. Заполните бланк, содержащий контекстную диаграмму, в соответствии с правилами стандарта IDEF0. Декомпозируйте контекстную диаграмму и постройте диаграмму А0.

5. Проверьте синтаксис модели. Исправьте обнаруженные ошибки. Проведите цикл папки с участием других студентов учебной группы.

6. Обоснуйте возможность окончания декомпозиции. По результатам функционального моделирования сформулируйте первые предложения по структуре, архитектуре, модельному составу информационной системы для объекта.

7. Создайте информационную модель в нотации IDEF1X, следуя указаниям лабораторной работы по освоению технологии.

8. Поскольку основная часть вариантов рассчитана на разработку реляционных решений, создание физической модели целесообразно планировать на основе SQLServer 2000, субреляционных сред Cashe, PostGress или других.

9. Определите основные сущности. Задайте номер, имя сущности, введи определение и описание сущностей. Задайте связи. На этом этапе проектирования построение модели уровня сущностей выполнено.

10. Переходите к построению модели уровня ключей. Если имеются неопределенные связи, их надо раскрыть, заменяя связующими сущностями и двумя определенными связями.

11. Определите атрибуты, которые являются первичными и внешними ключами, а также их домены. Задайте параметры доменов. Укажите тип данных для домена, установите признак обязательности и задайте правила проверки на значения атрибутов данного домена. После определения условия проверки зафиксируйте выбранную проверку. Сформируйте связь атрибута с созданным доменом. На этом этапе построение модели уровня ключей завершено.

12. Разработайте полноатрибутную модель. Для этого определите атрибуты для сущностей, выявленных на предыдущих этапах моделирования. Каждый атрибут должен быть определен на соответствующем домене. У разных атрибутов домены могут совпадать.

13. После определения всех атрибутов для всех связей, имеющихся в модели, задайте правила поддержки ссылочной целостности. Переходите к построению внутренней модели.

14. Убедитесь, что конкретная СУБД, выбранная на основании предварительного анализа данных и функционального моделирования, действительно активированав окне меню.

15. Создайте таблицы в физической модели.

В качестве отчета о проделанной работе предъявляются разработанные диаграммы; анализ работы по этапам выполнения.

Контрольные вопросы

• Для чего выполняется описание объекта автоматизации на начальном этапе моделирования?

• Каакие основные сведения о данных необходимы для начала моделирования?

• Какое значение при разработке диаграмм имеет точка зрения специалиста-разработчика?

• С чем связана необходимость определения цели деятельности на орбъекте автоматизации и выделение основных и вспомогательных процессов?

• Почему разработка декомпозиционной диаграммы функционального моделирования проводится с учетом маршрутизации процессов?

• Зачем проводится поэтапное, а не на стадии прекращения декомпозиции, выявление и исправление ошибок моделирования?

• Позволяет ли анализ диаграмм на этапе прекращения декомпозиции сделать предположение о структуре и архитектуре информационной системы поддржки процессов на объекте?

• В какой момент информационного моделирования нужно зафиксировать выбор СУБД?

• Если в ходе анаклиза оказывается, что предварительный выбор конкретной СУБД не оптимален, можно ли изменить его, существенно не меняя саму разработанную информационную модель в нотации IDEF1X?

• Какое значение при моделировании имеет определение первичных и внешних ключей?

• Какую информацию предоставляет модель уровня ключей?

• Какие возможности анализа предоставляет полноатрибутная модель?

• Зачем разработчику нужна внутренняя модель?

• Какие основные действия проводятся при создании физической модели?

• Какую роль в возможностях нотаций IDEF0 и IDEF1X играет жесткий синтаксис и семантика диаграмм?

Варианты заданий по разработке моделей

При выполнении заданий требуется:

• разработать описание объекта автоматизации;

• выполнить формализацию процессов;

• сформулировать аргументы выбора нотации для моделирования;

• разработать диаграммы моделирования для объекта.

1. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по созданию смет и проектной документации для строительства (10 рабочих мест технических специалистов, один сервер, бухгалтерия, директорский совет).

2. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению инженерных расчетов и созданию макетов документации для датчиков излучений (20 рабочих мест технических специалистов, два сервера, бухгалтерия, директорский совет).

3. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению инженерных расчетов и созданию макетов документации для швейного производства (20 рабочих мест технических специалистов, два сервера, бухгалтерия, директорский совет).

4. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по созданию макетов документации для фармацевтической промышленности (15 рабочих мест технических специалистов, два сервера, бухгалтерия, директорский совет).

5. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению инженерных расчетов конструкционных материалов для автомобильной промышленности и созданию макетов документации (20 рабочих мест технических специалистов, два сервера, бухгалтерия, директорский совет).

6. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению расчетов транспортных потоков и созданию макетов документации для автопредприятия (20 рабочих мест технических специалистов, два сервера, бухгалтерия, директорский совет).

7. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению расчетов и созданию документации для строительства автозаправочных станций ( 10 комнат с 1 рабочим местом в каждой, 2 уединенных сервера по одному на каждом этаже двухэтажного здания связаны с центральным компьютером в техническом отделе, приоритетный доступ к базе данных для директора).

8. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению расчетов и созданию документации для кабельной промышленности (20 рабочих мест технических специалистов, два сервера, бухгалтерия, директорский совет).

9. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению переводов документов для населения и ведению реестра нотариально оформленных документов ( 10 комнат с 1 рабочим местом в каждой, 2 уединенных сервера по одному на каждом этаже двухэтажного здания связаны с центральным компьютером в техническом отделе, приоритетный доступ к базе данных для директора).

10. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по приему платежей за пользование телефонной мобильной связью (20 рабочих мест технических специалистов, два сервера, бухгалтерия, директорский совет).

11. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по обслуживанию заказов банка на изготовление пластиковых карточек ( 5 комнат с 2 рабочими местами в каждой, два сервера, бухгалтерия, директор).

12. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению макета и тиражированию бланков ( 3 комнаты с 2 рабочими местами в каждой, демонстрационный зал, производственное помещение, два сервера, бухгалтерия, директор).

13. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по заказам на консалтинг предприятий финансово-бухгалтерского профиля ( 7 комнат с 3 рабочими местами в каждой, 3 уединенных сервера по одному на каждом этаже трехэтажного здания связаны с центральным компьютером в техническом отделе, приоритетный доступ к базе данных для директора).

14. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по обучению основам компьютерных технологий ( 5 комнат с 2 рабочими местами в каждой, два сервера, дисплейный класс, бухгалтерия, директор).

15. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению типографских работ ( 5 комнат с 2 рабочими местами в каждой, производственное помещение, два сервера, бухгалтерия, директор).

16. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по продаже компьютерных комплектующих ( 3 комнаты с 2 рабочими местами в каждой, демонстрационный зал, два сервера, транспортный отдел, бухгалтерия, директор).

17. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по созданию обучающих компьютерных программ (3 комнаты с 5 рабочими местами в каждой, демонстрационный зал, два сервера, бухгалтерия, директор).

18. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению макета и тиражированию бланков ( 3 комнаты с 2 рабочими местами в каждой, демонстрационный зал, производственное помещение, два сервера, бухгалтерия, директор).

19. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению заказов на аренду автомашин ( 4 комнаты с 2 рабочими местами в каждой, автосервис и гараж на одной территории, два сервера, бухгалтерия, директор).

20. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по выполнению заказов на доставку товаров со склада ( 3 комнаты с 5 рабочими местами в каждой, склад и гараж на одной территории, производственное помещениедля упаковки товара, два сервера, бухгалтерия, директор).

21. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по перевозкам пассажиров маршрутными такси (3 комнаты с 2 рабочими местами в каждой, гараж и автосервис на одной территории, два сервера, бухгалтерия, директор).

22. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по продаже компьютерных программ (3 комнаты с 5 рабочими местами в каждой, демонстрационный зал, производственное помещение, два сервера, бухгалтерия, директор).

23. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по продаже книгопечатной продукции (3 комнаты с 5 рабочими местами в каждой, демонстрационный зал, склад, гараж, производственное помещение для упаковки, один сервер, бухгалтерия, директор).

24. Информационно-вычислительная система для фирмы, работающей в сфере малого и среднего бизнеса по созданию дизайна и продаже встроенной мебели (3 комнаты с 5 рабочими местами в каждой, демонстрационный зал, склад, гараж, производственное помещение для упаковки, два сервера, бухгалтерия, директор).

25. Информационно-вычислительная система для научного фонда, обрабатывающего заявки на конкурсное выполнение проектов в научно-технической сфере.

Список литературы

1. Репин В., Елиферов В. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов. – М.: Стандарты и качество, 2005.

2. Сухомлин В.А. Введение в анализ информационных технологий: учебник для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2003

3. Валенов Г.Н. CASE-технологии. Консалтинг в автоматизации бизнес-процессов. 3-е изд. – М.: Горячая линия – Телеком. 2002.

4. Марка Д. А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования: пер. с англ. – М.: МетаТехнология, 1993.

5. Степанова Е.Б. Анализ результатов применения метода проективного обучения в кибернетике в учебных курсах университета и в структурах переподготовки персонала на предприятиях / Е.Б.Степанова // Научная сессия МИФИ-2007. Сборник научных трудов. – М.: МИФИ, 2007. – Т.10: Телекоммуникации и новые информационные технологии в образовании. - С. 60-63.

Серия: Моделирование и проектирование

информационных комплексов

Cтепанова Елена Борисовна

Балтрушевич Михаил Юрьевич

ПРОЦЕССНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ