Начальные этапы разработки

Лекция 3

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННО - УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

1. Методологическая основа проектирования.

2. Начальные этапы разработки.

3. Организация разработки автоматизированных информационно-управляющих систем.

4. Рабочая документация по проектированию.

Методологическая основа проектирования

Методологической основой проектирования организационных структур управления служит системный анализ. Одной из исходных посылок этой методологии является необходимость построения организационной структуры, ориентированной на определение целей и подцелей, методы решения той или иной задачи. Организационная структура строится на основе структуры решений и требуемых для их реализации ресурсов [26].

Системный анализ осуществляется в следующем порядке.

Первый этап- постановка задачи, включающая определение изучаемого объекта, постановку целей и задание критериев.

Второйэтап - осуществление первичной структуризации исследуемой системы. При определении границ системы в нее стараются включить все элементы, оказывающие сколько-нибудь существенное воздействие на функционирование. Принимают во внимание воздействие внешней среды на систему, обратное влияние считается несущественным. Первичная структуризация состоит в ориентировочном членении системы на составные части (подсистемы и элементы). Структуризация системы является важной отличительной чертой системного анализа.

Третий этап- составление математической модели исследуемой системы. Элементы системы и воздействие на нее описывают с помощью определенных параметров. С введением параметра задается область его применения. Выявив параметры, определяют связи между ними, которые могут задаваться равенствами и неравенствами, таблицами, включающими все случаи сочетания значений параметров, и другими способами. При этом учитывают изменение значений параметров во времени и наличие во многих случаях не детерминированных, а вероятностных зависимостей.

На четвертом этапеисследуют построенные модели и прогнозируют развитие системы, для чего на построенных моделях «проигрывают» (обычно с помощью ЭВМ) варианты тех или иных воздействий внешней среды и выявляют возможные результаты.

Пятый этап- анализ результатов прогнозирования, полученных на предыдущем этапе, проверка их соответствия целям и критериям, разработка рекомендаций по необходимому совершенствованию.

Далее снова повторяют четвертый и пятый этапы, вплоть до получения приемлемого результата.

Начальные этапы разработки

Основа методологии разработки АИУС - учет специфических особенностей, отличающих информационную систему от технических систем, соблюдение принципа проведение разработки и внедрения на основе системного анализа.

Должно быть проведено всестороннее обследование автоматизируемой системы, выполнено моделирование, выявлен комплекс автоматизируемых функций, определена структура системы и подсистем, выбран лучший вариант из возможных проектных решений.

На практике часто встречается локальный подход к проектированию АИУС. Предпроектная стадия практически игнорируется и после общего ознакомления с объектом автоматизации выбирают отдельные задачи существующей системы для решения их на ЭВМ. Организационная структура, набор и методы решения задач практически остаются неизменными. Проектирование и внедрение заключается в моделировании отдельных задач, их программировании и внедрении машинных методов расчета. Последовательно наращивая такие задачи, получают поэтапное внедрение АИУС. Кажущимися преимуществами такого подхода являются быстрая загрузка ЭВМ; получение в короткий срок эффекта от решения задач, который при удачном их выборе может быть достаточно ощутимым; обозримость разработки и внедрения системы; простота управления разработкой.

Однако при этом нарушается ряд основных принципов разработки АИУС, что приводит в конечном итоге к весьма низкой эффективности разработанной системы и самого процесса разработки - многократным переделкам, излишней загрузке ЭВМ и дублированию информации.

Одной из важнейших специфических особенностей, отличающих АСУ от технических систем, является тесная связь с внешней средой. Поэтому при разработке АИУС полезно выделить как самостоятельные логические этапы разработки внешнее и внутреннее проектирование. Такие аспекты проектирования в АИУС четко выделены и имеют, в известной степени, самостоятельное значение. Эти этапы при разработке АИУС выполняются специалистами различного профиля.

Внешнее проектирование формулирует цель и критерий эффективности будущей системы, выявляет ограничения. Создается и экспериментально проверяется модель системы. Определяются границы системы; фиксируются факторы внешней среды, имеющие значение для системы; определяются связи, виды входных сигналов, на которые должна реагировать система; связанные с ними изменения выходных параметров. Затем следует этап выяснения взаимодействия системы с внешней средой; определения того, что и зачембудет делать система, почемуона должна действовать именно так, а не иначе.

Внутреннее проектирование определяет содержание самой системы - как, какими способами и средствамибудет система выполнять свои функции, кто, где и когдабудет выполнять необходимые операции и процедуры.

Внешнее и внутреннее проектирование не являются самостоятельными, независимыми друг от друга этапами, они пересекаются и требуют взаимного согласования. Сначала проводится внешнее проектирование для некоторых идеальных, ничем не ограниченных внутренних возможностей системы, а затем, в первом приближении, внутреннее проектирование, выявляя при этом ограничения, не позволяющие системе функционировать так, как это требуется в результате предварительного внешнего проектирования. Согласование заключается в изменении либо требований внешнего проектирования, либо ограничений внутреннего, либо и того и другого. После такого согласования переходят к детальной, углубленной проработке вопросов внутреннего проектирования.

Важное свойство любой системы - наличие связей между ее элементами, а также между системой и ее внешней средой. Связи должны быть выявлены и изучены в существующей системе управления и определены для проектируемой. Направленность связей, как правило, от входа к выходу системы (в противном случае их называют обратными связями)позволила ввести понятие потока.

Основой любой производственной системы являются материальные потоки, которые на входе системы состоят из сырья, полуфабрикатов, комплектующих изделий и других исходных материалов. Материальный поток проходит через подразделения системы, где происходит обработка материалов, и поступает на выход системы в виде ее продукции. Выходная продукция одной системы может полностью или частично поступать на вход другой системы.

Аналогично материальному потоку можно выделить энергетический поток - тепловую и электрическую энергию; поток финансов, трудовых ресурсов и т.п. Особое значение в системах управления имеют потоки информации, или информационные потоки. Их особое значение определяется ролью информации в процессе управления. На входе системы управления в состав информационного потока входит информация о состоянии управляемого объекта, о параметрах входных потоков — материальных, энергетических и других, а также информация о состоянии внешней среды.

Комплекс исследований, направленных на выявление общих тенденций и факторов развития системы и определение мероприятий по ее совершенствованию, называют диагностическим анализом.Эти исследования начинают с выявления и формулировки или уточнения цели и критериев эффективности системы и ее подсистем. Сформулированные цели и критерии функционирования и развития системы являются основой для программы дальнейшего диагностического анализа, которая включает в себя выявление общих тенденций развития системы; факторов, способствующих и препятствующих достижению цели; общих и специфических свойств системы; особенностей взаимодействия с внешней средой и т. п.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: