Функциональная связность в математике

Информационное обеспечение систем управления

• Курс посвящен информационному обеспечению систем управления.

Структура курса

• Лекции: 18
• Лабораторные работы: 36
• Практические занятия: 0
• Экзамен: 36
• Самостоятельная работа: 90
• Итого: 180

Структура курса (подробности)

• 1 модуль: 9 неделя, контрольная работа + лабораторная работа
• 2 модуль: 18 неделя, контрольная работа + лабораторная работа
• Итоговый рейтинг: экзамен

Структура курса (подробный план работы)

• Лабораторная работа №1: Построение функциональной модели деятельности системы на основе CASE средства BPWin (1–4 неделя), 6–10 баллов
• Лабораторная работа №2: Построение функциональной модели деятельности системы на основе языка UML средствами Rational Rose (4–9 неделя), 6–10 баллов
• Контрольная работа: 6–10 баллов (ИТОГ МИНИМУМ 18 БАЛЛОВ, МАКСИМУМ 30 БАЛЛОВ)
• Лабораторная работа №3: Структурированный язык запросов. Построение модели данных (9–13 неделя), 6–10 баллов
• Лабораторная работа №4: Разработка интерфейса пользователя (13–17 неделя), 6–10 баллов
• Контрольная работа: 6–10 баллов (ИТОГ МИНИМУМ 18 БАЛЛОВ, МАКСИМУМ 30 БАЛЛОВ)
• Аттестация по курсу
• Экзамен: максимум 40 баллов
• ИТОГ МИНИМУМ 60 БАЛЛОВ, МАКСИМУМ 100 БАЛЛОВ

Список рекомендуемой литературы

• Финаев В.И., Пушнин А.В.: Информационное обеспечение систем управления. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001. 91 с.
• Финаев В.И., Глод О.Д.: Основы теории систем. Учебное пособие. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000.
• Рогозов Ю.И., Финаев В.И.: Проектирование информационно-управляющих систем. Учебное пособие. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2002.
• Маклаков С.В.: Создание информационных систем с AllFusion Modeling Suite. М.: Диалог-МИФИ, 2003-432 с.
• Дэвид А. Марка и Клемент МакГоуэн: Методология структурного анализа и проектирования. М.: Мир, 1992.
• Бойко В.В., Савинков В.М.: Проектирование баз данных информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1989. 351 с.

Современные технологии создания информационных систем

• Системы управления (СУ) делятся на автоматические и автоматизированные (информационно-управляющие)
• В информационно-управляющих системах (ИУС) участвуют люди и вычислительная техника
• ИУС применяют современные средства обработки данных, регистрации, отображения и экономико-математические методы.

Факторы эффективного роста ИУС

• Интеграция уровней автоматизации и увеличение информационных потоков.
• Территориальная распределенность объектов управления.
• Развитие возможностей и производительности компьютерных сетей.
• Развитие Internet.
• Развитие методик управления.
• Сближение стандартов и технологий.
• Развитие подходов к программной реализации.

Технология создания информационных систем

• Реализация проекта делится на стадии анализа, проектирования, кодирования, тестирования и сопровождения.
• Ранние стадии проекта наиболее важны, поэтому необходимы эффективные инструменты для их автоматизации.
• Проект по созданию сложной ИС невозможно реализовать в одиночку.
• Жизненный цикл сложной ИС сопоставим со сроком эксплуатации.
• Внешние условия могут измениться в процессе создания ИС.
• На современном рынке есть множество ИС, удовлетворяющих требованиям.

CASE средства

• В курсе планируется использование пакета AllFusion ModelingSuite.
• Акцент на CASE-средствах AllFusion ERwin Data Modeler (ERwin) и AllFusion Process Modeler (BPwin).

Структурный подход к проектированию ИС

• Декомпозиция системы на функциональные подсистемы, подфункции и задачи.
• Процесс разбиения до уровня процедур.
• Система сохраняет целостное представление с взаимосвязанными компонентами.

Принципы структурного подхода

• Разделяй и властвуй (разбиение проблемы на подзадачи).
• Иерархическое упорядочивание (организация подзадач).
• Абстрагирование (выделение существенных аспектов).
• Формализация (строго методический подход).
• Непротиворечивость (совместимость элементов).
• Структурированное представление данных (иерархическая организация).

Моделирование в SADT

• SADT (Structured Analysis and Design Technique).
• FFD (Data Flow Diagrams).
• ERD (Entity-Relationship Diagrams).

Методология SADT

• Основана на представлении функциональной структуры объекта через блоки и дуги (управление и интерфейс).
• Иерархия диаграмм.
• Правила SADT, включая лимиты блоков на каждом уровне и уникальные метки.

Состав функциональной модели

• Диаграммы, представляющие функции и интерфейсы, как блоки и дуги.
• Управляющая информация, входящая в блок сверху, а выходные данные — с правой стороны.
• Механизм (человек или устройство), выполняющий работу, изображается входящей дугой.

Иерархия диаграмм

• На каждом уровне декомпозиции представляется более детальное представление.
• Описывается взаимодействие родительских и дочерних диаграмм.
• Дуги, входящие в блок и выходящие из него на диаграмме верхнего уровня, те же для нижнего уровня.

Типы связей между функциями

• Случайная, логическая, временная, процедурная, коммуникационная, последовательная, функциональная.

Логическая и физическая модели данных

• Логический уровень: абстрактное представление данных в реальном мире, не зависящее от СУБД.
• Физический уровень: представление данных, зависящее от конкретной СУБД, включая имена таблиц и полей.

Преимущества разделения на логическую и физические модели данных

• Возможность документирования модели, независимо от СУБД.
• Масштабирование (перенос модели в другую СУБД).

Мощность связи

• Обозначение связи (0..1, 0.., 1..1, 1..).
• Определение типов связи (идентифицирующая и неидентифицирующая)
• Правила для создания диаграмм

Типы сущностей

• Характеристическая, ассоциативная, именующая, категориальная.

Ключи

• Первичные, альтернативные и инверсионные ключи.

Правила ссылочной целостности

• Ограничения вставки, обновления и удаления данных.

Работа с БД в визуальных средах

• Архитектура БД приложений

Диаграммы потоков данных (DFD)

• Внешние сущности.
• Системы/подсистемы.
• Процессы.
• Накопители данных.
• Потоки данных.

Поток данных

• Соединяет источники и приемники информации (источник → приемник данных).