- •Міністерство освіти та науки України в.В. Литвин, н.Б. Шаховська Проектування інформаційних систем
- •Передмова наукового редактора серії підручників «комп’ютинґ»
- •1.1. Складність програмного забезпечення
- •1.2. Структура складних систем
- •1.2.1. Приклади складних систем
- •1.2.2. П'ять ознак складної системи
- •1.2.3. Організована і неорганізована складність
- •1.3. Методи подолання складності
- •1.3.1. Роль декомпозиції
- •1.3.3. Роль абстракції
- •1.3.4. Роль ієрархії
- •1.4. Про проектування складних систем
- •1.4.1. Інженерна справа як наука і мистецтво
- •1.4.2. Сенс проектування
- •4. Методи подолання складності.
- •2.1. Базові означення
- •2.2. Методи проектування інформаційних систем
- •2.3. Види інформаційних систем
- •2.4. Рівні моделей даних
- •3. Види інформаційних систем.
- •3.1. Методологія процедурно-орієнтованого програмування
- •3.2. Методологія об'єктно-орієнтованого програмування
- •3.3. Методологія об'єктно-орієнтованого аналізу і проектування
- •3.4. Методологія системного аналізу і системного моделювання
- •4.1. Передісторія. Математичні основи
- •4.1.1. Теорія множин
- •4.1.2. Теорія графів
- •4.1.3. Семантичні мережі
- •4.2. Діаграми структурного системного аналізу
- •4.3. Основні етапи розвитку uml
- •3. Семантичні мережі.
- •5.1. Принципи структурного підходу до проектування
- •5.2. Структурний аналіз
- •5.3. Структурне проектування
- •5.4. Методологія структурного аналізу
- •5.5. Інструментальні засоби структурного аналізу та проектування
- •6.1. Основні елементи
- •6.2. Типи зв’язків
- •6.3. Техніка побудови
- •6.4. Діаграма бізнес – функцій
- •6.4.1. Призначення діаграми бізнес-функцій
- •6.4.2. Основні елементи
- •7.1. Призначення діаграм потоків даних та основні елементи
- •7.1.1. Зовнішні сутності
- •7.1.2. Процеси
- •7.1.3. Накопичувачі даних
- •7.1.4. Потоки даних
- •7.2. Методологія побудови dfd.
- •8.1. Діаграма «сутність-зв’язок»
- •8.2. Діаграма атрибутів
- •8.3. Діаграма категоризації
- •8.4. Обмеження діаграм сутність-зв’язок
- •8.5. Методологія idef1
- •9.1. Основні елементи
- •9.2. Типи керуючих потоків
- •9.3. Принципи побудови
- •10.1. Структурні карти Константайна
- •10.2. Структурні карти Джексона
- •11.1. Призначення case-технологій
- •11.2. Інструментальний засіб bPwin
- •11.2.4. Інші діаграми bpWin
- •11.2.5. Моделі as is і to be
- •11.3.1. Основні властивості
- •11.3.2. Стандарт idef1x
- •11.4. Програмний засіб Visio
- •12.1. Системний аналіз області наукових досліджень
- •12.1.1. Аналіз предметної області
- •12.2. Системний аналіз біржі праці
- •12.2.1. Дерево цілей
- •12.2.2. Опис об’єктів предметної області
- •12.2.3. Концептуальна модель
- •14.1. Еволюція об'єктної моделі
- •14.1.1. Основні положення об'єктної моделі
- •14.2. Складові частини об'єктного підходу
- •14.2.1. Парадигми програмування
- •14.2.2. Абстрагування
- •14.2.3. Інкапсуляція
- •14.2.4. Модульність
- •14.2.5. Ієрархія
- •14.2.7. Паралелізм
- •14.2.8. Збереженість
- •14.3. Застосування об'єктної моделі
- •14.3.1. Переваги об'єктної моделі
- •14.3.2. Використання об'єктного підходу
- •14.3.3. Відкриті питання
- •15.1. Природа об'єкта
- •15.1.1. Що є й що не є об'єктом?
- •15.1.2. Стан
- •15.1.3. Поведінка
- •15.1.4. Ідентичність
- •Void drag(DisplayItem I); // Небезпечно
- •15.2. Відношення між об'єктами
- •15.2.1. Типи відношень
- •15.2.2. Зв'язки
- •15.2.3. Агрегація
- •15.3. Природа класів
- •15.3.1. Що таке клас?
- •15.3.2. Інтерфейс і реалізація
- •15.3.3. Життєвий цикл класу
- •15.4. Відношення між класами
- •15.4.1. Типи відношень
- •15.4.2. Асоціація
- •15.4.3. Успадкування
- •15.4.4. Агрегація
- •15.4.5. Використання
- •15.4.6. Інсталювання (Параметризація)
- •15.4.6. Метакласи
- •15.5. Взаємозв'язок класів і об'єктів
- •15.5.1. Відношення між класами й об'єктами
- •15.5.2. Роль класів і об'єктів в аналізі й проектуванні
- •16.1. Важливість правильної класифікації
- •16.1.1. Класифікація й об’єктно-орієнтовне проектування
- •16.1.2. Труднощі класифікації
- •16.2. Ідентифікація класів і об'єктів
- •16.2.1. Класичний і сучасний підходи
- •16.2.2. Об’єктно-орієнтований аналіз
- •16.3. Ключові абстракції й механізми
- •16.3.1. Ключові абстракції
- •16.3.2. Ідентифікація механізмів
- •17.1. Призначення мови uml
- •17.2. Загальна структура мови uml
- •17.3. Пакети в мові uml
- •17.4. Основні пакети мета-моделі мови uml
- •17.5. Специфіка опису мета-моделі мови uml
- •17.6. Особливості зображення діаграм мови uml
- •18.1. Варіант використання
- •18.2. Актори
- •18.3. Інтерфейси
- •18.4. Примітки
- •18.5. Відношення на діаграмі варіантів використання
- •18.5.1. Відношення асоціації
- •13.5.2. Відношення розширення
- •18.5.3. Відношення узагальнення
- •18.5.4. Відношення включення
- •18.6. Приклад побудови діаграми варіантів використання
- •18.7. Рекомендації з розроблення діаграм варіантів використання
- •19.1. Клас
- •19.1.1. Ім'я класу
- •19.1.2. Атрибути класу
- •19.1.3. Операція
- •19.2. Відношення між класами
- •19.2.1. Відношення залежності
- •19.2.2. Відношення асоціації
- •19.2.3. Відношення агрегації
- •19.2.4. Відношення композиції
- •19.2.5. Відношення узагальнення
- •19.3. Інтерфейси
- •19.5. Шаблони або параметризовані класи
- •19.6. Рекомендації з побудови діаграми класів
- •20.1. Автомати
- •20.2. Стан
- •20.2.1. Ім'я стану
- •20.2.2. Список внутрішніх дій
- •20.2.3. Початковий стан
- •20.2.4. Кінцевий стан
- •20.3. Перехід
- •20.3.2. Сторожова умова
- •20.3.3.Вираз дії
- •15.4. Складений стан і підстан
- •20.4.1. Послідовні підстани
- •20.4.2. Паралельні підстани
- •15.5. Історичний стан
- •20.6. Складні переходи
- •15.6.1. Переходи між паралельними станами
- •20.6.2. Переходи між складеними станами
- •20.6.3. Синхронізуючі стани
- •20.7. Рекомендації з побудови діаграм станів
- •21.1. Стан дії
- •21.2. Переходи
- •21.5. Рекомендації до побудови діаграм діяльності
- •22.1.1. Лінія життя об'єкта
- •22.1.2. Фокус керування
- •22.2. Повідомлення
- •22.2.1. Розгалуження потоку керування
- •22.2.2. Стереотипи повідомлень
- •22.2.3. Тимчасові обмеження на діаграмах послідовності
- •22.2.4. Коментарі або примітки
- •22.3. Приклад побудови діаграми послідовності
- •22.4. Рекомендації з побудови діаграм послідовності
- •23.1. Кооперація
- •23.2.1. Мультиоб'єкт
- •23.2.2. Активний об'єкт
- •23.2.3. Складений об'єкт
- •23.3. Зв'язки
- •23.3.1. Стереотипи зв'язків
- •23.4. Повідомлення
- •23.4.1. Формат запису повідомлень
- •23.5. Приклад побудови діаграми кооперації
- •23.6. Рекомендації з побудови діаграм кооперації
- •24.1. Компоненти
- •24.1.1. Ім'я компоненту
- •24.1.2. Види компонент
- •24.2. Інтерфейси
- •24.3. Залежності
- •24.4. Рекомендації з побудови діаграми компонент
- •25.1. Вузол
- •25.2. З'єднання
- •25.3. Рекомендації з побудови діаграми розгортання
- •26.1. Загальна характеристика case-засобу Rational Rose
- •26.2. Особливості робочого інтерфейсу Rational Rose
- •26.1.1. Головне меню програми
- •26.1.2. Стандартна панель інструментів
- •26.1.3. Вікно браузера
- •26.1.4. Спеціальна панель інструментів
- •26.1.5. Вікно діаграми
- •26.1.6. Вікно документації
- •26.1.7. Вікно журналу
- •26.3. Початок роботи над проектом у середовищі Rational Rose
- •26.4. Розроблення діаграми варіантів використання в середовищі Rational Rose
- •26.5. Розроблення діаграми класів у середовищі Rational Rose
- •26.6. Розроблення діаграми станів у середовищі Rational Rose
- •26.7. Розроблення діаграми послідовності в середовищі Rational Rose
- •26.8. Розроблення діаграми кооперації в середовищі Rational Rose
- •26.9. Розроблення діаграми компонентів у середовищі Rational Rose
- •26.10. Розроблення діаграми розгортання в середовищі Rational Rose
5.4. Методологія структурного аналізу
Представлення діяльності організації окремими взаємоузгодженими процесами та постійний контроль за ними і їх результатами є втіленням процесного підходу в управлінні [3; 7]. У цьому напрямі розроблено велику кількість стандартів та методологій, найпоширенішими серед яких є сукупність стандартів IDEF. Ця абревіатура походить від ICAM Definition Method, де ICAM розшифровується як Integrated Computer Aided Manufacturing, тобто “Інтегроване комп’ютер-орієнтоване виробництво”. Кожний із стандартів IDEF визначає певну систему нотацій (перш за все графічних) та конкретну методологію її використання.
Сьогодні до сукупності IDEF можна віднести такі стандарти:
IDEF0 - методологія функціонального моделювання;
IDEF1 - методологія моделювання інформаційних потоків усередині системи, яка дозволяє відображати та аналізувати їх структуру і взаємозв’язки;
IDEF1X (IDEF1 Extended) - методологія побудови реляційних структур (баз даних), яка належить до типу методологій “Сутність-відношення” (ER - Entity-Relationship) та, як правило, використовується для моделювання реляційних баз даних;
IDEF2 - методологія динамічного моделювання розвитку систем (у зв’язку з серйозними складностями аналізу динамічних систем від цього стандарту практично відмовились, і його розвиток зупинився на початковому етапі);
IDEF3 - методологія документування технологічних процесів;
IDEF4 - методологія побудови об’єктно-орієнтованих систем, яка дозволяє відображати структуру об’єктів та принципи їх взаємодії, дозволяючи тим самим аналізувати й оптимізувати складні об’єктно-орієнтовані системи;
IDEF5 - стандарт онтологічного дослідження складних систем (під онтологією тут розуміють певну формалізовану інформаційну архітектуру об’єкта).
Крім вищезгаданої сукупності до категорії поширених слід віднести стандарти DFD (Data Flow Diagram - діаграми потоків даних), SADT (Structured Analysis and Design Technique - моделі і відповідні функціональні діаграми) та WFD (Work Flow Diagram - діаграми робочих потоків). Вони містять набори символів або позначень, за допомогою яких може бути описаний бізнес-процес. Ці позначення прийнято називати мовою або методологією опису процесів. Незважаючи на різницю у назвах, ці методології є майже ідентичними за філософією побудови моделей управлінських процесів.
Практично всі названі вище стандарти мають відповідну комп’ютерну підтримку у вигляді програмних рішень. Більше того, практичні всі вони використовуються для підтримки процесів побудови інформаційних систем, для автоматизації окремих бізнес-процесів. З огляду на це програмні засоби відносять до категорії CASE-засобів (Computer Aided System/Software Engineering - комп’ютер-орієнтована системна/програмна інженерія).
Методологія IDEF0 є основою для широко відомої програмної системи BPwin (Business Process for Windows). Модель будується за допомогою “функціональних блоків” та “інтерфейсних дуг”. Перші нагадують кусково-лінійні агрегати [9], а за допомогою дуг, які пов’язують між собою блоки, можна зобразити процес будь-якого рівня складності.
Нотація IDEF2 ніколи не була повністю реалізована. Нотація IDEF1 в 1985 році була розширена і перейменована в IDEF1X. Методологія IDEF-SADT, знайшла застосування в урядових і комерційних організаціях, оскільки на той період часу цілком задовольняла різним вимогам, що пред'являються до моделювання широкого класу систем.
На початку 1990 року спеціальна група користувачів IDEF (IDEF Users Group), в співпраці з Національним інститутом по стандартизації і технології США (National Institutes for Standards and Technology, NIST), зробила спробу створення стандарту для IDEF0 і IDEF1X. Ця спроба виявилася успішною і завершилася ухваленням в 1993 році стандарту уряду США, відомого як FIPS для даних двох технологій IDEF0 і IDEF1X. Протягом подальших років цей стандарт продовжував активно розвиватися і став основою для реалізації в деяких перших CASE-засобах.
Для підтримки стандартів IDEF1/IDEF1X існує багато інструментальних засобів, оскільки головною метою у цьому випадку виступають бази даних. СКБД - системи управління базами даних, - які при цьому використовуються, історично мають у своєму складі відповідні програмні рішення. Ще до офіційної появи стандартів IDEF1 вже існували та використовувалися методологія Oracle, методологія Power Builder та ін. З появою стандартів цього класу до лідерів приєдналася програмна система ERwin, а саму методологію стали називати ER-моделюванням.
Останнім часом обидві програмні системи BPwin та ERwin випускають у складі інтегрованого CASE-засобу AllFusion Modeling Suite.
З причин, про які ми вже згадували вище, роботи над стандартом та методологію IDEF2 були припинені, і тому ніяких поширених інструментів їх підтримки не існує.
Методології IDEF3, IDEF4 та IDEF5 можна вважати більш “екзотичними”, ніж попередні, тому важко назвати відомі приклади інструментальних засобів їх підтримки. Але як елементи інтегрованих технологій вони можуть використовуватись. Крім того, стандарт IDEF4 має конкурента в особі стандарту MDA (Model Driven Architecture - архітектура, керована моделлю), який на сьогодні вважається індустріальним ІТ-стандартом для об’єктно-орієнтованих систем. Цей стандарт ґрунтується на використанні мови UML (Unified Modeling Language - уніфікована мова моделювання) [10].
Не можна не згадати про ARIS (від Architecture of Integrated Information Systems), яка являє собою методологію та програмний продукт компанії IDS Sheer, призначений для моделювання бізнес-процесів. Основною перевагою ARIS можна вважати її високу інтегрованість. Фактично вона включає підтримку більшості стандартів, які ми розглядали окремо. Зрозуміло, що такий продукт призначений виключно для великих проектів. Остання обставина робить її менш доступною для “ізольованого” використання, коли задіяні тільки окремі функції з великого переліку.