Під моделлю ЖЦ АІС розуміють структуру, що визначає послідовність виконання і взаємозв'язки процесів, дій і задач протягом ЖЦ. Модель ЖЦ залежить від специфіки, масштабу, складності проекту і специфіки умов, у яких система створюйся й функціонує.
Стандарт ISO/EEC 12207 не пропонує конкретну модель ЖЦ і методи розроблення АІС та її ПЗ. Його положення є загальними для будь-яких моделей ЖЦ, методів і технологій проектування АІС і розроблення ПЗ. Стандарт описує структуру процесів ЖЦ, але не конкретизує в деталях, як реалізувати або виконати дії і задачі, включені в ці процеси.
Модель ЖЦ будь-якого конкретного ПЗ АІС і АІС у цілому визначає характер процесу його створення, що являє собою сукупність упорядкованих у часі, взаємозалежних і об'єднаних у стадії робіт, виконати які необхідно й достатньо для створення АІС та її ПЗ, які відповідають заданим вимогам. Сьогодні найпоширенішими є такі дві основні моделі ЖЦ АІС і відповідного ПЗ:
· каскадна модель (1970 -1985 pp.)
· і спіральна модель (1986 -1990 рр.).
В однорідних АІС 1970—80-х pp. прикладне ПЗ являло собою одне ціле. Для розроблення такого типу ПЗ застосовувався каскадний підхід (інша назва - водоспад (waterfall)). Принциповою особливістю каскадного підходу є перехід на наступну стадію здійснюється тільки після того, як буде цілком виконано роботу на поточній стадії, і повернень на пройдені стадії не передбачається. Кожна стадія закінчується одержанням деяких результатів, що стають вихідними даними для наступної стадії.
Вимоги до розроблюваної АІС, визначені на стадії формування вимог, строго документуються у вигляді технічного завдання й фіксуються на весь час розроблення проекту.
Кожна стадія завершується випуском повного комплекту документації, достатньої для того, щоб розробку могла продовжити інша команда розробників. Критерієм якості розробки за такого підходу є точність виконання специфікацій технічного завдання.
При цьому основна увага розробників зосереджується на досягненні оптимальних значень технічних характеристик ПЗ: продуктивності, обсягу займаної пам'яті тощо.
Переваги застосування каскадного способу полягають ось у чому:
· на кожній стадії формується закінчений набір проектної документації, що відповідає критеріям повноти і погодженості подальших дій;
· стадії робіт, що виконуються в логічній послідовності, дають змогу планувати терміни завершення всіх робіт і відповідні витрати.
Каскадний підхід добре зарекомендував себе під час побудови АІС, для яких на самому початку розроблення можна досить точно й повно сформулювати усі вимоги для того, щоб надати можливість розробникам якнайкраще реалізувати їх. У цю категорію підпадають складні системи з великою кількістю задач обчислювального характеру, системи реального часу тощо.
Водночас цей підхід має ряд недоліків, спричинених насамперед тим, що реальний процес створення АІС ніколи цілком не вкладався в таку чітку схему. Процес створення АІС, і передусім її ПЗ, має зазвичай ітераційний характер: результати чергової стадії часто викликають зміни в проектних рішеннях, прийнятих на більш ранніх стадіях. Отже, постійно виникає потреба повертатися до попередніх стадій і уточнювати або переглядати раніше прийняті рішення.
Таку схему часто відносять до окремої моделі, так званої моделі з проміжним контролем, у якій між стадійні коригування забезпечують велику надійність порівняно з каскадною моделлю, хоча і збільшують увесь період розроблення.
Основним недоліком каскадного підходу є істотне запізнювання з одержанням результатів і, як наслідок, досить високий ризик створення системи, що не відповідає потребам користувачів, які мають стійку тенденцію до зміни в процесі розроблення системи. Практика показує, що на початковій стадії проекту неможливо цілком і точно сформулювати всі вимоги до майбутньої системи. Це пояснюється двома причинами:
· користувачі не можуть відразу викласти всі свої вимоги і передбачати, як вони зміняться в процесі розроблення;
· за час розроблення можуть відбутися зміни в зовнішньому середовищі, що вплинуть на вимоги до системи.
У межах каскадного підходу вимоги до АІС фіксуються в технічному завданні на весь час її створення, а узгодження одержуваних результатів із користувачами робиться тільки в планових точках, як правило, після завершення кожної стадії (при цьому можливе коригування результатів за зауваженнями користувачів, якщо вони не стосуються вимог, викладених у технічному завданні).
Отже, користувачі можуть внести істотні зауваження тільки після того, як роботу над системою буде цілком завершено. У разі неточного викладу вимог або їхньої зміни протягом тривалого періоду створення АІС користувачі одержують систему, що не задовольняє їхні потреби. У результаті доводиться розпочинати новий проект, який може спіткати така сама доля.
Для подолання зазначених проблем у середині 80-х p. минулого століття було запропоновано спіральну модель ЖЦ. ЇЇ принциповою особливістю є таке: прикладне ПЗ створюється не відразу, як у разі каскадного підходу, а частинами з використанням методу розроблення прототипу.
Під прототипом розуміють діючий програмний компонент, що реалізує окремі функції й зовнішні інтерфейси розроблюваної АІС і ПЗ, що забезпечує її функціонування. Створення прототипів здійснюється в кілька ітерацій, або витків спіралі. Кожна ітерація відповідає створенню фрагмента або версії ПЗ, на ній уточнюються цілі й характеристики проекту, оцінюється якість отриманих результатів і плануються роботи наступної ітерації. На кожній ітерації ретельно оцінюється ризик перевищення термінів і вартості проекту, щоб визначити необхідність виконання ще однієї ітерації, ступінь повноти й точності Розуміння вимог до системи, а також доцільність припинення проекту.
Спіральна модель рятує замовників і розробників АІС та ПЗ від необхідності повного й точного формулювання вимог до системи на початковій стадії, оскільки вони уточнюються на кожній ітерації. Отже, поглиблюються й послідовно конкретизуються деталі проекту, і в результаті вибирається обґрунтований варіант, що доводиться до реалізації.
Розроблення ітераціями віддзеркалює об'єктивно існуючий спіральний цикл створення системи. Неповне завершення робіт на кожній стадії дає змогу переходити на наступну стадію, не чекаючи повного завершення роботи на поточній.
За ітеративного способу розроблення незавершену роботу можна буде виконати на наступній ітерації. Головне ж завдання - якнайшвидше показати користувачам системи працездатний продукт, тим самим активізуючи процес уточнення й доповнення вимог.
Спіральна модель не виключає використання каскадного підходу на завершальних стадіях проекту тоді, коли вимоги до системи є цілком визначеними.
Основна проблема спірального циклу - визначення моменту переходу на наступну стадію. Для її розв'язання необхідно ввести обмеження в термінах на кожну зі стадій життєвого циклу.
Перехід здійснюється відповідно до плану, навіть якщо не всю заплановану роботу закінчено. План складається на основі статистичних даних, отриманих у попередніх проектах, і особистого досвіду розробників.
Питання для самоперевірки
1. В чому полягає суть поняття життєвого циклу ІСБО та їхнього ПЗ?
2. Які принципи підтримки ЖЦ ІСБО та їхнього ПЗ існують?
3. Яку структуру має ЖЦ ІСБО та його ПЗ?
4. Назвіть основні процеси ЖЦ ПЗ ІСБО. В чому полягає їх суть?
5. Які процеси ЖЦ АІС належать до допоміжних?
6. Які процеси ЖЦ АІС належать до організаційних?
7. Який взаємозв'язок існує між процесами ЖЦ АІС?
8. Назвіть стадії життєвого циклу АІС.
9. Які принципивикористовують на стадіях створення та функціонування АІС і чому?
10. В чому полягає необхідність та сутність дослідження об’єкта для автоматизації робіт?
11. Які вимоги формуються до АІС під час розробки проекту?
12. З якою метою складають органіграми під час обстеження об’єкта?
13. Яке значення у проектуванні має постановка завдань?
14. З яких розділів складається постановка завдань?
15. Назвіть мету розробки та особливості ескізного проекту АІС.
16. Чим відрізняються технічне завдання та технічних проект на розробку АІС?
17. Яка документація належить до робочої документації АІС?
18. Чи необхідна дослідна експлуатація створеної системи?
19. Що означає впровадження проекту АІС в дію?
20. Чи залежить життєвий цикл інформаційної системи від користувача?
21. Що являють собою моделі ЖЦ АІС і відповідного ПЗ?
22. В чому полягає сутність каскадної моделі ЖЦ?
23. В чому полягає сутність спіральної моделі ЖЦ?
