Понятие и виды моделей информационных систем
Информационной системой (ИС) называется совокупность средств, связанных с накоплением, обработкой и использованием информации.
Примерами могут служить государственные статистические службы, библиотеки, периодические издания, компьютерные программы и т.д.
С течением времени информационные технологии менялись. В дописьменную эпоху сигналы передавались голосом и произвольными знаками. С появлением алфавитов в качестве носителей информации начали использовать всевозможные твердые поверхности, наконец, с приходом эры компьютеров, информация стала храниться и передаваться в электронном виде.
На всех этапах развития ИС существовали определенные принципы их построения, которые следовало применить к конкретной ситуации, т.е. ИС моделируют, проектируют, прежде, чем приступить к их созданию и использованию. Если это орган государственной власти, то нужно продумать должностные обязанности, размещение и принципы оплаты деятельности чиновников; если ИС представляет собой бумажный носитель информации (энциклопедия, справочник, каталог), следует подобрать варианты размещения, оформления текста и графики; если это компьютерная программа - найти для ее реализации наиболее подходящие форматы хранения данных, модули, инструменты разработки.
Рисунок 1. Модель государственного устройства Древней Спарты. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Таким образом, при создании ИС всегда имеет место предварительное моделирование.
Модель информационной системы - заблаговременное продумывание ее характеристик с учетом возможных изменений, которые могут возникнуть в ходе ее эксплуатации. Модели ИС определяют аспекты использования, задействуют набор диаграмм и документации общепринятого формата, отражают точку зрения заинтересованных в использовании ИС лиц.
От тщательности и полноты моделирования зависит стабильность и эффективность эксплуатации ИС.
Классификация моделей ИС
При проектировании информационных систем используется 2 вида моделей:
- модели «как есть» («as-is») отражают существующую на момент начала моделирования ситуацию в среде, в которой предстоит внедрить ИС; проектировщикам следует понять, как функционирует организация, где будет использоваться информационная система, выявить узкие места;
- модели «как должно быть» («as-to-be») предлагают меры по оптимизации текущего положения дел.
В процессе работы над моделью ИС поставленные задачи решаются с помощью более частных видов моделей:
- функциональная модель описывает принципы действия обслуживаемой системы, ее строение, связи внутри нее;
- событийная модель отражает информационные процессы в системе: ее состояния и переход из одного в другое, условия таких переходов, последовательность событий;
- визуальные модели с помощью графических средств демонстрируют структуру системы, последовательность происходящих в ней процессов, отношения между используемыми внутри ИС данными.
В качестве средства моделирования и визуализации компьютерных программ применяются диаграммы UML - стандартные графические нотации, позволяющие поэтапно переходить от абстрактного описания предметной области (диаграммы вариантов использования) к автоматическому формированию компьютерного кода (диаграммы глассов).
Рисунок 2. Диаграмма вариантов использования UML. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Модели жизненного цикла информационных систем
Информационные системы склонны к устареванию. Со временем они всё менее адекватно отображают состояние объектов, для управления которыми созданы. Поэтому на этапе проектирования следует предусмотреть сроки и способы внедрения, эксплуатации, замены, утилизации ИС.
Среди моделей жизненного цикла ИС выделяют:
- каскадную;
- инкрементную;
- эволюционную.
Каскадная реализует следующие этапы деятельности ИС:
- выявление потребностей пользователя;
- формулирование требований к ИС;
- проектирование;
- изготовление;
- испытания;
- доработка;
- монтаж;
- использование.
Каскадная модель оптимальна при построении ИС в условиях, когда можно точно сформулировать требования и предоставить разработчикам возможность тщательно их реализовать. При этом, как правило, затрачиваются существенные кадровые и денежные ресурсы.
Инкрементная модель (запланированное усовершенствование продукта) подразумевает разработку последовательности систем. Первая реализует часть требований, в последующую добавляют новые и т.д., пока система не будет удовлетворять проектным условиям. Разработка новых частей системы при таком подходе может вестись параллельно с ее эксплуатацией.
Рисунок 3. Инкрементная модель жизненного цикла ИС. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В эволюционной модели, в отличие от инкрементной, систему разрабатывают с пониманием того, что все требования изначально не могут быть полностью учтены. В они устанавливаются по мере становления ИС и уточняются в каждой последующей итерации. При таком методе процессы сопровождения, эксплуатации, заказа и поставки могут быть реализованы параллельно с процессом разработки.
Принцип эволюционного проектирования впервые сформулировал Наполеон Бонапарт, который говорил: "Ввяжемся в бой, а там посмотрим".
Инкрементная и эволюционная модели позволяют создавать ИС по частям, с помощью прототипов, реализующих функции и внешние интерфейсы, которые впоследствии могут быть наполнены содержанием в зависимости от изменившейся обстановки. В ходе итераций (шагов по реализации ИС) создаются фрагменты или версии ИС, уточняются цели, требования, характеристики проекта. Эти типы моделей используются для решения задач, для которых не получается сформулировать заранее все условия. Это позволяет эффективно использовать их в моделировании небольших ИС в условиях ограниченных ресурсов, во избежание ущерба, связанного с потерей всех затрат на слишком тщательное и длительное проектирование, если в конце окажется, что были учтены не все факторы, моделирование оказалось неудачным и его придется повторять в условиях, когда ресурсы уже истрачены.
