Информационно-логическая модель системы

Технологическая схема синтеза сложных систем и качественные методы СА (целеполагания и генерации альтернативных вариантов) фактически реализуют известные идеи структурного подхода. Принято считать, что в рамках этого подхода реализуется методология исследования, которая начинается с наиболее общего описания системы с последующей детализацией представления отдельных аспектов ее поведения и функционирования. При этом общая модель системы строится «сверху – вниз» в виде некоторой иерархической структуры, которая отражает различные уровни абстракции с ограниченным числом наиболее существенных функционально выделенных компонентов на каждом из уровней. Сущность структурного подхода к разработке информационных систем заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые, в свою очередь, делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур обработки данных. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. Все наиболее распространенные методы исследования в рамках структурного подхода базируются на ряде общих принципов системного анализа. В качестве двух базовых используются принципы:

− принцип декомпозиции – принцип решения сложной проблемы путем ее разбиения на множество меньших и относительно независимых подпроблем (задач), более легких для понимания и решения;

− принцип иерархического упорядочивания – принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне.

Выделение этих двух базовых принципов не означает, что остальные принципы являются второстепенными, поскольку игнорирование любого из них может привести к непредсказуемым последствиям (в том числе и к провалу всего проекта). Основными из этих принципов являются следующие: принцип абстрагирования – выделения наиболее существенных компонентов или элементов системы в рамках данного рассмотрения и отвлечения от несущественных аспектов с целью представления системы в упрощенном и обозримом виде; принцип формализации – необходимости реализации строгого методического подхода к решению проблемы; принцип определенности – вход и выход каждого элемента должны быть ясно понимаемы независимо от сложности процесса; принцип полноты и непротиворечивости описания в рассматриваемом аспекте – обоснованности перечня используемых компонентов и их взаимной согласованности; принцип независимости данных – модели данных формируются независимо от логики процессов их обработки, их физической структуры и размещения; принцип структурирования данных – данные должны быть структурированы и иерархически организованы.

В рамках данной идеологии весьма эффективные приложения получили информационно-аналитические технологии визуального (графического) стандартизированного описания процессов и систем – технологии графических нотаций (диаграмм) концептуального и функционального моделирования систем. В СА используются в основном две группы информационно-аналитических технологий, снабженных соответствующими инструментальными средствами, – для моделирования функций, выполняемых системой, и для отображения отношений между данными. Каждой группе соответствуют определенные виды моделей (графические нотации в форме диаграмм), наиболее распространенными среди которых являются:

− диаграммы функционального моделирования SADT (Structured Analysis and Design Technique);

− диаграммы потоков данных – DFD (Data Flow Diagrams);

− диаграммы «сущность – связь» – ERD (Entity – Relationship Diagrams).

Перечисленные модели в совокупности дают полное описание ИС независимо от того, является ли она существующей или вновь разрабатываемой. Состав диаграмм в каждом конкретном случае зависит от необходимой полноты описания системы. Наибольшее распространение указанные технологии построения графических моделей систем получили для описания экономических систем и бизнес-процессов, а также при разработке программного обеспечения информационно-управляющих систем различного назначения. Однако они с успехом могут применяться и для других классов систем, в том числе, и технических.