Презентация на тему Проектирование систем. Основные этапы и методы

(ИС) приводит к необходимости постоянного пересмотра методов и средств

проектирования ИС, основанных на CASE-технологиях. В настоящее время в рамках проектирования сложных высоконагруженных систем используется спиральная модель разработки жизненного цикла программного обеспечения, поскольку классическая каскадная модель не удовлетворяет современным требованиям к проектированию ИС. В спиральной модели сочетаются преимущества как нисходящей, так и восходящей концепции разработки системы, при этом прототипы могут быть получены на каждой стадии проектирования.

Методы проектирования ИС разнообразны, при этом среди специалистов наблюдается определённое непонимание целесообразности и границ использования каждого из методов. В частности, речь идёт об областях применения структурно-функционального и объектно-ориентированного моделирования.

привязано к процессу (технологическому, бизнес-процессу), особенно на этапе разработки

концептуальной модели. 
Соотношение между различными этапами разработки и методами проектирования ИС представлено на рис. 1.

проектирование,
эскизное (рабочее или техно-рабочее) проектирование,
изготовление, испытания и доводка опытного

образца системы (рис. 1.1).

концептуальной модели. До появления формализованных методов проектирования процесс разработки

часто основывался на произвольных предположениях. Системный аналитик должен был изучить проблемы клиента, сформулировать задачу в понятной для специалиста (но не всегда для клиента) форме и передать полученные данные программистам. Нередко аналитик неправильно понимал клиента, а модель, составленная аналитиком, оказывалась неочевидной для программистов, вследствие чего создавалась программа, не решающая задачу клиента.

С появлением большого числа методов концептуального моделирования появилась проблема выбора и обоснованного использования того или иного средства. Из рис. 1 видно, что на первом этапе разработки могут использоваться два основных класса методов проектирования ИС: структурно-функциональное и объектно-ориентированное моделирование. Рассмотрим применение данных методов проектирования в разработке ИС для высокотехнологичного электронного компонента «многокристальный модуль» (МКМ), представляющего собой несколько полупроводниковых кристаллов в одном корпусе.

декомпозиции, т. е. разбиении системы на функциональные подсистемы. Структурный

подход применим при проектировании ИС, где требуется получить представление о технологическом процессе (ТП) производства изделия.
Декомпозиция системы до атомарного уровня (элементарной операции) может нарушить принцип абстрагирования, т. е. выделения существенных и отвлечения от несущественных аспектов системы. Для получения необходимой информации о ТП производства рассматриваемого объекта создадим структурно-функциональную модель «как есть» в нотации графического моделирования IDEF0. На верхнем уровне система представляет собой контекстную диаграмму (рис. 2).

будущей микросхемы, на выходе получают готовое изделие или брак.

В качестве документа управления выступает маршрутная карта ТП изготовления МКМ, в качестве механизмов — оборудование и оснастка, а также персонал участка сборки.

показан на рис. 3.

класса действий (изготовление кристаллов ИМС из пластины, установка кристаллов

в корпус, герметизация микросхемы, выходной контроль), проводить последующую декомпозицию в форматах IDEF0 или IDEF3 нецелесообразно и следует переходить к объектно-ориентированному моделированию. Дальнейшую структурно-функциональную декомпозицию можно изобразить в виде дерева узлов (рис. 4), дающего представление об атрибутах выделенных классов действий.

поэтапно. В общем случае основные этапы проектирования, заключаются в

проведении некоторой последовательности исследований ( рис. 4.1).

некоторыми атрибутами и способным выполнять определённые операции. При этом

повышается унификация разработки и ее пригодность для повторного использования. ИС строится на основе стабильных промежуточных описаний, что упрощает внесение изменений.

использования (рис. 5). В числе прецедентов отразим будущие классы,

выявленные в ходе функционального моделирования. В проектируемую ИС входит экспертная система (ЭС), способная заменить технолога-эксперта во время синтеза технологического процесса.

диаграммы классов (рис. 6).













Диаграмма классов отражает структуру базы данных,

необходимую для создания физической модели и развёртывания ИС управления ТП изготовления МКМ.

включающих небольшое число разнородных компонентов. В 1976 году Чен

(Chen) предложил для проектирования ИС (баз данных) использовать ER-модели (Entity Relationship model – модель «сущность-связь»), представляющие концептуальные модели данных. Они получили широкое распространение в современных CASE-системах, поддерживающих автоматизированное проектирование ИС и обычно используются на этапе информационно-логического моделирования.
ER-модель наглядно изображает структурные блоки информации и логические взаимосвязи между ними. Основными понятиями являются сущность, связь и атрибут (см. Таблицу).

соответствующей линией. Например, связь «Руководство» имеет тип «один ко

многим»: один сотрудник может руководить многими проектами; связь «Участие» имеет тип «многие ко многим»: один сотрудник может участвовать во многих проектах, и в проекте могут участвовать много сотрудников. На рисунке приведен пример ER-диаграммы.