4118

Аналіз і проектування програмного забезпечення з використанням структурного підходу. Методичні рекомендації

Другое

Информатика, кибернетика и программирование

Аналіз і проектування програмного забезпечення з використанням структурного підходу Вступ Розробка прикладних систем штучного інтелекту є однією з найбільш фундаментальних практичних проблем інтелектуальних систем. МЕТА: формування системи теоретичн...

Украинкский

2012-11-13

878.42 KB

21 чел.

Аналіз і проектування програмного забезпечення з використанням структурного підходу

Вступ

Розробка прикладних систем штучного інтелекту є однією з найбільш фундаментальних практичних проблем інтелектуальних систем.

МЕТА: формування системи теоретичних та практичних знаннь у галузі прикладних систем штучного інтелекту, а саме створенні прикладних систем і їх класифікацій, розробки прикладних систем заснованих на правилах, продукційних прикладних систем і рішенні задач на основі мети, використовуванні продукційних прикладних систем для міркувань на основі даних, проведенні міркувань на основі моделі знань, використовуванні математичних основ логічного програмування для дедуктивних прикладних систем.

ЗАВДАННЯ: навчити студентів проектувати фрагменти прикладних систем штучного інтелекту (ПСШІ) в межах предметної області, використовуючи продукційні, логічні та феймові моделі відображення знань; програмувати та налагоджувати фрагменти програмного забезпечення, що підтримують переліковані раніше типи моделей, використовуючи широко розповсюджені візуальні програмні та CASE-засоби розробки інформаційних систем.

ПРЕДМЕТ: методологія, методи та технічні інструментарії моделювання, проектування фрагментів прикладних систем штучного інтелекту (ПСШІ) в межах предметної області, та їх дослідження програмними засобами.

Дана дисципліна є однією із нормативних з циклу природничонаукової, професійної та практичної підготовки магістрів зі спеціальності «Інтелектуальні системи прийняття рішень».

У результаті вивчення дисципліни студент має:

набути компетенції та знання про базові засади з теорії розробки прикладних систем штучного інтелекту;

уміти формувати та застосовувати адекватні моделі та методи для добування знаннь за допомогою правил-продукций;

грамотно здійснювати постановку та розв‘язувати конкретні прикладні задачі - побудувати асоціативну, семантичну, фреймову моделі знань;

написати на мові Prolog конкретну БЗ, що складається з елементів списоку;

написати на мові Prolog спеціальні засоби для організації баз фактів;

написати діалогову програму для реляційної бази знань яка здійснює автоматичну вибірку та демонструє інтерфейс розмовної мови;

. ПЛАНИ ПРАКТИЧНИХ ТА ЛАБОРАТОРНИХ ЗАНЯТЬ

Ціль роботи: отримання практичних навичок у використанні структурного підходу для аналізу та проектування, методологій IDEF0 та DFD, середовища AllFusion Process Modeler.

 Ціль моделі: проаналізувати та спроектувати програмне забезпечення для ведення валютних операцій в комерційному банку. Цю ціль можна розбити на 4 функції:

  1.  купівля та продаж валюти в обмінних пунктах;
  2.  ведення валютних рахунків;
  3.  кредитування;
  4.  міжнародні розрахунки.

 

 Вхідна інформація

На магнітних носіях подаються такі масиви , що представленні як файли:

  1.  Довідник валют (В цьому довіднику вказуються назви валют і прийняті їх кодові позначення.)
  2.  Курс валют (Такий масив щоденно по внутрібанківській мережі поступає на АРМи відділу від ОДБ і в ньому вказується щоденний курс іноземних валют по відношенню до національної.)
  3.  Довідник клієнтів (Такий довідник ведеться в розрізі всього банку і зміни можуть вноситись і всередині валютного відділу.)
  4.  Довідник банків(В довіднику вказуються банки-клієнти.)
  5.  Довідник обмінних пунктів (Вказуються розміщення обмінних пунктів.)
  6.  Довідник країн

На паперовому носії в вигляді документів подаються такі, як:

  1.  Чек
  2.  Платіжне доручення
  3.  Видатковий касовий ордер
  4.  Прибутковий касовий ордер
  5.  Заявка на кредит

Перелік і опис вхідних повідомлень наведено в таблиці 1.

Таблиця 1

ПЕРЕЛІК І ОПИС ВХІДНИХ ПОВІДОМЛЕНЬ

Структурними одиницями інформації вхідних повідомлень виступають такі:

“Курс іноземної валюти по відношенню до національної валюти” береться з бази даних (масив KURS) з точністю до 0,01 грн.

Вихідна інформація

Отримуються наступні машинограми (або документи на друк) :

  1.  «Дані про обороти та залишки на рахунках»;
  2.  Довідка з рахунку (отримання інформації про стан будь-якого рахунку);
  3.  Виписка з рахунку (виписка з особового рахунку формується щодня у двох примірниках один з яких передається клієнтові, а другий залишається в банку як архівний документ);
  4.  «Суми і процентні ставки за кредитами і депозитами»;
  5.  «Нараховані відсотки за кредитами і депозитами»;
  6.  «Суми проданої/купленої іноземної валюти в обмінних пунктах»;
  7.  Касова книга (відображуються всі здійснені касові операції);
  8.  Журнал реєстрацій експортно-імпортних операцій;
  9.  Виписка по експортно-імпортнм операціям;
  10.  Консолідований баланс (баланс формується за всіма валютними рахунками так, щоб суми перераховуються в одну валюту);
  11.  Кредитна угода.

Перелік і опис вихідних повідомлень наведено в таблиці 2.

Таблиця 2

ПЕРЕЛІК І ОПИС ВИХІДНИХ ПОВІДОМЛЕНЬ

Структурними одиницями інформації вихідних повідомлень виступають такі:

«Сума залишків на рахунку» в іноземній та національній валюті розраховуються в машинограмі ZALUSHOK з точністю до 0,01 грошової одиниці.

«Кінцеве сальдо» розраховується в документі DOVIDKA з точністю до 0,01 грошової одиниці.

«Кількість дебетових документів » та «Кількість кредитових документів » розраховуються в документі DOVIDKA.

“Загальна сума внесків по виду вкладу ” в іноземній та національній валюті розраховується у машинограмі VIDSOTKU з точністю до 0,01 грошової одиниці.

“Загальна виплачена сума процентів по виду вкладу ”в іноземній та національній валюті розраховується у машинограмі VIDSOTKU з точністю до 0,01 грошової одиниці.

«Залишок на кінець дня »розраховується в машинограмі KNUGA з точністю до 0,01 грошової одиниці.

Інформаційну модель подано на рис. 1.

Рис.1. Інформаційна модель

Точка зору моделі

Бізнес-процес моделюється з точки зору працівників банку, які займаються безпосередньо валютними операціями (обслуговують валютні рахунки, надають валютні кредити, здійснють міжнародні валютні розрахунки, займаються обміном валют), і звітують керівництву про результати своєї роботи. При виконанні своїх обов’язків працівники банку співпрацюють з іншими фінансовими установати. Клієнти банку також приймають (безпосередньо або опосередковано )участь у процесах, які виникають при розв’язанні задачі ведення валютних рахунків. Користувачами спроектованої системи є працівники банку.

Модель системи

Контекстна діаграма моделі наведена на рис.2. Зовнішніми сутностями до моделі є клієнт, касир-оператор, операціоніст, спеціаліст валютного відділу, бухгалтер та керівник відділу, які є джерелами потоків даних, що надходять до системи, і приймають потоки даних, які системою виробляються.

Рис. 2. Контекстна діаграма

  На рівні декомпозиції зображено основні функції, виконувані системою: купівля та продаж валюти в обмінних пунктах, ведення валютних рахунків, кредитування та міжнародні розрахунки. Зображено потоки даних системи при виконанні її функцій, взаємодія між ними. Це зображено на рис.3.

Рис.3. Перший рівень декомпозиції

  Декомпозиція процесу купівля та продаж валюти в обмінних пунктах зображена на рис.4. Тут основними виконуваними функціями є : вибір валюти для купівлі/продажу, розрахунок суми обмінної валюти, формування вихідних документів.

Рис.4. Другий рівень декомпозиції: купівля та продаж валюти в обмінних пунктах

  Декомпозиція процесу ведення валютних рахунків зображена на рис.5. Тут основними виконуваними функціями є : вибір типу вкладу, вибір валюти вкладу, термін вкладу, відкриття рахунку, внесення суми на рахунок, нарахування процентів по вкладу, формування вихідних документів.

Рис.5. Другий рівень декомпозиції: ведення валютних рахунків

  Декомпозиція процесу кредитування зображена на рис.6. Тут основними виконуваними функціями є : аналіз кредитоспроможності клієнта, прийняття рішення про кредитоспроможність клієнта, формування кредитної угоди, формування вихідних документів. Прийняття рішення про кредитоспроможність клієнта ґрунтується на розрахунках коефіцієнтів ліквідності, показників рентабельності, погашення боргу, ділової активності та використання основного капіталу. Якщо клієнт є фізичною особою, то при здійсненні оцінки фінансового стану мають бути враховані:

  1.  соціальна стабільність клієнта, тобто наявність власної нерухомості, рухомого майна, цінних паперів тощо, постійної роботи;
  2.  сімейний стан клієнта;
  3.  вік та здоров’я клієнта;
  4.  доходи і витрати клієнта;
  5.  інтенсивність користування банківськими позичками у минулому та своєчасність їх погашення і процентів за ними, а також користування іншими банківськими послугами;
  6.  зв’язки клієнта у діловому світі тощо.

Якщо клієнт кредитоспроможний, то з ним вкладається кредитна угода і надається кредит.

Рис.6. Другий рівень декомпозиції: кредитування

  Декомпозиція процесу міжнародних розрахунків зображена на рис.7. Тут основними виконуваними функціями є : вибір форми розрахунку, проведення міжнародних розрахунків, формування вихідних документів.

Рис.7. Другий рівень декомпозиції: міжнародні розрахунки

На рис.8 зображена діаграма дерева вузлів.

Рис. 8. Діаграма дерева вузлів

Відповіді на контрольні питання

  1.  Які існують підходи до проектування ПО?

Існує 2 підходи проектування програмних систем – структурне проектування, основане на алгоритмічній декомпозиції, і об’єктно-орієнтований підхід, оснований на об’єктно-орієнтованій декомпозиції.

  1.  В чому заключається структурний підхід до проектування ПО ?

Структурний підхід полягає у декомпозиції системи на елементарні функції, тобто система розбивається на функціональні підсистеми, які в свою чергу поділяються на під функції, що підрозділяються на задачі і т.д. При цьому система зберігає цілісність, її компоненти взаємозв’язані. Основні принципи структурного підходу:

- принцип вирішення складних проблем шляхом розбиття на багато менших незалежних задач, легких для розуміння і вирішення;

- принцип організації складових частин проблеми в ієрархічні деревовидні структури, із додаванням нових деталей на кожному рівні (принцип ієрархічного упорядкування).

 3. Які методології використовуються в структурному проектуванні ? В чому їх суть, чим відрізняються, які основні елементи ?

Основні методології: SADT (Structured Analysis and Design Technique) – моделі і відповідні функціональні діаграми, DFD (Data Flow Diagrams) – діаграми потока даних. Для деталізації сховищ даних системи, які стануть частиною БД системи, можна використовувати ERD (Entity-Relationship Diagrams) – діаграми «сутність-зв’язок».

 4. Що таке ціль моделі ? Навіщо її формулювати ?

Ціль моделі – отримання відповідей на деяку сукупність питань. Ці питання неявно присутні в процесі аналізу, і, отже, вони керують створенням моделі і направляють його. Це означає, що сама модель має дати відповіді на ці питання із заданим ступенем точності. Якщо модель відповідає не на всі питання, або відповіді не достатньо точні, то кажуть, що модель не досягла своєї цілі.

5. Що таке точка зору моделі ? Чому її потрібно визначити ?

Із визначення моделі тісно пов’язана позиція, із якої спостерігають за системою і створюють модель. Модель має розглядатися постійно з однієї і тієї ж позиції. Ця позиція називається точкою зору даної моделі.

 6. Що являє собою контекстна діаграма ?

Контекстна діаграма складається із функціонального блока – задача, виконувана системою, і стрілок 4 типів: вхід – показує, що необхідно для виконання функції (входить в функціональний блок зліва), вихід – показує, що буде результатом виконання функції (виходить із блоку справа), механізм – показує із чиєю допомогою виконується функція (входить в блок знизу), управління – регламентує виконання функції (входить в блок зверху).

7. Що таке декомпозиція ?

Декомпозиція – це процес розбиття складного явища на більш прості складові , тобто система розбивається на функціональні підсистеми, які в свою чергу поділяються на під функції, що підрозділяються на задачі і т.д.

 8. Які обмеження на кількість функціональних блоків на одній діаграмі ? Чим вони зумовлені ?

Обмеження – не більше 8 функціональних блоків. Це обумовлено тим, що бажано розміщувати блоки у логічній послідовності до перебігу процесу із верху-вниз, зліва-направо. При такому зображенні, більше 8 блоків не будуть акуратно вміщуватись на листі для зображення моделі. А це в свою чергу зумовлено тим, що діаграми мають мати розмір, зручний для друку, оскільки використовуються при складанні документації на систему.

9. Що означають квадратні дужки в кінці стрілки ?

Квадратні дужки в кінці стрілки означають, що це тунельна стрілка.

 10. Що таке тунельна стрілка і що вона означає ?

Тунельні стрілки – це заново внесені стрілки на діаграмі декомпозиції. Вони не з’являються на діаграмах верхнього рівня декомпозиції. Квадратні дужки для розробника можуть служити попередженням про можливу помилку (випадкове видалення або додавання стрілки).

11. Наведіть приклад програмного засобу для проектування ПО з використанням структурного підходу.

AllFusion Process Modeler r7.1.

 12. Як можна уточнити деякі деталі елементів моделі, не виносячи їх на діаграми ?

За допомогою словників.

 13. Наведіть приклад запитання, на яке не відповідає побудована модель.

Дана модель не дає відповіді на запитання : чи слід і в якому обсязі надавати кредит.

  Висновок: В ході даної лабораторної роботи я набула практичних навичок у моделюванні бізнес-процесів за використання структурного підходу в середовищі AllFusion Process Modeler. Я проаналізувати та спроектувати програмне забезпечення для реалізації ведення валютних операцій в комерційному банку.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84128. Развитие идей русской религиозной философии в рамках «метафизики всеединства» конца XIX - первой половины XX столетия (В. Соловьев, Н. Бердяев, С. Булгаков, П. Флоренский, С. и Е. Трубецкие) 36.64 KB
  Эта характерная черта русской религиозной философии была задана философской СИСТЕМОЙ ВСЕЕДИНСТВА ВЛАДИМИРА СОЛОВЬЕВА. По Соловьеву всеединство – это органическое единство всего мира которое осуществляется в двух видах: 1. Следовательно у всего мира есть нечто внешнее ему некое Всеединство общее для всех его частей которое своим действием образует из множества отдельных и не причастных друг к другу частей единый мир. Следовательно Всеединство образуя из множества частей единое давая всем частям мира истинное и полноценное совместное...
84129. Русская идея как основная проблема отечественной философии истории (В.С. Соловьев, Н.А. Бердяев, И.А. Ильин) 36.2 KB
  Помимо святости как государствастолпа истинного христианства исключительность России Николай БЕРДЯЕВ обосновывал особенностями русского национального характера особенностями русской души. Это сняло с русского человека чувство личной ответственности за вопросы государственного характера и определило такие стороны его характера как: слабое осознание личных прав и личных интересов; равнодушие к политике и к политическим идеям; беспечность и лень; недостаток инициативы и самодисциплины. Восточный византийский склад характера устремляет...
84130. Космизм в русской философии (Н.Ф. Федоров, К.Э. Циолковский, А.О. Чижевский, В.И. Вернадский). Его основные положения 39.58 KB
  Его основные положения В русской философии XIX века сформировался так называемый русский космизм – направление мысли пытающееся в глобальном смысле гармонизировать мир соединением человека с космосом. Истоки русского космизма как и сама его логика находились в представлениях о зависимости жизни человека от характера физических параметров ближнего космоса и вообще всей Вселенной: 1. Кроме того исходя из подобного предположения мы можем предположить и следующее – глобальные процессы во Вселенной определяют и биологическую жизнь человека...
84131. Марксистская философия в России, легальное и революционное направления (П.Б. Струве, М.И. Туган-Барановский, Г.В. Плеханов, В.И.Ленин) 35.94 KB
  В противоборстве идей славянофилов и западников в России в конечном итоге победила западная ориентация которая тяготела к идеям популярного в то время в Европе марксизма. ЛЕГАЛЬНЫЕ МАРКСИСТЫ отрицали любое насилие в политическом процессе утверждали перспективность капитализма для России и предлагали совершенствовать общество путём демократических реформ. Основателем и первым идеологом легального марксизма в России стал Петр СТРУВЕ.
84132. Бытие, материя, природа как определяющие онтологические категории. Их взаимосвязь и различие 37.43 KB
  Бытие существующее сущее – это действительность как таковая это всё то что реально существует. Изучением Бытия занимается раздел философии онтология поэтому Бытие как онтологическая категория выражает в философии ту сферу реальности которая не относится к процессам сознания и психики человека сфера гносеологии. Таким образом Бытие – это онтологическая категория выражающая собой всё что объективно существует в мире вне сознания человека и вообще никак не зависит ни от сознания ни от воли ни от эмоций человека. Вследствие этого...
84133. Движение. Движение как способ существования материи. Становление, изменение, развитие. Основные формы движения 36.02 KB
  Основные формы движения. В таком случае само понятие движения изменения изменчивости можно понимать только относительно некоего момента устойчивости относительно некоего момента покоя содержащего в себе набор характеристик относительно которых возникает картина происходящих изменений. Следовательно само состояние устойчивости объектов систем или явлений само состояние стартового покоя от которого начинается и усматривается их изменение находится также в составе самого движения поскольку движение никогда нигде не исчезает и не...
84134. Пространство и время. Пространство и время как всеобщие формы существования материи. Принцип единства мира 32.48 KB
  Пространство и время как всеобщие формы существования материи. Концепции нераздельного с материей пространства могут предлагать его не только трехмерным но и четырехмерным например релятивизм – длина ширина высота время или nмерным в еще больших количествах где каждое новое измерение отводится для того или иного отдельного физического взаимодействия фундаментального характера современные физические модели наподобие теории струн и пр. Время – это некая мыслимая целостность вбирающая в себя длительность некоего движения и маркирующая...
84135. Проблемы сознания в философии. Язык и мышление как формы объективизации сознания. Их соотнесенность 36.48 KB
  Язык и мышление как формы объективизации сознания. Основной проблемой сознания в философии является вопрос его отношения к бытию. Этот вопрос имеет две стороны: – онтологическую в рамках которой решается вопрос первичности материи или сознания по отношению друг к другу и – гносеологическую в рамках которой решается вопрос о принципиальной возможности познания мир.
84136. Сущность познавательного процесса. Субъект и объект познания. Чувственный опыт и рациональное мышление: их основные формы и характер соотнесенности 32.99 KB
  Познание – это процесс получения знания и формирования теоретического объяснения действительности. В познавательном процессе мышление замещает реальные объекты действительности абстрактными образами и оперируя ими получает возможность теоретически воспроизводить в сознании порядок реальной действительности. Субъект познания – это познающее мышление познающий индивид или группа индивидов а объект познания – это то в составе действительности на что направлено познающее мышление познавательная деятельность субъекта. Таким образом...