Информационные er++ модели новый подход к интеграции основных этапов проектирования информационных систем Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Секция автоматизированных систем обработки информации и управления

УДК 621.396

ЮЛ. Рогозов, С.А. Бутенков, В.И. Кодачигов, А.С. Свиридов, P.M. Микита

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ER++ МОДЕЛИ - НОВЫЙ ПОДХОД К ИНТЕГРАЦИИ ОСНОВНЫХ ЭТАПОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Введение. Прогрессирующее внедрение информационных технологий ^Т) во все без исключения области деятельности современного общества [1] настоятельно требует интеграции программных систем и комплексов, а также накоплен-

( ), , -, , .

В этой связи создание концептуально-методологических основ, математических моделей и программно-инструментальных средств, интегрирующих поддержку информационных систем (ИС) на всем протяжении их жизненного цикла, непосредственно связано с производственно-экономической эффективностью современных информационно-программных комплексов [2].

При этом возникает комплекс взаимосвязанных проблем, требующих решения:

♦ множественность методологий и стандартов автоматизированного проектирования (CASE) и быстрой реализации (RAD) программных комплексов осложняет поддержание непрерывного, интегрированного, предметно-ориентированного жизненного цикла ИС;

♦ неоднородность математико-методологических оснований и программных возможностей языков описания объектов и данных и инструментальных средств конструирования ИС.

Концепция интегрированного проектирования, реализации и сопровождения ПО [4] представляет собой комплекс взаимосвязанных элементов:

♦ система формальных моделей (концептуальная модель предметной области [3], модель инструментальных средств и среды вычислений в форме абстрактной машины [1]);

♦ методология проектирования, реализации и сопровождения программных комплексов [6].

Цель работы заключается в исследовании, обосновании и разработке концептуально-методологических основ построения крупных программных комплексов, направленных на сбор, обработку и предоставление отчетно-статистической информации при проектировании, реализации и сопровождении полномасштабного ПО для управления широким классом производственных процессов.

, , :

♦

комплексов для организаций и предприятий;

♦ формирование кон цепции проектирования, реализации и сопровождения функционально-ориентированного ПО;

♦ разработка новой интегрированной методологии непрерывного интег-

, , -

дения ИС.

Методы исследования основаны на синтезе фундаментальных положений теории категорий [3], теории вычислений [2] и теории реляционных моделей [1]. В результате проведенных в работе исследований создан новый тип интегрированной инфологической модели представления данных о процессах промышленных и бизнес-организаций названной моделью типа ER++.

1. Интегральное представление модели производственной системы. Дж. Закман является одним из лидеров идеологии интеграции бизнес- и ИТ-подаодов. В 1987 году появилась его статья по общей схеме архитектуры информационных систем [3]. В ней была предложена простая, но концептуально мощная схема, показывающая различные уровни представления архитектуры ИС, различные виды ее " ", .

Таблица 1

Уровни интеграции ЕЯ++ модели предприятия

Уровни представления интегрированной модели Аспекты интегрированной модели

Данные Функции Информационная сеть

Исходные (сырые) данные по обследованию Исходные (бумажные) документы ( ) функции Исходная структура сети, ограничения

Организационная модель ( - ) предприятия - ные документы Нормализованные функции ( ) Определение мест ввода-вывода информации

Представление системных аналитиков (ER++ модель) Абстрактные параметризованные документы Организационная структура предприятия Структура сети оборота абстрактных документов

Техническая архитектура системы Структура баз данных предприятия Система рабочих мест предприятия Структура ПО рабочих мест

- техническая реализация - фикаций документов предприятия Система спецификаций рабочих мест предприятия Спецификации элементов сети (серверы, линии, станции)

Пользовательские интерфейсы Интерфейсы ввода-вывода данных Интерфейсы управления на рабочих местах Аппаратная конфигурация рабочих мест

Предлагаемая нами структура интеграции в модели производственной системы (табл. 1) аналогична схеме Закмана 1987 года. Три ее развернутых столбца отражают три раздела обеспечения системы: информационное, функциональное и .

Предлагаемая структура описания ER++ модели включает в себя все 18 компонентов таблицы Закмана [7], расположенных в иерархическом порядке по мере .

Первая строка отражает результаты первичного исследования предприятия и содержит ’’сырую” информацию о его модели. Этот этап выполняется во многом .

Вторая строка отражает результаты автоматического приведения модели к

, , -.

Третья строка отражает наиболее абстрактный уровень представления системы, предназначенный для анализа ее возможностей и внесения проектных предложений. Именно на нем концентрируется вся информация в нормализованной форме, тем самым обеспечивая универсальность ER++ модели.

Четвертая строка является результатом ’’агрегирования” общей абстрактной модели третьего уровня, предпринимаемого для повышения соответствия структуры реальному предприятию. Этот уровень служит для имитационного моделирования будущей системы.

Пятый уровень содержит информацию о получаемых из модели (большей ча-) .

Шестой уровень отражает спецификации формирования интерфейсов (АРМов) предприятия на базе типовых программных модулей, получаемых на четвер.

2. Описание функциональной структуры с помощью ЕЯ++ моделей. В

качестве основы для интеграции предлагается использовать информационные по,

отражается в информационной системе (ИС) предприятия [7, 8].

Для построения такой интегрированной ER++ модели необходимо определить основные понятия и элементы, лежащие в ее основе: функциональные единицы (ФЕ) - локальные функции, связанные с порождением и передачей документов, , -ции. Каждая ФЕ характеризуется кортежем атрибутов и измеримых параметров, описывающим ее работу. Связи между отдельными функциональными единицами

( ), -ставляющих собой элементарные информационные единицы, отражающие выполнение функциональных единиц. Каждый документ также имеет кортеж атрибутов и параметров [9].

Следующий рисунок содержит пример диаграммы информационных потоков модели нового типа.

Представленная на рис. 1 интегрированная модель типа ER++ содержит в себе полную информацию для создания базы данных и автоматизированных рабочих мест учреждения [6].

3. Выводы и направления дальнейшей работы. Предложенный подход позволяет с помощью предложенной ER++ модели найти пути к интеграции всех этапов и соответствующих им методов проектирования информационных систем согласно табл. 1. По сравнению с известными исследованиями, принципиальными преимуществами предложенной в работе ER++ модели является более адекватное отображение динамики и статики гетерогенных слабоструктурированных предмет.

инструментальных средств для проектирования и реализации предметноориентированных ИС для комплексного управления информационными ресурсами.

М -

ЧИСЛО

К -

число

Рис.1. Графическое представление КЯ++ модели лечебного учреждения

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Информационные системы/ Петров В.Н.-СПб: Питер, 2002. - 688 с.

2. Каляное Г.Н. CASE: структурный системный анализ (автоматизация и применение). -М.: ЛОРИ, 1996. - 242с. "

3. John A. Zachman, "Enterprise Architecture: The Past and the Future". DM Direct Newsletters, №4. 2000.

4. Полукеев О., Коваль Д. Моделирование бизнеса и архитектура информационной системы// www.osp.ru.

5. Карпов А. Моделирование бизнес-процессов. http://quality.eup.ru/mbp.htm .

6. Интегрированные системы управления машиностроительным производством. http ://www. sterling .ru/services/ automation/mes/mach/.

7. СПРУТ-технология. http://www.regprom.ru/e41514.html .

8. . . -

// . 2004. 4. - . 27-30.

9. . ., . .

обследовании // Известия ТРТУ. - Таганрог, 2004. С. 82.

УДК 681.3

. . , . .

КОДИРОВАНИЕ ГРАФОВ : -

. , . Всякий граф может быть задан матрицей смежности; причем ввиду симметрии и отсутствия петель достаточно указать только элементы верхней треугольной матрицы. Выписываем эти элементы в одну строку (сначала первая строка, затем

. .), n(n-1)/2, -

ническим кодом графа.

В данной работе предлагается способ и алгоритм уменьшения длины канонического кода графа путем представления его в виде перестановки.

, ,

выстроенных определенным образом. Максимальное число перестановок из N элементов равно N!. Значит, каждой перестановке можно поставить в соответствие код - число n, лежащее в диапазоне 0<n<N!. Элементами перестановки могут являться различные объекты, но эти объекты всегда можно пронумеровать и работать с ними как с числами.

Идея использования перестановок для кодирования графов состоит в сле-.

смежности выписывается в одну строку. Получившуюся совокупность можно рассматривать как перестановку из чисел в их двоичном представлении, где каждая

строка в матрице - это отдельное число. Далее получившуюся перестановку можно . -

мации о графе помимо размерности матрицы смежности.

Вычислительный эксперимент показал, что длина получившейся перестановки существенно меньше, чем n(n-1)/2.