Лекция_1_Проектирование_и_дизайн_ИС

1.

Проектирование и дизайн
информационных систем
Лекция № 1

2.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ

3.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Проект (от латинского projectusбуквально перводится, как брошенный
вперед):
a) Совокупность документов (расчетов,
чертежей) для создания какого либо сооружения
или изделия;
b) Предварительный текст документа;
c) Замысел, план, прототип, прообраз
какого либо объекта.

4.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Процесс
проектирования
информационно-логический процесс, состоящий
из операций принятия проектных решений,
выполняемых согласно некоторой методологии и
приводящих к преобразованию цели в результат.

5.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Проектирование - вид целенаправленной
деятельности
человека
(или
коллектива
специалистов)
по
решению
задач
проектирования, направленной на создание
устройств
или
систем,
соответствующих
техническому
заданию,
оптимально
удовлетворяющих поставленным требованиям и
удовлетворительно
функционирующих
в
течение заданного промежутка времени при
прогнозируемых условиях.

6.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Процесс проектирования - основной рабочий
процесс разработки программного обеспечения,
целью
которого
является
создание
модели,
содержащей проектные решения, удовлетворяющие
функциональным и нефункциональным требованиям,
а также ограничениям, относящимся к среде
реализации.
Процесс проектирования предназначен для
подготовки к реализации и тестированию системы.

7.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
В результате анализа концептуальной
модели
предметной
области
(ПрО)
осуществляется поиск проблем, которые в
последствие должны быть разрешены с
помощью информационной системы (ИС).
То есть, должна быть разработана ИС,
функциональные
возможности
которой
позволяли бы полностью или частично
разрешать проблемы ПрО.

8.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
В процессе проектирования проектировщик выступает как
исследователь и выполняет соответствующие действия:
- обследование предметной области,
отражение
предметной
области
в
модели
(моделирование),
- исследование модели,
- поиск проблем.
Исследователь определяет в виде требований перечень
задач ИС (функциональных возможностей ИС), которые должны
способствовать разрешению проблем ПрО.
При определении задач исследователь применяет метод
замещения, согласно которому операции, выполняемые в ПрО,
замещаются операциями, выполняемыми с помощью (или
полностью) функциональных возможностей ИС.

9.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ.
СИСТЕМА

10.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
• Термин система используют в тех случаях,
когда хотят охарактеризовать исследуемый
или проектируемый объект как нечто целое
(единое), сложное, о котором невозможно
сразу дать представление, показав его,
изобразив
графически
или
описав
математическим выражением (формулой).

11.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Определение 1
• Система
–
множество
элементов,
находящихся в отношениях и связях друг с
другом, которое образует определенную
целостность, единство и имеет общую
цель.

12.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Определение 2
• Системасовокупность
(множество)
отдельных
объектов
с
неизбежными
связями между ними, имеющих общую
цель функционирования, и наблюдаемая
субъектом(ами), не меняющего(их) точку
зрения в процессе наблюдения

13.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Свойства систем
• Целостность
• Эмерджентность
• Целесообразность
• Открытость
• Внутренняя неоднородность систем
• Структурированность
• Функциональность
• Изменчивость системы со временем
• И др.

14.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Целостность
• всякая система выступает как нечто единое,
целое, обособленное, отличающееся от
всего остального. Это позволяет весь мир
разделить на две части: систему и
окружающую среду.
• Данное свойство обозначает лишь факт
внешней различимости системы в среде

15.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Эмердже́нтность
• (от англ. emergent — возникающий,
неожиданно)
• появляющийся у какой-либо системы
набор особых свойств, не присущих её
элементам, несводимость свойств системы к
сумме свойств её компонентов;
• проявляется в системе в возникновении у
нее
"новых
интегративных
качеств,
несвойственных ее компонентам.

16.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Целесообразность
• Знание цели системы – первый шаг к ее
анализу
• Формулировка цели создаваемой системы
(целеполагание) – первый шаг
проектирования

17.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Открытость
• Выделяемая, отличимая от всего остального,
система не изолирована от окружающей среды.
Наоборот, она связаны и обмениваются между
собой любыми видами ресурсов (веществом,
энергией, информацией и т.д.).
• Связи системы со средой имеют направленный
характер: по одним среда влияет на систему (их
называют входами системы), по другим система
оказывает влияние на среду, что-то делает в
среде, что-то выдает в среду (такие связи
называют выходами системы).

18.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Модель черного ящика

19.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Структурированность
• части системы не независимы, не изолированы
друг от друга; они связаны между собой,
взаимодействуют друг с другом.
При
этом
свойства
системы
в
целом
существенно
зависят
от
того,
как
именно
взаимодействуют ее части. Поэтому так часто важна
информация о связях частей.
Перечень существенных связей между
элементами системы называется моделью
структуры системы.

20.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Структурированность
Иерархичность систем
Надсистема
Надсистема
Система 1
Система К
Система 1
Система К
Подсистема11
…
Подсистема1n
Подсистема11
…
Подсистема1n

21.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Понятие
структурированности
дальше углубляет наше представление
о целостности системы: связи как бы
скрепляют части, удерживают их как
целое.
Целостность
получает
подкрепляющее объяснение изнутри
системы — через структуру.

22.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
Структура системы
Система
• Подсистемы
• Компоненты
• Элементы
подсистема
подсистема
компонент
элемент
компонент
элемент
элемент

23.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
ЭЛЕМЕНТ
Элемент – это предел деления системы с
точки зрения решения конкретной задачи и
поставленной цели.
Систему можно расчленить на элементы
различными
способами
в
зависимости
от
формулировки цели и ее уточнения в процессе
исследования.

24.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
ПОДСИСТЕМА
• Подсистема – это часть системы, которая
обладает свойствами системы (в частности,
свойством целостности).
• Подсистема отличается от простой группы
элементов (компоненты) тем , что для нее
сформулирована подцель и выполняются
свойства целостности

25.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
КОМПОНЕНТЫ
Компонент системы не имеет самостоятельной
подцели и не обладает свойством целостности.

26.

ОСНОВЫ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМА
ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ
• Таким образом, для того, чтобы дать точное
описание какой–либо системе, необходимо
указать следующие параметры:
• Цель (полезный результат) системы.
• Состав или структуру системы (подсистемы,
компоненты, элементы).
• Перечень функций , реализующих цель.

27.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ
СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

28.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Информация - совокупность научно-технических сведений,
фактов, знаний о результатах развития науки и техники.
Другими словами, информация является продуктом и сырьем
системы информационного обслуживания научно-технической
деятельности.
Информация - сумма продуктов, формируемых в системах
информационного
обслуживания
научно-технической
деятельности и подготовки кадров различных профилей, т.е.
область производства и потребления информационных
ресурсов ограничивается лишь интеллектуальной жизнью
общества.

29.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Информационная система –
взаимосвязанная совокупность средств, методов и
персонала, используемых для хранения, обработки и
выдачи
информации
в
интересах
достижения
поставленной цели.
Информационные системы позволяют:
1. Повышать степень обоснованности принимаемых решений за счет
оперативного сбора, передачи и обработки информации;
2. Обеспечивать своевременность принятия решений;
3. Добиваться роста эффективности управления за счет своевременного
представления необходимой информации руководителям всех уровней
управления из единого информационного фонда;
4. Согласовывать решения, принимаемые на различных уровнях
управления и в разных структурных подразделениях;
5. Обеспечивать
рост
производительности
труда,
сокращение
непроизводственных потерь и т. д

30.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Информационная система
(ИС) в целом автоматизированная система, предназначенная
для организации, хранения, пополнения, поддержки
и представления пользователям информации в
соответствии с их запросами.
Общие свойства ИС
ИС
предназначены
организации
и
поддержке
информационного процесса, поэтому в основе любой из
них лежит среда хранения и доступа к информации.
ИС
ориентированы
на
конечного
пользователя,
не
обладающего
высокой
квалификацией
в
области вычислительной техники. Поэтому клиентские
приложения информационной системы должны обладать
простым, удобным, легко осваиваемым интерфейсом.

31.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
При разработке информационной системы решаются две
основные задачи:
разработка базы данных, предназначенной для
хранения информации;
разработка
графического
интерфейса
пользователя клиентских приложений..
Подавляющее большинство информационных систем работает в
режиме диалога с пользователем.
В общем случае типовые программные компоненты,
входящие в состав информационной системы, реализуют:
диалоговый ввод-вывод;
логику диалога;
прикладную логику обработки данных;
логику управления данными;
операции манипулирования файлами и (или) базами данных

32.

Этапы развития информационных систем
Период
времени
Концепция
использования
информации
Вид информационных
систем
Цель использования
Информационные
Повышение скорости
системы обработки
обработки
Бумажный поток
1955-1970
расчетных документов документов, а также
расчетных докугг.
на электромеханичеупрощение процедур
ментов
ских бухгалтерских
обработки счетов и
машинах
расчета зарплаты
Основная
Управленческие
1970-1980
помощь в
информационные
Ускорение процесса
гг.
подготовке от- системы для производ- подготовки отчетности
четов
ственной сферы
Управленческий
Системы поддержки
Выработка наиболее
1980-2000
контроль
принятия решений и
рационального
гг.
реализации
системы для высшего
решения
(продаж)
звена управления
Стратегический
ресурс,
Стратегические
2000 гг. - по
Выживание и
обеспечиваюинформационные
настоящее
процветание
щий
системы и автоматизивремя
организации
конкурентное
рованные офисы
преимущество

33.

Процессы в информационной системе
Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого
назначения, условно можно представить в виде схемы, состоящей из
блоков:
1) ввод информации из внешних или внутренних источников;
2) обработка входной информации и представление ее в удобном виде;
3) вывод информации для представления потребителям или передачи в
другую систему;
4) обратная связь — это информация, переработанная людьми данной
организации для коррекции входной информации.

34.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Структура автоматизированной
информационной системы
Автоматизированная
Информационная
система(АИС)
Обеспечивающие
подсистемы
Функциональные
Подсистемы
Комплексы
программ
Программный
модуль
Комплексы
программ
Программный
модуль

35.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Функциональная подсистема
• представляет собой совокупность
формализованных функциональных
задач, обеспечивающих реализацию
определенных функций управления.

36.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Типовые функциональные
подсистемы:
• Бухгалтерский учет;
• Управление персоналом;
• Сбыт и реализация продукции;
• Материальное снабжение (логистика);
• Маркетинг
• Техническая подготовка производства;
• Оперативное управление.

37.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Программные модули
• Решают
небольшие
функциональные
задачи.
Каждый
модуль
может
использовать на входе и выходе около
десятка переменных.

38.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Комплексы программ
• Программные
средства
для
решения
сложных задач управления и обработки
информации .
• В
комплексы
объединяются
десятки
функциональных групп программ для
решения общей целевой задачи.

39.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
• Модульный принцип построения АИС
способствует стандартизации процесса
проектирования

40.

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Обеспечивающие подсистемы
• Программное обеспечение;
• Аппаратное (техническое ) обеспечение;
• Информационное обеспечение;
• Организационное обеспечение;
• Математическое обеспечение;
• Правовое обеспечение.

41.

Обеспечивающие подсистемы
Информационная
система
Организационное
обеспечение
Информационн
ое обеспечение
Правовое
обеспечение
Программное
обеспечение
Математическое
обеспечение
Техническое
обеспечение
• Информационное обеспечение, в свою очередь состоит из
таких элементов, как:
• Информационная модель (ИМ), включающая в себя всю
совокупность данных, которые наполняют ИС, их структура,
связи и т.д.
• Информационные
технологии
(ИТ),
то
есть
последовательность этапов сбора, обработки, передачи и
хранения данных, включаемых в информационную модель, со
всеми характеристиками этих этапов;

42.

Обеспечивающие подсистемы
Информационная
система
Организационно
е обеспечение
Информацион
ное
обеспечение
Правовое
обеспечение
Программное
обеспечение
Математиче
ское
обеспечени
е
Техническое
обеспечение
• Техническое обеспечение
• компьютеры на рабочих местах, периферия,
каналы
телекоммуникаций,
сетевое
оборудование;
• Правила использования ПК и пользовательские
инструкции, регламент обучения и сертификации
пользователей.

43.

Обеспечивающие подсистемы
Информационная
система
Организационно
е обеспечение
Информационно
е обеспечение
Правовое
обеспечени
е
Программное
обеспечение
Математичес
кое
обеспечение
Техническое
обеспечение
• Программное
обеспечение,
конфигурация
которого
соответствует
требованиям
информационной
модели.
Программный комплекс является основным движителем и,
одновременно, механизмом управления ИС.
Составляющие ПО:
• Системное ПО (Операционная система)
• Базовое ПО (сервер БД и язык приложений)
• Собственно программный комплекс

44.

Обеспечивающие подсистемы
Информационная
система
Организационное
обеспечение
Информационн
ое обеспечение
Правовое
обеспечение
Программное
обеспечение
Математичес
кое
обеспечение
Техническое
обеспечение
Организационное обеспечение структура и функции
подразделений, участвующих в работе системы, в
том числе:
– Положения об отделах;
– Должностные инструкции.

45.

Обеспечивающие подсистемы
Информационная
система
Организационное
обеспечение
Информационно
е обеспечение
Правовое
обеспечение
Программное
обеспечение
Математическ
ое
обеспечение
Техническое
обеспечение
• Математическое обеспечение — совокупность математических
методов, моделей, алгоритмов для реализации целей и задач
информационной системы, а также нормального функционирования
комплекса технических средств.
К средствам математического обеспечения относятся:
• средства моделирования процессов управления;
• типовые задачи управления;
• методы математического программирования, математической
статистики, теории массового обслуживания и др.

46.

Обеспечивающие подсистемы
Информационная
система
Организационное
обеспечение
Информационн
ое обеспечение
Правовое
обеспечение
Программное
обеспечение
Математичес
кое
обеспечение
Техническое
обеспечение
• Правовое обеспечение — совокупность правовых норм,
определяющих
создание,
юридический
статус
и
функционирование
информационных
систем,
регламентирующих порядок получения, преобразования и
использования информации.
В состав правового обеспечения входят
• лицензии, авторские права, сертификаты и договоры на
использование покупного ПО и баз данных,
• законы, указы, постановления государственных органов
власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы
министерств, ведомств, организаций, местных органов власти.