17472

ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АИС

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Тема ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АИС Современные информационные технологии предоставляют широкий набор способов реализации ИС выбор которых осуществляется на основе требований со стороны предполагаемых пользователей которые как правило изменяются в процессе раз...

Русский

2013-07-01

84.5 KB

87 чел.

Тема ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АИС

Современные информационные технологии предоставляют широкий набор способов реализации ИС, выбор которых осуществляется на основе требований со стороны предполагаемых пользователей, которые, как правило, изменяются в процессе разработки.

Проект ИС - проектно-конструкторская и технологическая документация, в которой представлено описание проектных решений по созданию и эксплуатации ИС в конкретной программно-технической среде.

Проектирование ИС - процесс преобразования входной информации об объекте, методах и опыте проектирования объектов аналогичного назначения в соответствии с ГОСТом. С этой точки зрения проектирование ИС сводится к последовательной формализации проектных решений на различных стадиях жизненного цикла ИС: планирования и анализа требований, технического и рабочего проектирования, внедрения и эксплуатации ИС.

Объектами проектирования ИС являются отдельные элементы или комплексы функциональных и обеспечивающих частей. Так, функциональными элементами выступают задачи, комплексы задач и функции управления. В составе обеспечивающей части ИС объектами проектирования служат элементы и комплексы информационного, программного, технического и других видов обеспечения системы.

В качестве субъекта проектирования ИС выступают коллективы специалистов, которые осуществляют проектную деятельность, как правило, в составе специализизированной (проектной) организации, и организация-заказчика, для которой необходимо разработать ИС. Масштабы разрабатываемых систем определяют состав и количество участников процесса проектирования. При большом объеме и жестких сроках выполнения проектных работ в разработке системы может принимать участие несколько проектных коллективов (организаций-разработчиков). В этом случае выделяется головная организация, которая координирует деятельность всех организаций-соисполнителей.

Форма участия соисполнителей в разработке проекта системы может быть различной. Наиболее распространенной является форма, при которой каждый соисполнитель выполняет проектные работы от начала до конца для какой-либо части разрабатываемой системы. Обычно это бывает функциональная подсистема или взаимосвязанный комплекс задач управления. Реже встречается форма, при которой некоторые соисполнители выполняют работы на отдельных этапах процесса проектирования. Возможен вариант, при котором функции заказчика и разработчика совмещаются, т. е. АИС проектируется собственными силами.

Осуществление проектирования ИС предполагает использование проектировщиками определенной технологии проектирования, соответствующей масштабу и особенностям разрабатываемого проекта.

Технология проектирования ИС — это совокупность методологии и средств проектирования ИС, а также методов и средств его организации (управление процессом создания и модернизации проекта ИС).

В основе технологии проектирования лежит технологический процесс, который определяет действия, их последовательность, требуемый состав исполнителей, средства и ресурсы.

Технологический процесс проектирования ИС в целом делится на совокупность последовательно-параллельных, связанных и соподчиненных цепочек действий, каждое из которых может иметь свой предмет. Действия, которые выполняются при проектировании ИС, могут быть определены как неделимые технологические операции или как подпроцессы технологических операций.

Таким образом, технология проектирования задается регламентированной последовательностью технологических операций, выполняемых на основе того или иного метода, в результате чего становится ясным, не только что должно быть сделано для создания проекта, но и как, кем и в какой последовательности.

Предметом любой выбираемой технологии проектирования должно служить отражение взаимосвязанных процессов проектирования на всех стадиях жизненного цикла ИС. К основным требованиям, предъявляемым к выбираемой технологии проектирования, относятся следующие:

созданный проект должен отвечать требованиям заказчика;

максимальное отражение всех этапов жизненного цикла проекта;

обеспечение минимальных трудовых и стоимостных затрат на проектирование и сопровождение проекта;

технология должна быть основой связи между проектированием и сопровождением проекта;

рост производительности труда проектировщика;

надежность процесса проектирования и эксплуатации проекта;

простое ведение проектной документации.

Основу технологии проектирования ИС составляет методология, которая определяет сущность, основные отличительные технологические особенности.

Методология проектирования предполагает наличие некоторой концепции, принципов проектирования, которые, в свою очередь, должны поддерживаться некоторыми средствами.

Организация проектирования предполагает определение методов взаимодействия проектировщиков между собой и с заказчиком в процессе создания проекта ИС.

Классификация методов проектирования систем

Методы проектирования ИС можно классифицируются:

по степени автоматизации:

ручное, при котором проектирование компонентов ИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств, а программирование — на алгоритмических языках;

компьютерное, при котором производится генерация или конфигурирование (настройка) проектных решений на основе использования специальных инструментальных программных средств.

По степени использования типовых проектных решений различают следующие методы проектирования:

оригинальное (индивидуальное), когда проектные решения разрабатываются «с нуля» в соответствии с требованиями к АИС.

типовое, предполагающее конфигурирование ИС из готовых типовых проектных решений (программных модулей). Выполняется на основе опыта, полученного при разработке индивидуальных проектов.

По степени адаптивности проектных решений выделяют методы:

• реконструкции, когда адаптация проектных решений выполняется путем переработки соответствующих компонентов (перепрограммирования программных модулей);

параметризации, когда проектные решения настраиваются (генерируются) в соответствии с изменяемыми параметрами;

реструктуризации модели, когда изменяется модель проблемной области, на основе которой автоматически заново генерируются проектные решения.

Сочетание различных признаков классификации методов обусловливает характер используемых технологий проектирования ИС, среди которых выделяют два основных класса (табл. 3.1):

 

Таблица 3.1. Характеристики классов технологий проектирования

Класс технологии

Степень автоматизации

Степень типизации

Степень адаптивности

Каноническое

Ручное

Оригинальное

Реконструкция

Индустриальное автоматизирован-ное

Компьютерное

Оригинальное

Реструктуризация модели (генерация ИС)

Индустриальное типовое

Компьютерное

Типовое сборочное

Параметризация и реструктуризация модели (конфигурация ИС)

Для конкретных видов технологий проектирования свойственно применение определенных средств разработки ИС, которые поддерживают выполнение как отдельных проектных работ, этапов, так и их совокупностей. Поэтому перед разработчиками ИС, как правило стоит задача выбора средств проектирования, которые по своим xарактеристикам в наибольшей степени соответствуют требованиям конкретного предприятия.

Средства проектирования должны быть:

инвариантны к объекту проектирования (в своем классе);

охватывать в совокупности все этапы жизненного цикла ИС;

технически, программно и информационно совместимыми;

простыми в освоении и применении;

экономически целесообразными.

Средства проектирования ИС можно разделить на два класса: без использования ЭВМ и с использованием ЭВМ.

Средства проектирования без использования ЭВМ применяются на всех стадиях и этапах. Как правило, это средства организационно-методического обеспечения операций и в первую очередь различные стандарты, регламентирующие процесс проектирования систем. Сюда же относятся единая система классификации и кодирования информации, унифицированная система документации, модели описания и анализа потоков информации и т. п.

Средства проектирования с использованием ЭВМ могут применяться как на отдельных, так и на всех стадиях и этапах процесса проектирования ИС и соответственно поддерживают разработку элементов, разделов, проекта системы в целом. Все множество средств проектирования с использованием ЭВМ делят на четыре подкласса.

1. Операционные средства, которые поддерживают проектирование операций обработки информации. К данному подклассу средств относятся алгоритмические языки, библиотеки стандартных подпрограмм и классов объектов, макрогенераторы, генераторы программ типовых операций обработки данных и т. п., а также средства расширения функций операционных систем (утилиты). В данный класс включаются также такие простейшие инструментальные средства проектирования, как средства для тестирования и отладки программ, поддержки процесса документирования проекта и т. п. Особенность последних программ заключается в том, что с их помощью повышается производительность труда проектировщиков, но не разрабатывается законченное проектное решение.

Таким образом, средства данного подкласса поддерживают отдельные операции проектирования ИС и могут применяться независимо друг от друга.

2. Средства, поддерживающие проектирование отдельных компонентов. К данному подклассу относятся средства общесистемного назначения:

системы управления базами данных (СУБД);

методо-ориентированные пакеты прикладных программ (решение задач дискретного программирования, математической статистики и т. п.);

табличные процессоры;

статистические ППП;

оболочки экспертных систем;

графические редакторы;

текстовые редакторы;

интегрированные ППП (интерактивная среда с встроенными диалоговыми  возможностями, позволяющая  интегрировать вышеперечисленные программные средства).

Для перечисленных средств характерно их использование для разработки технологических подсистем ИС: ввода информации, организации хранения и доступа к данным, вычислений, анализа и отображения данных, принятия решений.

3. Средства, поддерживающие проектирование разделов проекта. В этом подклассе выделяют функциональные средства проектирования, которые направлены на разработку автоматизированных систем, реализующих функции, комплексы задач и задачи управления. Разнообразие предметных областей порождает многообразие средств данного подкласса, ориентированных на тип организационной системы (промышленная, непромышленная сферы), уровень управления (например, предприятие, цех, отдел, участок, рабочее место), функцию управления (планирование, учет и т. п.).

К функциональным средствам проектирования систем обработки информации относятся типовые проектные решения, функциональные пакеты прикладных программ, типовые проекты.

4. Средства, поддерживающие разработку на стадиях и этапах процесса проектирования. К данному классу относятся средства автоматизации проектирования ИС (CASE-средства).

Жизненный цикл ИС

Потребность в создании ИС может обусловливаться либо необходимостью автоматизации или модернизации существующих информационных процессов, либо необходимостью коренной реорганизации в деятельности предприятия (проведении бизнес-реинжиниринга — РБП).

Потребности создания ИС указывают, во-первых, для достижения каких именно целей необходимо разработать систему; во-вторых, к какому моменту времени целесообразно осуществить разработку; в-третьих, какие затраты необходимы для осуществления проектирования системы.

Проектирование ИС — трудоемкий, длительный и динамический процесс. Технологии проектирования, применяемые в настоящее время, предполагают поэтапную разработку системы. Этапы по общности целей могут объединяться в стадии. Совокупность стадий и этапов, которые проходит ИС в своем развитии от момента принятия решения о создании системы до момента прекращения ее функционирования, называется жизненным циклом ИС.

Суть жизненного цикла разработки ИС в различных подходах одинакова и сводится к выполнению следующих стадий:

/. Планирование и анализ требований (предпроектная стадия) — системный анализ. Исследование и анализ существующей информационной системы, определение требований к создаваемой ИС, оформление технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ) на разработку ИС.

К основным целям процесса относятся следующие:

формулировка потребности в новой ИС (идентифицировать се недостатки существующей ИС);

выбор направления и определение экономической целесообразности проектирования ИС.

Системный анализ ИС начинается с описания и анализа функционирования рассматриваемого экономического объекта (системы) в соответствии с требованиями (целями), которые предъявляются к нему. В результате этого этапа выявляются основные недостатки существующей ИС, на основе которых формулируется потребность в совершенствовании системы управления этим объектом, и ставится задача определения экономически обоснованной необходимости автоматизации определенных функций управления, т. е. создается технико-экономическое обоснование проекта. После определения этой потребности возникает проблема выбора направлений совершенствования объекта на основе выбора программно-технических средств. Результаты оформляются в виде технического задания на проект, в котором отражаются технические условия и требования к ИС, а также ограничения на ресурсы проектирования. Требования к ИС определяются в терминах функций, реализуемых системой, и предоставляемой ею информацией.

2. Проектирование (техническое проектирование, логическое проектирование). Разработка в соответствии со сформулированными требованиями состава автоматизируемых функций (функциональная архитектура) и состава обеспечивающих подсистем, оформление технического проекта ИС.

Часто второй и третий этапы объединяют в одну стадию, называемую техно-рабочим проектированием или системным синтезом.

Этот процесс включает:

разработку функциональной архитектуры ИС, которая отра
жает структуру выполняемых функций;

разработку системной архитектуры выбранного варианта ИС,
т. е. состав обеспечивающих подсистем;

выполнение реализации проекта.

Этап составления функциональной архитектуры, представляющей собой совокупность функциональных подсистем и связей между ними, является наиболее ответственным с точки зрения качества всей последующей разработки.

Построение системной архитектуры на основе функциональной предполагает выделение элементов и модулей информационного, технического, программного обеспечения и других обеспечивающих подсистем, определение связей по информации и управлению между выделенными элементами и разработку технологии обработки информации.

Этап конструирования (физического проектирования системы) включает разработку инструкций пользователям и программ, создание информационного обеспечения, включая наполнение баз данных.

  1.  Реализация (рабочее проектирование, физическое проектирование, программирование). Разработка и настройка программ, наполнение баз данных, создание рабочих инструкций для персонал;) оформление рабочего проекта.
  2.  Внедрение (тестирование, опытная эксплуатация). Комплексная отладка подсистем ИС, обучение персонала, поэтапное внедрение ИС в эксплуатацию по подразделениям экономического объекта, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях ИС.

Процесс предполагает выполнение этапов опытного внедрения и промышленного внедрения.

Этап опытного внедрения заключается в проверке работоспособности элементов и модулей проекта, устранении ошибок на уровне элементов и связей между ними и развертывании элементов системы на рабочих местах пользователя.

Этап сдачи в промышленную эксплуатацию заключается в организации проверки проекта на уровне функций и контроля соответствия требованиям, сформулированным на стадии системного анализа.

  1.  Эксплуатация ИС (сопровождение, модернизация). Сбор рекламаций и статистики о функционировании ИС, исправление ошибок и недоработок, оформление требований к модернизации ИС и е выполнение (повторение стадий 2—5).

На этой стадии выполняются этапы эксплуатации и модернизации проекта И С.

Рассмотренная схема жизненного цикла ИС условно включает в свой состав только основные процессы, однако их реальный набор и разбиение на этапы и технологические операции в значительной степени зависят от выбираемой технологии проектирования.

Важной чертой жизненного цикла ИС является его повторяемость «системный анализ — разработка — сопровождение — системный анализ». Это соответствует представлению об ИС как о развивающейся, динамической системе. При первом выполнении стадии «Разработка» создается проект ИС, а при повторном выполнении осуществляется модификация проекта для поддержания в актуальном состоянии.

Другой характерной чертой жизненного цикла является наличие ряда циклов внутри схемы:

цикл первичного проектирования ИС;

цикл опытного внедрения — выясняются частные ошибки в элементах проекта;

после сдачи в промышленную эксплуатацию выявляют ошибки в функциональной архитектуре системы, связанные с несоответствием проекта требованиям заказчика, по составу функциональных подсистем, составу задач и связям между ними;

цикл возникает в случае, когда требуется модификация системной архитектуры в связи с необходимостью адаптации проекта к новым условиям функционирования системы;

цикл появляется, если проект системы совершенно не соответствует  требованиям,  предъявляемым  к организационно-экономической системе ввиду того, что осуществляется
моральное старение и требуется полное перепроектирование системы.

Чтобы исключить пятый цикл и максимально уменьшить необходимость прохождения третьего и четвертого циклов, проектирование ИС на всех этапах первого, основного цикла разработки ИС необходимо выполнять в соответствии со следующими требованиями:

разработка ИС должна быть выполнена в строгом соответствии со сформулированными требованиями к создаваемой системе;

требования к ИС должны адекватно соответствовать целям и задачам эффективного функционирования экономического объекта;

созданная ИС должна соответствовать сформулированным требованиям на момент окончания внедрения, а не начала разработки;

внедренная ИС должна развиваться и адаптироваться в соответствии с постоянно изменяющимися требованиями к ИС.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66187. Лабораторная диагностика энтеровирусных инфекций 88.5 KB
  Цель: Изучение лабораторной диагностики полиомиелита и инфекций вызванных вирусами Коксаки и ЕСНО. Представителями рода являются вирусы полиомиелита Коксаки ECHO энтеровирусы типов 6871. Широко распространено носительство вирусов полиомиелита Коксаки ECHO.
66188. Монтаж люмінесцентних світильників 67.5 KB
  Люмінесцентні лампи відносяться до групи газорозрядних джерел світла. Всередину вводиться дозовану кількість ртуті яка при роботі лампи переходить в пароподібний стан. На кінцях лампи є цоколі з контактними штирями 1 для підключення лампи в ланцюг.
66189. Планування робіт з технічного обслуговування і поточного ремонту електрообладнання 82 KB
  Планування ТО і ПР енергетичного обладнання здійснюється по нормативним значенням періодичності і трудомісткості цих заходів з планування умов експлуатації, що складаються в сільськогосподарському підприємстві.
66190. Лабораторная диагностика бешенства 86 KB
  Бешенство (синонимы: rabies, lyssa, hydrophobia - водобоязнь) – особо опасная инфекционная болезнь человека и теплокровных животных, передающаяся при контакте с инфицированным животным (укус, ослюнение микроповреждений)...
66191. Монтаж магнітного пускача 88.5 KB
  Пускач електромагнітний (магнітний пускач) - це низьковольтний електромагнітний (електромеханічний) комбінований пристрій розподілу та управління, призначений для пуску і розгону електродвигуна до номінальної швидкості, забезпечення його безперервної роботи, відключення живлення...
66192. Проектування та вибір бази електротехнічної служби господарства. Розрахунок забезпечення її запасних частин та матеріалами. Створення резервного фонду 182 KB
  Матеріально-технічне забезпечення базується на науково-обгрунтованих потребах матеріалів і запасних частин. Потрібна кількість апаратів, пристроїв та запасних частин визначається за нормами, що встановлені системою ПЗРЕсг.
66193. Морфология простейших 191.5 KB
  Округлые клетки с рубиновым ядром голубой цитоплазмой красными 5 жгутиками и аксостилем и ундулирующей мембраной. Удлиненные клетки с 1 жгутиком 1 ядром и ундулирующей мембраной. Клетки грушевидной формы с 2 ядрами и 4 парами жгутиков.
66194. Лабораторная диагностика герпесвирусных инфекций 186 KB
  Вирус простого герпеса – одна из самых распространенных вирусных инфекций человека, характеризующаяся лихорадочным состоянием и пузырьковыми высыпаниями, которые чаще всего локализуются на коже и слизистых оболочках.
66195. Монтаж електричного лічильника 79 KB
  Дана схема підключення електролічильника однофазного і трифазного називається прямою. На лічильниках є напис про його характеристики серед яких зазначений номінальний і максимальний струм наприклад зазвичай пишеться так: 5 15 А.