Автор Анна Евкова
Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Применение объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы (Понятие и классификация)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Основным направление развития мира в ближайшие десятилетия является формирование развитой инфраструктуры информационного государства. Информация сегодня представляет собой важнейший ресурс развития общества, что обуславливает ряд проблем, связанных с ее организацией и управлением в рамках всех областей знаний, а также во всех сферах человеческой деятельности. Рост роли информации и имеющихся знаний в жизни всего общества проявляются в качественных и в количественных аспектах. Так, например, информированность является важным звеном в развитии человеческого сознания, способствуя его профессиональной ориентации. На сегодняшний день критерии профессиональных требований практически в любой сфере общественного производства, в том числе и в органах государственного управления наряду с профессиональной компетентностью включают умение работать с большими информационными объемами, применяя возможности информационных технологий. Уровень владения технологиями сегодня является показателем профессиональной пригодности специалиста [12].

В современных условиях широкое развитие получил рынок автоматизированных информационных систем (АИС). Сегодня существуют системы, предназначенные для решения задач как предприятия в целом (управление запасами, финансовыми ресурсами, процессами планирования, снабжения, производства и сбыта, ремонта оборудования и технического обслуживания, управления персоналом и т. п.), так и уровня отдельных производственных и непроизводственных подразделений, цехов и участков [8].

АИС являются центральным элементом большинства успешных компаний по всему миру. Данное направление уже прошло несколько этапов в своем развитии, представляя сегодня целые программные и вычислительные комплексы, способствующие решению большинства вопросов, возникающих в процессе трудовой деятельности компании.

Данная тема является актуальной по причине того, что в настоящее время практически не осталось предприятий и организаций, где бы не было автоматизации. С развитием информатики и вычислительной техники люди смогли переложить рутинную однообразную работу на компьютеры, освобождая тем самым время для более сложных действий, требующих человеческого участия.

Объект исследования – автоматизированные информационные системы.

Предмет исследования – объектно-ориентированный подход к созданию АИС, а также язык унифицированного моделирования UML.

Цель работы – раскрыть понятие АИС, рассмотреть существующие подходы создания, уделив отдельное внимание объектно-ориентированному подходу.

Для достижения поставленной цели предстоит решить следующие задачи:

  • проанализировать литературу по данной теме;
  • описать основные понятия и термины исследования;
  • выделить наиболее популярные подходы создания АИС;
  • описать объектно-ориентированный подход;
  • рассмотреть язык UML, выделив его ключевые моменты.

Рассматриваемая тема не является новинкой с научной стороны – наиболее полно данный вопрос рассматривался в следующих литературных источниках, которые стали опорными при написании работы: Г.Г. Куликов – «Автоматизированные системы в экономике» и Э.М. Мончарж – «Разработка промышленных информационных систем с использованием моделей».

1. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

1.1. Понятие и классификация

Информационные системы служат для эффективной организации деятельности различных направлений производства. Любая информационная технология направлена на целесообразное использование ресурсов и реализуется в рамках конкретной системы. Для определения классификации и структуры информационных систем важно знать следующие термины:

  • система – совокупность относительно самостоятельных элементов взаимосвязанных и взаимодействующих, объединенных выполнением некоторой общей функции, не сводимой к функциям ее отдельных компонентов;
  • информационная система – совокупность информации, хранящейся в базах данных, отвечающих за ее обработку, информационных технологий и технических средств;
  • системный подход – частный метод познания, один из способов обобщения фактов, позволяющий сосредоточить внимание на выявлении интегративных качеств, которые возникают в результате объединения некоторых элементов в единое целое.

Основные компоненты ИС приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Компоненты информационной системы

Продуктом любой ИС является информация. В качестве информационных ресурсов выступает не только информационные потоки данных, но и их свойства:

  • неисчерпаемость;
  • массовость;
  • универсальность;
  • качество;
  • избыточность;
  • ценность.

Все ИС делятся на две категории:

  • материальные – представляют собой совокупность материальных объектов, в состав которых входят эргатические («человек-машина»), технические и смешанные системы;
  • абстрактные – являются продуктом человеческого мышления, представляются в виде знаний, гипотез, теорий.

Важно отметить, что системы могут относиться к классу материальных даже в том случае, когда продукт труда этих систем нематериален. Например, сюда относят системы обработки данных, представляющие собой комплекс взаимосвязанных средств и методов преобразования данных, важных для конечного пользователя [3].

1.2. Принципы создания

Принципы создания ИС были сформулированы В.М. Глушковым. К ним относятся:

  • принцип системности – важнейший принцип в процессе создания, функционирования и развития системы. Он формирует подход к исследуемому объекту (предприятию) как к единому целому, позволяя на этой основе выявить многообразие связей различных типов между его структурными элементами, для обеспечения целостности системы, а также формирования направления хозяйственно-производственной деятельности организации. Практическое значение данного принципа заключается в том, что он позволяет в доступной для анализа форме не только выявить интересующее создателей системы все существенное в деятельности организаций, но и использовать компьютерное моделирование для исследования поведения проектируемой системы в конкретных, заданных экспериментаторами условиях;
  • принцип развития основан на идее того, что всякая ИС создается с учетом ее дальнейшего обновления и пополнения списка функций. Предполагается развитие производственных и управленческих процессов, усложнений и перестройки организационных структур отдельных экономических объектов, что может привести к необходимости масштабирования информационных систем и расширению информационного фонда. Информационный принцип направлен на всестороннее изучение информационных процессов, сопровождающих управленческие процессы в рамках организации. На основе анализа этих процессов создаются автоматизированные рабочие места (АРМ), системы хранения, обработки и передачи данных. Именно на информационном подходе к анализу управленческих процессов и проектированию информационных потоков в виде электронного документооборота основывается широко применяемый в настоящее время объектно-ориентированный метод моделирования информационных процессов и автоматизации проектировочных работ;
  • принцип совместимости заключается в обеспечении способности взаимодействия информационных систем различных видов, назначений, уровней в процессе функционирования экономических объектов. Данный принцип говорит о том, что в процессе проектирования должно обеспечиваться системное единство методических подходов в решении проблем технической, информационной и программной совместимости вновь создаваемых и вводимых в эксплуатацию информационных систем управления;
  • принцип стандартизации и унификации регламентирует необходимость использования типовых, стандартизированных и унифицированных элементов функционирования ИС. Прежде всего это относится к составляющим технического, информационного, программного и прочих обеспечивающих подсистем информационной технологии. Внедрение данного принципа позволяет сократить трудовые, временные, а также стоимостные затраты на создание ИС;
  • принцип декомпозиции применяется при изучении особенностей свойств отдельных элементов и системы в целом, а также при создании ИС на новой информационно-технологической базе. В основе данного принципа лежит идея разделения системы на отдельные компоненты с выделением комплексов работ, что создает условия для более эффективного анализа существующего состояния управленческой деятельности, изучения особенностей решения функциональных задач для последующего моделирования конкретных аспектов управленческой деятельности и перехода на автоматизацию этой деятельности;
  • принцип эффективности предполагает достижение рационального соотношения между целевым эффектом и затратами на создание системы.

Как правило, кроме описанных принципов выделяют еще и ряд частных принципов, применение которых направлено на совершенствование методики организации и проектирования информационных технологий [14].

1.3. Структура АИС

Основные части любой АИС приведены на рисунке 2. К ним относятся:

  • аппарат управления;
  • автоматизированная информационная технология (АИТ);
  • комплекс обеспечивающих подсистем;
  • комплекс функциональных подсистем.

Рисунок 2 – Структура АИС

Аппарат управления строго соответствует организационной структуре компании.

АИТ представляет собой совокупность средств и методов реализации процессов сбора, хранения, обработки и передачи информации на основе современного вычислительного комплекса и программного обеспечения. Основная задача АИТ – обеспечить информационное взаимодействие между объектом управления и аппаратом управления, а также между ИС и внешней средой. В состав АИТ входят следующие процедуры:

  • сбор и регистрация данных;
  • накопление и хранение данных;
  • подготовка информационных массивов;
  • передача информации от источников возникновения к месту обработки;
  • обработка данных;
  • формирование выходной информации;
  • передача выходных данных потребителям для принятия управленческих решений.

Обеспечивающая часть АИС представляется в виде комплекса взаимосвязанных средств определенного вида, в состав которых входят:

  • информационное обеспечение – состоит из систем кодирования и классификации информации, систем нормативно-справочной документации, оперативной документации, системы ведения, организации, хранения и редактирования нормативной документации, а также массивов данных на различных технических носителях;
  • лингвистическое обеспечение – реализуется в виде совокупности языковых средств, применяемых в конкретной АИС, а также правил формализации естественного языка при общении персонала с вычислительными средствами с целью повышения эффективности машинной обработки информации. Лингвистическое обеспечение служит для облегчения общения человека с компьютером;
  • техническое обеспечение - включает в себя полный комплекс технических средств, которые отвечают за функционирование АИС. К ним относятся технические средства сбора, регистрации, обработки, передачи, размножения и отображения информации, а также оргтехнику и т.п. Главным элементом всех технических средств является компьютер;
  • программное обеспечение - набор программ, при помощи которых реализовано функционирование комплекса технических средств;
  • математическое обеспечение – представляет собой совокупность математических моделей, методов и алгоритмов, предназначенных для решения задач управления и обработки информации. Математическое обеспечение делится на средства математического обеспечения, техническую документацию, персонал и методы выбора математического обеспечения АИС;
  • организационное обеспечение АИС – реализовано в виде совокупности средств и методов, регламентирующих деятельность персонала в условиях функционирования конкретной АИС;
  • правовое обеспечение - перечень правовых норм, регламентирующих отношения при создании и внедрении АИС и определяющих правовой статус результатов ее функционирования;
  • эргономическое обеспечение - совокупность средств и методов, применяемых на различных этапах разработки и функционирования АИС, целью которых является создание оптимальных условий для безошибочной и высокоэффективной деятельности специалиста в АИС, а также для ее быстрейшего освоения.

Функциональные подсистемы включают в себя комплекс задач, характеризующихся определенным экономическим содержанием, достижением конкретной цели, которую должна обеспечить функция управления [8].

1.4. Парадигмы проектирования

На сегодняшний день выделяют две основные парадигмы проектирования АИС:

  • структурная;
  • объектно-ориентированная.

В основе структурной парадигмы лежит каскадная модель жизненного цикла информационной системы, разработанная в 70-80-х гг. прошлого столетия. Данная модель предполагает последовательное выполнение ряда этапов, начиная с выработки требований и заканчивая сопровождением, разделяя границы между этапами, на которых набор документов, созданный на предыдущей стадии, является исходными данными для следующей. Таким образом, каждый вид деятельности выполняется на какой-то одной определенной фазе жизненного цикла (см. рисунок 3) [2].

Рисунок 3 – Каскадная модель жизненного цикла ИС

Наиболее популярными методологиями структурного анализа являются SADDT и SSADM.

Сравнительно позже появились и стали невероятно популярны объектно-ориентированные языки. По мере нарастания их популярности была разработана методология помощи программисту в разработке приложений с использованием объектно-ориентированных языков. Эта методология стала известна как объектно-ориентированный анализ и проектирование (оbject-oriented analysis and design, OOAD) [5].

В данной главе дано понятие ИС, приведена их классификация, описаны основные принципы создания, рассмотрена типовая структура АИС, а также выделены две основные парадигмы проектирования.

2. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД

2.1. Основные понятия

Объектно-ориентированный подход (ООП) к проектированию сложных ИС был предложен авторами языка программирования SIMULA-67. Именно они впервые стали применять специальные модели – классы, которые описывают сразу все множество объектов со схожими свойствами и обладают определенной внутренней структурой и поведением. На основе такого описания может быть выбран любой объект для моделирования какого-либо конкретного устройства.

В рамках ООП разрабатываемая система сначала моделируется при помощи специального языка моделирования, и только после успешных результатов превращается в реальный программный комплекс [7].

Текущий этап развития информационных технологий характеризуется преимущественным выбором объектно-ориентированного подхода в построении баз данных на основе OLАP-структуры (см. рисунок 4).

Рисунок 4 – Форма организации ИС

Реляционные базы данных уступают место хранилищам данных и витринам данных на основе гиперкубов. Процесс преобразования баз данных является проблемным, так как нарушает принципы нормализации.

Практическим вариантом решения научной задачи внедрения объектно-ориентированного подхода в процесс проектирования ИС может быть гибридная технология разработки программного обеспечения ИС (см. рисунок 5).

Рисунок 5 – Использование гибридной технологии

Хранилище данных предполагает хранение информации в виде гиперкуба, представленного на рисунке 6.

Рисунок 6 – Пример объектного гиперкуба

Физическая реализация гиперкубов представляется в виде инфологической модели (см. рисунок 7) [13].

Рисунок 7 – Инфологическая модель гиперкуба

2.2. Этапы объектно-ориентированного моделирования

Ключевой особенностью ООП является программное описание не процедур, которые требуются для решения поставленной задачи, а сущностей, участвующих при выполнении этих процедур. Дело в том, что процедуры не могут осуществляться самостоятельно – им нужно взаимодействия некоторых вполне конкретных объектов, в соответствии с имеющимися у них свойствами. В том случае, когда объекты и их свойства описаны в программе, процедуре остается только использовать эти объекты.

Объектно-ориентированное моделирование предполагает выполнение ряда этапов:

  • объектно-ориентированного анализа (object-oriented analysis – OOA), на данном этапе разрабатываемая и моделируемая системы анализируются с точки зрения объектов и классов, определенных в предметной области;
  • объектно-ориентированного проектирования (object-oriented design – OOD), на данном этапе при помощи объектной декомпозиции создается объектная модель системы;
  • объектно-ориентированного программирования (object-oriented programming – OOP), данный этап предполагает создание программы в виде совокупности объектов, каждый из которых в отдельности представляет собой является экземпляр определенного класса, а классы вместе образуют иерархию наследования.

В соответствии с требованиями анализа и проектирования для построения объектной модели сложной системы её требуется представлять в канонической форме. Каноническая форма содержит два вида иерархии: классов и объектов. Считается, что подобное разделение системы, позволяет полностью раскрыть ее архитектуру.

Таким образом, в рамках ООП термин «класс» рассматривается как множество объектов (экземпляров) со схожей структурой и общим поведением. Объектом называется конкретный опознаваемый предмет, единица или сущность (абстрактная или реальная), которая имеет строго определенное функциональное назначение в рамках конкретной предметной области.

Свойства объектов, с точки зрения экземпляров классов, в рамках ООП определяются соответствующим классом иерархии классов, описывающей моделируемую предметную область. Главной же задачей анализа и проектирования является определение правильного набора абстракций, необходимых для описания конкретной предметной области, что подчеркивает важность концептуального классификационного моделирования в процессе объектно-ориентированной разработки.

Основные понятия объектно-ориентированного моделирования:

  • абстрагирование – представляет собой способ выделения существенно важных характеристик некоторого объекта (абстракций), отличающих его от остальных видов объектов и, таким образом, четко определяющих его концептуальные границы;
  • иерархия – способ упорядочения абстракций по уровням;
  • инкапсуляция – способ отделения элементов объекта (класса), определяющих его устройство, от элементов, отвечающих за его поведение (разделение интерфейса и реализации);
  • модульность – разложение системы на связанные, но относительно самостоятельные части (модули).

Описание класса содержит атрибуты, при помощи которых характеризуется состояние объектов этого класса, а также операции, характеризующие функционирование (поведение) объектов класса. При этом разграничивается внешний облик класса (спецификация или интерфейс) и его внутреннее устройство (реализация). Главный элемент интерфейса – объявление операций, которые поддерживаются экземплярами класса. Также интерфейсная часть может содержать объявления других классов, переменных, исключительных ситуаций, уточняющих абстракцию, которую класс должен выражать. Реализация, как правило, состоит в определении операций, объявленных в интерфейсе класса.

В рамках системы между классами могут реализовываться следующие отношения:

  • наследование – такой вид отношений, при один котором класс полностью повторяет описание поведения и состояния другого класса (суперкласса). Если суперкласс один, наследование называется одиночным, если таких классов несколько – множественным. Данное отношение является базовым при составлении иерархии классов предметной области. Узкие, специализированные классы в иерархии, от которых создаются экземпляры (объекты), называются конкретными классами. Общие классы, от которых экземпляры не производятся, называются абстрактными классами. Верхний класс иерархии носит название базового или корневого;
  • ассоциация – отношение семантической зависимости, которое определяет какие роли классы играют по отношению друг к другу. Ассоциации классифицируются по мощности: «один-к-одному», «один-ко-многим», «многое-ко-многим»;
  • агрегация – отношение, которое реализует понятие «целое-часть» между объектами данных классов;
  • использование – является частным случаем ассоциации, при котором одна из сторон (клиент) использует услуги или ресурсы другой стороны (сервера). Кроме того, подобное использование можно рассматривать и с точки зрения наследования, так как подкласс, наследуя поведение и состояние класса, выступает в роли его клиента.

Операции, которые могут предоставлять классы бывают следующих видов:

  • модификатор – изменение состояния объекта;
  • селектор – считывание состояния объекта без изменения его состояния;
  • итератор – реализация доступа ко всем частям объекта в строго определенной последовательности;
  • конструктор – создание и/или инициализация объекта;
  • деструктор – освобождение состояния объекта и/или разрушение самого объекта.

Описание объекта содержит описание его состояния, характеризуемое списком атрибутов, соответствующих классу, экземпляром которого является данный объект, и их текущими значениями. Кроме того, описание объекта содержит описание его поведения (функции), отражаемого методами, реализующими операции класса, экземпляром которого является данный объект.

Объединяя понятия поведения и состояния объекта, можно ввести понятие ответственности или роли объекта. Ответственность объекта характеризует две его стороны – знания, поддерживаемые объектом, и действия, которые этот объект может выполнить. Ответственность отвечает за смысл предназначения объекта и его место в системе. Термин «ответственность» понимается как совокупность всех контрактных обязательств и всех услуг объекта. Следовательно, поведение и состояние объекта отвечают за его роль в системе, а она, в свою очередь, необходима соответствующему классу для выполнения его ответственности.

При выявлении структуры объектов моделируемой системы при помощи передачи сообщений между объектами устанавливаются различные связи, которые представляют собой концептуальное или физическое соединение между объектами. Связи обозначают равноправные отношения между объектами. Объекты, которые участвуют в связях, могут выступать в одной из трех ролей:

  • актор – в данной роли объект способен воздействовать на другие объекты, при этом сам объект не подвержен воздействию (активный объект);
  • сервер – объект, находящийся в данной роли, может только подвергаться воздействию со стороны других объектов, не выступая при этом в роли воздействующего объекта (пассивный объект);
  • агент – объект в данной роли может быть как активным, так и пассивным.

Кроме того, между объектами могут быть выявлены иерархические от- ношения, а именно отношение «часть-целое», т.е. агрегация. При этом, идя от целого (агрегата), можно прийти к его частям (атрибутам). Агрегация означает физическое или концептуальное вхождение одного объекта в другой.

Классы и объекты представляют собой словарь предметной области. Объектно-ориентированная методика позволяет существенно увеличить качество и продуктивность разработки [1].

В рамках данной главы рассмотрены основные понятия ООП, выделены этапы объектно-ориентированного моделирования, а также отдельное внимание уделено понятиям «классы» и «объекты».

3. ЯЗЫК УНИФИЦИРОВАННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ UML

3.1. Термины и определения

Наиболее популярным способом наглядного представления информации о программном обеспечении является визуальное моделирование. Особенности визуального моделирования:

  • использование графовых моделей;
  • моделирование с разных точек зрения;
  • возможность применения в разработке и эволюции ПО, а также в различных видах деятельности по его созданию [11].

Графовые модели, получаемые в результате визуального моделирования могут применяться при обсуждениях основных аспектов разработки с различными заинтересованными сторонами.

Наиболее распространенным языком визуального моделирования является UML (Unified Modeling Language — унифицированный язык моделирования). Данный язык дает возможность описания требований, бизнес-процессов, архитектуры программного обеспечения и разнообразных алгоритмов. Используя один стандарт, известный по всему миру, можно решать очень широкий спектр задач. Но одновременно этот же факт является главным недостатком UML — множество разнообразных средств данного языка, а также внушительные размеры документации (около 1000 страниц) делают UML сложным для изучения, поэтому часто его практическое использование ограничивается лишь небольшим набором задач [4].

В составе языка UML принято выделять 13 типов диаграмм (см. рисунок 8). Важно отметить, что на данном рисунке узлы «Структурные», «Поведенческие» и «Взаимодействий» обозначают группу, а не конкретный тип диаграмм.

Рисунок 8 – Типы диаграмм языка UML

При разработке объектно-ориентированной системы основным типом диаграмм являются диаграммы классов, которые позволяют наглядно изобразить структуру классов приложения.

Диаграмма пакетов отражает структуру программного обеспечения информационной системы, и показывает ее в виде списка пакетов. Каждый пакет имеет обладает ярлык с названием, признаком видимости, т.е. доступности его информации для других пакетов. Кроме того, диаграмма пакетов описывает отношение зависимости между элементами и включение одних пакетов в состав других.

Диаграмма компонентов - отражает внутреннюю структуру программного обеспечения, т.е. зависимость одних компонентов от других. Данная диаграмма реализует представление обмена информацией между отдельными компонентами при помощи определенных интерфейсов с целью обеспечения функционирования информационной системы.

Диаграмма развертывания показывает размещение артефактов (программных средств) информационной системы в узлах физического проекта системы (аппаратных средствах системы). Данная диаграмма представляет собой физическую модель проектируемой информационной системы. Изначально, на этапе проектирования, эта диаграмма применяется для отражения физической совокупности узлов, которые являются платформой реализации системы.

Диаграмма прецедентов использования характеризует процесс использования информационной системы пользователями с целью выполнения определенных функций, которые изображаются на диаграмме. Также на ней отображаются все элементы, взаимодействующие в системе, и показывается, что ожидают пользователи от информационной системы.

Диаграмма деятельности – изображает потоки работ в рамках производственных, системных, технологических и прочих процессов. Данный вид диаграмм наиболее часто применяется для отображения блок–схем программных продуктов. Ключевое внимание при этом уделяется выполняемым операциям и распределению ответственности за их выполнение.

Диаграмма классов отображает распределение элементов системы по классам и связи между ними в рамках этой системы. На этапе анализа диаграмма классов изображает общие роли и обязанности объектов, отвечающих за функциональные свойства системы. На следующем этапе - этапе проектирования, данная диаграмма содержит уже полную классовую структуру (архитектуру) информационной системы.

Диаграмма последовательностей - описывает процесс обмена сообщениями между объектами системы с течением времени.

Диаграмма обзора взаимодействия - отражает пути и логику управления некоторым процессом. В основе данной диаграммы лежат диаграммы последовательностей и деятельности. Наиболее популярным видом данных диаграмм являются диаграммы последовательностей.

Диаграмма композитных структур - представляет схему структурированного классификатора, который состоит из нескольких частей, взаимодействующих друг с другом при помощи интерфейсов, как в диаграммах компонентов. В качестве структурированного классификатора может выступать не только компонент, но и класс. Композитная структура обменивается информацией с внешней средой через порты и интерфейсы.

Диаграммы конечных автоматов применяются для анализа и проектирования систем реального времени. Данный вид диаграмм отражает поведение объектов в виде некоторых состояний, переход между которыми управляется в результате определенных событий, в свою очередь являющихся результатом сопутствующих действий.

Диаграмма синхронизации – это частный случай диаграммы взаимодействий. Данная диаграмма показывает изменение состояния системы с течением времени под воздействием некоторых событий. Этот класс диаграмм применяется для описания поведения электротехнических объектов.

Диаграмма объектов - отражает отношение между объектами системы как представителями некоторых классов. С ее помощью возможно представление структуры объектов системы. Наиболее эффективна для описания сценариев.

Диаграмма коммуникации представляет собой частный случай диаграмм взаимодействий. Она служит для отражения связей между объектами системы и методами передачи сообщений в конкретном взаимодействии [9].

3.2. Примеры использования

В предыдущей главе были описаны возможные отношения между классами. Рассмотрим пример задач на агрегирование. Допустим, требуется определить необходимые сущности и связи, отобразив их на диаграммах для ситуации:

  • банк состоит из различных филиалов, кроме того, отдельно имеется головной офис (см. рисунок 9);

Рисунок 9 – Решение задачи на агрегирование с банком

Усложним задачу, дополнив ее следующими условиями:

  • все подразделения банка состоят из департаментов;
  • департаменты бывают двух видов – административные и производственные;
  • в департаментах работают сотрудники.

Учитывая данные условия, диаграмма примет вид, изображенный на рисунке 10.

Рисунок 10 – Решение задачи с учетом дополнительных условий

Данные диаграммы относятся к диаграммам «сущность-связь» (диаграммы классов).

Диаграммы случаев использования значительно более просты для понимания и освоения, чем диаграммы классов по причине отсутствия большого числа языковых конструкций. Главная сложность при их использовании заключается в том, чтобы научиться правильно выделять потенциальных пользователей – актёров – и формулировать их требования (ожидания) к системе [6].

Рассмотрим пример организации концерта музыкальной группы. Требуется найти концертную площадку, которая будет отвечать техническому райдеру группы, доставить группу, предоставив ее участникам проживание в соответствии с бытовым райдером, организовать рекламу и продажу билетов. Решение данной задачи приведено на рисунке 11 [10].

Рисунок 11 – Решение задачи на построение диаграммы случаев использования

Рассмотрим пример диаграммы развертывания (см. рисунок 12).

Рисунок 12 – Пример диаграммы развертывания

Данная диаграмма представляет собой физическую модель информационной системы контроля работы посредников. В ее состав входят элементы как программного, так и аппаратного обеспечения системы, на которых размещаются программные средства.

В состав диаграмм развертывания входят три основных элемента:

  • артефакты - программные продукты;
  • узлы - вычислительные устройства, на которых размещаются артефакты;
  • связи.

Еще одной важной диаграммой, достойной отдельного внимания, является диаграмма композитной структуры (см. рисунок 13).

Рисунок 13 – Пример диаграммы композитной структуры

Данная диаграмма представляет собой диаграмму композитной структуры задачи заключения нового договора с посредником на получение партии заказанных товаров с последующей оплатой этого товара.

Диаграмма композитной структуры позволяет изобразить структурированный классификатор при помощи определения его внутреннего устройства [9].

В рамках данной главы рассмотрен язык UML, приведено описание всех используемых диаграмм, а также несколько примеров их использования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная работа состоит из трех глав. В первой главе рассмотрены автоматизированные информационные системы – приведены их основные компоненты, описаны принципы создания, сформулированные В.М. Глушковым:

  • принцип системности;
  • принцип развития;
  • принцип совместимости;
  • принцип стандартизации и унификации;
  • принцип декомпозиции;
  • принцип эффективности.

Отдельно рассмотрена структура АИС, в составе которой выделяют четыре ключевых компонента:

  • аппарат управления;
  • автоматизированная информационная технология (АИТ);
  • комплекс обеспечивающих подсистем;
  • комплекс функциональных подсистем.

При проектировании АИС выделяют две парадигмы – структурную и объектно-ориентированную.

Объектно-ориентированный подход описывается во второй главе данной работы. В рамках этого подхода разрабатываемая система сначала моделируется при помощи специального языка моделирования, и только после успешных результатов превращается в реальный программный комплекс. Ключевыми понятиями ООП являются понятия класса и объекта. Совокупность классов и объектов представляет собой словарь предметной области. Объектно-ориентированная методика позволяет существенно увеличить качество и продуктивность разработки.

Третья глава работы посвящена языку унифицированного моделирования UML, в основе которого лежат графовые модели, представляемые в виде диаграмм.

Язык UML содержит 13 различных типов диаграмм, все они описаны в третьей части работы. Кроме того, там же приводятся примеры их использования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1. Алексеева О.А. Теория систем и системный анализ: учебное пособие. – Челябинск: Изд-во НОУВПО РБИУ, 2014. – 245 с.
  2. Берг Д.Б. Модели жизненного цикла: учеб. пособие / Д.Б. Берг, Е.А. Ульянова, П.В. Добряк. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. – 74 с.
  3. Геращенко М.М. Информационные системы в экономике. – Новосибирск: Изд-во СибАГС, 2014. – 204 с.
  4. Гурьянов В.И. Имитационное моделирование на UML SP – Чебоксары: Филиал СПбГЭУ, 2014. – 135 с.
  5. Инюшкина О.Г. Проектирование информационных систем: учебное пособие. – Екатеринбург: «Форт-Диалог Исеть», 2014. – 240 с.
  6. Каюмова А.В. Визуальное моделирование в StarUML. – Казань: КФУ, 2013. – 104 с.
  7. Колесов Ю.Б. Моделирование систем. Объектно-ориентированный подход: учебное пособие / Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – 192 с.
  8. Куликов Г.Г. Автоматизированные информационные системы в экономике: учебное пособие / Г.Г. Куликов, Е.А. Дронь, М.А. Шилина, Ю.О. Багаева. – Уфа: УГАТУ, 2013. – 186 с.
  9. Мончарж Э.М. Разработка промышленных информационных систем с использованием моделей / Э.М. Мончарж, И.А. Липин. – Н.Новгород: Изд-во НГТУ, 2015.- 151 с.
  10. Николаева Д.М. Управление учебным контентом на примере UML-практикума. – СПб.: СПБГУ, 2014. – 33 с.
  11. Попов А.И. Свободные интсрументы проектирования информационных систем. – Архангельск: ИПЦ САФУ, 2012. – 78 с.
  12. Проскурякова Л.Г. Информационные технологии управления: Учебное пособие. – Орел: Изд-во ОФ РАНХиГС, 2015. – 144 с.
  13. Щелоков С.А. Объектно-ориентированный подход в программной реализации информационной системы по управлению качеством / С.А. Щелоков, Е.Н. Чернопрудова, М.С. Попов. – Оренбург: Изд-во ОГУ, 2012. – 22 с.
  14. Юрченко Т.В. Информационные системы в экономике и управлении: учебное пособие. – Н.Новгород: ННГАСУ, 2013. – 114 с.