70628

Функциональная методика потоков данных

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Диаграммы потоков данных являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе. При создании диаграммы потоков данных используются четыре основных понятия: потоки данных процессы работы преобразования входных потоков данных...

Русский

2014-10-23

38.4 KB

3 чел.

Лекция 21

Функциональная методика потоков данных

Целью методики является построение модели рассматриваемой системы в виде диаграммы потоков данных (Data Flow Diagram — DFD), обеспечивающей правильное описание выходов (отклика системы в виде данных) при заданном воздействии на вход системы (подаче сигналов через внешние интерфейсы). Диаграммы потоков данных являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе.

При создании диаграммы потоков данных используются четыре основных понятия: потоки данных, процессы (работы) преобразования входных потоков данных в выходные, внешние сущности, накопители данных (хранилища).

Потоки данных являются абстракциями, использующимися для моделирования передачи информации (или физических компонент) из одной части системы в другую. Потоки на диаграммах изображаются именованными стрелками, ориентация которых указывает направление движения информации.

Назначение процесса (работы) состоит в продуцировании выходных потоков из входных в соответствии с действием, задаваемым именем процесса. Имя процесса должно содержать глагол в неопределенной форме с последующим дополнением (например, "получить документы по отгрузке продукции"). Каждый процесс имеет уникальный номер для ссылок на него внутри диаграммы, который может использоваться совместно с номером диаграммы для получения уникального индекса процесса во всей модели.

Хранилище (накопитель) данных позволяет на указанных участках определять данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Фактически хранилище представляет "срезы" потоков данных во времени. Информация, которую оно содержит, может использоваться в любое время после ее получения, при этом данные могут выбираться в любом порядке. Имя хранилища должно определять его содержимое и быть существительным.

Внешняя сущность представляет собой материальный объект вне контекста системы, являющейся источником или приемником системных данных. Ее имя должно содержать существительное, например, "склад товаров". Предполагается, что объекты, представленные как внешние сущности, не должны участвовать ни в какой обработке.

Кроме основных элементов, в состав DFD входят словари данных и миниспецификации.

Словари данных являются каталогами всех элементов данных, присутствующих в DFD, включая групповые и индивидуальные потоки данных, хранилища и процессы, а также все их атрибуты.

Миниспецификации обработки — описывают DFD-процессы нижнего уровня. Фактически миниспецификации представляют собой алгоритмы описания задач, выполняемых процессами: множество всех миниспецификаций является полной спецификацией системы.

Процесс построения DFD начинается с создания так называемой основной диаграммы типа "звезда", на которой представлен моделируемый процесс и все внешние сущности, с которыми он взаимодействует. В случае сложного основного процесса он сразу представляется в виде декомпозиции на ряд взаимодействующих процессов. Критериями сложности в данном случае являются: наличие большого числа внешних сущностей, многофункциональность системы, ее распределенный характер. Внешние сущности выделяются по отношению к основному процессу. Для их определения необходимо выделить поставщиков и потребителей основного процесса, т.е. все объекты, которые взаимодействуют с основным процессом. На этом этапе описание взаимодействия заключается в выборе глагола, дающего представление о том, как внешняя сущность использует основной процесс или используется им. Например, основной процесс – "учет обращений граждан", внешняя сущность – "граждане", описание взаимодействия – "подает заявления и получает ответы". Этот этап является принципиально важным, поскольку именно он определяет границы моделируемой системы.

Для всех внешних сущностей строится таблица событий, описывающая их взаимодействие с основным потоком. Таблица событий включает в себя наименование внешней сущности, событие, его тип (типичный для системы или исключительный, реализующийся при определенных условиях) и реакцию системы.

На следующем шаге происходит декомпозиция основного процесса на набор взаимосвязанных процессов, обменивающихся потоками данных. Сами потоки не конкретизируются, определяется лишь характер взаимодействия. Декомпозиция завершается, когда процесс становится простым, т.е.:

  1.  процесс имеет два-три входных и выходных потока;
  2.  процесс может быть описан в виде преобразования входных данных в выходные;
  3.  процесс может быть описан в виде последовательного алгоритма.

Для простых процессов строится миниспецификация – формальное описание алгоритма преобразования входных данных в выходные.

Миниспецификация удовлетворяет следующим требованиям: для каждого процесса строится одна спецификация; спецификация однозначно определяет входные и выходные потоки для данного процесса; спецификация не определяет способ преобразования входных потоков в выходные; спецификация ссылается на имеющиеся элементы, не вводя новые; спецификация по возможности использует стандартные подходы и операции.

После декомпозиции основного процесса для каждого подпроцесса строится аналогичная таблица внутренних событий.

Следующим шагом после определения полной таблицы событий выделяются потоки данных, которыми обмениваются процессы и внешние сущности. Простейший способ их выделения заключается в анализе таблиц событий. События преобразуются в потоки данных от инициатора события к запрашиваемому процессу, а реакции – в обратный поток событий. После построения входных и выходных потоков аналогичным образом строятся внутренние потоки. Для их выделения для каждого из внутренних процессов выделяются поставщики и потребители информации. Если поставщик или потребитель информации представляет процесс сохранения или запроса информации, то вводится хранилище данных, для которого данный процесс является интерфейсом.

После построения потоков данных диаграмма должна быть проверена на полноту и непротиворечивость. Полнота диаграммы обеспечивается, если в системе нет "повисших" процессов, не используемых в процессе преобразования входных потоков в выходные. Непротиворечивость системы обеспечивается выполнением наборов формальных правил о возможных типах процессов: на диаграмме не может быть потока, связывающего две внешние сущности – это взаимодействие удаляется из рассмотрения; ни одна сущность не может непосредственно получать или отдавать информацию в хранилище данных – хранилище данных является пассивным элементом, управляемым с помощью интерфейсного процесса; два хранилища данных не могут непосредственно обмениваться информацией – эти хранилища должны быть объединены.

К преимуществам методики DFD относятся:

  1.  возможность однозначно определить внешние сущности, анализируя потоки информации внутри и вне системы;
  2.  возможность проектирования сверху вниз, что облегчает построение модели "как должно быть";
  3.  наличие спецификаций процессов нижнего уровня, что позволяет преодолеть логическую незавершенность функциональной модели и построить полную функциональную спецификацию разрабатываемой системы.

К недостаткам модели отнесем: необходимость искусственного ввода управляющих процессов, поскольку управляющие воздействия (потоки) и управляющие процессы с точки зрения DFD ничем не отличаются от обычных; отсутствие понятия времени, т.е. отсутствие анализа временных промежутков при преобразовании данных (все ограничения по времени должны быть введены в спецификациях процессов).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40392. Лечение бредового расстройства 30 KB
  Первоначальные лекарства которые используются для попыток лечения бредового расстройства называются нейролептиками. Используемые лекарственные препараты включают в себя следующие: Традиционные антипсихотические препараты: Их еще называют нейролептиками и они применяются для лечения психотических расстройств с середины 1950х. Другие медикаменты: Транквилизаторы и антидепрессанты тоже могут применяться для лечения бредового расстройства. Антидепрессанты могут использоваться для лечения депрессии которая часто возникает у людей с...
40393. Лечение нневростенических расстройств 28.5 KB
  Лечение невротических расстройств лучше всего проводить в профилированных отделениях; их чаще всего называют санаторными или отделениями клиниками неврозов. При медикаментозной терапии обсессивнокомпульсивных расстройств в первую очередь используются серотонинергические антидепрессанты. Медикаментозная терапия истероконверсионных расстройств особенно при эпизодически возникающих кратковременных истерических реакциях проводится транквилизаторами назначаемыми в небольших дозах и непродолжительными курсами.
40394. Методы купирования психомоторного возбуждения при различных психических заболеваниях 40.5 KB
  Наилучший способ экстренного купирования всех видов возбуждения внутривенное введение аминазина если удастся удержать больного для проведения этой процедуры. Практически этим способом удается купировать большинство видов возбуждения или значительно уменьшить его в течение 1 2 дней создав тем самым условия для транспортировки больного или проведения дальнейшей терапии. Алкогольный делирий Необходимы купирование психомоторного возбуждения и устранение бессонницы поскольку наступление сна свидетельствует о приближающемся окончании психоза.
40395. Особенности дпрессий в пожилом возрасте 62.5 KB
  Так называемый соматический синдром не внесенный в МКБ10 в число облигатных при неглубоких депрессиях позднего возраста нередко выступает в качестве ведущего. Это связано с двумя факторами неглубоким уровнем нарушения психической деятельности и собственно влиянием возраста. В этих случаях феномен соматизации депрессивных расстройств представляет собой главную причину трудностей выявления и диагностики этих нарушений у пациентов позднего возраста. Степень выраженности и значимость изменения самочувствия в телесной сфере предполагает их не...
40396. ПСИХОТРОПНЫЕ СРЕДСТВА 42 KB
  А поэтому их используют при нарушениях психической деятельности при невротических и неврозоподобных расстройствах состояниях внутреннего напряжения страха тревоги беспокойства. 4 В связи с альфаадреноблокирующим эффектом используют при купировании гипертонического криза. При лечении больных манией используют: 1 нейролептики; 2 соли лития. Соли лития используют для лечения и профилактики маний.
40397. Методика сочинений отдельных видов 41.5 KB
  Подготовка материала его систематизация обдумывание композиции и плана сочинения установление логических связей выбор слов фразеологизмов словосочетаний построение предложений и связи между ними проверка орфографии весь этот комплекс сложных действий требует от школьника не только высокого напряжения всех его умственных сил но и умения управлять своей интеллектуальной деятельностью. Сочинения классифицируются по источникам материала по степени самостоятельности по жанрам и по языковым особенностям. В зависимости от источников...
40398. Речевые ошибки, их диагностика и исправление 49.5 KB
  К числу речевых ошибок относится неудачно выбранное слово неправильно построенное предложение искаженная морфологическая форма. В начальных классах работа над подобными ошибками затруднена почти полным отсутствием теоретической основы: те краткие грамматические сведения которые предусмотрены программой начальных классов совершенно недостаточны для исправления и предупреждения речевых ошибок. Причина ошибок малый речевой опыт бедность фразеологического запаса. К группе морфологостилистических ошибок относится неправильное образование...
40399. Основные этапы истории методики русского языка как науки 39.5 KB
  Буслаева О преподавании отечественного языка 1844. Ушинский 1824 1870 который создал методику в полном ее объеме обосновал ее теоретически написал учебники для школы Родное слово для I II и III годов обучения Детский мир а также пособия для учителей: О первоначальном преподавании русского языка. Он раскрыл роль родного языка в воспитании человека в формировании его личности в его мыслительном развитии.
40400. Методы обучения грамоте 36 KB
  Вторая ступень состояла в обучении чтению слогов: сначала двухбуквенных потом трехбуквенных и далее вплоть до пяти и шестибуквенных. Чтение слогов проходило так: сначала нужно было назвать первую букву слога допустим буки затем присоединить к ней название второй буквы аз. Выучивание слогов сменялось новой третьей ступенью обучения по буквослагательному методу обучением чтению отдельных слов. выбранном для чтения слове надо было выделить первый слог и буква за буквой называть каждую из них в слоге а затем произнести весь...