Презентация на тему Моделирование предметной области

определенной «стороны» системы:
функциональной;
структурной;
информационной.
Нотация – это набор графических объектов

с описанием их свойств и правил построения на основе данных графических объектов модели предметной области.
IDEF0 – методология функционального моделирования
DFD – методология структурного моделирования
IDEF1X – методология информационного моделирования

Design Teqnique) - графический язык описания функциональных систем –разработан

Дугласом Т. Россом в начале 70–ых годов.
IDEF0, как стандарт был разработан в 1981 году в рамках обширной программы автоматизации промышленных предприятий, которая носила обозначение
ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing)
и была предложена департаментом Военно-Воздушных Сил США.
IDEF = ICAM DEFinition

методологий моделирования, основанных на графическом представлении систем:
IDEF0 используется для

создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, связывающие эти функции.
IDEF1 применяется для построения информационной модели, отображающей структуру и содержание информационных потоков, необходимых для поддержки функций системы;
IDEF2 позволяет построить динамическую модель меняющихся во времени поведения функций, информации и ресурсов системы.

структур. IDEF1X относится к типу методологий “Сущность-взаимосвязь” (ER –

Entity-Relationship) и, как правило, используется для моделирования реляционных баз данных, имеющих отношение к рассматриваемой системе;
IDEF3 – методология документирования процессов, происходящих в системе, которая используется, например, при исследовании технологических процессов на предприятиях. С помощью IDEF3 описываются сценарий и последовательность операций для каждого процесса.;
IDEF4 – методология построения объектно-ориентированных систем. Средства IDEF4 позволяют наглядно отображать структуру объектов и заложенные принципы их взаимодействия, тем самым позволяя анализировать и оптимизировать сложные объектно-ориентированные системы;
IDEF5 – методология онтологического исследования сложных систем. С помощью методологии IDEF5 онтология системы может быть описана при помощи определенного словаря терминов и правил, на основании которых могут быть сформированы достоверные утверждения о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени. На основе этих утверждений формируются выводы о дальнейшем развитии системы и производится её оптимизация.

Модель – искусственный объект, представляющий собой отображение (образ) системы

и ее компонентов. М моделирует А, если М отвечает на вопросы относительно А. Здесь М – модель, А – моделируемый объект (оригинал).
Модель разрабатывают для понимания, анализа и принятия решений о реконструкции (реинжиниринге) или замене существующей, либо проектировании новой системы.
Система представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих частей, выполняющих некоторую полезную работу.
Частями (элементами) системы могут быть любые комбинации разнообразных сущностей, включающие людей, информацию, программ
ное обеспечение, оборудование, изделия, сырье или энергию (энергоно-
сители).
Модель описывает, что происходит в системе, как ею управляют, какие сущности она преобразует, какие средства использует для выполнения своих функций и что производит.

Блочное моделирование и его графическое представление.
Основной концептуальный принцип

методологии IDEF – представление любой изучаемой системы в виде набора взаимодействующих и взаимосвязанных блоков, отображающих процессы, операции, действия (определения – см. ниже), происходящие в изучаемой системе.
В IDEF0 все, что происходит в системе и ее элементах, принято называть функциями. Каждой функции ставится в соответствие блок. На IDEF0 –диаграмме, основном документе при анализе и проектировании систем, блок представляет собой прямоугольник. Интерфейсы, посредством которых блок взаимодействует с другими блоками или с внешней по отношению к моделируемой системе средой, представляются стрелками, входящими в блок или выходящими из него. Входящие стрелки показывают, какие условия должны быть одновременно выполнены, чтобы функция, описываемая блоком, осуществилась.

Лаконичность и точность. Документация, описывающая систему, должна быть точной

и лаконичной. Многословные характеристики, изложенные в форме традиционных текстов, неудовлетворительны. Графический язык позволяет лаконично, однозначно и точно показать все элементы (блоки) системы и все отношения и связи между ними, выявить ошибочные, лишние или дублирующие связи и т.д..

Передача информации. Средства IDEF0 облегчают передачу информации от одного

участника разработки модели (отдельного разработчика или рабочей группы) к другому. К числу таких средств относятся:
диаграммы, основанные на простой графике блоков и стрелок, легко читаемые и понимаемые; метки на естественном языке для описания блоков и стрелок, а также глоссарий и сопроводительный текст для уточнения смысла элементов диаграммы;
последовательная декомпозиция диаграмм, строящаяся по иерархическому принципу, при котором на верхнем уровне отображаются основные функции, а затем происходит их детализация и уточнение;
древовидные схемы иерархии диаграмм и блоков, обеспечивающие обозримость модели в целом и входящих в нее деталей.

Строгость и формализм. Разработка моделей IDEF0 требует соблюдения ряда

строгих формальных правил, обеспечивающих преимущества методологии в отношении однозначности, точности и целостности сложных многоуровневых моделей.
Все стадии и этапы разработки и корректировки модели должны строго, формально документироваться с тем, чтобы при ее эксплуатации не возникало вопросов , связанных с неполнотой или некорректностью документации.

Итеративное моделирование. Разработка модели в IDEF0 представляет собой пошаговую,

итеративную процедуру. На каждом шаге итерации разработчик предлагает вариант модели, который подвергают обсуждению, рецензированию и последующему редактированию, после чего цикл повторяется.
Такая организация работы способствует оптимальному использованию знаний системного аналитика, владеющего методологией и техникой IDEF0, и знаний специалистов – экспертов в предметной области, к которой относится объект моделирования.

Отделение «организации» от «функций». При разработке моделей следует избегать

изначальной «привязки» функций исследуемой системы к существующей организационной структуре моделируемого объекта (предприятия, фирмы).
Это помогает избежать субъективной точки зрения, навязанной организацией и ее руководством. Организационная структура должна явиться результатом использования (применения) модели.
Сравнение результата с существующей структурой позволяет,
во-первых, оценить адекватность модели;
во-вторых – предложить решения, направленные на совершенствование этой структуры.

каждого блока помещается его имя и номер.
Каждая из четырех

сторон функционального блока имеет своё определенное значение (роль), при этом:
Верхняя сторона имеет значение “Управление” (Control);
Левая сторона имеет значение “Вход” (Input);
Правая сторона имеет значение “Выход” (Output);
Нижняя сторона имеет значение “Механизм” (Mechanism).

не представляют поток или последовательность событий, как в традиционных

блок-схемах потоков или процессов.
Они лишь отображают различного типа объекты необходимые для осуществления функции или являющиеся её продуктом:
материальные
информационные (данные)
энергетические
финансовые
В соответствии с четырьмя сторонами функционального блока стрелки бывают четырех типов:
Входа
Выхода
Управления
Механизма

диаграмме:
1. Ломаные стрелки изменяют направление только под углом 90

град.
2. Стрелки должны быть нарисованы сплошными линиями различной толщины.
3. Стрелки могут состоять только из вертикальных или горизонтальных отрезков; отрезки, направленные по диагонали , не допускаются.
4. Концы стрелок должны касаться внешней границы функционального блока, но не должны пересекать ее.
5.Стрелки должны присоединяться к блоку на его сторонах. Присоединение в углах не допускается.
Наименование (Arrow Label) должно быть оборотом существительного
Наименование должно быть уникальным

документов:
графических диаграмм(IDEF0 диаграммы и FEO диаграммы);
текста;
глоссария.
Контекстная диаграмма верхнего

уровня
Каждая модель должна иметь контекстную диаграмму верхнего уровня, на которой объект моделирования представлен единственным блоком с граничными стрелками.
Эта диаграмма называется A-0 (А минус нуль).
Стрелки на этой диаграмме отображают связи объекта моделирования с окружающей средой.
Поскольку единственный блок представляет весь объект, его имя – общее для всего проекта.
Это же справедливо и для всех стрелок диаграммы, поскольку они представляют полный комплект внешних интерфейсов объекта.
Диаграмма A-0 устанавливает область моделирования и ее границу.

ДЕКОМПОЗИЦИИ
Принцип декомпозиции применяется при разбиении сложного процесса на составляющие

его функции. При этом уровень детализации процесса определяется непосредственно разработчиком модели.
Декомпозиция позволяет постепенно и структурированно представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что делает ее менее перегруженной и легко усваиваемой.

ДЕКОМПОЗИЦИИ
Принцип декомпозиции применяется при разбиении сложного процесса на составляющие

его функции. При этом уровень детализации процесса определяется непосредственно разработчиком модели.
Декомпозиция позволяет постепенно и структурированно представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что делает ее менее перегруженной и легко усваиваемой.

взаимное расположение блоков на диаграмме.
Предполагается, что блоки, расположенные

на диаграмме выше и левее, «доминируют» над блоками, расположенными ниже и правее.
«Доминирование» понимается как влияние, которое один блок оказывает на другие блоки диаграммы.

вход;
выход – механизм;
обратная связь по управлению;
обратная связь по входу;
обратная

связь по механизму.

выход одного блока
служит управляющим воздействием на блок с меньшим

доминированием.

при соединении выхода одного блока с входом другого блока

с меньшим доминированием

ситуацию, при которой выход одной функции становиться средством достижения

цели для другой.

тогда, когда выход некоторого блока создает управляющее воздействие на

блок с большим доминированием.

имеет место тогда, когда выход блока становиться входом другого

блока с большим доминированием.

имеет место тогда, когда выход блока становиться механизмом для

другого блока с большим доминированием.

соответствие структурированный текст, представляющий собой краткий комментарий к содержанию

диаграммы. Текст используется для объяснений и уточнений характеристик, потоков , внутриблочных соединений и т.д. Текст не должен использоваться для описания и без того понятных блоков и стрелок на диаграммах.
Глоссарий
Предназначен для определения аббревиатур (акронимов), ключевых слов и фраз, используемых в качестве имен и меток на диаграммах. Глоссарий определяет понятия и термины, которые должны быть одинаково понимаемы всеми участниками разработки и пользователями модели, чтобы правильно интерпретировать ее содержание.
Диаграммы - иллюстрации (FEO).
Эти диаграммы используются в качестве дополнений, поясняющих специфику содержания основных диаграмм в тех случаях, когда это необходимо. Диаграмма FEO не должна подчиняться синтаксическим правилам IDEF0.

себе сложную и концентрированную информацию, и для того, чтобы

ограничить их перегруженность и сделать удобочитаемыми, в соответствующем стандарте приняты соответствующие ограничения сложности:
Ограничение количества функциональных блоков на диаграмме тремя-шестью. Верхний предел (шесть) заставляет разработчика использовать иерархии при описании сложных предметов, а нижний предел (три) гарантирует, что на соответствующей диаграмме достаточно деталей, чтобы оправдать ее создание;
Ограничение количества подходящих к одному функциональному блоку (выходящих из одного функционального блока) интерфейсных дуг четырьмя.
Разумеется, строго следовать этим ограничениям вовсе необязательно, однако, как показывает опыт, они являются весьма практичными в реальной работе.

процедур, позволяющих разрабатывать и согласовывать модель большой группой людей,

принадлежащих к разным областям деятельности моделируемой системы. Обычно процесс разработки является итеративным и состоит из следующих условных этапов:
Создание модели группой специалистов, относящихся к различным сферам деятельности предприятия. Эта группа в терминах IDEF0 называется авторами (Authors). Построение первоначальной модели является динамическим процессом, в течение которого авторы опрашивают компетентных лиц о структуре различных процессов. На основе имеющихся положений, документов и результатов опросов создается черновик (Model Draft) модели.

согласований и комментариев. На этой стадии происходит обсуждение черновика

модели с широким спектром компетентных лиц (в терминах IDEF0- читателей) на предприятии. При этом каждая из диаграмм черновой модели письменно критикуется и комментируется, а затем передается автору. Автор, в свою очередь, также письменно соглашается с критикой или отвергает её с изложением логики принятия решения и вновь возвращает откорректированный черновик для дальнейшего рассмотрения. Этот цикл продолжается до тех пор, пока авторы и читатели не придут к единому мнению.

согласованной модели происходит руководителем рабочей группы в том случае,

если у авторов модели и читателей отсутствуют разногласия по поводу ее адекватности. Окончательная модель представляет собой согласованное представление о предприятии (системе) с заданной точки зрения и для заданной цели.

Наглядность графического языка IDEF0 делает модель вполне читаемой и для лиц, которые не принимали участия в проекте ее создания, а также эффективной для проведения показов и презентаций. В дальнейшем, на базе построенной модели могут быть организованы новые проекты, нацеленные на производство изменений на предприятии (в системе).