05 марта 2016г.
В настоящее время процесс проектирования информационных систем состоит из двух основных этапов:
1. Моделирование предметной области (ПрО);
2. Непосредственно проектирование информационной системы.
При этом модели и подходы, используемые на разных этапах разработки информационных систем, сильно различаются. Таким образом, возникает ряд проблем, основной из которых является не соответствие модели информационной системы моделям предметной области.
Данная проблема возникает в виду эмпирического проектирования модели ИС по моделям предметной области.
При проектировании информационных систем применяется два основных подхода: процессный (в некоторых источниках структурный) подход и объектно-ориентированный подход [1].
При этом ни один из данных подходов не позволяет провести этапы моделирования и проектирования от начала до конца.
Таким образом, возникает необходимость создания такого подхода, который позволит объединить процессный и объектно-ориентированный подходы.
Предлагаемый подход
В данной статье будут рассмотрен подход, позволяющий произвести интеграцию моделей процессного и объектного подходов. Данный подход позволит решить проблему не соответствия моделей информационной системы и предметной области.
Структура предлагаемого подхода представляет собой последовательность шагов (Рисунок 1):
1. Составление образа объекта;
2. Составление концептуальной модели;
3. Составление технологической модели;
4. Составление модели реализации.
Другими словами, на входе имеется образ (цель), в котором выделяем свойства. Относительно образа составляется концептуальную модель, представляющая собой набор характеристик и правил их взаимодействия. Далее на основе концептуальной модели составляется технологическая модель, при этом взаимосвязь моделей должна поддерживаться на уровне правил взаимодействия характеристик. После чего составляется модель реализации, которая в конечном счете должна быть идентична образу, но в терминах информационной системы.
Данная структура позволяет получить целостную модель, отвечающую всем требованиям выдвигаемым экспертом предметной области (конечным пользователем). Следовательно, предлагаемый подход позволяет решить проблему несоответствия моделей ПрО и моделей ИС.
Далее распишем данную структуру и процесс её получения более подробно.
Итак, в основе подхода лежит идея представление модели предметной области
и модели ИС в виде свойств (Рисунок 2). Такое представление позволит описывать модели
на одном уровне и в конечном
счете интегрировать их. Интеграция моделей в свою очередь
позволит формально описывать
переход от свойств предметной области к технологическим свойствам (свойствам информационных систем).
Для того, чтобы описать
свойства предметной области,
необходимо:
1.
Поставить цель, которую
необходимо достичь.
2.
Далее необходимо определить свойства цели.
3.
Произвести декомпозицию каждого свойства
на подсвойства.
4.
Представить свойства
в виде действия
5.
Выделить правила взаимосвязи действий.
Распишем данную последовательность более подробно. Эксперт предметной области
(пользователь) ставит цель по получению
определенного результата. Данную
цель можно представить в виде набора
свойств. Для более подробного представления над каждым
свойством производится операция декомпозиции. Полученный набор подсвойств необходимо представить в виде действия по получению
данного свойства. В свою очередь,
из полученных действий
необходимо выделить функции, непосредственно представляющие реализацию определенного свойства. В итоге имеем цепочку,
представляющую собой: цель – свойство – действие
– функция.
Основная идея заключается в том, что если пользователь формулирует теоретическое свойство и в системе не находится сопоставимого с ним технологического свойства, то необходимо
производить детализацию свойств как теоретических, так и практических, до тех пор пока на некотором уровне n не получится функционально сопоставить теоретическое свойство с практическим.
В связи с этим необходимо разработать модель, которая позволить
производить данные манипуляции со свойствами.
Однако возникает ряд проблем, одной из которых
является переход от свойств к функциям
реализующих данное свойство.
Связующим звеном в решении этой
проблемы
может
быть предложено использование абстракции «Действие» [4]. Данная абстракция позволит
описывать
получение необходимых свойств,
с
последующим выделение из них функций.
Основой любого действия
является цель, которая
анализируется и разбивается на элементы,
функции и инструменты действия [1, 3]. Разбивая цель на такие компоненты, мы получаем
действие по получению
данной цели. Аналогично анализируются элементы, функции и инструменты, при этом мы имеем действия по их получению, и т.д. Полученные в ходе анализа
элементы, функции,
инструменты действия более низкого уровня синтезируются, чтобы снова получить
цель, как показано на рисунке
6. Если цель не получена,
то необходимо
проверить содержание компонентов действия и изменить их.
Для информационных
систем предлагаются следующие типы характеристик: методика, элементы, функции и инструменты [3]. Также отмечается, что выполнение индивидом (субъектом) любого действия с использованием тех или иных типов характеристик порождает результат действия. Далее
в данном исследовании будут использоваться приведенные выше типы характеристик.
Необходимо отметить, что для проектирования конфигурируемых ИС нужно учитывать как сам процесс (процессный подход),
так и наполнение процесса конфигурирования содержанием (объектный подход) [5].
Произведя все вышеописанные действия
над свойствами мы получаем структуру, которая позволяет получить модель информационной системы из свойств предметной области.
Суммируя выше написанное в данной главе,
можно сделать вывод,
что актуальность и новизна данного подхода очевидна. В предлагаемом подходе используются элементы как процессного, так и объектного подходов, но в совершенно новой
трактовке. Этот факт позволяет
получать модели ИС соответствующие требованиям конечных пользователей, что решает проблемы
проектирования ИС обозначенные в начале статьи.
*Исследование выполнено при финансовой поддержке
РФФИ в рамках научного
проекта № 15-07-04102 «Разработка методов моделирования пользовательских данных в гибких
конфигурируемых информационных системах»
Список литературы
1.
Беликов А.Н. Обзор и Анализ методов
и средств проектирования конфигурируемых информационных систем, Известия
ЮФУ. Технические науки, г. Таганрог, 2014, с 137-141
2.
Беликов А.Н., Белоусова С.А., Борисова
Е.А. Реализация метода построения
абстракции математических операций на языках
программирования высокого уровня // Известия ЮФУ. Технические науки, г. Таганрог, 2'2015,
с 141-148
3.
Рогозов Ю.И. Системный
подход к созданию метода разработки информационных объектов на основе метамоделей // Информатизация и Связь. 2011. № 7. P. 57–62.
4.
Рогозов Ю.И. Понятие метасистемы как методологической основы создания системы. // Промышленные АСУ и контроллеры. 2013. №2. С.38-46
5.
Свиридов А.С. Конфигурирование
информационных систем с точки зрения систем управления // Известия ЮФУ. Технические науки,
г.Таганрог, 6'2014, с 148-172
