Методологія і технологія проектування АІС

Сучасні методології й реалізуючі їх технології проектування АІС поставляються в електронному вигляді разом з CASE-засобами й включають бібліотеки процесів, шаблонів, методів, моделей і інших компонентів, призначених для побудови ПЗ того класу систем, на який орієнтована методологія. Електронні методології й технології становлять ядро комплексу погоджених інструментальних засобів розробки АІС [3, 16]. Особливості сучасних методологічних рішень проектування АІС неможливо реалізувати без певних технологій проектування, що відповідають масштабу й специфіці проекту.

Технологія проектування АІС — це сукупність методів і засобів проектування АІС, а також методів і засобів організації проектування (керування процесом створення й модернізації проекту АІС) [3, 16]. В основі технології проектування лежить технологічний процес (ТП), що визначає послідовність дій, состав виконавців, засоби й ресурси, необхідні для виконання цих дій.

Технологія проектування АІС являє собою сукупність послідовно-паралельних, зв'язаних і супідрядних ланцюжків дій, кожне з яких може мати свій предмет. Дії, які виконуються при проектуванні АІС, можуть бути визначені як неподільні технологічні операції або як підпроцеси технологічних операцій. Всі дії можуть бути власне проектувальними, які формують або модифікують результати проектування, і оцінними, які виробляють за встановленими критеріями оцінки результатів проектування.

Предметом технології проектування повинно служити відбиття взаємозалежних процесів проектування на всіх стадіях життєвого циклу АІС.

Основні вимоги, пропоновані до технології проектування, що обирається, наступні:

• створений за допомогою цієї технології проект повинен відповідати вимогам замовника;

• технологія повинна максимально відбивати всі етапи ЖЦ проекту;

• технологія повинна забезпечувати мінімальні трудові й вартісні витрати на проектування й супровід проекту;

• технологія повинна сприяти росту продуктивності праці проектувальників;

• технологія повинна забезпечувати надійність процесу проектування й експлуатації проекту;

• технологія повинна сприяти простому веденню проектної документації.

Технологія проектування АІС реалізує певну методологію проектування. У свою чергу, методологія проектуванняприпускає наявність деякої концепції, принципів проектування й реалізується набором методів і засобів. Методи проектування АІС можна класифікувати по ступені використання засобів автоматизації, типових проектних рішень, адаптивності до передбачуваних змін.

По ступені автоматизації розрізняють:

• ручне проектування, при якому проектування компонентів АІС здійснюється без використання спеціальних інструментальних програмних засобів; програмування провадиться на алгоритмічних мовах;

• комп'ютерне проектування, при якому генерація або конфігурація (настроювання) проектних рішень провадиться з використанням спеціальних інструментальних програмних засобів.

По ступені використання типових проектних рішень розрізняють:

• оригінальне (індивідуальне) проектування, коли проектні рішення розробляються «з нуля» відповідно до вимог до АІС;

• типове проектування, що припускає конфігурацію АІС із готових типових проектних рішень (програмних модулів).

Оригінальне проектування АІС припускає максимальне урахування особливостей автоматизованого об'єкта.

Типове проектування виконується на основі готових рішень і є узагальненням досвіду, отриманого раніше при створенні родинних проектів. Типове проектне рішення (ТПР) - це придатне до багаторазового використання проектне рішення. Типове проектування АІС припускає створення системи з готових типових елементів. При цьому основною вимогою методу є можливість декомпозиції проектованої АІС на безліч складових компонентів (підсистем, комплексів завдань, програмних модулів і т.д.). Для реалізації виділених компонентів вибираються наявні на ринку типові проектні рішення, які настроюються на особливості конкретного підприємства. ТПР класифікуються по рівнях декомпозиції системи.

По ступені адаптивності проектних рішень розрізняються наступні методи:

• реконструкція - адаптація проектних рішень виконується шляхом переробки відповідних компонентів (перепрограмування програмних модулів);

• параметризація - проектні рішення настроюються відповідно до заданих і змінюваних параметрів;

• реструктуризація моделі - змінюється модель предметної області, що приводить до автоматичного переформування проектних рішень.

Сполучення різних ознак класифікації методів проектування обумовлює характер технології проектування АІС, що використовується. Виділяються два основних класи технології проектування: канонічна й індустріальна. Індустріальна технологія проектування у свою чергу розбивається на два підкласи: автоматизоване (використовування CASE-технологій) і типове (параметрично-орієнтоване або модельно-орієнтоване) проектування. Використання індустріальних технологій проектування не виключає використання в окремих випадках канонічної технології. Канонічне проектування АІС орієнтоване на використання головним чином каскадної моделі життєвого циклу АІС.

Залежно від складності об'єкта автоматизації й набору завдань, що вимагають рішення при створенні конкретної АІС, стадії й етапи робіт можуть мати різну трудомісткість. Допускається поєднувати послідовні етапи й виключати деякі з них на будь-якій стадії проекту. Допускається також починати виконання робіт наступної стадії до закінчення попередньої.

Стадія 1. Формування вимог до АІС:

• обстеження об'єкта й обґрунтування необхідності створення АІС;

• формування вимог користувачів до АІС;

• оформлення звіту про виконану роботу й тактико-технічне завдання на розробку.

Стадія 2. Розробка концепції АІС:

• вивчення об'єкта автоматизації;проведення необхідних науково-дослідних робіт;

• розробка варіантів концепції АІС, що задовольняють вимогам користувачів;

• оформлення звіту й твердження концепції.

Стадія 3. Технічне завдання:

• розробка й затвердження технічного завдання на створення АІС.

Стадія 4. Ескізний проект:

• розробка попередніх проектних рішень по системі і її частинах;

• розробка ескізної документації на АІС і її частині.

Стадія 5. Технічний проект:

• розробка проектних рішень по системі і її частинах;

• розробка документації на АІС і її частині;

• розробка й оформлення документації на поставку комплектуючих виробів;

• розробка завдань на проектування в суміжних частинах проекту.

Стадія 6. Робоча документація:

• розробка робочої документації на АІС і її частині;

• розробка й адаптація програм.

Стадія 7. Запровадження в дію:

• підготовка об'єкта автоматизації;

• підготовка персоналу;

• комплектація АІС виробами, що поставляються (програмними й технічними засобами, програмно-технічними комплексами, інформаційними виробами);

• будівельно-монтажні роботи;

• пусконалагоджувальні роботи;

• проведення попередніх випробувань;

• проведення дослідної експлуатації;

• проведення приймальних випробувань.

Стадія 8. Супровід АІС:

• виконання робіт відповідно до гарантійних зобов'язань;

• післягарантійне обслуговування.

Обстеження - це вивчення й аналіз організаційної структури підприємства, його діяльності й існуючої системи обробки інформації. Матеріали, отримані в результаті обстеження, використаються для:

• обґрунтування розробки й поетапного впровадження систем;

• складання технічного завдання на розробку систем;

• розробки технічного й робочого проектів систем.

Результатом етапу визначення стратегії є документ (техніко-економічне обґрунтування - ТЕО - проекту), де чітко сформульовано, що одержить замовник, якщо погодиться фінансувати проект, коли він одержить готовий продукт (графік виконання робіт) і скільки це буде коштувати.

Зразковий зміст ТЕО:

• обмеження, ризики, критичні фактори, які можуть вплинути на успішність проекту;

• сукупність умов, при яких передбачається експлуатувати майбутню систему, - архітектура системи, апаратні й програмні ресурси, умови функціонування, персонал що обслуговує і користувачі системи;

• строки завершення окремих етапів, форма приймання/здачі робіт, ресурси, що залучаються, заходи щодо захисту інформації;

• опис виконуваних системою функцій;

• можливості розвитку й модернізації системи;

• інтерфейси й розподіл функцій між людиною й системою;

• вимоги до ПЗ й системи керування базами даних (СУБД).

Результати обстеження представляють об'єктивну основу для формування технічного завдання на АІС [3, 16].

Технічне завдання - це документ, що визначає мету, вимоги й основні вихідні дані, необхідні для розробки автоматизованої системи керування.

При розробці технічного завдання (ТЗ) необхідно вирішити наступні завдання:

• установити загальну мету створення АІС;

• установити загальні вимоги до системи, що проектуються;

• розробити й обґрунтувати вимоги, пропоновані до інформаційного, математичного, програмного, технічного й технологічного забезпечення;

• визначити состав підсистем і функціональних завдань;

• розробити й обґрунтувати вимоги, пропоновані до підсистем;

• визначити етапи створення системи й строки їхнього виконання;

• провести попередній розрахунок витрат на створення системи й визначити рівень економічної ефективності її впровадження;

• визначити состав виконавців.

Ескізний проект передбачає розробку попередніх проектних рішень по системі і її частинах.

Випробування. Попередні випробування проводять для визначення працездатності системи й рішення питання про можливість її приймання в дослідну експлуатацію.

Дослідну експлуатацію системи проводять із метою визначення фактичних значень кількісних і якісних характеристик системи й готовності персоналу до роботи в умовах ії функціонування, а також визначення фактичної ефективності й коректування, при необхідності, документації.

Приймальні випробування проводять для визначення відповідності системи технічному завданню, оцінки якості дослідної експлуатації й рішення питання про можливість приймання системи в постійну експлуатацію.