- •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
1.2.5Экспертные системы
Как правило, в экспертной системе выделяют три основные части:
База знаний.
Механизм вывода.
С истема пользовательского интерфейса.
База знаний – это центральная часть экспертной системы. Она содержит знания, относящиеся к конкретной предметной области, в том числе:
отдельные факты (“болит голова”);
правила, описывающие логические связи, отношения или явления (“если плохо выспался, то болит голова”);
правила, описывающие методы решения задач в данной предметной области (“примите таблетку анальгина, если у вас болит голова”).
В последнем случае правило определяет, что следует сделать в данной конкретной ситуации, и состоит из двух частей: действия (“примите таблетку анальгина”), которое может быть выполнено тогда и только тогда, когда условие (“если у вас болит голова”) истинно.
Механизмом вывода называют применение правил в некоторой последовательности для выполнения работы. Механизм вывода “знает”, как использовать базу знаний так, чтобы можно было получать разумно согласующиеся заключения (выводы) из находящейся в ней информации.
Система пользовательского интерфейса принимает информацию (знания) от эксперта, принимает запросы от пользователя и передаёт ему информацию (рекомендации). Интерфейс, получая введённую информацию, передаёт её механизму вывода. Когда механизм вывода возвращает выведенные из базы знаний значения, интерфейс передаёт их обратно пользователю в удобной для него форме.
1.3Структура информационной системы
Структура информационной системы включает две основные части: функциональную и обеспечивающую.
|
Информационная система |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Функциональная часть |
|
|
|
Обеспечивающая часть |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Функция 1 |
… |
Функция i |
… |
Функция k |
|
Информационное обеспечение |
|
Математическое обеспечение |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Задача 1 |
… |
Задача i |
… |
Задача n |
|
Программное обеспечение |
|
Методическое обеспечение |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Техническое обеспечение |
|
Организационное обеспечение |
Функциональная часть состоит из набора функций и задач информационной системы. Практически во всех информационных системах есть задачи, связанные с регистрацией информации, контролем выполнения, формированием нормативных данных, анализом выполнения норм. Например, одной из функций общесетевого уровня МПС является планирование работы. К комплексу задач месячного планирования и технического нормирования принято относить такие задачи:
составление плана перевозок по дорогам и сводного плана по сети;
составление плана перевозок в контейнерах;
составление плана отправительской маршрутизации1;
контроль выполнения плана погрузки и отправительской маршрутизации;
разработка технических норм эксплуатационной работы железных дорог и отделений (использование вагонов, деповский и капитальный ремонты подвижного состава и т.д.);
анализ выполнения технических норм.
Обеспечивающая часть состоит из набора средств, которые поддерживают выполнение системой её функциональной части.
Составляющие обеспечивающей части:
Информационное обеспечение – формы документов, нормативно-справочная информация, классификаторы, другие (по отношению к данной системе) информационные системы.
Программное обеспечение – программные средства и документация для поддержания жизненного цикла информационной системы.
Техническое обеспечение – технические средства, которые используются для работы информационной системы (мэйнфреймы, персональные компьютеры, терминалы, микропроцессоры, принтеры и т.д.), планы расположения оборудования и проводок, описание вычислительной сети.
Математическое обеспечение – применяемые в информационной системе математические методы, правила, модели.
Методическое обеспечение – комплекс документов, которые отражают технологию функционирования информационной системы.
Организационное обеспечение – комплекс документов, описывающих организационную структуру системы, технологию проектирования, руководства (пользователя, администратора базы данных, администратора системы).