Luck-lady.ru

Настольная книга финансиста
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Анализ предметной области информационной системы

11. Анализ предметной области: цели и задачи. Модели предметной области. Формальные определения. Классификация моделей. Методоло

Primary tabs

Forums:

11. Анализ предметной области: цели и задачи. Модели предметной области. Формальные определения. Классификация моделей. Методология IDEF0, синтаксис IDEF0-моделей.

Анализ предметной области

Деятельность, направленная на выявление реальных потребностей заказчика, а также на выяснения смысла высказанных требований, называется анализом предметной области (бизнес-моделированием, если речь идет о потребностях коммерческой организации). Анализ предметной области – это первый шаг этапа системного анализа, с которого начинается разработка программной системы. Разработчики должны научиться

  1. · понимать язык, на котором говорят заказчики;
  2. · выявить цели их деятельности;
  3. · определить набор решаемых ими задач;
  4. · определить набор сущностей, с которыми приходится иметь дело при решении этих задач.

Модели предметной области

Анализом предметной области занимаются системные аналитики или бизнес-аналитики. Они передают полученные ими знания другим членам проектной команды, сформулировав их на более понятном разработчикам языке. Для передачи этих знаний обычно служит некоторый набор моделей, в виде графических схем и текстовых документов.

Определения=

Система – совокупность взаимодействующих компонентов и взаимосвязей между ними.
Модель M некоторой системы S – информационный объект, который может быть использован для получения ответов на некоторый круг вопросов относительно S.


Цель моделирования
: получение ответов на эту совокупность вопросов.
Цель моделирования формулируется на самом раннем этапе разработки модели.
Объектом моделирования является сама система. При этом необходимо точно определить границы системы, чтобы избежать включения в модель посторонних объектов.
Результатом моделирования является набор взаимоувязанных описаний, начиная с описания самого верхнего уровня системы и кончая подробным описанием деталей или операций.

Виды моделей

Формальные модели, используемые на этапе анализа предметной области можно разделить на две группы:

  1. · модели, зависящие от подхода к разработке (структурного или объектно-ориентированного);
  2. · модели, не зависящие от подхода к разработке.

Методологии IDEF

В рамках проекта ICAM планировалась разработка семейства методологий моделирования различных аспектов функционирования систем:

  1. IDEF0 – методология создания функциональной модели системы (основана на методе SADT Росса);
  2. IDEF1 – методология создания информационной модели системы (основана на реляционной теории Кодда и использовании ER-диаграмм Чена);
  3. IDEF2 – методология создания динамической модели системы;
  4. IDEF3 – методология создания модели потоков работ (обычно используется вместе с диаграммами потоков данных DFD Data flow diagram)

Синтаксис IDEF0-моделей

Основной формой представления IDEF0-модели является диаграмма. Каждая IDEF0-диаграмма содержит блоки (работы) и дуги (стрелки). Блоки изображают функции моделируемой системы. Дуги связывают блоки вместе и отображают взаимодействия и взаимосвязи между ними.
Функциональные блоки на диаграмме изображаются прямоугольниками, а дуги – стрелками.

Основные правила

Каждая сторона функционального блока должна иметь стандартное отношение блок/стрелки:

  1. · входные стрелки должны связываться с левой стороной блока;
  2. · управляющие стрелки должны связываться с верхней стороной блока;
  3. · выходные стрелки должны связываться с правой стороной блока;
  4. · стрелки механизма (кроме стрелок вызова) должны указывать вверх и подключаться к нижней стороне блока;
  5. · стрелки вызова механизма должны указывать вниз, подключаться к нижней стороне блока, и помечаться ссылкой на вызываемый блок

В метках стрелок не должны использоваться следующие термины:

Сегменты стрелок, за исключением стрелок вызова, должны помечаться существительным или оборотом существительного. Чтобы связать стрелку с меткой, следует использовать «тильду» (

Принцип декомпозиции

Функции моделируемой системы могут быть разбиты на составные части и представлены в виде более подробных диаграмм (принцип декомпозиции).
Диаграмма верхнего уровня называется контекстной и обеспечивает наиболее общее описание объекта моделирования.
За этой диаграммой следует серия дочерних диаграмм, дающих детальное представление об объекте.

Состав

IDEF0-модели состоят из трех типов документов:

  1. · графических диаграмм(главный компонент IDEF0-модели, содержащий блоки, стрелки, соединения блоков и стрелок и ассоциированные с ними отношения)
  2. · текста(используется для объяснений и уточнений характеристик, потоков, внутриблочных соединений и т.д.)
  3. · глоссария (предназначен для определения аббревиатур, ключевых слов и фраз, используемых в качестве имен и меток на диаграммах)

Эти документы имеют перекрестные ссылки друг на друга. В методологии IDEF0 существует 6 типов отношений между блоками в пределах одной диаграммы:

  1. · доминирование;
  2. · управление;
  3. · выход — вход;
  4. · обратная связь по управлению;
  5. · обратная связь по входу;
  6. · выход – механизм

Анализ предметной области

Тема 3.Методы анализа предметных областей информационных систем

Понятие предметной области

Основным назначением информационных систем является обеспечение пользователей информацией о внешнем мире — мире вне информационной системы. При этом получаемая пользователем информация описывает только определенный фрагмент (часть) внешнего мира. Такая часть внешнего мира получила название предметной области информационной системы.

Понятие предметной области ИС предполагает существование устойчивой во времени соотнесенности между именами, понятиями и определенными реалиями внешнего мира, не зависящей от самой ИС и ее круга пользователей. Таким образом, введение в рассмотрение понятия предметной области ограничивает и делает обозримым информационное пространство ИС.

Предметная область ИС – часть реального мира, информация о которой, информация о которой используется в ИС.

К предметной области ИС относятся предметы, объекты, явления реальной действительности, их свойства, функции, отношения между ними.

Например, предметной областью может быть услуга, оказываемая предприятием. Тогда информация, которая будет использоваться в ИС, может содержать следующие сведения об услуге:

Читать еще:  Технология проведения анализа

пространственные и временные параметры услуги;

цена услуги и др.

Другим примером предметной области могут служить сотрудники предприятия. В этом случае в ИС будет использоваться следующая информация:

фамилия, имя, отчество сотрудника;

дата его рождения;

служебная характеристика и др.

В качестве предметной области может быть выбран какой-либо вид деятельности предприятия, например – складское хранение товаров. Информация об этой предметной области будет значительно больше по объему, так как должна описывать характеристики хранящихся товаров, мест хранения, сотрудников, документов для приема и передачи товаров и др.

Анализ предметной области

Анализ предметной области является первым шагом, с которого начинается разработка ИС.

Анализ предметной области – деятельность, направленная на выявление информационных потребностей пользователей проектируемой ИС.

В ходеанализа предметной области разработчики ИС должны:

научиться понимать язык, на котором говорят заказчики;

выяснить требования заказчика к ИС;

определить набор задач для автоматизации.

Для этого разработчики с участием заказчика решают следующие основные задачи:

изучают миссию предприятия, цели деятельности и стратегии их достижения;

исследуют функции предприятия, их распределение между подразделениями предприятия;

выполняют статическое описание предприятия (объектной, функциональной, организационной структуры, структуры управления);

выполняют динамическое описание предприятия (бизнес-функций и потоков деятельности);

моделируют отдельные бизнес-процессы на предприятии.

Результатом анализа предметной области является детальное описание данных информационных потребностей пользователей ИС.

Анализ предметной области;

Анализ предметной области и предприятия

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Информационная система (ИС) — это совокупность программно-аппаратных средств, организационного обеспечения и персонала, которая предназначена для своевременного обеспечения надлежащих людей нужной им информацией.

В узком смысле ИС называют подмножество компонентов которые включают в себя базы данных (БД), системы управления БД (СУБД) и специальные прикладные программы. Классификация ИС:

1) По степени распределенности отличают:

— настольные или локальные ИС, в которых все компоненты находятся на одном компьютере;

— распределенные ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам. Файл – серверные ИС и клиент – серверные ИС. В файл – серверных БД находится на одном сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях. В клиенты – серверных БД и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения.

2) Классификация по степени автоматизации:

— автоматизированные. ИС, в которых автоматизация может быть неполной (т.е. не требуется постоянное вмешательство персонала);

— автоматические. ИС, в которых автоматизация является полной (т.е. вмешательство персонала не требуется только эпизодически).

3) Классификация по характеру обработки данных:

— информационно – справочные или информационно – поисковые ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде;

— ИС обработки данных или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам. К таким системам в первую очередь относят автоматизированные системы управления и системы поддержки принятия решений.

4) Классификация по сфере применения:

Поскольку ИС создаются для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области, то для каждой предметной области (сфере применения) соответствует свой тип ИС. Перечислять все эти типы не имеет смысла, т.к. количество предметных областей велико, но можно указать в качестве примера следующие типы ИС:

— экономическая ИС, предназначена для выполнения функций управления на предприятии;

— медицинская ИС, предназначена для использования в лечебном или лечебно — профилактическом учреждении;

— географическая ИС, обеспечивает сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распределение пространственно — координированных данных (пространственных данных).

5) Классификация по охвату задач (масштабности):

‒ персональная ИС, предназначена для решения некоторого круга задач одного человека;

‒ групповая ИС, ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения;

‒ корпоративная ИС, в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности, безызбыточности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия.

При разработке ИС необходимо решить две важнейших задачи:

— это разработка БД для хранения информации;

— разработка удобного интерфейса.

Задачи решаемые с помощью ИС:

— управление финансовыми потоками;

— управление складом и закупками;

— управление производственным процессом;

— оперативное управление предприятием.

Автоматизированная система управление (АСУ) – это комплекс технических и программных средств, совместно с организационными структурными подразделениями, обеспечивающие управление объекта в производственной, научной и общественной среде.

Экспертные системы (ЭС) – это компьютерные программы, созданные для выполнения тех видов деятельности, которые под силу человеку.

Любая ИС может делиться на подсистемы. Функциональные и обеспечивающие подсистемы ИС:

1) Функциональные подсистемы:

2) Обеспечивающие подсистемы:

3) Организационные подсистемы:

Разработка ИС довольно трудоемкий и продолжительный процесс, который включает в себя следующие этапы жизненного цикла ИС:

1) Анализ объекта проектирования;

2) Определение целей и задач разработки;

3) Разработка информационной модели объектов;

4) Проектирование информационной системы;

5) Тестирование информационной системы;

6) Исправление ошибок, выявленных при тестировании ИС;

8) Эксплуатация (анализ функционирования ИС).

Этапы создания ИС указаны на рисунке 1.

Рисунок 1- Этапы создания ИС

1) Анализ объекта проектирования. Исследование и анализ существующей информационной системы, определение требований к создаваемой ИС, оформление технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ) на разработку;

2) Определение целей и задач разработки. На данном этапе определяется, что мы хотим достичь разработанной ИС, и то, что необходимо сделать, чтобы этого достичь. Цели и задачи должны быть полностью согласованы с заказчиком и исполнителем;

Читать еще:  Применение математического анализа

3) Разработка информационной модели объектов. Этап включает в себя представление ИС в виде информационной модели

4) Проектирование информационной системы. Этап предусматривает действия и задачи, выполняемые разработчиком, и охватывает работы по созданию ИС и ее компонентов в соответствии в заданными требованиями, включая оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовку материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества ИС, материалов, необходимых для организации обучения персонала, и т.д.;

5) Тестирование информационной системы охватывает следующие задачи:

— разработку (кодирование) и документирование каждого компонента ИС и БД, а также совокупности тестовых процедур и данных для их тестирования;

— тестирование каждого элемента ИС и БД на соответствие предъявляемым к ним требованиям. Результаты тестирования компонентов должны быть задокументированы.

6) Исправление ошибок, выявленных при тестировании ИС;

7) Внедрение. Этап установки разработанной ИС разработчиком в соответствии с планом в той среде и на том оборудовании, которые предусмотрены договором;

8) Эксплуатация (анализ функционирования ИС). Этап заключается в функционировании ИС для анализа и обработки информации и получения результатов, явившихся целью ее создания, а также в обеспечении достоверности и надежности выдаваемых данных.

Пример описания предметной области

Практическая работа №1

Системный анализ предметной области

Цель работы: получить представление о системном анализе предметной области.

Теоретическая часть

Процесс проектирования БД представляет собой последовательность переходов от неформального словесного описания информационной структуры предметной области к формализованному описанию объектов предметной области в терминах некоторой модели.

В общем случае можно выделить следующие этапы проектирования:

  1. Системный анализ и словесное описание информационных объектов предметной области.
  2. Проектирование инфологической модели предметной области — частично формализованное описание объектов предметной области в терминах некоторой семантической модели, например, в терминах ER-модели.
  3. Даталогичеcкое или логическое проектирование БД, то есть описание БД в терминах принятой даталогической модели данных.
  4. Физическое проектирование БД, то есть выбор эффективного размещения БД на внешних носителях для обеспечения наиболее эффективной работы приложения.

Если учитывать, что между вторым и третьим этапами необходимо принять решение, с использованием какой стандартной СУБД будет реализовываться наш проект, то условно процесс проектирования БД можно представить последовательностью выполнения пяти соответствующих этапов. Рассмотрим более подробно этапы проектирования БД.

Рисунок 1 Этапы проектирования БД

Системный анализ предметной области

С точки зрения проектирования БД в рамках системного анализа, необходимо осуществить первый этап, то есть провести подробное словесное описание объектов предметной области и реальных связей, которые присутствуют между описываемыми объектами. Желательно, чтобы данное описание позволяло корректно определить все взаимосвязи между объектами предметной области.

В общем случае существуют два подхода к выбору состава и структуры предметной области:

  • Функциональный подход — он реализует принцип движения «от задач» и применяется тогда, когда заранее известны функции некоторой группы лиц и комплексов задач, для обслуживания информационных потребностей которых создается рассматриваемая БД. В этом случае мы можем четко выделить минимальный необходимый набор объектов предметной области, которые должны быть описаны.
  • Предметный подход — когда информационные потребности будущих пользователей БД жестко не фиксируются. Они могут быть многоаспектными и весьма динамичными. Мы не можем точно выделить минимальный набор объектов предметной области, которые необходимо описывать. В описание предметной области в этом случае включаются такие объекты и взаимосвязи, которые наиболее характерны и наиболее существенны для нее. БД, конструируемая при этом, называется предметной, то есть она может быть использована при решении множества разнообразных, заранее не определенных задач. Конструирование предметной БД в некотором смысле кажется гораздо более заманчивым, однако трудность всеобщего охвата предметной области с невозможностью конкретизации потребностей пользователей может привести к избыточно сложной схеме БД, которая для конкретных задач будет неэффективной.

Чаще всего на практике рекомендуется использовать некоторый компромиссный вариант, который, с одной стороны, ориентирован на конкретные задачи или функциональные потребности пользователей, а с другой стороны, учитывает возможность наращивания новых приложений.

Системный анализ должен заканчиваться подробным описанием информации об объектах предметной области, которая требуется для решения конкретных задач и которая должна храниться в БД, формулировкой конкретных задач, которые будут решаться с использованием данной БД с кратким описанием алгоритмов их решения, описанием выходных документов, которые должны генерироваться в системе, описанием входных документов, которые служат основанием для заполнения данными БД.

Пример описания предметной области

Пусть требуется разработать информационную систему для автоматизации учета получения и выдачи книг в библиотеке. Система должна предусматривать режимы ведения системного каталога, отражающего перечень областей знаний, по которым имеются книги в библиотеке. Внутри библиотеки области знаний в систематическом каталоге могут иметь уникальный внутренний номер и полное наименование. Каждая книга может содержать сведения из нескольких областей знаний. Каждая книга в библиотеке может присутствовать в нескольких экземплярах. Каждая книга, хранящаяся в библиотеке, характеризуется следующими параметрами:

  • уникальный шифр;
  • название;
  • фамилии авторов (могут отсутствовать);
  • место издания (город);
  • издательство;
  • год издания;
  • количество страниц;
  • стоимость книги;
  • количество экземпляров книги в библиотеке.

Книги могут иметь одинаковые названия, но они различаются по своему уникальному шифру (ISBN).

В библиотеке ведется картотека читателей.

На каждого читателя в картотеку заносятся следующие сведения:

  • фамилия, имя, отчество;
  • домашний адрес;
  • телефон (будем считать, что у нас два телефона — рабочий и домашний);
  • дата рождения.
Читать еще:  Анализ потребителей в маркетинге

Каждому читателю присваивается уникальный номер читательского билета.

Каждый читатель может одновременно держать на руках не более 5 книг. Читатель не должен одновременно держать более одного экземпляра книги одного названия.

Каждая книга в библиотеке может присутствовать в нескольких экземплярах. Каждый экземпляр имеет следующие характеристики:

  • уникальный инвентарный номер;
  • шифр книги, который совпадает с уникальным шифром из описания книг;
  • место размещения в библиотеке.

В случае выдачи экземпляра книги читателю в библиотеке хранится специальный вкладыш, в котором должны быть записаны следующие сведения:

  • номер билета читателя, который взял книгу;
  • дата выдачи книги;
  • дата возврата.

Предусмотреть следующие ограничения на информацию в системе:

  1. Книга может не иметь ни одного автора.
  2. В библиотеке должны быть записаны читатели не моложе 17 лет.
  3. В библиотеке присутствуют книги, изданные начиная с 1960 по текущий год.
  4. Каждый читатель может держать на руках не более 5 книг.
  5. Каждый читатель при регистрации в библиотеке должен дать телефон для связи: он может быть рабочим или домашним.
  6. Каждая область знаний может содержать ссылки на множество книг, но каждая книга может относиться к различным областям знаний.

С данной информационной системой должны работать следующие группы пользователей:

  • библиотекари;
  • читатели;
  • администрация библиотеки.

При работе с системой библиотекарь должен иметь возможность решать следующие задачи:

  1. Принимать новые книги и регистрировать их в библиотеке.
  2. Относить книги к одной или к нескольким областям знаний.
  3. Проводить каталогизацию книг, то есть назначение новых инвентарных номеров вновь принятым книгам, и, помещая их на полки библиотеки, запоминать место размещения каждого экземпляра.
  4. Проводить дополнительную каталогизацию, если поступило несколько экземпляров книги, которая уже есть в библиотеке, при этом информация о книге в предметный каталог не вносится, а каждому новому экземпляру присваивается новый инвентарный номер и для него определяется место на полке библиотеки.
  5. Проводить списание старых и не пользующихся спросом книг. Списывать можно только книги, ни один экземпляр которых не находится у читателей. Списание проводится по специальному акту списания, который утверждается администрацией библиотеки.
  6. Вести учет выданных книг читателям, при этом предполагается два режима работы: выдача книг читателю и прием от него возвращаемых им книг обратно в библиотеку. При выдаче книг фиксируется, когда и какой экземпляр книги был выдан данному читателю и к какому сроку читатель должен вернуть этот экземпляр книги. При выдаче книг наличие свободного экземпляра и его конкретный номер могут определяться по заданному уникальному шифру книги или инвентарный номер может быть известен заранее. Не требуется вести «историю» чтения книг, то есть требуется отражать только текущее состояние библиотеки. При приеме книги, возвращаемой читателем, проверяется соответствие возвращаемого инвентарного номера книги выданному инвентарному номеру, и она ставится на свое старое место на полку библиотеки.
  7. Проводить списание утерянных читателем книг по специальному акту списания или замены, подписанному администрацией библиотеки.
  8. Проводить закрытие абонемента читателя, то есть уничтожение данных о нем, если читатель хочет выписаться из библиотеки и не является ее должником, то есть за ним не числится ни одной библиотечной книги.

Читатель должен иметь возможность решать следующие задачи:

  1. Просматривать системный каталог, то есть перечень всех областей знаний, книги по которым есть в библиотеке.
  2. По выбранной области знаний получить полный перечень книг, которые числятся в библиотеке.
  3. Для выбранной книги получить инвентарный номер свободного экземпляра книги или сообщение о том, что свободных экземпляров книги нет. В случае отсутствия свободных экземпляров книги читатель должен иметь возможность узнать дату ближайшего предполагаемого возврата экземпляра данной книги. Читатель не может узнать данные о том, у кого в настоящий момент экземпляры данной книги находятся на руках (в целях обеспечения личной безопасности держателей требуемой книги).
  4. Для выбранного автора получить список книг, которые числятся в библиотеке.

Администрация библиотеки должна иметь возможность получать сведения о должниках — читателях библиотеки, которые не вернули вовремя взятые книги; сведения о книгах, которые не являются популярными, т. е. ни один экземпляр которых не находится на руках у читателей; сведения о стоимости конкретной книги, для того чтобы установить возможность возмещения стоимости утерянной книги или возможность замены ее другой книгой; сведения о наиболее популярных книгах, то есть таких, все экземпляры которых находятся на руках у читателей.

Этот совсем небольшой пример показывает, что перед началом разработки необходимо иметь точное представление о том, что же должно выполняться в системе, какие пользователи в ней будут работать, какие задачи будет решать каждый пользователь. И это правильно, ведь когда строят здание, тоже заранее предполагается: для каких целей оно предназначено, в каком климате оно будет стоять, на какой почве, и в зависимости от этого проектировщики могут предложить нам тот или иной проект. Но, к сожалению, очень часто по отношению к базам данных считается, что все можно определить потом, когда проект системы уже создан. Отсутствие четких целей создания БД может свести на нет все усилия разработчиков, и проект БД получится «плохим», неудобным, не соответствующим ни реально моделируемому объекту, ни задачам, которые должны решаться с использованием данной БД.

Варианты индивидуальных заданий для выполнения семантического анализа предметно области:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector