 |
Системный анализ в исследовании ИС. Этапы системного анализа.
|
|
|
|
Решение вопроса о необходимости представления ИС в виде системы, и применение для исследования системного анализа зависит от того какая неопределенность постановки задачи, имеет место на начальном этапе ее представления. Эта неопределенность зависит от ряда фактов:
1) от необходимой и достаточной детализации системы управления, ситуации принятия решений и точность решений;
2) от возможности получать достоверной и точной информации;
3) от возможности в ИС управления некоторой неопределенности, т.е. степени свободы для обеспечения развития системы ее самосовершенствования, самоорганизации.
Поэтому многие задания, возникшие при создании ИС, могут потребовать применения системного анализа, хотя в ряде случаев эти задания могут решаться традиционными математическими и инженерными методами.
Главное в методике системного анализа – это процесс постановки задачи, а после создания модели в ряде случаев методика системного анализа оказаться ненужной.
Системный анализ складывается из основных четырех этапов:
1) постановка задачи;
2) установление границы изучаемой системы и определение ее структуры;
3) составление математической модели исследуемой системы;
4) анализ полученной математической модели.
На первом этапе определяется объект исследования цели и задачи исследования, а также критерии для изучения и управления объектом. Неправильная постановка цели может свести на нет результаты последующего анализа.
На втором этапе устанавливаются границы изучаемой системы, определяется ее структура. Объекты и процессы, имеющие отношение к поставленной цели разбиваются на две части: на изучаемую систему и внешнюю среду, при этом может образовываться замкнутые и открытые системы.
|
|
|
На третьем этапе составляется математическая модель исследуемой системы. Вначале производят параметризацию системы, описывают выделенные элементы системы и их взаимодействие, в зависимости от особенностей и поставленных целей используют тот или иной математический аппарат для анализа системы. Аналитические методы используются для описания небольшой системы вследствие их громоздкости и невозможности составлять и решать системы уравнения.
На четвертом этапе происходит анализ полученной математической модели. Определяются ее экстремальные условия с целью оптимизации и последующего формулирования выводов. Оценки оптимизации проводятся по критериям: практически при анализе ИС выбрать один критерий трудно, так как задача оптимизации может выявить необходимость во многих критериях, которые часто оказываются взаимно противоречивыми. При решении многокритериальных задач оптимизации, решают задачу векторной оптимизации, и оптимальное решение находят с использованием схем решения компромисса.
2. Описание ИС с использованием методологии SADT. Разработка функциональной модели ИС IDEF 0.
Стандарт SADT содержит методологию строения, анализа и проектирования ИС. Анализ жизненного цикла ИС показывает, что этапы, связанные с разработкой и модификацией ИС определяют ее эффективность. В свою очередь эффективность разработки определяется применяемыми инструментальными средствами и, так называемым, проектным менеджментом. Указанный стандарт (SADT) разработан в 1975 году (Structural Analysis and Design Technique - методология структурного анализа и проектирования). Эта методология отражается в стандарте, который предусматривает следующие этапы:
1) Проектное обследование.
2) Документирование полученных знаний и создание модели первого уровня приближения.
3) Корректирование модели, модель второго уровня.
|
|
|
4) Разработка логического проекта IDEF.
5) Динамическая модель или действующий прототип.
6) Диаграммы, рекомендуемые к публикации.
7) Поэтапное сравнение проекта и технической реализации.
Предполагается, что проект ИС выполняется в электронном виде, поэтому часть исходных данных структурируется и впоследствии вводится в модель, а также исходные данные могут извлекаться из модели как отдельные составляющие. С точки зрения SADT модель может быть ориентирована либо на функции, либо на ее объекты (модель данных) в зависимости от приоритетов и задач, поставленных при проектировании ИС.
SADT подразделяется на:
1) IDEF 0 - методологию создания функциональной модели, представляющую собой структуру.
2) IDEF 1 x – методологию создания информационной модели.
3) IDEF / CPN – методологию создания динамической модели.
Методология разработки функциональной модели ИС IDEF 0
Данная методология предназначена для представления функционирования системы и анализа требований к системе [5]. Она широко применяется при описании и проектировании ИС. Методология предусматривает построение иерархической системы диаграмм. Сначала система описывается в целом, где указывается взаимосвязь с внешним окружением (А-0). Затем производится функциональная декомпозиция, система разбивается на подсистемы и каждая из них описывается отдельно (А0). Каждый блок диаграммы может быть декомпозирован на соответствующие блоки. Диаграмма 2-го уровня А1.1;А1.2. После каждого сеанса декомпозиции производится экспертиза диаграмм, что позволяет построить модель адекватную предметной области.
Основу методологии IDEF 0 составляет графический язык описания протекающих процессов в терминах IDEF 0, системы и ее компоненты представляются в виде блоков и дуг (стрелки), блоки используются для представления функций системы и сопровождаются текстами.
В IDEF 0 различают четыре типа дуг (рис. 1).
Рисунок 1 – Типы используемых дуг в модели IDEF 0
Дуги I отражают ту информацию, которая необходима для реализации функции (Input).
Между блоками с помощью дуг может образоваться пять типов связей (рис. 2).
1) Прямая связь
2) Прямая связь по управлению
3) Обратная связь по входу
|
|
|
4) Обратная связь по управлению.
5) Выход - механизм
|
|
|
