Базовые принципы моделирования

Задачи и базовые принципы моделирования программных систем

Содержание

При анализе и проектировании программных систем

Лекция 3.1. Визуальное моделирование

1. Задачи и базовые принципы моделирования программных систем.. 1

2. Визуализация при моделировании сложных систем.. 2

3. Краткая история развития средств визуального моделирования систем.. 3

3.1. Теория множеств. 3

3.2. Теория графов. 3

3.3. Семантические сети. 4

3.4. Диаграммы структурного анализа систем.. 4

3.4.1. SADT - Диаграммы функционального моделирования. 5

3.4.2. ERD - Диаграммы " Сущность – Связь ". 7

3.4.3. DFD - Диаграммы потоков данных. 9

4. Заключение. 11

5. Контрольные вопросы и задания. 11

Вспомним основную проблему создания программных систем: результаты разработки не удовлетворяют требованиям заказчика. Очевидно, на каких-то стадиях проекта разработчиками системы были приняты некорректные проектные решения, что негативно сказалось на полученных конечных результатах. Для устранения проблем приходится возвращаться к пройденным стадиям разработки и частично (а иногда и полностью) перепроектировать систему. Как следствие, программные проекты не укладываются в установленные сроки и выделенный бюджет.

Как решать эту проблему или хотя бы свести к минимуму негативный эффект от некорректных проектных решений? Один из подходов заключается в использовании моделирования проектируемого объекта на всех стадиях проекта.

Под моделью обычно понимают упрощенное представление какого-либо объекта или явления реального мира. Модели строят для того, чтобы исследовать и лучше понять проектируемую систему.

Моделирование позволяет решать проектировщикам следующие основные задачи:

• Определение структуры системы, как множества взаимосвязанных компонентов.
• Определение поведения системы в различных ситуациях.
• Визуализация системы в некоторых её состояниях.
• Получение шаблона для разработки системы.
• Документирование принимаемых проектных решений.

Конструктивное использование CASE-средств основывается на понимании общих принципов моделирования сложных систем и особенностей процесса анализа и проектирования.

Принцип абстрагирования является одним из основных принципов построения моделей сложных систем. Этот принцип предписывает включать в модель только те аспекты проектируемой системы, которые имеют непосредственное отношение к выполнению системой своих функций или своего целевого предназначения. При этом все второстепенные детали опускаются, чтобы чрезмерно не усложнять процесс анализа и исследования полученной модели.

Принцип многомодельности представляет собой следующее утверждение: " никакая единственная модель не может с достаточной степенью адекватности описывать различные аспекты сложной системы ". Это означает, что модель сложной системы допускает некоторое число взаимосвязанных представлений (views), отражающих отдельные аспекты поведения или структуры системы. При этом наиболее общими представлениями сложной системы принято считать статическое и динамическое представления, которые в свою очередь могут подразделяться на другие более частные представления.

Нет идеальных моделей: наилучшее решение - использовать при разработке сложной системы несколько почти независимых моделей.

Принцип иерархического построения моделей сложных систем предписывает рассматривать процесс построения модели на разных уровнях абстрагирования (детализации) в рамках фиксированных представлений. При этом исходная модель сложной системы (мета-представление системы) рассматривает систему на самом высоком уровне абстракции. Такая модель строится на начальном этапе проектирования и может не содержать многих деталей и аспектов моделируемой системы.