Методы и средства проектирования

Проектирование - процесс создания проекта-прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, его состояния.

Современная технология создания АИС - совокупность эффективных средств и методов проектирования, позволяющих упростить данный процесс, уменьшить стоимостные затраты, сократить календарные сроки проектирования системы и, в конечном итоге, за счет возможности более широкого выбора проверенных прогрессивных проектных решений, повысить качество разработки.

Основные средства проектирования:

-стандартные средства операционных систем, обеспечивающих автоматическое прохождение на ЭВМ определенного класса задач;

-процедуры, реализующие типовые процессы обработки данных, например контроль выходной информации и ее сортировку;

-инструментальные средства, к которым относится совокупность взаимосвязанных специальных программных средств, предназначенных для инструментальной поддержки отдельных элементов процесса проектирования АИС. Это создание и актуализация словаря данных, документирование проекта, автоматизация контроля проектирования и др.;

-типовые компоненты, представленные в виде типовых проектных решений (ТПР) и пакетов прикладных программ (ППП). ТПР - совокупность алгоритмических, программных, инструктивно-методических элементов, обеспечивающих машинную реализацию задач или комплекса с помощью соответствующих технических средств. ТПР - основа создания ППП, к которым относятся комплексы программ, обеспечивающих работу типовых конфигураций вычислительной техники, диалоговых систем при решении типовых функциональных задач;

-системы автоматизированного проектирования (САПР), предполагающие использование ЭВМ на всех этапах создания АИС и занимающие высшую ступень в эволюции средств проектирования системы.

В методах проектирования различают классы и подклассы:

Классы:

- оригинальное проектирование. Средства, используемые при этом методе: - стандартные средства операционных систем; - процедуры, реализующие типовые процессы обработки данных.

- типовое проектирование. Подклассы: элементы, подсистемы, объектное, групповое. Средства: стандартные средства операционных систем; типовые компоненты (ТПР, ППП); некоторые инструментальные средства.

- автоматизированное проектирование. Подклассы: модульное; др. Средства: стандартные средства операционных систем САПР; взаимосвязанный комплекс инструментальных средств.

Средства проектирования подразделяются на:

-комплексные - это ТПР, ППП, типовые проекты автоматизированных систем, САПР.

-локальные - большое разнообразие, в их состав входят системы управления базами данных, телеобработки, инструментальные средства и др.

Общие требования к средствам проектирования:

-полный охват всего процесса создания АИС;

-совместимость, требующая согласованных решений как в процессе создания системы и ее обеспечивающих подсистем, так и в процессе их функционирования;

-универсальность в своем классе, допускающем возможность применения одних и тех же средств для различных объектов;

-д.б. легко доступными, не требующими особых усилий в освоении и просты в реализации;

-возможность организации процесса проектирования в режиме интерактивного взаимодействия разработчика системы, проектировщика и ЭВМ;

-д.б. адаптированными и экономически эффективными.

Методы оригинального проектирования являются традиционными и ориентированы на одно предприятие. Характерная черта - разработка оригинальных методик обследования объекта, его внедрения, создания необходимой проектной документации в виде индивидуального проекта. Достоинство - отражение в проекте АИС специфических особенностей объекта автоматизации. Недостатки: сравнительно высокая трудоемкость и большие сроки разработки, низкий показатель функциональной надежности и адаптируемости к изменяющимся условиям. Проекты, созданные оригинальным методом, поддаются модернизации, однако в чистом виде этот метод используется редко. При его реализации используются в настоящее время различные средства проектирования и лишь для отдельных частей проекта требуются оригинальные проектные решения. Так, общесистемные проектные решения по разработке информационного обеспечения включают методы сбора, контроля и передачи данных, создание нормативно- справочных массивов информации, по программному обеспечению, определяют версию операционной системы, типовые процедуры обработки информации и т.д. Это несколько сглаживает его недостатки. Этот метод особенно актуален при автоматизации сложных, неординарных объектов.

Типовое проектирование - индустриальный метод создания АИС, использующий ТПР и ППП, характеризуется наличием апробированных, типовых организационно-экономических, технических, информационных, математических и программных средств автоматизации управления. Достоинства: уменьшает трудоемкость, снижает стоимость и сокращает сроки проектирования, повышая его качество путем более полного охвата задач функциональных подсистем, строгого соблюдения требований нормативных документов, применения передовых технических решений. Типовое проектирование призвано устранить дублирование проектов, создать основу для расширения обмена готовыми типовыми компонентами, облегчить разработку рекомендаций по изменению организационной структуры и методов управления с учетом отраслевых и внутрихозяйственных особенностей. Процесс типового проектирования заключается в выборе и привязке указанных средств в соответствии с треб-ми конкретной системы. Типовая часть АИС представляет собой комплекс информационного, программного и технического обеспечения. Типовой характер первого достигается путем строгого соблюдения единства структуры информационной базы, состава массивов, форм входных и выходных документов; второго- на использовании ППП, и последнего в результате применения ЭВМ одного или совместных типов.

Основами элементного проектирования являются ТПР - результат выполнения нескольких взаимосвязанных технологических операций проектирования, при разработке проекта используется уже готовое решение с небольшими модификациями, а не разрабатывается новое. Комплекс типовых проектных решений подразделяется на три группы: “Техника”, “ Задача”, “ Персонал”. Первая группа служит для выбора и комплектации всех видов технических средств вычислительных центров или др. организационных форм их применения. Вторая - содержит документацию по организационно-экономической сущности каждой задачи, алгоритмы их решения, описание входной и выходной информации, соответствующие программные модули с их описаниями и инструкциями по применению. Третья - должностные инструкции всех категорий работников, определяющие их права и обязанности.

ТПР создаются по модульному принципу, когда каждое проектное решение расчленяется на отдельные составные части- модули, которые реализуют определенную часть ТПР. Это позволяет создать проект новой автоматизированной системы путем сочетания отдельных типовых модулей.

При использовании подсистемного метода проектирования предполагается более высокая степень интеграции типовых элементов системы, когда для каждой подсистемы создаются проекты решений и пакеты прикладных программ. Выделение подсистем- в зависимости от объекта хозяйственно-производственного процесса. Для каждой из подсистем разрабатывается свое автоматизированное проектное решение и ППП, которые могут быть общесистемного или функционального назначения. К первой группе относятся ППП управления данными, типовых процедур их обработки, методовматематической статистики и дискретного программирования, решения непрерывных задач, например дифференциальных уравнений. Во вторую группу входят пакеты, ориентированные на промышленные предприятия с дискретным или непрерывным характером производства, на непромышленную сферу, отраслевое управление.

Важное требование, предъявляемое к ППП,- совместимость, т.к. при проектировании АИС целесообразно использовать сразу несколько пакетов. Проектирование систем с применением ППП фактически сводится к привязке выбранных по определенным параметрам пакетов к конкретным условиям объекта автоматизации. Достоинства: менее трудоемкий процесс, занимает меньше времени по сравнению с оригинальным проектированием, реализует прогрессивные методы обработки данных, упрощает документирование проекта, т.к. используется документация пакетов, повышается надежность проектируемых систем.

Метод объектного проектирования базируется на применении типовых проектов автоматизированных систем управления. Применяется недостаточно широко, т.к. слишком много разнообразных объектов, а модификация типового проекта системы в соответствии с конкретными условиями объекта автоматизации требует больших трудовых и материальных затрат. Отдельной группой выделяется метод группового проектирования. Его сущность: предварительно подбирается группа объектов, однотипных по характеристикам их информационных систем, среди них выбирается базовый объект, для которого и разрабатывается проект, причем могут использоваться различные методы и способы проектирования, главное- это обеспечение его высокой адаптивности. Основная сфера применения этого метода- непромышленные объекты (например склады), т.к. они более устойчивы с позиции экономической информационной системы.

Среди автоматизированных методов особое место занимают методы модульного проектирования. Создание и использование САПР обеспечивает достаточно высокий уровень функциональной надежности, комплексный охват всех технологических процессов, снижение трудоемкости проектных работ с максимальным учетом интересов объекта автоматизации. Однако этот метод достаточно дорог и требует высококвалифицированных разработчиков. Ключевое требование, предъявляемое к САПР, - возможность построения и поддержания в системе проектирования в адекватном состоянии некоторой глобальной экономической информационной модели объекта автоматизации. Модель - отображение информационных компонентов объекта автоматизации и отношение между ними, заданные в явном виде. Основная цель построения модели - создание соответствующего этой модели проекта АИС, учитывающего и активно использующего все характеристики объекта. Такая модель должна содержать в формализованном виде описание совокупностей информационных компонентов и отношения между ними, включая информационные связи и алгоритмическое взаимодействие. С помощью модульного метода проектирования применяется системный подход, обусловливающий использование ЭВМ не только на всех стадиях создания системы, но и в процессе анализа результатов ее промышленной эксплуатации. Развитие и применение САПР предопределило переход к созданию индивидуальных проектов, но на значительно более высоком уровне, по сравнению с оригинальным методом проектирования.

Разработкой, внедрением, сопровождением и эксплуатацией корпоративных информационных систем (или сокращенно КИС) занимаются специалисты по информационным технологиям (ИТ).

Информационные технологии являются очень широким понятием, поскольку они определяют методы и средства создания, сбора, регистрации, передачи, обработки, хранения и выдачи информации в информационных системах.

В настоящее время наряду с названием Корпоративные информационные системы (КИС) употребляются, например, следующие названия:

· Автоматизированные системы управления (АСУ);

· Интегрированные системы управления (ИСУ);

· Интегрированные информационные системы (ИИС);

· Информационные системы управления предприятием (ИСУП).