4 курс 2 сем / ПРОЕКТ. ИС / Л2-ПР-ИС

ЛЕКЦИЯ 2. МЕТОДОЛОГИИ  ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1. Общие требования к методологии проектирования

Методология проектирования, включающая в себя совокупность теоретических и инженерных знаний, обеспечивает упорядоченное создание больших информационных систем. Благодаря эффективной методологии проектирование информационных систем становится процессом создания промышленных, строго регламентированных изделий.

Методология проектирования включает три части:

-основные концепции и понятия, используемые при проектировании и реализации систем;

-технологию, организацию и управление процессом проектирования;

-инструментальные средства.

Главным требованием является охват методологией как можно, большего числа этапов жизненного цикла системы, которые предусматривают:

-оценку целей и возможностей создания системы, анализ требований;

-детальное проектирование;

-программирование и тестирование;

-интеграцию с существующей системой;

-внедрение и поддержку.

Важным требованием любой методологии является взаимосвязь этапов. Должна обеспечиваться связь с другими проектами, например преемственность стандартов.

Методология проектирования должна обеспечивать представление семантических требований к создаваемой системе и минимизировать потери информации при переходе от одного семантического уровня представления к другому. В этой связи большое значение имеют средства спецификации, используемые на различных уровнях представления данных.

Под спецификацией понимается точное, полное описание требований, ясно сформулированное в терминах, характерных для целей данной задачи, а не для ее реализации. Спецификации должны использоваться не только при проектировании программ и данных, но и при контроле их противоречивости .

Главное различие между методологиями, как правило, заключается в том, каким способом и в результате каких технологических операций может быть специфицирован проект создаваемой информационной системы.

Современные методологии проектирования ИС должны обеспечивать представление следующей информации :

-описание объекта автоматизации, а также места разрабатываемой информационной системы и целей, которые должны быть достигнуты в процессе разработки системы;

-описание функциональных возможностей ИС, достаточное для решения вопроса о том, что поставленные цели автоматизации достижимы;

-спецификации проекта, гарантирующие достижение заданных технических характеристик системы;

-описание реализации предлагаемой системы, достаточное для оценки времени разработки системы и необходимых для этой цели трудозатрат;

-детальный план создания системы с оценкой сроков разработки.

Таким образом, современная методология проектирования должна поддерживать сбор данных, их анализ, проектирование, оценку проекта и оценку возможности удовлетворения техническим характеристикам разрабатываемой системы.

Повышение производительности разработки программного обеспечения информационных систем достигается в основном за счет применения более совершенных системных программных средств и методологий проектирования.

Эволюция информационных систем от пакетной, массовой технологии обработки данных к системам, использующим базы данных, выявила три класса наиболее перспективных методологий проектирования.

Первый из них ориентирован на концептуальное моделирование предметной области и технологию баз данных,

второй — на выявление требований и спецификацию информационной системы через ее макетирование,

третий — на системную архитектуру программных средств, поддерживаемую инструментальными средствами CASE (Computer Aided System Engineering) — технологии.

2. CASE-технологии проектирования систем

Инструментальные средства разработки прикладных систем все больше ориентируются на архитектуру готовых программных изделий. Это обусловлено необходимостью:

-быстрее создавать и внедрять прикладные системы при меньших затратах;

-обеспечить единый, простой интерфейс с конечными пользователями;

-сократить усилия на обслуживание существующих приложений при их адаптации к постоянным изменениям в программно-технической среде.

CASE-технология на основе системной архитектуры включает вопросы определения требований пользователя к системе и создания проекта на глобальном уровне так, чтобы он наиболее полно удовлетворял предъявляемым требованиям с учетом заданных экономических и технологических ограничений.

CASE-технология обычно содержит средства поддержки всех основных этапов проектирования и реализации информационных систем.

При этом на этапе анализа целей создания системы обычно используется концепция диаграмм потоков данных, когда основное внимание уделяется операциям (действиям) по обработке информации, которые связываются отношениями, соответствующими процессам обмена данными. В результате между входными и выходными данными устанавливаются n-арные связи.

Однако эта модель, по существу, больше ориентирована на описание требований к системе в терминах ЭВМ, чем в понятиях пользователей. Ее методы адекватны для операционного описания динамики реального мира. Она предоставляет пользователю средства, более пригодные для описания алгоритмов, чем для выражения закономерностей развития ПО.

Вместе с тем CASE-технологии являются значительным достижением в области автоматизации проектирования ИС, обеспечивая:

-последовательную декомпозицию сложной задачи создания информационной системы на более простые и управляемые компоненты;

-уменьшение времени и стоимости создания проекта по сравнению с неавтоматизированными технологиями;

-контроль за взаимосвязями и полнотой представления отдельных компонент проекта;

-отображение связей между компонентами и возможность одновременного внесения нескольких изменений в проект.

Среди методологий, ориентированных на системную архитектуру программных средств, отметим интегрированную программную архитектуру ISA (Integrated Software Architecture), развиваемую фирмой Software AG , и CASE-технологию разработки систем фирмы ORACLE , которые доведены до промышленного образца.

Методологии, ориентированные на концептуальное моделирование ПО, наиболее развиты в теоретическом отношении. Однако методологии, созданные на базе системной архитектуры, доведены до промышленно используемых. Основной недостаток последних состоит в упрощенном подходе к концептуальному моделированию, основанному на модели потоков данных для представления динамики и модели «сущность — связь» — для представления статики ПО. Отсутствие средств поддержки объектно-ориентированного подхода к моделированию ПО, абстракций агрегации и обобщения и логических методов для представления знаний о реальном мире существенно ограничивает изобразительные возможности таких технологий.

Стадия ПРОЕКТ объединяет этапы концептуального, логического и физического проектирования БД и задач информационной системы. На данных этапах концептуальное объектно-ориентированное описание предметной области последовательно формализуется в виде концептуальной, логической и физической схемы БД. По мере уточнения состава схемных элементов конкретизируются спецификации информационных задач и методов, изменяющих состояние объектов. При этом их потребность в данных специфицируется через выявленные схемные элементы в структуре БД, входные данные или данные, вычисляемые алгоритмическим путем.