Lekz_3 Тема 3.

Lekz_3
Тема 3.
ВИДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦІЇ ПРОЕКТУВАННЯ
Технічне забезпечення, Математичне забезпечення, Інформаційне забезпечення
Програмне забезпечення, Методичне забезпечення, Організаційне забезпечення
ТЕХНІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
(Введення,
виведення,розрахунку
ПРОГРАМНЕ
ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
(Системне та прикладне)
ІНФОРМАЦІЙНЕ
ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
(Документ,файл,БД,сховище
елект.)
ИНДУСТРИЯ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ (СОИ).
CASE - индустрия и стандарты в сфере Проектирования.
СОИ - программная система, которая ведет обработку информации независимо
от режимов работы (пакет,
разделение ресурсов, реальное время), назначения,(
узкая проблема, целая отрасль, интегрированные) и платформы ( MS DOS,
Windows,OS-2, UNIX)&
Основные цели качественной разработки СОИ:
 # Как сократить затраты?
 # Как улучшить качество проектируемой системы?
 # Как достичь взаимопонимания между разработчиками?
CASE позволяют устранить основной недостаток традиционных технологий
проектирования СОИ - получить как можно раньше целостное представление о
разрабатываемой системе.
Почему при традиционных технологиях целостное представление о системе
возникает на этапе внедрения? Потому, что методы проектирования сложных СОИ
имеют следующие недостатки:
Неадекватная структуризация. Либо слишком "крупно" для сложной
1.
системы либо слишком "мелко" для простой. Нет строгих рекомендаций и правил
на структуризацию.
Несогласованность структурных частей. Для систем свыше 11 элементов
2.
согласованно вести проект вручную оказывается достаточно сложно, а часто и
невозможно.
Несогласованность
3.
проектной
документации.
Потому,
что
эти
документы готовят разные специалисты.
Избыточность и одновременно неполнота документации. Избыточность
4.
- потому, что желаем все описать, а неполнота - обязательна правда, но не вся.
Какие системы СОИ можно проектировать
с
использованием CASE-
технологий? Любую сложную систему, для которой характерны :
 # Распределенность нескольких взаимодействующих подсистем.
 # Большое кол-во источников информации
 # Наличие внешних сигналов, на которые система должна реагировать.
 # Наличие в каждый момент времени параллельных процессов ( независимых,
но синхронно работающих)
К системам такого класса можно отнести: АИС, АСУ, АСУТП, АОС, СППР,
СИИ и т.п.
КЛЮЧЕВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ CASE -СИСТЕМ.
Обычно определение системы - ее составляющие и связи между ними ( какими
средствами они реализуются).
Систему можно представить и набором функциональных возможностей и
средств их реализации. Аналогично для CASE- систем рассмотрим их функции и
средства.
CASE - системы позволяют решать следующие проектные задачи:
1.Управление проектом:
1.1. Контроль и управление процессом проектирования
1.2. Установление и отслеживание соответствия требований применяемым
техническим режимам.
1.3. Контроль (ведение) множества версий
2. Документирование
2.1. генерация
документов (выборка по запросу из БД необходимой
информации)
2.2. проверка и поддержание стандартов
2.3. генерация отчетов по проекту
3. Синтез и Анализ на всех этапах жизненных циклов)ЖЦ ( ярко выражено
и четко реализовано на этапе детального проектирования).
3.1. наличие средств моделирования по трем направлениям:
# функциональное (набор приложений реализующих их);
# информационное (потоки данных);
#
технологическое
(прототипы
сценариев
работы)
дает
осуществить автоматическое проектирование:
4.1. архитектуры из функциональных моделей.
4.2. баз данных из информационной(семантической) модели.
возможность
4.3.
пользовательского интерфейса а также автоматизировать детальное
проектирование отдельных ПС путем генерации :
#скелетных кодов отдельных ПМ;
#схем БД;
#сценариев работы
Применение CASE-систем позволяет с достаточной строгостью провести
разработку СОИ на важнейших этапах ЖЦ:
# Предпроектное исследование (анализ проблем предметной области и
выработки требований)
# Проектирование
# Детальное проектирование
# Внедрение
# Сопровождение
На этапе «Предпроектное исследование» в большинстве CASE - систем
использует методология структурного анализа.
Структурный анализ основывается на наглядной диаграммной технике
(диаграммы, схемы, структурограммы) Чаще всего применяют:
# диаграммы потоков данных
(Data Flow diagram)
# диаграммы отношения сущностей (Entity-Relationship Diagram)
# диаграммы переходов состояний (State-Transition Diagram)
В соответствии со структурной методологией проектируемая СОИ представляется в виде иерархии диаграмм. Диаграммы верхних уровней иерархии определяют основные функции системы (подсистемы) к внешним входам и используемыми
данными (файлами)
Последующие уровни диаграмм детализируют конкретные функции (подсистемы). Такая функциональная декомпозиция продолжается до тех пор, пока не
будет достигнут такой уровень декомпозиции,
процесс становится элементарным (неделимым)
основе диаграммной техники:
на котором функциональный
Пример структурного анализа на
Потоковая диаграмма описывает асинхронный процесс преобразования
информации от ее ввода и систему до выдачи потребителю. Внешние сущностиисточники информации- порождают информационные потоки переносят информацию к процессам. Процессы в свою очередь, преобразуют информацию и порождают новые информационные потоки Потоковая диаграмма строится из 4 типов
логических операций:
# Внешние сущности (квадраты), моделируют источники и приемники
информации
# Процессы (округленный прямоугольник), преобразователь информации
# Накопители данных (прямоугольник с отрытой стороной), хранилище
данных
# Информационные потоки (стрелки),
связи сущностей процессов-
накопителей.
Пример потоковой диаграммы.
В структурном анализе существует несколько вариантов графической
функции:
Внутренняя логика процессов описывает спецификацией процесса
P-specs- описать алгоритм преобразования входных данных в выходные
(доходчиво и точно)
Основные методы P-specs
# естественный язык
# структурный естественный язык
# деревья (графы, сети) и таблицы решений
# псевдокод
# Диаграммы Несси - Шнейдермана
# Блок-системы
# Р-ситемы
Средства моделирования I для системы РВ:# конечный автомат
# сеть Петри нагруженный граф. II. для СУБД
# диаграммы отношения сущностей.
В соответствии со стандартом ISO 9007"Concepts and terminology for the
conceptual schem and information base" (Концептуальные модели).
Этот инструмент достаточно прост (Хотя требует навыков в выборе
конкретных
сущностей)
и
полученные
схемы
формальными
методами
преобразованы во внутреннюю схему БД)
Можем вспомнить концептуальную модель БД.
ПО (сущностей) Сущность-Атрибуты. Атрибут-свойство. сущности.
Отношения сущности есть некоторое утверждение относительно отношения
характеризуются тремя критериями:
# Зависимость;
# Размерность;
# Кардинальность
Фаза проектирования. На этой фазе используют:
Структурное проектирование архитектуры.
Обьектно-ориетнтированное проектирование архитектуры.
Проектирование БД.
Проектирование БД.
Структурное проектирование -структурные схемы связанные диаграммами
потоков данных.
Структурная схема иерархия модулей, описывающих последовательно весь
алгоритм выполнения модулей. Спецификация элементов архитектуры по направлениям:
# алгоритмическому(написание алгоритмов)
# информационному (вход, выход, параметры)
# взаимодействию (кто за кем вызывается и что по управлению ПИ кому
передает);
# взаимодействие с пользователем (описание интерфейса и сценариев
диалога)
Программирование.
# автоматическая генерация "скелетных кодов" по алгоритму.
# автоматическая генерация ("описание") спецификаций файлов в БД (из
концептуальной модели БД)
# автоматическая генерация программ (приложений) для построения
оконного интерфейса пользователя и генерация ПМ (приложений) реализующих
сценарий.
Верификация:
# Кодов ПМ.
# Полноты целостности данных
# Динамическое моделирование поведения системы.
Метод использования CASE-технологий фирмами показал:
# 90% пользователей отмечают наличие положительных эффектов при
проектировании
# Многие фирмы отмечают повышение производительности (до600%)
# Огромный читательский спрос на подобного рода систем.
Реально существующие на отечественном рынке CASE - средства для ПЭВМ
\ СASE -Computer Aided Software Engineering технология создания и
модификации программ для ПЭВМ позволяет снизить сроки и стоимость,повысить
качество и гибкость создаваемых систем\.
Характеристики известных CASE -пакетов
Cостав: Workbench Case (ядро системы для организации диалога в виде меню с
пользоватем)
Workbench Care - экран для редактирования который разделен на области: для
рисования, сообщений, навигационная, меню пиктограмм и меню команд.
Ошибки при выборе пиктограмм м. возникать, не очень запоминающиеся и
выразительные сокращения команд. Ошибки при работе пакета появляются в
области сообщений о соответствующей поясняющей пиктограммой. Можно
попытаться более подробно проверить правильность составления рисунка. Ядро WC
позволяет строить только карту потоков.
Analist/Designer Toolkit -позволяет строить диаграммы: потоков данных,
сущностей-связей ,переходов состояний, контекстную и карту структуры .В состав
этой системы входит также словарь-справочник проекта, который содержит одну
или несколько диаграмм.
Соmpose - позволяет объединять диаграммы с текстами, создаваемыми в этой
подсистеме и выдавать обобщенный файл на печать.
Пакет не поддерживает графику VGA, не работает с расширенной памятью, не
позволяет использовать "мышь", нельзя в прямую использовать лазерный принтер.
Auto - Mate Plus (LBMS) Поддерживает начальные этапы цикла жизни системы:
спецификацию
определение
требований,
анализ
логических
решений,
проектирование.
Для работы требует 12,5 Мб на ЖМД, при установке изменяет файл
AUTOEXEC.BAT и CONFIG.SYS .
Интерфейс реализован на основе иерархического дерева с возможностью
перепрыгивать вверх через дерево вложенности.
Осуществляется проверка правильности построения диаграмм в момент их
записи в БДП.
Позволяет создавать такие диаграммы :потоки данных, структуры данных,
диалог, базы данных.
Ограничения пакета : в диаграмме 250 символов содержать <=200 процессов, в
диаграмме потоков данных не более 9 уровней, есть ограничения на правила
формирования имен.
DesignAid (Nastec Corp.) инструментальное средство при проектировании.
Обеспечивает работу со вложенными файлами. Файлы логически связаны, а на
экране м. отображаться вложенность. Имеется возможность переходить из файла в
файл не достигая ни в одном "конца". Возврат вверх по файлам осуществляется
перенесением курсора из окна отображаемого файла.
В состав пакета входит текстовый редактор который м.б. активизирован при
работе с диаграммами. Имеется большая библиотека графических элементов
(пиктограмм). В последней версии 4.3 появилось средство Autodraw –позволяющее
в определенной степени автоматизировать процесс построения диарамм (работа как
в меню).
Существует специальная
утилита для анализа и моделирования данных в
режиме PB.
Exelerator (Index Technology) один из первых для IBM PC
Обладает стандартными для пакетов CASE технологии набором функций но
имеет интерфейс с другими пакетами.
Основа системы - словарь объектов проектирования ,можно хранить в словаре
несколько
проектов.
Доступ
к
различным
проектам
регламентируется
администратором системы.
Имеется средство XL/Quckstart позволяющее поддерживать стандарты и
осуществлять методологический контроль проектных решений.
Компоненты Document graph и Presentatijn Graph позволяют качественно
подготавливать и печатать отчеты в рекламу.
Система обеспечивает трассировку проекта.
Однако нет сетевых средств, отсутствует контроль вариантов проекта.
IEW/Analysis Workstation } Система IEW Information Engineering Workbench
IEW/Design Workstation //Knowledge Ware Inc.//
Группа пакетов, работающих на рабочих станциях IBM PC и обеспечивающих
анализ и проектирование при построении диаграмм проектировании базы данных и
процедур.
IEW удобно использовать для логического моделирования данных и
физического проектирования БД. Существуют генераторы кодов терминах БД SQL
и языка КОБОЛ /для процессов/.
IEW поддерживает не все виды диаграмм /нельзя строить диаграмму меню/, в
системе
нет
средств
подготовки
отчетов,
не
поддерживается
работа
многопользовательском сетевом режиме.
Работает в 4МБ ОП (эффективно, можно меньше, но менее эффективно).
POSE (Picture Oriented Software Engineering) // Computer systems Advisor//
Пакет состоит из:
в
1.DATA MODEL TOOLKIT # средств моделирования и проектирования базы
данных;
2.PROCESS MODTL TODKIT # -"-
-"- процессов;
-"-
# -"- построения матричных диаграмм и прототипов
3.
1.включает средства построения диаграммы модели данных, нормализатор
модели данных средства построения диаграмм и "помощник" по ведению БД.
2.включает средства построения диаграмм потоков данных и декомпозиции,
средства построения ее структурных карт и
карт
действий, средства для
построения отчетов.
3.как видно "распилено" по 1 и 2 и имеет генератор
отчетов, средства
вывода POSE не работает в многоканальном режиме;
не обслуживает VGA и выше интерфейс пакета пока не слишком удобен;
иногда возникают трудности при обмене диаграммами между 1 и 2.
PROKIT WORKBENCH // ME DONNELL DOUGLAS // - средство анализа и
проектирование с компонентами: анализаторов, словарь данных, моделирование
данных, проектирование данных, проектировщик, создание прототипов, генератор
отчетов. Эта система является одной из лучших!!
CASE систем. Имеет мощные средства создания прототипа, работы со
словарем и получения справок, проверки корректности проектирования.
Имеются средства связи для работы пакета на большой ЭВМ (PRO III)
НЕДОСТАТКИ:
-средства: поддержки сетевых протоколов и методов работы;
разработки физического проектирования
БД
и
создания
проектной
документации.
TEAMWORK //Codre Technologies// Средства хорошо разработанные для
больших машин Sun Appollo в среде ONIX и для работчих станций
DEC VAX. Существует версия для DOS PC teamwork/PCSA
Сильно отличается от существующих оконных систем.Это по сути
полноэкранный пакет со своей графикой. Система обеспечивает хорошие
инструментальные средства в виде модулей для анализа,
проектирования
администрирования.
Средства поддерживают все фазы цикла проектирования и основываются на
методологии Yourdan/De Macro (анализ) и Yourdan/Cjnstantine (проектирование и
разработка). Каждый этап проектирования и любая компонента этапа разделяется и
может быть реализована отдельным проектировщиком, а затем объединится в
единый проект.
VISIBLE ANALYST WORKBENCH // Visible System Corp.// Состоит из:
#Visible Analyst (построение диаграмм) и Visible Rules (проверка условий и
правил),
которые относятся к средствам моделирования процессов на основе
диаграмм потоков данных по
технологии Gane/Sarson или Yourdan/De Macro.
#Visible Dictionary (работы со словарем)- многопользовательский доступ и
управления работами со словарем проекта, осуществляет защиту по доступу
организует подготовку отчетов.
#Visible Prototyper (создание протопитов)- обеспечивает 4-е
уровня
создания прототипов (эфектов, последовательностей меню и т.п.)
VC DESIGNER //Visual Software// - пакет предазназначен рисования карт
потоков, подготовки отчетов и содержит как основу средство создания,
сопровождения диаграмм и текстов. Он поддерживает множество технологий
проектирования и структурный подход.
Позволяет осуществить проверку на
полноту и согласованность.
Существует модуль Vc Object Maker - позволяющий пользователю создавать
собственную технику построения диаграмм и модуль Vc SQL-организующий работу
со словарем.
Пакет поддерживает сл. типы представления данных:
Yourdan Data Flow Diagrams Entity Relationship Models; Warnier Orr и Ward
Mellor.
Зазмещение на диаграмме объекта сводится к указанию его имени и места на
диаграмме, после чего выдается окно, где в текстовойформе вводится необходимая
информация.
CASE – системы, функции, средства
1. Поддержка Единой БД проекта.
1.1. единый визуальный интерфейс
1.2. многопользовательский режим
1.3. На всех этапах ЖЦ системы
2. Автоматизация проектных процедур
2.1.Методы структуризации
2.2.Методы моделирования
2.3.Методы верификации
2.4.Кодирование
3. Документирование проекта
3.1.Создание документов
3.2.Информирование о ходе.