- •Проектирование информационных систем
- •Для студентов пятого курса специальности 071900 – Информационные системы в технике и технологиях
- •1Введение
- •1.1Классификация методов проектирования
- •1.2Виды информационных систем
- •1.2.1Системы обработки данных
- •1.2.2Системы управления
- •1.2.3Офисные системы
- •1.2.4Системы поддержки принятия решений
- •1.2.5Экспертные системы
- •1.3Структура информационной системы
- •1.4Архитектура системы
- •1.4.1Общее понятие системной архитектуры
- •1.4.2Архитектурные уровни
- •2Проектирование информационных систем на основе объектно-ориентированного подхода
- •2.1Представления системы
- •2.2Uml-модель информационной системы
- •2.3Представления системы в rational rose
- •2.4Проектирование в rational rose
- •2.5Моделирование предметной области
- •2.5.1Моделирование организационной структуры
- •2.5.2Моделирование бизнес-процессов
- •2.5.3Моделирование бизнес-функций
- •2.5.4Моделирование документов и бизнес-сущностей
- •2.6Использование бизнес-модели на этапах разработки
- •2.7Диаграмма вариантов использования – use case diagram
- •2.7.1Обозначения в диаграмме вариантов использования
- •2.7.2Идентификация актёров и вариантов использования
- •2.7.3Категории вариантов использования
- •2.7.4Абстрактные варианты использования
- •2.7.5Конкретные варианты использования
- •2.7.6Запись актёров и вариантов использования
- •2.7.7.4Альтернативные потоки событий
- •2.7.7.5Постусловия варианта использования
- •2.8Диаграммы взаимодействия – interaction diagrams
- •2.8.1Идентификация объектов
- •2.8.2Использование диаграмм взаимодействия
- •2.8.3Диаграмма последовательности – Sequence diagram
- •2.8.4Подход к разработке диаграммы последовательности
- •2.8.5Диаграмма кооперации – Collaboration Diagram
- •2.9Диаграммы классов – class diagrams
- •2.9.1Классы
- •2.9.1.1Параметризованный класс – parameterized class
- •2.9.1.2Класс-наполнитель – instantiated class
- •2.9.1.3Утилита - utility
- •2.9.1.4Метакласс – metaclass
- •2.9.1.5Абстрактный класс – abstract class
- •2.9.2Стереотип класса
- •2.9.2.1Пограничные классы – boundary classes
- •2.9.2.2Управляющие классы – control classes
- •2.9.2.3Классы-сущности – entity classes
- •2.9.3Видимость класса – Visibility
- •2.9.4Пакеты – packages
- •2.9.5Диаграммы классов
- •2.9.6Создание диаграммы классов
- •2.9.6.1Идентификация программных классов
- •2.9.6.2Идентификация атрибутов
- •2.9.6.3Идентификация операций
- •2.9.6.4Идентификация ассоциаций
- •2.10Диаграммы состояний – statechart diagrams
- •2.10.1Основные сведения о диаграмме состояний
- •2.10.2События
- •2.10.2.1Сигнал
- •2.10.2.2С обытие вызова
- •2.10.2.3События времени и изменения
- •2.10.3Правила построения диаграммы состояний
- •2.10.4Диаграммы состояний для вариантов использования
- •2.10.5Классы и типы для диаграммы состояний
- •2.11Диаграммы компонентов – component diagrams
- •2.11.1Компоненты
- •2.11.2Основные виды компонентов
- •2.11.3Основные стереотипы компонентов
- •2.11.4Диаграмма компонентов
- •2.11.5Правила построения диаграммы компонентов
- •2.12Диаграмма развёртывания – deployment diagram
- •2.12.1Узлы - Nodes
- •2.12.2Соединения
- •2.12.3Диаграмма развёртывания
- •2.12.4Использование диаграмм развёртывания
- •2.12.4.1Встроенные системы
- •2.12.4.2Клиент-серверные системы
- •2.12.4.3Распределённые системы
- •3Системное проектирование сложных систем
- •3.1Цель и задачи системного проектирования
- •3.1.1Цель системного проектирования
- •3.1.2Задачи системного проектирования
- •3.2Структура и содержание документов системного проекта
- •3.2.1Техническое задание
- •3.2.2Описание архитектуры программного и информационного обеспечения системы
- •3.2.3Описание жизненного цикла, технологии и инструментария проектирования программного средства и базы данных
- •3.2.4Планы управления рабочими проектами
- •3.2.5Техническое задание на рабочее проектирование
- •3.2.6Системный проект
- •3.2.7Акт завершения работ и утверждения системного проекта
- •3.2.8Основные компоненты договора на детальное проектирование
- •3.3Работы и нормативные документы по системному проектированию информационной системы
- •3.4Стандарты в жизенном цикле информационных систем
- •3.4.1Нормативно-методическое обеспечение
- •3.4.2Рекомендуемые стандарты
- •4Проектирование систем как часть жизненного цикла
- •4.1Стадии и этапы жизненного цикла
- •4.1.1Исследование
- •4.1.2Проработка
- •4.1.3Создание
- •4.1.4Переходный период
- •4.2Процесс проектирования
- •4.2.1Концептуальное проектирование
- •4.2.2Логическое проектирование
- •4.2.3Физическое проектирование
1.1Классификация методов проектирования
Методы проектирования очень разнообразны (работы Буча, ОМТ, UML, CRC и т.д.), их можно классифицировать по различным признакам, важнейшими из которых являются:
степень автоматизации проектных работ;
принятая методология.
По степени автоматизации можно выделить:
Традиционное (неавтоматизированное) проектирование. Используется при разработке небольших по трудоёмкости и структурной сложности систем, которые не требуют большого числа разработчиков.
Автоматизированное проектирование. Базируется на использовании в процессе проектирования CASE-средств или их элементов. Возникло с необходимостью:
уменьшить затраты на проектные работы,
сократить сроки выполнения проектов,
координировать работу больших коллективов разработчиков.
П о принятой методологии различают:
Структурный подход (Structured analysis and design). В основе подхода лежит декомпозиция задачи на функции или процессы и организация отдельных модулей в виде выполняемых процедур. В рамках данной методологии получило развитие нисходящее проектирование “сверху-вниз”. Период наибольшей популярности идей структурного подхода приходится на конец 70-х – начало 80-х годов.
Объектно-ориентированный подход (Object-Oriented analysis and design) предполагает объектно-ориентированный анализ предметной области и объектно-ориентрованное проектирование. Данный подход основан на выделении классов объектов; установлении характерных свойств объектов и методов их обработки; создании иерархии классов, наследовании.
Структурный подход к разработке информационных систем всегда подчёркивал различие между данными и процессами их обработки. Как правило, сначала специфицируются данные, а затем описываются процессы, которые используют эти данные.
Объектно-ориентированный подход объединяет данные и процессы в логические сущности – классы, которые имеют способность наследовать характеристики (атрибуты и методы), обеспечивая тем самым повторное использование.
1.2Виды информационных систем
Можно выделить следующие виды информационных систем:
Системы обработки данных.
Системы управления.
Офисные системы.
Системы поддержки принятия решений.
Экспертные системы.
1.2.1Системы обработки данных
Предназначены для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны процедуры их обработки.
На уровне пользователей в этих системах решаются следующие задачи:
обработка данных об операциях, производимых предприятием;
создание периодических контрольных отчётов о состоянии дел на предприятии;
получение ответов на всевозможные текущие запросы и оформление их в виде документов или отчётов.
Основные компоненты системы обработки данных:
|
|
База данных |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сбор данных |
|
Обработка данных |
|
Создание отчётов |
||||
|
Группи-ровка |
Сорти-ровка |
Агреги-рование |
Вычис-ление |
|
периоди-ческих |
по запросу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Данные из внешней среды |
|
|
|
|
|
|
Информация для внутреннего и внешнего использования |
Для создания из поступающих данных информации, отражающей деятельность предприятия, используются типовые операции:
классификация или группировка (например, по признакам);
сортировка, которая упорядочивает последовательность записей;
агрегирование служит для уменьшения количества данных и реализуется в форме расчётов итоговых или средних значений;
вычисления включают арифметические и логические операции, которые дают возможность получать новые данные.