Информация о курсе

ОБЪЁМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
Общая трудоёмкость дисциплины
Аудиторные занятия
в том числе:-Лекции
-Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа
в том числе:-Курсовой проект (КП)
Вид итогового контроля	Зачет Экзамен

Рекомендуемая литература к первой части курса

1. Автоматизированные системы Стадии созданию ГОСТ34.601-90. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. ИПК издательство стандартов, 1997.

2. Вендров А.М Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем. М, Финансы и статистика, 2002 г

3. Вендров А.М САSE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем.М., Финансы и статистика, 1998 г.

4. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. – М.: Наука, 1991.

5. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания. – 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука: Гл.ред. физ.-мат. лит., 1987. – 336 с.

6. Грекул В.И., Денищенко Г.Н., Коровкина Н.М. Проектирование информационных систем. Интернет-университет информационных технологий www.intuit.ru,

7. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания. – 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука: Гл.ред. физ.-мат. лит., 1987. – 336 с.

8. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. /Пер. с англ. И.И. Грушко; ред. В.И. Нейман. – М.: Машиностроение, 1979. – 432 с., ил.

9. Петров В.Н. Информационные системы.- С-Пб., «Питер», 2003 г.

10. Фомин Г.Ф. Системы и модели массового обслуживания в коммерческой деятельности: Учеб. пособие. – М.: Финансы и статистика, 2000.

1. Предмет и задачи курса

Одной из определяющих тенденций развития в ХХI веке, очевидно, будет процесс глобальной информатизации общества. Во многом этому способствует повсеместное внедрение ИНТЕРНЕТ-технологий. Основным инструментом этого процесса являются информационные системы (ИС) различного назначения. Вопросы проектирования ИС и будут являться предметом настоящего курса.

ИС отличаются своим назначением, решаемыми задачами, однако для всех ИС свойственны и некоторые общие закономерности их проектирования и создания.

Итак, определим сначала, что мы будем называть информационной системой. Под информационной системой мы будем понимать объединение самоорганизующихся и совместно действующих как единое целое элементов, предназначенных для приема, обработки, хранения, отображения и передачи информации.

Информационные системы представляют собой электронные системы обработки данных, которые имеют свое программное и аппаратное обеспечение. В качестве среды передачи данных часто используются каналы передачи данных разной физической природы. Поэтому, чтобы заниматься проектированием ИС необходимо изучить общие закономерности создания ИС. К такого рода закономерностям можно отнести: информационные, функциональные, аппаратурные, интеграционные, кадровые и прочие проблемы. Рассмотрению и изучению комплекса этих закономерностей и многих других, связанных с ними вопросов, и посвящен настоящий курс.

Целью изучения дисциплины - является получение студентами знаний основ теории системного анализа, проектирования и сопровождения систем (ИС) различного масштаба и сложности для различных предметных областей.

Основными задачами изучения дисциплины являются:

▪ изучение основ организации процессов, протекающих в ИС;

▪ изучение и освоение методов построения математических моделей информационных процессов и использования их для решения задач анализа и синтеза ИС при их проектировании;

▪ получение знаний об основных этапах, методах структурного анализа и проектирования ИС;

▪ изучение методов выбора инструментальных средств проектирования ИС;

▪ получение практических навыков работы с CASE-средствами.

2. Тенденция к интеграции ИС

Сложность современных ИС и, как правило, их глубокая специализация привели к тому, что они не могут быть созданы только одним разработчиком. Необходимо активное участие будущих пользователей, приобретение технических средств, системных и прикладных программ третьих фирм.

Современный уровень развития ИТ позволяет автоматизировать любой вид деятельности человека, связанный с обработкой информации. Развитие средств телекоммуникаций (Интернет) представляет возможность объединения всех участников сколь угодно сложного проекта.

Но все это не привело к желаемому результату. Нередко, наоборот, информатизация способствовала увеличению численности персонала из-за недоверия к результатам работы ВТ. Результаты ее работы перепроверяются и фактически вся работа проводится дважды. (Пример с некритическим подходом к результатам работы при расчетах на Маткаде)

Причиной сложившейся ситуации является то, что современные средства автоматизации формируют свои собственные информационные модели предметных областей и функциональные модели реализуемых ими процессов. К сожалению, эти информационные модели в большинстве случаев оказываются несовместимыми, что объясняется отсутствием согласованных подходов к проектированию и разработке ИС.

Функциональная модель - это совокупность математических и логических операций преобразования данных в искусственной системе, отражающих реальные процессы обработки информации в предметной области.

Информационная модель – это совокупность логически и физически упорядоченных данных в искусственных системах, отражающая реальные характеристики объекта предметной области.

Отчасти эти проблемы решаются объединением ИС в интегрированные системы за счет физического объединения баз данных. Но при этом полностью игнорируется необходимость согласования их логической структуры, что приводит к

- фрагментации информации;

- многократному дублированию данных;

- несовместимости разных представлений об одном и том же изделии.

Эти проблемы могут быть решены путем:

- согласования информационных представлений об используемых изделиях (технических средствах, программных продуктах);

- организации активного обмена согласованной информацией;

- исчерпывающего анализа всех факторов, влияющих на конкурентоспособность изделия;

Рассмотренные проблемы решаются сегодня в рамках концепции CALS (Continuous Acquisition and Life-Cicle Support), что в переводе означает «Поддержка жизненного цикла изделий».

Лекция 2

Тема 1. Стратегия CALS и основные принципы организации ИС. Аппаратурное и программное обеспечение

Высокие цели, хотя бы

и невыполнимые, дороже

нам низких целей, хотя бы

достигнутых.

В. Гете

Исторически возникновение CALS связано с масштабными проектами ВПК США 90-х годов прошлого века. Позже произошла демилитаризация и гражданские фирмы США, а позже и других стран получили возможность ее использовать.

Первоначально реализация CALS предусматривала два уровня:

- уровень интеграции процессов (различных видов деятельности) – аспект «методов» (организация и интеграция в рамках согласованного процесса проектирования, разработки, производства, эксплуатации, сервисного обслуживания и типизации проектных решений);

-уровень интеграции данных – аспект информационных технологий (сбор, хранение, обработка и передача данных между партнерами, работающими в рамках военных или гражданских проектов.

Со временем менялась относительная важность этих аспектов. По определению, принятому в Пентагоне:
«CALS – это стратегия промышленности и правительства, направленная на эффективное создание, обмен, управление и использование электронных данных, поддерживающих жизненный цикл изделий с помощью международных стандартов, реорганизацию предпринимательской деятельности и передовых технологий». Другими словами CALS – это прежде всего информационная стратегия, предусматривающая:

- пересмотр путей ведения коммерческой деятельности;

- применение типовой совокупности инструментов и международных стандартов;

- стандартизацию деятельности предприятий и фирм с помощью стандартного набора организационных документов;

- создание документации;

- электронный обмен данными для организации поставок «точно во-время»;

- более эффективное использование информации;

- новые формы сотрудничества между предприятиями.

По американским данным при реализации стратегии CALS получены следующие результаты:

В процессе проектирования и инженерных расчетах:

- сокращение времени проекта на 50%;

- сокращение затрат на анализ выполнимости проекта на 15-40%.

В процессе организации поставок:

- сокращение количества ошибок при передаче данных на 98%;

- сокращение времени поиска и извлечения данных на 40%;

- сокращение времени планирования проекта на 70%;

- сокращение стоимости информации на 15-60%;

- повышение значимых показателей качества на 80 %.

В процессе эксплуатации:

- сокращение времени на изменение технической документации на 39%;

- сокращение стоимости технической документации на 30-50 %.

Основные принципы CALS заключаются в следующем:

- данные об изделии хранятся без дублирования и к ним разрешен параллельный доступ;

- информация используется в течение всего жизненного цикла изделия;

- информация обрабатывается совместно несколькими пользователями;

- поддерживается дружественный интерфейс и доступ к информации, хранящейся в интегрированной базе данных;

- осуществляется управление доступом, конфигурацией системы и потоком работ.

3.1 Технологии и стандарты

Знание некоторых принципов

легко возмещает незнание некоторых фактов.

К. Гельвеций

Выбор технологий и стандартов взаимодействия и управления элементами ИС связан в основном с ее функциональными характеристиками, степенью пространственной распределенности и открытости. Эффективная организация обработки информации в системе достигается интеграцией элементов системы, их взаимодействием в соответствии с новейшими технологиями (например, Intranet Java) и включением современных систем управления данными, например, SQL-серверов, мониторов транзакций. В ИС предусмотрены средства связи в виде служб электронной почты, телеконференций и т.д. Растущий спрос к данным мультимедиа предопределяет высокие требования к производительности каналов, а значит и применения перспективных стандартов сжатия аудио-видеоинформации.

ИС проектируются и разрабатываются в соответствии с рекомендациями ISO в части построения модели взаимодействия открытых систем (OSI). Эти рекомендации приняты большинством разработчиков и изготовителей программных продуктов и технических средств.

Технологии и стандарты взаимодействия и управления известные и применяемые в сложных ИС, представлены следующими условными группами:

- архитектура ИВС;

- стандарты межобъектного взаимодействия;

- языковые средства информационной обработки;

- технологии организации вычислений;

- коммуникационные стандарты и технологии;

- стандарты управления;

- технологии поддержки управления проектами;

- технологии администрирования.

3.2 Автоматизация проектирования

Теория и методы проектирования ИС разрабатывались в середине 60-х годов и к настоящему времени доведены до отраслевых и даже государственных стандартов. Их появление избавило проектировщиков от необходимости изобретения «велосипеда» и сформировало определенный «стиль» проектирования и организации работ над большими проектами.

Для сокращения финансовых потерь от устранения ошибок и ускорения процесса проектирования и ввода в эксплуатацию ИС многие разработчики рекомендуют CASE- средства (Computer Aided System/Software Engeneering).

CASE- средства объединяют инструменты логического проектирования и программирования. Какова роль этих средств и их эффективность? На этот вопрос мы попытаемся ответить в нашем курсе.

3.3 Интеграция и системная инженерия

В большинстве ИС технические и программные средства выбираются не по принципу единообразия, а имеют целью обеспечение заданных пользователем функциональных требований.

Поэтому такие системы, как правило, строятся на различных технических и программных платформах. Соединить все это в единую систему – задача системных интеграторов.

В проектировании ИС участвуют специалисты, которые условно могут быть разделены на три группы:

- системные аналитики (руководители, менеджеры);

- системные программисты;

- прикладные программисты.

3.4 Организация проектирования ИС

К основным Государственным стандартам, наиболее часто применяемым при проектировании ИС в настоящее время относятся:

- комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы и информационные технологии (ГОСТ серии 34);

- единая система стандартов для автоматизированных систем управления (ГОСТ серии 24);

- единая система программной документации (ЕСПД) (ГОСТ серии 19);

- единая система конструкторской документации (ЕСКД) (ГОСТ серии 2);

- серия стандартов по разработке и постановке на производство военной техники (ГОСТ серии 15В).

Несмотря на достаточно большое количество различных стандартов, назрела необходимость переработки стандартов с целью их интеграции с западными стандартами.

В качестве средств методической и программно-технической поддержки процесса проектирования можно выделить:

- для проектирования вычислительной среды – методы экспертных оценок и математико-компьютерное моделирование, а также соответствующие программно-технические средства (ПТС) на основе экспертных систем и ПТС для создания моделей вычислительной среды, в том числе ПТС имитационного моделирования;

- для проектирования программной и информационной среды – компьютерное моделирование и CASE-технологии, а также соответствующие ПТС для проведения моделирования и программные CASE-продукты;

- для проектирования инженерных коммуникаций и систем жизнеобеспечения – методы математико-компьютерного моделирования в совокупности с экспертными методами на основе специализированных и универсальных CAD;

- для технико-экономического обоснования проектных решений – методы экспертных оценок и математико-экономического моделирования;

- для разработки технической поддержки эксплуатации системы – методы ситуационного моделирования и управления на основе CAM-технологий (системы автоматического управления);

- для управления ходом проекта – методы сетевого планирования и управления;

- для получения проектно-конструкторской документации – программные продукты различных CAD/CAM систем, как и ряд CASE-продуктов, содержащих самостоятельные встроенные средства получения проектной документации в электронном виде.

Некоторые средства AutoCAD фирмы AUTODESK, например, имеют специальные средства выпуска документов в соответствии с ЕСКД.