Методологии структурного проектирования

1.

Изучить материал к практической 2 (Методологии структурного проектирования
IDEF0_SADT)
SADT - Structured Analysis and
Design Technique
Разработчик – Дуглас Росс

2.

Методологии, технологии и инструментальные средства
проектирования (CASE-средства) составляют основу
проекта любой ИС.
Методология реализуется через конкретные технологии и
поддерживающие
их
стандарты,
методики
и
инструментальные средства, которые обеспечивают
выполнение процессов жизненного цикла.
Технология проектирования определяется
как
совокупность трех составляющих:
пошаговой процедуры, определяющей
последовательность
технологических
операций
проектирования;
правил,
используемых
для
оценки
результатов
выполнения технологических операций;
нотаций (графических и текстовых средств), используемых
для описания проектируемой системы.

3.

Представление технологической операции
проектирования

4.

При создании ИС (информационной системы)важным
решением является выбор и обоснование методологии
разработки ИС.
Мы рассматриваем структурный подход к разработке.
Когда система разбивается на подсистемы до выделения
функциональных
элементов,
между
которыми
устанавливается строгий порядок выполняемых действий.
Процесс
разбиения
продолжается
вплоть
до
конкретных процедур.
При этом автоматизируемая система сохраняет
целостное представление, в котором все составляющие
компоненты взаимоувязаны.

5.

Метод SADT разработан Дугласом Россом
(SoftTech, Inc.) в 1969 году для моделирования
искусственных систем средней и высокой
сложности.
Метод SADT - это совокупность правил и
процедур, предназначенных для построения
функциональной модели объекта какой-либо
предметной области.
Важной особенностью метода SADT является
постепенное введение всё больших уровней
детализации по мере создания диаграмм,
отображающих модель.

6.

Функциональная модель SADT отображает функциональную
структуру объекта, т.е. производимые системой действия и
связи между этими действиями.
Метод SADT реализован в одном из стандартов этого
семейства – IDEF0, который был утвержден в качестве
федерального стандарта США в 1993 г. Существует также
российская
версия
данного
стандарта
[Методология
функционального
моделирования
IDEF0.
Руководящий
документ РД IDEF0 – 2000. ]
Основу методологии IDEF0 составляет графический язык
описания процессов. Модель в нотации IDEF0 представляет
собой
совокупность
иерархически
упорядоченных
и
взаимосвязанных диаграмм. Каждая диаграмма является
единицей описания системы и располагается на отдельном
листе.
В основе стандарта лежит понятие функции, под которой
понимается управляемое действие над входными данными,
осуществляющееся посредством определенного механизма,
результатом его являются выходные данные.

7.

Основная концепция SADT - графическое
представление блочного моделирования.
Графическая диаграмма отображает функцию
системы в виде блока, а интерфейсы
входа/выхода
представляются
дугами,
соответственно входящими в блок и выходящими
из него.
Взаимодействие блоков друг с другом
описываются посредством интерфейсных дуг,
выражающих "ограничения", которые в свою
очередь определяют, когда и каким образом
функции выполняются и управляются.

8.

9.

Понятия IDEF0
Диаграммы - главные компоненты модели, все функции и
интерфейсы на них представлены как блоки и дуги.
Место соединения дуги с блоком определяет тип
интерфейса.
Функциональный блок (Activity Box) представляет собой
некоторую конкретную функцию системы.
(по требованиям стандарта название каждого функционального блока должно
быть сформулировано в отглагольном наклонении (например, «производить
услуги», а не «производство услуг»). Каждый функциональный блок в рамках
единой рассматриваемой системы должен иметь свой уникальный
идентификационный номер.
Все блоки на диаграмме связаны интерфейсными дугами.
Интерфейсная дуга (Arrow) отображает элемент системы,
который обрабатывается функциональным блоком или
оказывает некоторое влияние на функцию блока.

10.

Управляющая информация входит в блок сверху, в то
время как информация, которая подвергается
обработке, показана с левой стороны блока, а
результаты выхода показаны с правой стороны.
Механизм, который помогает выполнить данную
функцию, представляется дугой, входящей в блок снизу.
Управление
Вход
Выход
Функция
А0
Механизм

11.

Типы интерфейсов SADT (определяются местом
соединения дуги с блоком):
1. Интерфейс входа (Input) показывает информацию,
подвергающуюся обработке (изображается дугой,
входящей в блок слева). Это материалы, предметы или
информация, которые изменяются в процессе
выполнения функции с целью получения результата;
2. Интерфейс выхода (Output) показывает результат
обработки (выходящая справа дуга). Это материалы,
предметы, информация, производимые функцией. Это
результат выполнения функции.
Каждый блок обязательно имеет хотя бы одну стрелку
выхода.

12.

3. Интерфейс управления (Control) (верхняя дуга).
Управление часто представляется в виде правил,
норм, приказов, стандартов;
4. Механизм (Mechanism)обозначает те ресурсы, при
помощи которых выполняется функция который
осуществляет операцию и представляется дугой,
входящей в блок снизу. В качестве механизма
выступают люди, машины, оборудование, которые
обеспечивают все необходимое для реализации
функции.
(по требованиям стандарта, любой функциональный блок
должен иметь хотя бы одну управляющую дугу)

13.

Правила построения SADT-диаграмм:
ограничение количества блоков на каждом уровне
декомпозиции (правило 3-6 блоков);
связность диаграмм (номера блоков);
уникальность меток и наименований (отсутствие
повторяющихся имен);
синтаксические правила для графики (блоков и
дуг);
разделение
входов и управлений (правило
определения роли данных).
отделение
организации
от
функции,
т.е.
исключение влияния организационной структуры на
функциональную модель.

14.

Построение SADT-модели начинается Иерархия диаграмм
с представления всей системы в виде
контекстной диаграммы.
Контекстная
диаграмма
представляет самое общее описание
системы и ее взаимодействия с
внешней средой. Имеет вид одного
блока и дуг, изображающих набор
внешних интерфейсов системы.
Затем проводится разбиение системы
на
крупные
фрагменты
(функциональная декомпозиция).
Декомпозиция выявляет полный
набор
подфункций,
каждая
из
которых показана как блок с
интерфейсными стрелками.
Получаемые диаграммы называются
диаграммами декомпозиции .

15.

16.

Модель SADT представляет собой серию
диаграмм с сопроводительной документацией,
разбивающих сложный объект на составные
части, которые представлены в виде блоков.
Каждая
детальная
диаграмма
является
декомпозицией
блока
из
более
общей
диаграммы. На каждом шаге декомпозиции
более
общая
диаграмма
называется
родительской для более детальной диаграммы.
На SADT-диаграммах не указываются явно ни
последовательность, ни время. Обратные связи,
итерации,
продолжающиеся
процессы
и
перекрывающиеся (по времени) функции могут
быть изображены с помощью дуг.

17.

Результатом применения метода
SADT является модель, которая
состоит из диаграмм, фрагментов
текстов и глоссария (словаря),
имеющих ссылки друг на друга.

18.

Примеры контексных диаграмм:

19.

Этапы построения
функциональной модели SADT:
Анализ предметной области (Сбор
информации об объекте и определение его
границ);
Определение целей и задач, решаемых в
ходе построения модели;
Построение, обобщение и декомпозиция
диаграмм;
Критическая оценка, рецензирование и
документирование;
Составление и завершение проектной
документации.

20.

Пример
Функциональное моделирование, процесса написания статьи.
Основной блок – «Написать статью».

21.

Вводящие стрелки – «Опыт», «Информация из сторонних источников». Это те
вводные, которые необходимы для начала работы. Управляющие для написания
статьи – это «План публикации», «Требования издателя», «Правила русского
языка».
А в роли «Механизмов» выступают автор, копирайтер, корректор и программное
обеспечение. В данном случае автор создает аудиоматериал, в котором собирает
все мысли и идеи, которые должны быть отражены в статье. Копирайтер – это
человек, который создает на основе этого материала, руководствуясь
требованиями издателя, планом публикации и правилами русского языка, готовый
текст статьи.
Корректор проверяет материал на ошибки. А программное обеспечение – это те
инструменты, которые используют в работе все участники процесса. Таким
образом, я задал основные параметры процесса, его вход, выход, а также все
необходимое для успешного проведения процесса.
Но это – только основные рамки функции. Так описывается общая схема работы
компании в целом. На самом деле, процесс создания статьи, как и любой бизнеспроцесс можно и нужно детализировать. Для этого я декомпозирую общий блок
«написать статью» на связанные между собой элементы. В нашем случае работа
делится на 4 основных этапа:
Создать аудио запись статьи.
Создать статью
Подготовить текст к публикации.
Разместить статью в издании.

22.

23.

На схеме наглядно видно, на каком этапе какие элементы и какие
механизмы задействованы. Так, автор при создании аудио
использует свои знания и опыт, при этом руководствуется планом
публикации и требованиями издателя. Копирайтер получает на
входе аудиозапись, из которой, руководствуясь правилами русского
языка, создает текст. Корректор получает текст и проверяет его,
также руководствуясь правилами русского языка. Для размещения
статьи в издании необходимо специальное программное
обеспечение.
При создании функциональной модели ключевыми параметрами
являются цель и точка зрения. Исходя из них, моделирование
одних и тех же процессов может выглядеть несколько по-разному.
Например, в моем случае целью является «рассказать о процессе
написания статьи». А точка зрения копирайтера – это «написание и
публикация статьи с точки зрения руководителя процесса».
Так, если бы тот же процесс был описан с точки зрения
копирайтера, то входящими были бы опыт и аудиофайл от автора.
При этом в таком случае под Опытом подразумевался бы опыт
копирайтера, но не руководителя или автора. А потому первое, что
нужно определить при создании модели бизнес-процесса – это
выбрать и четко сформулировать цель.

24.

Задание
Построить функциональную модель создания курсового проекта
по разработке программного продукта.
студент

25.

В курсовом проекте должны быть представлены:
пояснительная записка;
разработанный протестированный программный продукт.
Курсовой проект содержит анализ и планирование
требований к программному продукту, проектирование и
разработку
программного
продукта,
разработку
программного обеспечения (пользовательский интерфейс и
кодирование), тестирование программного продукта.
Анализ и планирование требований включает анализ
предметной
области,
диаграмму
функционального
моделирования.
Проектирование и разработка программного продукта это
разработка
концептуальной
модели
базы
данных,
логическое проектирование и создание БД.
Пояснительная записка оформляется по стандарту(ГОСТу)

26.

Задача:
Разрабатываемая информационная система предназначена
для автоматизации деятельности учета услуг рыбоводческого
хозяйства «Золотая рыбка».
Описание предметной области:
Рыболовная база регистрирует каждое посещение
клиентов рыболовного клуба, записывая название клуба, ФИО
клиента, дату заезда, номер домика в котором будет
проживать клиент, а также вес пойманной рыбы отдельно по
разным видам рыб. На рыболовной базе есть несколько
клубов, каждый клуб имеет своих клиентов.
В процессе работы накапливаются множество записей о
посещениях базы и улове клиента.

27.

Описание предметной области:
Система предусматривает хранение информации обо всех посещениях.
Должна содержать информацию о вылавливаемой рыбе. Так же в рыболовной
базе должна присутствовать информация о клиентах и действующих клубах.
Реализована возможность выборки определенной информации.
Рыбалка на базе является платной. Прейскурант:
Название
Цена за кг
Форель
200
Толстолобик
130
Карп
70
Карась
90
рыбы
Все посещения базы любым клиентом проходят в течение одного месяца.
Например, в сентябре заехал, и в сентябре выехал.

28.

Источники
IDEF0. Знакомство с нотацией и пример
использования (trinion.org)