Стандартный подход к проектированию системы

Разработка автоматизированных систем (АС) выполнялась и выполняется на основе положений, представленных в стандарте ГОСТ 34.601-90 (см. Приложение 2). Он состоит из стадий и этапов разработки АС, которые, в зависимости от особенностей автоматизируемой системы, можно объединять друг с другом или вообще не включать в процесс разработки. Основанием для разработки АС является договор между разработчиком системы и ее заказчиком.

Этапами стандарта, ориентированным на разработку архитектуры АС, являются: формирование требований к АС, разработка концепции АС и проектирование технического проекта, в котором на основе сформулированных требований и концепций их реализации задаются конкретные задачи системы и пути их решения.

Эти этапы заканчивается созданием и утверждением отчета о научно-исследовательской работе, в которой дается оценка необходимых для реализации АС ресурсов, вариантов разработки АС и порядка проведения оценки качества системы.

На этапе разработки эскизного проекта используются проектные решения ко всей системе или ее части и определяется перечень задач системы, концепция информационной базы, функции и параметры основных программных компонентов системы, а также основные алгоритмы обработки информации.

Этап разработки технического проекта предусматривает разработку проектных решений относительно системы и ее частей, разработку документации на АС и комплектацию АС, а также определение технических требований на систему и проектирование задач для смежных частей проекта.

Проектные решения определяют организационную структуру, функции персонала АС, структуру технических средств, языка программирования, СУБД, общие характеристики ПО, систему классификации и кодирования, а также варианты ведения информационной базы системы.

Таким образом, данный стандарт обеспечивает:

– концептуальное проектирование, которое состоит в уточнении и согласовании деталей требований;

– архитектурное проектирование, которое состоит в определении главных структурных особенностей создаваемой системы;

– техническое проектирование, которое состоит в отображении требований на cреду функционирования системы и определении задач и принципов их реализации;

– детальное проектирование, которое состоит в определении алгоритмов задач, построения БД и программного обеспечения системы.

При концептуальном проектировании определяются:

– источники поступления данных от заказчика, который несет ответственность за их достоверность;

– объекты системы и их атрибуты;

– способы материализации связей между объектами и виды организации данных.

– интерфейсы с потенциальными пользователями системы на ранних стадиях ЖЦ цикла разработки системы для оказания им помощи при формулировки целей и функций системы;

– правила взаимодействия пользователя и системы с точки зрения понимания, эффективности и скорости реакции системы.

Организация интерфейсов базируется на определенных ключевых элементах, определение которых предшествует проектированию конкретных экранов и форматов обмена данными, в частности:

1) значащие термины, образы и понятия, которые являются для пользователя понятными и распространенные в домене;

2) ментальная модель организации и представления данных, функций и ролей;

3) правила навигации (просмотра) данных, функций и ролей;

4) визуальные приемы демонстрации пользователю элементов системы;

5) методы взаимодействия, которые отвечают требованиям пользователей будущей системы.

При архитектурном проектировании системы принимаются во внимание конкретные интерфейсы, учитывающие такие аспекты, как традиции, обычаи, особенности домена и присущие ему действующие лица. В частности, пользователю определенный психологический комфорт предоставляют языковых форматы в меню и иконах интерфейсов, а также метрические показатели систем измерений и др.

При желании сделать будущую систему "поликультурной", то есть способной адаптироваться к разным языкам, выделяются текстуально чувствительные к культурной среде элементы, которые предполагают замену стандартных икон, введения новых текстов и др. Количество выдаваемых знаков в текстах определяется лаконизмом избранного языка общения (английский наиболее лаконичней). Длина текстовых сообщений и окон ввода текстов должна определяться как параметр настройки будущей системы.

Правила навигации должны учитывать традиции чтения слева - направо или наоборот.

Таким образом, общей рекомендацией концепций проектирования является построение полностью всех экранных форм системы и "проигрывание" с пользователем для выбора разных вариантов, отвечающих его вкусам. Такой выбор часто входит в в противоречие с заданными характеристиками интерфейса (например, удобство доступа и обеспечение конфиденциальности, быстродействие и сложность обработки и др.).

Для построения интерфейсов существует широкий выбор методов и средств. Большинство из них базируется на фиксации определенных классов объектов интерфейса (выбор из меню, заполнение экранных форм и др.) и средствах монтирования их в программную систему в виде интегрированных блоков или автономных подсистем интерфейса с пользователем.

При техническом проектировании системы на основе модели представления требований и понятий объектно–ориентированного подхода проводится уточнение состава и содержания функций, присущих им операций (методов), а также схем взаимодействия объектов.

Содержание операций, которые способны выполнять объекты, может быть раскрыто с помощью диаграмм потоков данных (см. тема 3.).

Взаимодействие объектов организовывается путем обмена сообщений, в ответ на которые они выполняют соответствующие операции и изменяют свое состояние, или посылают сообщения другим объектам.

Для уточнения поведения объектов можно использовать ряд диаграмм, отображающих различные аспекты взаимодействия объектов. Такие диаграммы входят в состав метода UML.

Все уточнения, которые делаются относительно данных, интерфейсов и поведения объектов в сценарии, могут привести к необходимости пересмотра моделей анализа требований и даже состава объектов. Изменения надо начинать с продуктов этапа инженерии требований, а именно модели анализа требований и др. Трудозатраты на поиск мест локации необходимых изменений в упомянутых моделях уменьшается при применении метода трассирования требований.

Определяются нефункциональные требования, задающие определенные ограничения структурой организации системы или среды использования. К отдельным разновидностям нефункциональных требований относятся требования секретности, безопасности, отказоустойчивости, корпоративной работы над общими ресурсами и др.

При построении моделей требований для автоматизированных систем учитывается их роль и место в прикладных приложениях системы. Для них разработано немало национальных, корпоративных и ведомственных стандартов, которые фиксируют правила обеспечения защиты данных, безопасности системы и др.

Результатом формирования нефункциональных требований может быть расширение модели требований дополнительными сведениями или соответствующими объектами, выполняющими требования взаимодействия, безопасности, защиты данных и др.