2. Інструментальні засоби концептуального проектування

2.1. Загальні відомості про case

У сучасних інформаційних технологіях важливе місце відводиться інструментальним засобам і середах розробки АС, зокрема, систем розробки і супроводу їх ПЗ. Ці технології і середовища утворюють системи, звані CASE-системами. Використовується двояке тлумачення абревіатури CASE, відповідне двома напрямками використання CASE-систем. Перше з них - Computer Aided System Engineering - підкреслює спрямованість на підтримку концептуального проектування складних систем, переважно слабкоструктурованих. Далі CASE-системи цього напрямку будемо називати системами CASE для концептуального проектування. Другий напрямок було розглянуто вище, його назву Computer Aided Software Engineering перекладається, як автоматизоване проектування програмного забезпечення, відповідні CASE-системи називають інструментальними CASE або інструментальними середовищами розробки ПЗ (одне з близьких до цього назв - RAD - Rapid Application Development).Серед систем CASE для концептуального проектування розрізняють системи функціонального, інформаційного або поведінкового проектування. Найбільш відомою методикою функціонального проектування складних систем є методика SADT (Structured Analysis and Design Technique), запропонована в 1973 р. Р. Россом і згодом стала основою міжнародного стандарту IDEF0 (Integrated DEFinition 0).

Системи інформаційного проектування реалізують методики інфологічне проектування БД. Широко використовуються мова та методика створення інформаційних моделей додатків, закріплені в міжнародному стандарті IDEF1X. Крім того, розвинені комерційні СУБД, як правило, мають у своєму складі сукупність CASE-засобів проектування додатків. Основні положення стандартів IDEF0 і IDEF1X використані також при створенні комплексу стандартів ISO 10303, що лежать в основі технології STEP для представлення в комп'ютерних середовищах інформації, що відноситься до проектування і виробництва у промисловості.Поведінкове моделювання складних систем використовують для визначення динаміки функціонування складних систем. У його основі лежать моделі і методи імітаційного моделювання систем масового обслуговування, мережі Петрі, можливе застосування кінцево-автоматних моделей, що описують поведінку системи, як послідовності зміни станів. Застосування інструментальних CASE-систем веде до скорочення витрат на розробку програмного забезпечення за рахунок зменшення числа ітерацій і числа помилок, до поліпшення якості продукту за рахунок кращого взаєморозуміння розробника і замовника, до полегшення супроводу готового ПЗ.Серед інструментальних CASE-систем розрізняють інтегровані комплекси інструментальних засобів для автоматизації всіх етапів життєвого циклу ПЗ (такі системи називають Workbench) і спеціалізовані інструментальні засоби для виконання окремих функцій (Tools). Засоби CASE для проектування ПЗ за своїм функціональним призначенням належать до однієї з наступних груп:

1) засоби програмування;

2) засоби управління програмним проектом;

3) засоби верифікації (аналізу) програм;

4) засоби документування.

До першої групи належать компілятори з алгоритмічних мов; побудовники діаграм потоків даних; планувальники для побудови високорівневих специфікацій і планів ПЗ (можливо на основі баз знань, реалізованих в експертних системах); інтерпретатори мов специфікації і мов четвертого покоління; прототайпер для розробки зовнішніх інтерфейсів - екранів , форм вихідних документів, сценаріїв діалогу; генератори програм певних класів (наприклад, конвертори заданих мов, драйвери пристроїв програмного керування, постпроцесори); крос-засоби; відладчики програм. При цьому під мовами специфікацій розуміють засоби укрупненого опису розроблюваних алгоритмів і програм, до мов 4GL відносять мови для компіляції програм з набору готових модулів, що реалізують типові функції досить загальних додатків (найчастіше це функції техніко-економічних систем).

Далі викладається технологія структурного аналізу у варіанті, що базується на добре відомих фахівцям методологіях, що дозволяють аналізувати процеси (у тому числі і процеси бізнесу) з трьох ключових точок зору одночасно — IDEF0 (Integration Definition for Function Modeling), IDEF3 (діаграми потоків робіт) і DFD (Data Flow Diagram):

• IDEF0-технологія структурного аналізу і проектування. Це мова моделювання, запропонована більше 25 років тому Д. Россом, (SoftTech, Inc.) що називався в початковому вигляді SADT (Structured Analysis and Design Technique). Згідно цієї технології аналізований процес представляється у вигляді сукупності великої кількості взаємозв'язаних дій, робіт (Activities), які взаємодіють між собою на основі певних правил (Control), з урахуванням споживаних інформаційних, людських і виробничих ресурсів (Mechanism), що мають чітко певний вхід (Input) і не менш чітко певний вихід (Output);

• IDЕFЗ - технологія збору даних, необхідних для проведення структурного аналізу системи, що доповнює технологію IDEF0. За допомогою цієї технології ми маємо можливість уточнити картину процесу, привертаючи увагу аналітика до черговості виконання функцій і процесів бізнесу в цілому. Логіка цієї технології дозволяє будувати і аналізувати альтернативні сценарії розвитку процесів бізнесу, що вивчаються (моделі типу "Що — якщо"?);

• DFD (Data Flow Diagram) — структурний аналіз потоків даних. Діаграми DFD дозволяють описати процес обміну інформацією між елементами системи, що вивчається. DFD відображає джерела і адресати даних, ідентифікує процеси і групи даних, що зв'язують в потоки одну функцію з іншою, а також, що важливо, визначає накопичувачі (сховища) даних, які використовуються у досліджуваному процесі.

Згадані методології мають могутню комп'ютерну підтримку у вигляді інтегрованого програмного пакету BPWin 4.0, що перетворює сукупність згаданих методологій на єдиний інструментальний метод структурного системного аналізу, застосовний практично до будь-яких видів «активності» людини (рис 2.1) [7].

Рис. 2.1.Загальна схема взаємодії інструментальних засобів BPWin&ERWin technology і Rational Software