ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ. МЕТОДОЛОГИЯ IDEF МОДЕЛИРОВАНИЯ БИЗНЕСПРОЦЕССОВ
• Современное проектирование сложных информационных систем использует новые информационные технологии и программные средства поддержки системного инжиниринга - CASE технологии и средства. Integrated DEFinition (IDEF)
Методологии IDEF Название Назначение IDEFO Функциональное моделирование Function Modeling Method IDEF 1 и IDEF 1 X Информационное моделирование Information and Data Modeling Method IDEF 2 Поведенческое моделирование Simulation Modeling Method IDEF 3 Моделирование деятельности Process Flow and Object Stale Description Capture Method IDEF 4 Объективно-ориентированное проектирование Object-oriented Design Method IDEF 5 Систематизация объектов приложения Ontology Description Capture Method IDEF 6 Использование рационального опыта проектирования Design Rational Capture Method IDEF 8 Взаимодействие человека и системы Human-System Interaction Design IDEF 9 Учет условий и ограничений Business Constraint Discovery IDEF 14 Моделирование вычислительных сетей Network Design
• IDEF 0 реализует методику функционального моделирования сложных систем. Наиболее известной реализацией IDEF 0 является методология SADT (Structured Analysis and Design Technique), преложенная еще в 1973 г. Д. Россом и впоследствии ставшая основой стандарта IDEF 0. Эта методика рекомендуется для начальных стадий проектирования сложных искусственных систем управления, производства, бизнеса, включающих людей, оборудование, программное обеспечение. • IDEF 1 X и IDEF 1 реализуют методики инфологического проектирования баз данных. В IDEF 1 X имеется ясный графический язык для описания объектов и отношений в приложениях, так называемый язык диаграмм "сущность-связь" (ERD - Entity-Relations Diagrams). Разработка информационной модели по IDEF 1 X выполняется в несколько этапов: выясняются цели проекта, составляется план сбора информации, при этом обычно исходные положения для информационной модели следуют из IDEF 0 -модели; выявляются и определяются основные сущности - элементы базы данных, в которых будут храниться данные системы; выявляются и определяются основные отношения, результаты представляются графически в виде так называемых ER-диаграмм; детализируются нестандартные отношения, определяются ключевые атрибуты сущностей. Детализация отношений заключается в замене связей "многие ко многим" на связи "многие к одному" и "один ко многим"; определяются атрибуты сущностей. • • •
• • IDEF 2 и IDEF 3 реализуют поведенческое моделирование. Если методика IDEF 0 связана с функциональными аспектами и позволяет отвечать на вопрос: "Что делает эта система? ", то в этих методиках детализируется ответ: "Как система это делает". В основе поведенческого моделирования лежат модели и методы имитационного моделирования систем массового обслуживания, сети Петри, возможно применение модели конечного автомата, описывающей поведение системы как последовательности смен состояний. Перечисленные методики относятся к так называемым структурным методам. • IDEF 4 реализует объектно-ориентированный анализ больших систем. Он предоставляет пользователю графический язык для изображения классов, диаграмм наследования, таксономии методов. • IDEF 5 направлен на представление онтологической информации приложения в удобном для пользователя виде, Для этого используются символические обозначения (дескрипторы) объектов, их ассоциаций, ситуаций и схемный язык описания отношений классификации, "часть-целое", перехода и т. п. В методике имеются правила связывания объектов (термов) в предложения и аксиомы интерпретации термов.
• IDEF 6 направлен на сохранение рационального опыта проектирования информационных систем, что способствует предотвращению структурных ошибок. • IDEF 8 предназначен для проектирования диалогов человека и технической системы. • IDEF 9 предназначен для анализа имеющихся условий и ограничений (в том числе физических, юридических, политических) и их влияния на принимаемые решения в процессе реинжиниринга. • IDEF 14 предназначен для представления и анализа данных при проектировании вычислительных сетей на графическом языке с описанием конфигураций, очередей, сетевых компонентов, требований к надежности и т. п.
Методология IDEF 0 Основные понятия: • Функциональный блок • Интерфейсная дуга • Декомпозиция • Глоссарий
Примеры диаграмм
Декомпозиция • Разбиение сложного процесса на составляющие его функции. • Позволяет постепенно и структуированно предствлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм. • Контекстная диаграмма – представление системы как единого целого – одного функционального блока. Обозначается А-0.
Пример декомпозиции
Глоссарий – описание сущности элемента • Для каждого из элементов (диаграмм, блоков, интерфейсных дуг) создается набор соответствующих определений, ключевых слов, повествовательных изложений и т. п. , которые характеризуют объект. • Глоссарий дополняет наглядный графический язык с помощью необходимой дополнительной информации.
Стандарт IDEF 1 • Это инструмент для анализа и изучения взаимосвязей между информационными потоками в рамках коммерческой деятельности предприятия. • Методология позволяет достаточно наглядно обнаружить "черные дыры" и слабые места в существующей структуре информационных потоков. Применение методологии, как инструмента построения наглядной модели информационной структуры предприятия по принципу "Как должно быть" позволяет решить следующие задачи: • Выяснить структуру и содержание существующих потоков информации на предприятии • Определить какие проблемы, выявленные в результате функционального анализа и анализа потребностей, вызваны недостатком управления соответствующей информацией. • Выявить, информационные потоки, требующие дополнительного управления для эффективной реализации модели.
Терминология и семантика IDEF 1 Методология разделяет элементы структуры информационной области, их свойства и взаимосвязи на классы. Центральным понятием методологии является понятие сущности. Класс сущностей представляет собой совокупность информации, накопленной и хранящейся в рамках предприятия и соответствующей определенному объекту или группе объектов реального мира. Основными концептуальными свойствами сущностей в IDEF 1 являются: 1) Устойчивость. Информация, имеющая отношение к той или иной сущности постоянно накапливается. 2) Уникальность. Любая сущность может быть однозначно идентифицирована из другой сущности. Каждая сущность имеет своё имя и атрибуты. Атрибуты представляют собой характерные свойства и признаки объектов реального мира, относящихся к определенной сущности. Класс атрибутов представляет собой набор пар, состоящих из имени атрибута и его значения для определенной сущности. Атрибуты, по которым можно однозначно отличить одну сущность от другой называются ключевыми атрибутами. Каждая сущность может характеризоваться несколькими ключевыми атрибутами. Класс взаимосвязей представляет собой совокупность взаимосвязей между сущностями. Взаимосвязь между двумя отдельными сущностями считается существующей в том случае, класс атрибутов одной сущности содержит ключевые атрибуты другой сущности.
Концепция и семантика IDEF 1 X • • • IDEF 1 X является методом для разработки реляционных баз данных и использует условный синтаксис, специально разработанный для удобного построения концептуальной схемы. Сущность описывает собой совокупность или набор экземпляров похожих по свойствам, но однозначно отличаемых друг от друга по одному или нескольким признакам. Каждый экземпляр является реализацией сущности. Таким образом, сущность в IDEF 1 X описывает конкретный набор экземпляров реального мира, в отличие от сущности в IDEF 1, которая представляет собой абстрактный набор информационных отображений реального мира. Каждый атрибут содержит только часть информации о сущности. Связи представляют собой ссылки, соединения и ассоциации между сущностями. Связи это суть глаголы, которые показывают, как соотносятся сущности между собой. Отдел <состоит из> нескольких Сотрудников Самолет <перевозит> нескольких Пассажиров. Сотрудник <пишет> разные Отчеты.
Методология IDEF 3 • • • Это стандарт документирования технологических процессов, происходящих на предприятии, и предоставляет инструментарий для наглядного исследования и моделирования их сценариев. Сценарий (Scenario) - описание последовательности изменений свойств объекта, в рамках рассматриваемого процесса. Исполнение каждого сценария сопровождается соответствующим документооборотом, который состоит из двух основных потоков: – документов, определяющих структуру и последовательность процесса (технологических указаний, описаний стандартов и т. д. ), – документов, отображающих ход его выполнения (результатов тестов и экспертиз, отчетов о браке, и т. д. ). • Два типа диаграмм в IDEF 3 • PFDD - диаграммы Описания Последовательности Этапов Процесса (Process Flow Description Diagrams) OSTN - диаграммы Состояния Объекта и его Трансформаций в Процессе (Object State Transition Network). •
С помощью диаграмм PFDD документируется последовательность и описание стадий обработки детали в рамках исследуемого технологического процесса. производственный процесс окраски детали Перекресток (Junction) функциональные элементы (элементы поведения) Unit of Behavior, UOB Стрелки или линии являются отображением перемещения детали между UOB-блоками в ходе процесса
• Линии бывают следующих видов: • - Старшая (Precedence) - сплошная линия, связывающая UOB. Рисуется слева направо или сверху вниз. • - Отношения (Relational Link)- пунктирная линия, использующаяся для изображения связей между UOB • - Потоки объектов (Object Flow)- стрелка с двумя наконечниками используется для описания того факта, что объект (деталь) используется в двух или более единицах работы, например, когда объект порождается в одной работе и используется в другой.
Классификация типов перекрестков Обозначение Наименование Смысл в случае слияния стрелок (Fan-in Junction) Смысл в случае разветвления стрелок (Fanout Junction) Asynchronous AND Все предшествующие процессы должны быть завершены Все следующие процессы должны быть запущены Synchronous AND Все предшествующие процессы завершены одновременно Все следующие процессы запускаются одновременно Asynchronous OR Один или несколько предшествующих процессов должны быть завершены Один или несколько следующих процессов должны быть запущены Synchronous OR Один или несколько предшествующих процессов завершаются одновременно Один или несколько следующих процессов запускаются одновременно XOR (Exclusive OR) Только один предшествующий процесс завершен Только один следующий процесс запускается
Диаграммы OSTN используются для иллюстрации трансформаций детали, которые происходят на каждой стадии обработки производственный процесс окраски детали
Методология IDEF 5 • обеспечивает наглядное представление данных, полученных в результате обработки онтологических запросов в простой естественной графической форме. • Основные принципы онтологического анализа – Онтологический анализ обычно начинается с составления словаря терминов, который используется при обсуждении и исследовании характеристик объектов и процессов, составляющих рассматриваемую систему, а также создания системы точных определений этих терминов. Кроме того, документируются основные логические взаимосвязи между соответствующими введенным терминам понятиями. – Онтология представляет собой некий словарь данных, включающий в себя и терминологию и модель поведения системы.
Концепции IDEF 5 Процесс построения онтологии, согласно методологии IDEF 5 состоит из пяти основных действий: 1) Изучение и систематизирование начальных условий. Это действие устанавливает основные цели и контексты проекта разработки онтологии, а также распределяет роли между членами проекта 2) Сбор и накапливание данных. На этом этапе происходит сбор и накапливание необходимых начальных данных для построения онтологии 3) Анализ данных. Эта стадия заключается в анализе и группировке собранных данных и предназначена для облегчения построения терминологии. 4) Начальное развитие онтологии. На этом этапе формируется предварительная онтология, на основе отобранных данных. 5) Уточнение и утверждение онтологии - Заключительная стадия процесса.
специальные онтологические языки: • схематический язык (Schematic Language - SL) • является наглядным графическим языком, специально предназначенным для изложения компетентными специалистами в рассматриваемой области системы основных данных в форме онтологической информации. Этот несложный язык позволяет естественным образом представлять основную информацию в начальном развитии онтологии и дополнять существующие онтологии новыми данными. Язык SL позволяет строить разнообразные типы диаграмм и схем в IDEF 5. • язык доработок и уточнений (Elaboration Language - EL). • представляет собой структурированный текстовой язык, который позволяет детально характеризовать элементы онтологии.
Схематические графические изображения IDEF 5 Обозначения классов, отдельных элементов Обозначение взаимосвязей и изменения состояния Обозначение процессов, соединений и перекрестков Обозначение класса: Обозначение первичных взаимосвязей 1) Взаимосвязь многие со многими Обозначение процесса Обозначение отдельного элемента 2) Взаимосвязь 2 -х классов Обозначение соединений Обозначение вторичных взаимосвязей между двумя классами: Обозначения изменения состояния: 1) Медленное изменение 2) Быстрое изменение 3) Мгновенное изменение Обозначение перекрестков
Скачать презентацию ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ МЕТОДОЛОГИЯ IDEF МОДЕЛИРОВАНИЯ БИЗНЕСПРОЦЕССОВ
методологии IDEF_Общий подход.ppt