Анализ предметной области что писать

Анализ предметной области

Проведение анализа предметной области в интересах последующего проектирования базы данных является задачей, формирующей единый взгляд на сведения, которые в предметной области обрабатываются, учитывая не только их структуры, но и правила хранения и обработки, что отражается в выделяемых функциях и задачах.

Процесс анализа предметной области в разработке информационных систем предполагает выделение основных и вспомогательных бизнес-процессов [1] , которые призваны обеспечить производство продукта/услуги. Но, наряду с этим, выделение и рассмотрение бизнес-процессов предоставляет возможность определиться с бизнес-элементами и структурами данных, которые должны участвовать в обработке данных. Такие возможности требуют от разработчика информационной системы в моделировании базы данных отталкиваться не только от документов, используемых в деятельности предметной области, но и окружения каждого бизнес-процесса и функций, включающего определение бизнес-элементов, объектов данных, исполнителей обработки, владельцев процессов и функций, предшествующих и последующих функций, инициирующих и результирующих событий, прочие элементы. Глубина рассмотрения бизнес-процессов и функций дает максимально полную информацию о процессах, происходящих в предметной области, и позволяет лучше понимать задачи, которые необходимо реализовать при разработке базы данных, к которым относятся моделирование структуры базы данных, определение правил ссылочной целостности, формирование процедур обработки и представления данных, но запросам пользователей.

Один из современных подходов к разработке информационных систем основывается на выделении документарных элементов в бизнес-процессе, где атрибутами являются сущности (объекты) предметной области, впоследствии представляемые сущностями логической модели базы данных. Этот подход может быть применим только на уровне контекстного рассмотрения бизнес-процессов и проведения операций декомпозиции бизнес-процессов, по, при переходе па уровень моделирования потоков данных смысл использования документарного подхода теряется, поскольку сама суть моделей потоков данных предполагает работу с объектами данных, некоторые из которых могут представляться в предметной области виртуальными представлениями и не существовать в документах, а также по причине отсутствия необходимости, кроме отдельных частных случаев, хранения информации о документах, которые сами по себе не являются объектами предметной области [1] [2] .

Учитывая эту особенность подхода к разработке информационных систем, и в частности баз данных, разработчиками в качестве бизнес-элемента рассматриваются элементы, информационно описывающие производимый продукт/услугу и вспомогательные объекты, которые в частных случаях могут представляться документами и информационными объектами, где атрибутами являются характеризующие их другие объекты предметной области, а также характеристические атрибуты соответствующих объектов. Это, по сути, означает, что информационный объект предметной области может представляться документом, содержать в своей структуре указание на другие объекты и дополняться собственными характеристиками (атрибутами) простых типов (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Объектно-атрибутивное представление предметной области

Такое представление предметной области даст возможность увидеть, что структура базы данных является многоуровневой нелинейной, где элементы- характеристики указывают на характеристические атрибуты объектов предметной области или на другие объекты, которые, в свою очередь, также могут, кроме характеристических атрибутов, содержать ссылки на другие объекты. И такая иерархия взаимосвязей объектов продолжается до тех пор, пока конечный объект не будет описываться только характеристическими атрибутами.

Такое представление модели базы данных является идеальным, подразумевая реализацию линейных цепочек взаимосвязей объектов предметной области, и представляется в форме звезды или снежинки (рис. 2.3).

Рис. 23. Общее представление идеальной объектной модели данных

Однако такое представление не всегда является возможным ввиду различных причин, среди которых можно выделить некорректность проектирования базы данных, неверно проведенный анализ предметной области, циклические взаимозависимости между объектами, возникновение неразрешимых аномалий и пр. Часть из проблемных причин могут быть разрешены в процессе нормализации или возвратов к анализу предметной области с целью исправления ошибок проектирования.

Использование документарного подхода к разработке базы данных, как правило, требует серьезной нормализации исходной модели базы данных и зачастую не позволяет увидеть отдельные проблемные места в моделях базы данных, связанные с корректностью модели относительно предметной области.

Применение объектного подхода в сочетании с функционализацией модели базы данных позволяет разработчику в отдельно взятой функциональной области построить корректную структуру в ее идеальном представлении и заранее исключить различные аномалии и проблемы, связанные с представлением и обработкой данных.

Любой из подходов изначально ориентируется на функциональный анализ предметной области, выполняемый в интересах выявления ключевых информационных (документарных) объектов предметной области. По сути, выполняемый анализ предметной области направлен на построение модели информационного взаимодействия между отдельными функциями и бизнес-процессами предметной области с выделением владельцев и пользователей информации.

• [1] Вопросы разработки информационной системы в целом не являются предметом рассмотрения данного учебника.
• [2] Документы могут являться объектами предметной области только в случае разработки информационной системы документооборота или при необходимости хранения в базе данных отдельных документов, реализуя элементарные задачи документооборота.

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной предметно-курсовой работы является создание Web-приложения каталога детской одежды для сети магазинов «BABY BOOM» с помощью скриптового языка PHP и ООП.

Магазины у которой есть собственный сайт-каталог, имеет много преимуществ. У клиента есть возможность ознакомиться с товарами которые имеются в наличии на разных точках посмотреть наличие размера и световой гаммы прочитать описание товара, осуществить поиск на сайте и уже после этого идти в магазин.

Для создания Web-приложения каталога детской одежды «BABY-BOOM» с помощью стандартных алгоритмов понадобится:

· Система Управления Базами Данных (СУБД) MySQL;

Данная курсовая работа состоит из 5 глав.

В первой главе приведен анализ выбранной предметной области — парфюмерии. Приведены цель создания данного WEB приложения, актуальность и пути создания WEB приложения.

Во второй главе приведен в основном макет сайта — функции каждого элемента страницы — меню, каталог, авторизация, поиск с соответствующими рисунками.

В третьей главе приведены классы и модули и их использование в созданном WEB приложении. Приведена функция созданных классов.

В четвертой главе приведена структура WEB приложения — логическая и физическая структура сайта. Приведено полное объяснение данных структур с рисунками.

В пятой главе в основном будет описано БД каталога. Приведено описание таблиц с существующими полями. Приведена схема данных БД.

АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Предметная область данной курсовой работы заключается в создании интернет каталога детской одежды. Преимущества данного интернет каталога заключается в доступности Интернета и так как многие молодые мамы не имеют возможности ходить по магазинам так как их время полностью занято уходом за ребенком. С помощью нашего интернет каталога мамочки смогут выбрать интересующий их товар узнать цену наличие товара и размера в магазине. Это сэкономит им время походов по магазинам и поисков нужных им товаров. В данном интернет каталоге мы предоставим большой выбор детской одежды укажем цену и адрес магазина где можно приобрести данный товар. Рынок детской одежды очень большой поэтому мы постараемся включить в наш каталог всевозможные разделы детской одежды, обувы, и аксесуаров.

Прежде чем начать проектировать веб-приложение «Детский каталог», надо посмотреть структуру аналогичных веб-приложений, т.к. их разработчики разгадали «черный ящик» и выявили работающие гипотезы, другими словами, выполнили всю работу за нас.

Проводя оптимизационные работы таким методом, разработчик совершает намного меньше ошибок. Кроме того, отсутствует необходимость проверять и перепроверять огромное количество различных гипотез. Как показывает практика, копирование и внедрение «фишек» других сайтов на своем ресурсе дает максимально быстрый рост позиций.

В интернете множество сайтов с детской одеждой например сайт www.quelle.ru сайт имеет приятный дизайн у него удобный пользовательский интерфейс все товары отсортированы по разделам и категориям есть функция корзины для выбранных товаров.

сайт макет магазин

Рис 2.4 Скриншот сайта Quelle

Сайт ORBY очень изысканный сайт где есть все разделы включая магазины товаров которые имеются в онлайн каталоге.

Рис 2.5 Скриншот сайта ORBY

Прежде чем приступить к созданию Web-приложения, необходимо определить его функциональные возможности.

Функционал сайта — это то, что делает веб-ресурс полезным, что превращает его из обычного источника информации в полезную программу. Создание сложных сайтов, таких как Интернет-каталоги невозможно без разработки специальных программных модулей.

Некоторые программные модули, которые разработчик планирует сделать для будущего Web-приложения:

1) форма авторизации и ограничения доступа — применяется как инструмент контроля доступа посетителей сайта к различным материалам сайта, разделяя зарегистрированных пользователей, клиентов и гостей сайта;

2) каталог одежды — сделает поиск интересующих вещей наиболее оперативным, эффективным и наглядным.

2) форма поиска на сайте позволит посетителям сайта легко отыскать интересующую информацию на сайте;

Cайт каталога детской одежды должен быть удобен для пользователя, простой в управлении, информативный. Он должен ассоциироваться с высоким уровнем сервиса и заботы о клиенте. Обеспечить такие возможности помогут программные модули.

Программные модули сделают сайт интересным, удобным и полезным. Различные программные модули позволят сайту гостеприимно встречать своих гостей, узнавать своих гостей, выяснять их интересны и предпочтения, оперативно отвечать на их вопросы, помогать быстро и легко найти необходимые вещи, данные. Системы поиска по сайту, каталог одежды, блоки анонсов разделов помогут быстро найти необходимое..

Проанализировав предметную область, можно сказать, что разработка Web-приложения каталога детской одежды актуальна. Потребность в лекарствах всегда существовала, существует, и, будет существовать, т.к. люди сталкиваются с проблемами заболевания каждый день.

Во время разработки Web-приложения каталога детской одежды необходимо учесть, что дизайн всех страниц сайта должен быть выполнен в единой цветовой гамме и едином стиле, а также он должен зависеть от функциональных возможностей и удобства использования сайта. В верхней части всех страниц сайта должен быть расположен логотип сайта.

Шрифты в текстах должны быть легко читаемыми. У пользователя должна быть возможность регистрации на сайте, т.к. без нее он не сможет проголосовать за тот или иной препарат и участвовать в обсуждениях. На сайте должна присутствовать только значимая для клиентов информация о компании, способах связи и товарах. Для улучшения навигации по сайту должно быть разработано меню в привычном и интуитивно понятном пользователям составе.

Главным моментом является то, что у покупателя обязательно должна быть возможность купить товар но так как это каталог а не магазин то нужно дать очень конкретные ссылки на магазины в которых существует данный товар . Для этого должна присутствовать так называемая «Корзина», которая должна быть отображена на всех страницах сайта.

После того, как был определен дизайн Web-приложения и его функциональные возможности, можно приступить к его проектированию.

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПИСАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Перед началом проектирования необходимо исследовать предметную область, определить цели создания ИС и перечень задач, которые надо решить для достижения этих целей. Исследование предметной области дает основу для построения целей ИС и решаемых задач.

Примерами получаемой информации являются:

• 1) Официальные правила деятельности;
• 2) Неофициальные правила деятельности;
• 3) Правила документооборота (какие документы, кто их заполняет);
• 4) Система управления качеством;
• 5) Правила неоформленного документооборота.

После обследования возможны:

• 1) Реинжиниринг бизнес-процесса;
• 2) Определение реальных потребностей предприятия;
• 3) Оценка перспектив развития.

При углубленной работе с информацией, связанной с ее сбором, созданием БД, обработкой информации, представлением для дальнейшего использования возникают значительные трудности [78]. Это связано с невозможностью работы в компьютерной среде на естественном языке. Вся информация, описывающая конкретную предметную область, должна быть определенным образом абстрагирована и формализована.

Основными направлениями формализации информации о предметной области являются:

• • теория классификации, базирующаяся на таксономическом и мерономическом описании информации. Таксономическое описание основано на идеологии множеств, а мерономическое осуществляется через строго формализованное определение классов;
• • теория измерений, предлагающая базу для качественных и количественных измерений через классификационные и порядковые шкалы;
• • семиотика, изучающая знаковые системы с позиции синтактики, семантики и прагматики.

Прежде чем перейти непосредственно к вопросам формализации и абстрагированного описания, кратко коснемся вопросов терминологии.

Понятие информации в общем плане должно быть связано с определенной предметной областью, свойства которой она отражает. В более узком плане понятие информации связано с определенным объектом. При этом наблюдается относительная независимость информации от носителя, поскольку возможны ее преобразование и передача по различным физическим средам с помощью разнообразных физических сигналов безотносительно к ее содержанию, т.е. к семантике, что и явилось центральным вопросом многих исследований, в том числе и в философской науке. Информация о любом материальном объекте может быть получена путем наблюдения, натурного либо вычислительного эксперимента, а также на основе логического вывода. Поэтому говорят о доопытной, или априорной информации и послеопытной, т.е. апостериорной, полученной в итоге эксперимента.

Предметная область — реальный мир, который должен быть отражен в информационной базе.

Факты — результат наблюдения за состоянием предметной области.

Данные — вид информации, отличающийся высокой степенью форматированное™ в отличие от более свободных структур, характерных для речевой, текстовой и визуальной информации.

Информационная база (БД) — совокупность данных, предназначенных для совместного применения.

Знания — итог теоретической и практической деятельности человека, отражающий накопление предыдущего опыта и отличающийся высокой степенью структуризации.

В знаниях можно выделить три основные составные части:

• • декларативные (факторальные) знания, представляющие общее описание объекта, что не позволяет их использовать без предварительной структуризации в конкретной предметной области;
• • понятийные (системные) знания, содержащие, помимо первой части, взаимосвязи между понятиями и свойства понятий;
• • процедурные (алгоритмические) знания, позволяющие получить алгоритм решения.

Предмет — всякая материальная вещь, объект познания. В логике предметом называется все то, на что направлена наша мысль; все то, что может быть как-то воспринято, названо и т.д. В этом смысле предметом считаются также суждение, понятие, умозаключение. В математической логике предметы обозначаются символами — предметными константами и предметными переменными.

Свойство — то, что присуще предметам, что отличает их от других предметов или делает их похожими на другие предметы. Каждый предмет обладает бесчисленным множеством свойств. Свойства проявляются в процессе взаимодействия предметов.

Признак — все то, в чем предметы, явления сходны друг с другом или в чем они отличаются друг от друга; показатель, сторона предмета или явления, по которой можно узнать, определить либо описать предмет или явление.

Атрибут (лат. attributum — предназначенное, наделенное, присовокупленное) — неотъемлемое, существенное, необходимое свойство, признак предмета или явления, без которого они не могут существовать, быть самими собой, в отличие от случайных, преходящих, несущественных свойств, или акциденций.

Таким образом, для современного состояния ИТ необходим переход от информационного описания предметной области к представлению на уровне данных, осуществляемый на основе декомпозиции, абстракции, агрегирования.

Декомпозиция — это разбиение системы (программы, задачи) на компоненты, объединение которых позволяет решить данную задачу.

Абстракция позволяет правильно выбрать нужные компоненты для декомпозиции. Абстракция представляет собой эффективный способ декомпозиции, осуществляемый посредством изменения списка декомпозиции. Абстракция предполагает продуманный выбор компонент. Процесс абстракции может быть рассмотрен как некоторое обобщение. Он позволяет забыть о различиях и рассматривать предметы и явления так, как если бы они были эквивалентны.

Выделение общего у процессов и явлений есть основа классификации. Иерархия абстракций представляет собой фактически схему классификации.

Агрегирование — процесс объединения предметов в некоторую группу не обязательно в целях классификации. Агрегирование выполняется с некоторой целью.

• — абстракция через параметризацию;
• — абстракция через спецификацию.

Абстракция через параметризацию — выделение формальных параметров с возможностью их замены на фактические в различных контекстах.

Выделение формальных параметров позволяет абстрагироваться от конкретного приложения и базируется на общности определенных свойств конкретных приложений.

Абстракция через спецификацию позволяет абстрагироваться от внутренней структуры до знания свойств внешних проявлений (результата).

Модель данных — модель, используемая при абстрагировании. Концептуальная модель — это абстрагированное описание предметной области.

После знакомства с вопросами терминологии можно перейти к проблемам конструирования информационного обеспечения. Первой в этом ряду стоит проблема анализа предметной области. При таком анализе принято выделять три этапа:

• 1 — анализ требований и информационных потребностей;
• 2 — определение информационных объектов и связей между ними;
• 3 — конструирование концептуальной модели предметной области.

Этап 1 включает следующие задачи:

• • определение перечня задач по извлечению, обработке, хранению, транспортировке и представлению (в том числе документированию) информации;
• • определение требований к составу, структуре, формам представления информации;
• • прогнозирование возможных изменений информационных ресурсов как в количественном, так и в содержательном плане.

Наиболее важными при определении целей проекта создания ИС является получение полной информации о бизнес-процессах предприятия [67]. Необходимо описать и проанализировать все особенности организационной структуры всего предприятия и отдельных подразделений, правила движения информационных потоков и используемые программно-аппаратные средства. В результате такого анализа должны быть учтены все правила, регламентирующие деятельность сотрудников предприятия, документооборот и систему управления качеством. Только после полного анализа всех элементов присутствующих в деятельности подразделений предприятия, возможно успешное определение целей проекта и эффективное планирование дальнейших действий:

• • реинжиниринг бизнес-процессов и активностей предприятия;
• • определение потребностей предприятия;
• • оценка возможных перспектив развития.

Сложившиеся системы управления имеют недостатки, в основном связанные с их «непрозрачностью» [59]. При этом обычно невозможно получить ответы на следующие вопросы:

• • Выполняют ли сотрудники существующие предписания?
• • Насколько эти предписания эффективны?
• • Соответствуют ли получаемые результаты запланированным?
• • В чем причины появляющихся несоответствий?
• • Что можно сделать для совершенствования системы управления?

Для объективной оценки качества результатов любой высокотехнологичной продукции или услуги, кроме оценки степени соответствия результатов технологического процесса предъявляемым требованиям, необходимо иметь также и заключение о том, каково качество самого процесса предоставления этих услуг, т.е. насколько он совершенен, упорядочен, организован, устойчив, обеспечен, нацелен на предотвращение появления отклонений, несоответствий и т.д. Таким образом, качество результатов деятельности должно обеспечиваться посредством управления качеством основных рабочих процессов.

Мерой качества таких процессов обычно является степень гарантии того, что оказанная услуга будет в точности соответствовать требованиям потребителя. Обеспечение же таких гарантий во всем мире связывают с наличием в организации некоторой системы менеджмента качества. В принципе система менеджмента качества (СМК) может строиться в соответствии с требованиями и рекомендациями международных стандартов серии ISO 9000, принципами Всеобщего менеджмента качества (Total Quality Management — TQM) или базироваться на модели Европейского фонда по менеджменту качества (EFQM), используемой при присуждении Европейской премии по качеству «Совершенство в бизнесе». Все эти три подхода имеют в качестве основы процессно-ориентированный подход, не противоречат друг другу, взаимно дополняют друг друга и отличаются только полнотой и глубиной охвата всех рабочих процессов организации и степенью перекрытия СМК с общей системой менеджмента.

В основе подхода лежит очевидная концепция управления качеством выпускаемой продукции. Качество должно быть направлено на удовлетворение текущих и будущих потребностей потребителя как самого важного звена производственной линии. Достижение соответствующего уровня качества требует постоянного совершенствования производственных процессов. Для решения этой задачи Демингом было предложено 14 принципов, в совокупности составляющих теорию управления качеством и применимых для предприятий произвольных типов и различных масштабов. Безусловно, этих принципов недостаточно для полного решения стоящих перед современными предприятиями проблем, тем не менее они являются основой трансформации промышленности Японии и США.

ISO 9000 — стандарт на качество проектирования, разработки, изготовления и послепродажного обслуживания [32]. Этот стандарт определяет базовый набор мероприятий по контролю качества и представляет собой схему функционирования бизнес-процессов предприятия, обеспечивающую высокое качество его работы. В то же время ISO 9000 не является стандартом качества собственно для производимых предприятием товаров/услуг. Схема покрывает все этапы выпуска товаров/услуг, включая закупку сырья и материалов, проектирование, создание и доставку товаров, обслуживание клиентов, обучение персонала и т.п. ISO 9000 (на самом деле представляющий собой серию стандартов 9000, 9001, 9002, 9003, 9004) регламентирует два ключевых момента:

• • наличие и документирование соответствующего бизнес- процесса;
• • измеряемость его качества.

Наиболее полным является стандарт ISO 9001, специфицирующий модель обеспечения качества на всех этапах ЖЦ товара/услуги.

Сертификация предприятия по стандарту ISO 9000 включает следующие три этапа:

• 1. Применение стандартов па предприятии, заключающееся в разработке и вводе в действие ряда мер (процессов), предписываемых стандартами.
• 2. Проведение собственно сертификации аккредитованными ISO- органами.
• 3. Периодические (2 раза в год) проверки предприятия в отношении следования стандартам.

Следует отметить, что сертификация по ISO 9000 является добровольным делом каждого предприятия. Основной побудительной причиной сертификации является то, что многие зарубежные компании требуют наличие сертификата от своих поставщиков. Более того, наличие сертификата может оказаться обязательным условием участия предприятия в международных тендерах, госзаказах, а также получения льготных кредитов и страховок.

Принципы TQM, например, заключаются в следующем [22].

• Ориентация на потребителей образовательных услуг.

Система должна ориентироваться на требования своих клиентов-

потребителей образовательных услуг, поэтому сотрудники во главе с руководством должны знать и понимать их потребности, которые существуют в настоящий момент, а также могут возникнуть в будущем, выполнять их требования и стремиться превзойти их ожидания.

• Роль высшего руководства.

Первые руководители должны добиваться единства целей и направлений развития СМК. Они должны создавать внутреннюю среду корпоративного менеджмента, который позволяет сотрудникам быть в полной мере вовлеченными в процесс достижения стратегических целей.

• Вовлечение сотрудников в процессы менеджмента.

Вовлечение сотрудников всех уровней в реализацию стратегических

целей СМК должно составлять основу воплощения в жизнь методов и инструментов корпоративного менеджмента организации и ее структурных подразделений; полное вовлечение дает возможность руководству использовать способности персонала с максимальной выгодой как для организации, так и для его клиентов.

• Подход к управлению как к процессу.

Запланированные результаты должны достигаться наиболее эффективным способом, когда соответствующими видами деятельности и необходимыми для нее ресурсами руководят и управляют как процессом.

• Системный подход к менеджменту.

Должны обеспечиваться идентификация процессов, их понимание, руководство и управление ими как единой системой с целью повышения результативности и эффективности деятельности организации при достижении ее стратегических целей.

• Постоянное улучшение системы качества.

Для постоянного обеспечения удовлетворения запросов клиентов должен эффективно реализовываться принцип непрерывного улучшения функционирования СМК.

• Принятие решений, основанное на фактах.

Для достижения реальной эффективности принимаемых решений в СМК предоставления услуг необходимо добиться правового закрепления принципа принятия решений, базирующегося на анализе данных и информации, исключая волюнтаризм и авторитарность.

• Взаимовыгодные отношения с клиентами.

Для обеспечения эффективности взаимоотношений СМК с внешними и внутренними клиентами необходимо вести постоянный мониторинг этих процессов с соответствующим анализом и предложениями по постоянному улучшению, что будет способствовать взаимной выгоде обеих сторон создавать новые ценности в сфере предоставления услуг.

После проведения полного анализа всех активностей и правил их выполнения, существующих на предприятии, возможно верное определение целей и планирование действий по выполнению проекта построения ИС. В зависимости от потребностей предприятия заказчика возможны, например, следующие решения для успешного достижения целей и получения наилучшего результата от использования возможностей информационных технологий:

• • Совершенствование организационной структуры;
• • Оптимизация бизнес-процессов;
• • Выбор оптимальной модели решения.

Существуют два основных подхода к процессу анализа информации о предметной области, отличающихся критериями декомпозиции: функционально-модульный (структурный) и объектно-ориентированный [52].

Рис. 9.1. Варианты моделей организации

Функционально-модульный подход основан на принципе алгоритмической декомпозиции с выделением функциональных элементов и установлением строгого порядка выполняемых действий, т.е. в основе лежит иерархический подход с выделением вначале функциональных действий, затем — независимых компонентов с дальнейшей их детализацией.

Объектно-ориентированный подход основан на объектной декомпозиции с описанием поведения системы в терминах взаимодействия объектов.

Предметная область может быть описана с различных точек зрения с применением разных методологий функционально-модульного описания (рис. 9.1):

• • Структура процессов, функциональная модель (методологии IDEF0 и DFD).
• • Логика процессов, потоковая модель (методология IDEF3).
• • Поведение процессов, динамическая модель (методологии IDEF2 и STD).
• • Данные процессов, информационная модель (методологии IDEFIXhERD).

При создании ИС рекомендуется построить, как минимум, две модели: функциональную, определяющую процессы и правила, с помощью которых система выполняет свою миссию, и информационную. Предметная область исследуется двумя основными способами:

• 1. Диалог с экспертом.
• 2. Исследование документов (документ отражает главные моменты, которые нужно исследовать).

Функциональная модель служит основой для системного анализа исследуемой организации, поиска путей ее реинжиниринга. Информационная модель более важна именно для создания ИС, так как отражает структуру хранимых в ИС данных. Реализация этой структуры может быть выполнена совершенно различными методами (с использованием реляционной или объектной СУБД, на базе файлового, SQL- или терминального сервера и т.п.). Однако именно наличие адекватной информационной модели является необходимым условием для успешного создания ИС.

Предпроектная стадия, включающая проведение необходимых исследований, работ по формированию структуры ИС и получении, в конечном счете, технического задания на проектирование, может проходить по двум принципиально различным вариантам.

Классический фундаментальный подход. Он связан с проведением исследований по вскрытию законов, на основе которых функционирует исследуемая система обработки информации и управления. Далее, вследствие выявленных фундаментальных законов строится формальная модель, связывающая входы, выходы системы, влияние внешних воздействий на нее. Таким образом получаем формально-математическое представление системы, которое и может в дальнейшем служить основой для функционального, инфологического и рабочего проектирования ИС.

Второй подход, достаточно часто применяемый при построении автоматизированной системы обработки информации и управления (АСОИУ), включает в себя проведение информационного обследования объекта (предметной области), выявление основных информационных потоков, построения, как правило, имитационной модели функционирования объекта и далее выход также на инфологическое и рабочее проектирование.

Первый подход в большей степени гарантирует получение высококачественной разработки, но требует больших интеллектуальных и финансовых затрат. Второй подход обеспечивает меньшие, на первый взгляд, затраты, но вероятнее всего за счет неудачных и малоэффективных решений общие затраты при реализации работ по второму варианту могут быть и значительно больше, чем в первом случае.

Структурным анализом SADT (Structured Analysis and Design Technique) принято называть метод исследования системы с помощью ее графического модельного представления [45], которое начинается с общего обзора и последующей детализации в иерархическую структуру со все большим числом уровней. Для таких методов характерны: разбиение на уровни абстракции с ограничением числа элементов на каждом из уровней (обычно от 2 до 6); ограниченный контекст, включающий лишь существенные на каждом уровне детали; дуальность данных и операций над ними; использование строгих формальных правил записи; последовательное приближение к конечному результату.

Анализ является первым этапом создания АСОИУ, на котором требования заказчика уточняются, формализуются и документируются. Фактически на этом этапе дается ответ на вопрос: «Что должна делать будущая система?» Именно здесь лежит ключ к успеху всего проекта.

Структурный анализ начинается с исследования того, как организована система управления предприятием, с обследования функциональной и информационной структур системы управления. По результатам обследования аналитик на первой стадии анализа строит обобщенную логическую модель исходной предметной области, отображающую ее функциональную структуру, особенности основной деятельности и информационное пространство, в котором эта деятельность осуществляется. Используя специальную терминологию, можно сказать, что аналитик строит модель «как есть».

Вторая стадия работы, к которой привлекаются заинтересованные представители заказчика, а при необходимости — и независимые эксперты, состоит в анализе модели «как есть», выявлении ее недостатков и узких мест, определении путей совершенствования системы управления на основе выделенных критериев качества.

Третья стадия анализа, содержащая элементы проектирования, — создание усовершенствованной обобщенной логической модели, отображающей реорганизованную предметную область или ее часть, которая подлежит автоматизации. Эту модель можно назвать моделью «как надо», т.е. здесь происходит формализация системы.

Главными недостатками любого варианта функционально-модульного подхода является однонаправленность информационных потоков и недостаточная обратная связь. В случае изменения требований к системе это приводит к полному перепроектированию, поэтому ошибки, наложенные на ранних этапах, сильно отражаются на продолжительности и стоимости разработки. Другой важной проблемой является неоднородность информационных ресурсов, используемых в большинстве ИС.

Наряду со структурным подходом существует и более мощный подход, называемый объектно-ориентированным (ООП). Эта методология создана для проектирования больших и сложных систем и имеет ряд преимуществ перед структурным подходом.

Основные понятия, используемые при декомпозиции предметной области на основе ООП, — это объект, класс, экземпляр, атрибут, связь между объектами, связь между атрибутами. Цель разработки объектной модели — описать объекты, составляющие в совокупности проектируемую систему, а также выявить и указать различные зависимости между объектами. Декомпозиция проблемы на объекты — творческий, плохо формализуемый процесс.

В объектной модели должны быть отражены те понятия и объекты реального мира, которые важны для разрабатываемой системы. В этой модели отражается прежде всего прагматика разрабатываемой системы, что выражается в использовании терминологии прикладной области, связанной с использованием разрабатываемой системы.

При выделении информационных объектов можно проследить следующую последовательность действий:

• • формирование классов, на которые можно разбить данные, подлежащие хранению;
• • присвоение уникального имени каждому классу объектов;
• • выделение информационных объектов путем анализа информационных потоков, документальных источников и интервьюирования участников информационного взаимодействия;
• • присвоение уникального имени каждому объекту данных и проверка их синтактики и семантики;
• • определение набора характеристик каждого объекта и формирование на этой основе состава атрибутов;
• • присвоение уникальных имен выбранным атрибутам;
• • задание ограничений на объекты и их атрибуты — количественные ограничения (диапазон изменения: максимальное (минимальное) значение и др.), ограничение целостности (неизменности состояния объекта в рассматриваемом интервале времени).

В процессе отражения между состояниями взаимодействующих объектов возникает определенная связь. Информация как результат отражения одного объекта другим выявляет степень соответствия их состояний.

Выделяют три типа связи (рис. 9.2): связь «один к одному» (1:1), связь «один ко многим» (1 :М), связь «многие ко многим» (M:N).

Рис. 9.2. Типы связей между объектами

Связь «один к одному» (1:1) отображает однозначную зависимость между объектами (больной Иванов лежит на койке 73 — на койке 73 лежит больной Иванов; студент Петров имеет зачетную книжку № 131056 — зачетная книжка № 131056 принадлежит студенту Петрову).

Связь «один ко многим» (1:М) или «многие к одному» (М:1) отображает неоднозначную зависимость одного объекта по отношению к другому (больной Иванов лежит в палате № 6 — в палате № 6 лежат больные Иванов, Петров, Сидоров, Михайлов; студент Петров учится в группе № 131 — в группе №131 учатся студенты Петров, Максимов, Коробкин, Ильин, Круглова и др.).

Связь «многие ко многим» (M:N) отображает неоднозначную зависимость объектов по отношению друг к другу (больной Иванов лечится у врачей Соколова, Воробьева, Воронова — врач Соколов лечит больных Иванова, Петрова, Сидорова; студент Петров посещает лекции профессоров Яшина, Васильева, Волкова — профессор Яшин читает лекции студентам Петрову, Максимову, Коробкину, Ильину, Кругловой и др.).

Выделение этих связей является крайне важным, так как связи 1 :М и M:N имеют внутреннюю неопределенность, что влияет на операции поиска и модификации (изменения) данных. Для преодоления неопределенности на этапе реализации логической модели требуется вводить избыточную информацию.

Заключительной фазой анализа предметной области является проектирование определенной информационной структуры в виде концептуальной модели. Для построения концептуальной модели используются операции агрегации и обобщения.

Агрегация основана на объединении информационных объектов в один на основе семантических связей между объектами. Например, самолет типа X перевозит груз из пункта отправления А в пункт назначения В. Используя агрегацию, создаем информационный объект РЕЙС с атрибутами «тип самолета», «пункт отправления», «пункт назначения», «рейс самолета».

Обобщение основано на объединении родственных информационных объектов в родовой объект. Например, объекты АВТОМОБИЛЬ, САМОЛЕТ, КОРАБЛЬ, ВЕЛОСИПЕД, МОТОЦИКЛ объединяем в объект ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО. Одним из атрибутов этого объекта будет атрибут «тип транспортного средства».

Этап концептуального проектирования является специфическим, так как здесь требуется одновременно знание особенностей предметной области и методологии проектирования. Характерным является использование различных моделей (модели «сущность — связь», бинарных моделей данных, семантических сетей, инфологических моделей данных и др.). Отрицательным моментом выступает неадекватность получаемых результатов как при использовании различных моделей, так и в рамках коллектива исполнителей.

Объектная модель имеет четыре главных элемента: абстрагирование, инкапсуляция, модульность, иерархия. Эти элементы являются главными в том смысле, что без любого из них модель не будет объектно-ориентированной. Кроме главных, есть еще три дополнительных элемента: типизация, параллелизм, сохраняемость.

Абстракция выделяет существенные характеристики некоторого объекта, отличающие его от всех других видов объектов, и таким образом четко определяет его концептуальные границы с точки зрения наблюдателя. Инкапсуляция — это процесс отделения друг от друга элементов объекта, определяющих его устройство и поведение; инкапсуляция служит для того, чтобы изолировать контрактные обязательства абстракции от их реализации. Модульность — это свойство системы, которая была разложена на внутренне связные, но слабо связанные между собой модули. Иерархия — это упорядочение абстракций, расположение их по уровням. Типизация — это способ защититься от использования объектов одного класса вместо другого, или, по крайней мере, управлять таким использованием. Параллелизм — это свойство, отличающее активные объекты от пассивных. Сохраняемость — способность объекта существовать во времени, переживая породивший его процесс, и (или) в пространстве, перемещаясь из своего первоначального адресного пространства.

Описание и анализ предметной области

? сравнительный анализ различных вариантов архитектуры ЛВС с системных позиций по основным параметрам: производительность (быстродействие), надежность, расширяемость, масштабируемость, управляемость, защищенность (информационная безопасность), стоимость.

? разработку структурной схемы ЛВС, структуры аппаратного и состава программного обеспечения для предоставления пользователям заданного перечня услуг (сервисов), включая услуги глобальной вычислительной сети.

При создании ЛВС перед разработчиком стоит проблема: при известных данных о назначении, перечне функций ЛВС и основных требованиях к комплексу технических и программных средств ЛВС построить сеть для информационной системы в заданной предметной области.

Методика проектирования ЛВС в общем случае включает следующие этапы:

? системное проектирование (технико-экономическое обоснование разработки);

? планирование информационной безопасности;

? расчет экономической эффективности.

Системное проектирование (технико-экономическое обоснование разработки) ЛВС включает: анализ предметной области, обоснование потребности проектирования вычислительной сети и определение перечня функций и соответствующих услуг (сервисов), предоставляемых пользователям в вычислительной сети.

Анализ предметной области предполагает обследование организационной структуры предприятия и выявлении функций подразделений. Определяются перечни задач, решаемых отделами, и информационные массивы (базы данных, группы файлов), используемые для решения этих задач. Выполнение функций пользователей основано на использовании сетевых служб (серверов). Как правило, используются следующие службы: файл-сервер, сервер печати, сервер базы данных, электронная почта, Web-сервер.

Пояснительная записка к курсовой работе должна содержать:

Задание на курсовую работу

Описание и анализ предметной области

1.1. Описание предметной области

1.2. Анализ потоков информации.

1.3. Аргументация выбора средств разработки

Проектирование компьютерной сети

2.1. Планирование сети

2.2. Спецификация локальной вычислительной сети

Проектирование и реализация проекта компьютерной сети

3.1 Схема соединения сетевого оборудования

3.2 Теоретико — расчетная часть

3.3 Планирование безопасности

3.4 Проектирование и реализация хранилища данных

Приложение А. План здания и таблица с указаниями размеров

Приложение Б. Таблица технических средств вычислительной сети

Приложение В. Таблица расчетов себестоимости проектирования сети

СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Описание и анализ предметной области

На первом этапе проектирования информационной системы необходимо выполнить анализ предметной области, т.е. определить объекты предметной области и связи между объектами.

При выборе состава и структуры предметной области возможны два подхода: функциональный и предметный.

Функциональный подход реализует принцип движения «от задач» и применяется, когда определен комплекс задач, для обслуживания которых создается информационная система. В этом случае можно выделить минимальный необходимый набор объектов предметной области, которые должны быть описаны.

В предметном подходе объекты предметной области определяются с таким расчетом, чтобы их можно было использовать при решении множества разнообразных, заранее не определенных задач. Чаще всего используется комбинация этих двух подходов.

В данном разделе представить особенности рассматриваемой предметной области.

Например: предметная область «институт». Примерное содержание описания предметной области. Институт – учреждение, которое предоставляет образовательные услуги, содержит следующие административные структуры: дирекция, методический отдел, кафедры и др. Институт расположен в двух зданиях. Первое здание содержит три этажа, общая площадь каждого из этажей примерно 80 кв.м. Содержит 23 аудитории, аудитории делятся на лекционные и лаборатории. Лаборатории оснащены компьютерной сетью, содержат по 12 узлов. Деятельность института связана с подготовкой студентов по разным специальностям. Работа института организованна следующим образом: учебный год начинается в сентябре месяце, осуществляется набор новых групп по разным специальностям, при поступлении студентам оформляется входная документация: студенческие билеты, зачетные книжки. Студенты обучаются в течение семестра, в конце каждого семестра они проходят итоговый контроль в форме экзамена или зачета. Документация для проведения итогового контроля формируется сотрудниками методического отдела. По завершению сессии заведующие кафедр и ответственные лица анализируют результаты сессии, формируют отчеты об успеваемости студентов, проводится анализ количества пропущенных занятий, формируются графики пересдач. Доступ к этой информации имеют как студенты, так и сотрудники института. Деятельность института регулируется служебной документацией: приказами, распоряжениями, которые формируются дирекцией и должны быть распространены между всеми структурными подразделениями института и т.д.

Таким образом, при описании предметной области должны быть проанализированы структурные составляющие, организационные составляющие и процессы.

Анализ потоков информации.Из описания предметной области необходимо выделить тип передаваемой информации по проектируемой сети.

Например: по завершению сессии заведующие кафедр и ответственные лица анализируют результаты сессии, формируются отчеты об успеваемости студентов, проводится анализ количества пропущенных занятий, формируются графики пересдач. Доступ к этой информации имеют, как студенты, так и сотрудники института. Из этого следует, что между структурными подразделениями института происходит обмен текстовыми документами. В том числе студенты имеют возможность получить информацию через web-сайт. Таким образом, осуществляется обмен электронными документами, изображениями. Электронный документооборот института предполагает использование обращений к базе данных, в которой хранятся сведения о студентах и их успеваемости.

Таким образом, при планировании сети необходимо:

? организовать передачу данных между структурными подразделениями института;

? разграничить доступ к информации, которой обмениваются подразделения;

? предусмотреть возможность подключения к сети Интернет;

? предусмотреть возможность подключения к серверу баз данных.

В результате в данном разделе должны быть проанализированы типы передаваемой информации, кто с кем обменивается информацией, к чему необходимо обеспечить доступ, какие разграничения доступа должны быть обеспечены.

Аргументация выбора средств разработки. Описание возможностей программных средств для проектирования и моделирования процессов в компьютерной сети и систем управления базами данных. Рассмотреть имеющие программные продукты на рынке программного обеспечения, их достоинства и недостатки, общие характеристики и возможности, аргументировать выбор средств разработки например, PacketTracer, NetCracker, СУБДMySQLс позиции реализуемых возможностей.

Статьи к прочтению:

• Описание комплекса программ
• Описание параметров списка инструмента

Вводная часть. Анализ предметной области

Похожие статьи:

• Описание предметной области Понятие “предметная область” является базисным понятием в теории баз данных и поэтому не имеет строгого определения. Чтобы выяснить его смысл, дадим…
• Структура предметной области информатики Организационный момент. Изложение нового материала. Основные понятия информации Большинство ученых в наши дни отказываются от попыток дать строгое…