Системный подход к построению информационных систем
Одно из первых направлений проектирования получило название «каскадной» схемы проек-тирования. Она включала следующие стадии проекта: запуск, обследование, концепция технического задания, эскизный проект, технический проект, рабочий проект, ввод в действие (внедрение).
В процессе совершенствования появилась схема непрерывной разработки ИС, использовав-шаяся при реализации больших проектов фирмы IBM в 1970 – 1980 гг. Следствием недостатков классических методов проектирования явился переход к системному проектированию.
Дескриптивный подход реализуется путем изучения функции либо структуры системы. В со-ответствии с этим в теории систем получили применение функциональный и структурный подходы.
Структура системы описывается на концептуальном, логическом и физическом уровнях. При использовании информационных технологий в системном аспекте необходимо соблюдать следую-щие принципы:
1. Наличие сформулированной единой цели у информационных технологий в рамках разраба-тываемой системы.
2. Согласование информационных технологий по входам и выходам с окружающей средой.
3. Типизация структур информационных технологий.
4. Стандартизация и взаимная увязка средств информационной технологии.
5. Открытость информационных технологий как системы.
Стадии разработки информационных систем
Отличительная черта проектирования информационных систем (ИС) – коллективное проекти-рование. В связи с этим важное значение приобретает методология, основной целью которой являет-ся уменьшение цикличности и увеличение линейности проектирования.
Проектирование можно представить как цикл, каждая итерация которого отличается большей детализацией и меньшей общностью. Основными свойствами процесса проектирования являются дивергенция, трансформация, конвергенция.
Дивергенция – расширение границ проектной ситуации с целью обеспечения более обширно-го пространства поиска решения.
Трансформация – стадия создания принципов и концепций (исследование структуры пробле-мы).
Конвергенция охватывает традиционное проектирование (программирование, отладка, прора-ботка деталей). Учитывая сложность проектирования ИС, следует заострить внимание на трудностях этого процесса:
• предположение о конечном результате проектирования приходится делать еще до того, как исследованы средства его достижения;
• часто случается, что в ходе исследования событий в обратном порядке (от конечного резуль-тата) обнаруживаются непредвиденные трудности или открываются новые, более благоприятные возможности;
• самая интересная и самая сложная часть разработки – это как раз поиск решения путем из-менения формулировки задачи.
Основными особенностями исходных данных для проектирования ИС
являются следующие:
• большое число действий, подлежащих реализации (многофункциональность);
• значительный объем и сложность ограничений на взаимосвязи проектируемой системы с окружением и трудности их формального описания;
• распределенный и асинхронный режим обработки данных;
• многообразие используемых информационных объектов и их свойств;
• нечеткость требований, их субъективный характер;
• неполнота требований, их расширение в процессе проектирования, необходимость учета развития системы.
Проектирование информационных систем будем рассматривать в следующих трех аспектах:
Модель представления – это синтаксически и семантически определенная средствами ядра со-вокупность конфигураций, позволяющая описывать, анализировать и документировать заданные ас-пекты проектируемой системы на заданных стадиях разработки с различными уровнями детализации ее элементов.
Пять моделей представления для проектирования информационных систем:
• функциональная модель;
• модель данных;
• модель пользовательского интерфейса;
• структура программных модулей;
• логика.
Метаобъекты – это базовые компоненты для конструирования модели
предметной области.
Виды элементов – это экземпляры конкретного метаобъекта.
Модель представления конкретной предметной области есть описание совокупности видов элементов и их взаимосвязей.
Элемент – это экземпляр вида элемента.
Важным элементом проектирования ИС является ядро моделей представления функциональ-ных спецификаций, опирающееся на следующие компоненты: конфигурацию и структуру.
Конфигурация определяется как граф, представляющий интересующий разработчика аспект проектируемой системы. Вершинам этого графа ставятся в соответствие элементы различных видов системы.
Дугам графа ставятся в соответствие интересующие отношения между элементами.
С дугами и вершинами могут быть связаны разнообразные количественные меры, задаваемые соответствующими функциями принадлежности.
Структура – это совокупность конфигураций. Таким образом, структура системы определяет-ся через множество выбранных видов элементов, множество элементов, множество рассматриваемых видов отношений и множество функций принадлежности, характеризующих количественно связи элементов.
