Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Этап 4. Разработка проекта системы.





 

Проектирование системы — это первый из этапов системного анализа, на котором операции аналитического характера заменяются операциями синтеза. Однако это не означает, что на практике можно легко провести границу между анализом и синтезом системы. Обычно эти операции происходят параллельно, поскольку уже при определении недостатков и их причин возникают предложения по их устранению, эти предложения впоследствии становятся основой для проекта — синтеза новой системы.

Характерной чертой системного анализа является существование нескольких вариантов решения, которые должны быть оценены в соответствии с выбранными критериями.

Возможны две существенно отличающиеся ситуации: проектирование новой, еще не существующей системы и разработка проекта улучшения деятельности существующей системы. Несмотря на различия в этих ситуациях, подход к решению вопросов этого этапа системного анализа в обоих случаях одинаков.

В процессе проектирования системы предметом исследования всегда является определенный естественный или общественный объект, состоящий из частей, обладающих определенными свойствами и определенным образом связанных. Причём, исследование всего объема характеристик, свойств и связей (взаимодействий) объекта часто не только невозможно, но и нецелесообразно.

Однозначно определить, какие связи являются существенными, а какие нет, очень сложно. Связи между элементами объекта можно в большинстве случаев разбить на группы в зависимости от степени их важности для объекта. Ответ на вопрос, какие группы связей следует считать существенными, а какие нет, зависит от:

1- выбранных отправных пунктов исследования;

2- требуемой точности результатов;

3- резервов времени и т. д.

 

Основной операцией этапа проекта системы является определение структуры системы. Под определением структуры системы надо понимать:

1- выбор элементов, которые будут включены в систему;

2- выбор существенных связей;

3- накопление данных для определения количественных и качественных характеристик системы.

После определения элементов, свойств, взаимных связей и связей со средой переходят к решению следующих задач:

1- точному определению отправных пунктов данного исследования, что позволит четко разграничить данную систему и другие системы, рассматриваемые на данном объекте исследования;

2- определению границ системы, включая решение вопроса о том, что относится к системе, а что к внешней среде системы;

3- правильному выбору существенных и несущественных связей.

Таким образом, определение структуры системы на конкретном объекте независимо от его характера заключается в выборе тех элементов, свойств и связей, которые являются существенными с определенной точки зрения (выбранного отправного пункта исследования).



Учитывая все эти факторы, можно сказать, что правильно определенная система должна обладать следующим свойством: связи между элементами системы и средой должны иметь значительно меньший масштаб и интенсивность, чем связи между внутренними элементами системы.

Несмотря на существенные отличия в характере систем, можно сформулировать общий способ определения системы. Так называемый организованный способ определения системы схематически представлен на рис. 3.

Стрелки на рисунке обозначают связи между элементами множества:

- если оба элемента находятся внутри системы, то это внутренняя связь;

- стрелки между элементом системы и элементом среды обозначают связь системы со средой, т. е. или вход в систему из среды, или выход в среду из системы;

- сплошные стрелки между элементами обозначают связи, включенные в определение системы;

- пунктирные стрелки обозначают связи хотя и существенные для системы, но не включенные в определение системы.

Рисунок 3. Организованный способ определения системы.

 

Организованный способ определения системы заключается в следующем:

1- из множества элементов выбирается определенное подмножество элементов системы и замкнутой неправильной кривой обозначаются граница системы;

2- все элементы, лежащие вне кривой, образуют среду системы.

Процесс определения конкретной системы включает в себя следующие действия: разработку перечня элементов системы, кодирование перечня элементов системы, определение связей между элементами системы и разработку формального определения системы.

1. Разработка перечня элементов системы.

В первую очередь необходимо решить вопросы о материальном характере элементов системы и об уровне дезагрегирования и степени подробности.

Далее необходимо разработать перечень элементов системы, который должен содержать: название; код; перечень существенных входов и выходов; описание характера преобразования входа в выход (указывается алгоритм преобразования, а если это невозможно, то дается хотя бы словесное описание); мощность, например скорость преобразования; требования к службам, необходимым для осуществления данного преобразования; средства, необходимые для осуществления преобразования; операционные ограничения; название операций, осуществляемых в случае возникновения критической ситуации, например при возникновении ошибки на входе, ошибки в функциях и перегрузки; данные о специфических характеристиках; приблизительное время, необходимое для реализации связей данного элемента с другими элементами.

2. Кодирование перечня элементов системы.

Кодирование элементов предполагает разработку примерной классификации элементов системы и их основных характеристик. Независимо от того, какая форма была выбрана для разработки перечня элементов, можно выбрать определенную систему кодирования — структуру кода. Затем осуществляется собственно кодирование, т. е. каждому элементу системы присваивается серийный номер, разрабатывается однозначная спецификация отдельных потоков, указываются необходимые характеристики каждого из потоков.

Таким способом можно исследовать различные типы потоков, например материальные, информационные и т. д. Достаточно лишь дополнительно обозначать отдельные типы потоков специальным индексом.

В дальнейшем можно поступать так: во-первых, кодировать и анализировать только потоки, исходящие из элементов, и, во-вторых, кодировать и анализировать потоки как выходящие из элементов, так и входящие в элементы.

3. Определение связей между элементами системы

Для определение связей между элементами системы можно использовать как классические ручные методы, так и методы вычислительной техники.

4. Разработка формального определения системы.

Задачей данного этапа является повышение точности определения системы. В большинстве случаев разработка точного формального определения системы заключается в уточнении описания преобразований в отдельных элементах. В сущности - это исследование связей переменных системы на всех этапах преобразований от входа к выходу.

Описанные действия прежде всего направлены на создание модели системы, которая является более удобной для анализа, чем сама система. Уточнение определения системы обычно заключается в получении дополнительной информации о преобразованиях в элементах, а также в проведении проверочных экспериментов.

В некоторых случаях удается аналитически описать алгоритм преобразования и создать таким образом математическую модель. В простейших случаях, когда известна аналитическая форма алгоритма преобразования для всех элементов, можно при соблюдении некоторых дополнительных условий создать математическую модель всей системы.

В подавляющем большинстве случаев алгоритм преобразования неизвестен. В этом случае необходимо использовать описание системы и операций в рамках конкретных преобразований для каждого элемента. При достаточной степени подробности и точности описания можно определить связь между входом и выходом каждого элемента системы.

Таким образом, говоря о разработке формального определения системы, имеется в виду применение более точной формы описания, которая обеспечивает определенную степень формализации свойств элементов или в идеальном случае всей системы.

 

На рисунке 2 изображены последовательность этапов создания системы и их логические связи.

 

Рисунок 2. Процесс проектирования системы.

 

5. Документация этапа создания проекта системы

Итоговым документом этого этапа системного анализа является спецификация системы, которая содержит: описание элементов системы; процессов преобразований, происходящих в отдельных элементах или подсистеме; максимально точное (формальное) описание преобразований; описание потоков, существующих в системе (материальных, информационных и т. д.). Обычно в спецификации дается словесное, графическое и математическое описание.

 

Этап 5. Анализ системы.

 

Содержанием этого этапа системного анализа является нахождение ошибок и недостатков в проекте системы и устранение недостатков в соответствии с установленными требованиями.

На этом этапе анализируются существенные свойства системы, а не содержание отдельных элементов системы. Необходимо установить, может ли выбранная структура обеспечить требуемое поведение системы.

Фактически следует выяснить:

- нет ли в предлагаемой структуре системных ошибок, например нарушений совместимости между элементами системы, полноты системы и т. д.;

- соответствует ли поведение системы предъявляемым требованиям (при решении этого вопроса внутренняя структура системы отступает на второй план — систему можно рассматривать как “черный ящик”, однако существенное внимание обращается на функционирование системы в целом).

Для анализа системы наилучшим методом является имитационное моделирование. Однако необходимо выделить две группы моделей:

- модели, задачей которых является проверка функционирования системы в целом;

- модели для обнаружения ошибок во внутренней структуре системы.

Анализ свойств системы позволяет вскрывать недостатки проекта — ошибки в поведении и структуре системы. Одновременно определяются пути уточнения определения системы.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.