Презентація на тему:
ОСНОВИ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМ

ОСНОВИ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМ SA101 Криворізький економічний інститут Київського національного економічного університету ім.В.Гетьмана 2006

FM1L Сучасний прикладний системний аналіз Гегель (1770-1831) Ціле є більше ніж сума частин Ціле визначає природу частин Частини не можна пізнати за межами цілого Частини знаходяться у взаємозв'язку і взаємозалежності

1-й інф.бар’єр 2-й інф.бар’єр

Висока ступінь поділу процесів на фази для ефективного використання засобів обробки Системна повнота процесу обробки на основі методів, алгоритмів, технічних засобів Регулярність процесів і однозначність фаз Технологія (від грецького τεχνολογια, що походить від τεχνολογος; τεχνη - майстерність, техніка; λογος - (тут) передавати ) - наука про способи (набір і послідовність операцій) розв'язання задач шляхом застосування технічних засобів (знарядь праці).

Інформація Слово „informatio” складається з префікса „in-” („в-, на-, при-”) і дієслова „formо” („надаю форму, створюю”), пов’язаного з іменником „forma” („форма”). В англійській мові слово „information” (в написанні „informacioun”) вперше з’явилось у 1387 р. Сучасного написання це слово набуло у XVI ст. У східнослов’янські мови слово „інформація” прийшло із Польщі у XVII ст. З середини ХХ століття „інформація” стала загальнонауковим поняттям

комунікація та зв’язок, в процесі якого усувається невизначеність (теорія зв’язку, Клод Шеннон); міра неоднорідності розподілу матерії та енергії у просторі та у часі, міру змін, якими супроводжуються всі процеси, що протікають у світі (В.М.Глушков); Ентропія (міра невизначеності) Біт

1-й інформаційний бар'єр. Поріг складності управління, що перевищує можливості окремої людини. 2-й інформаційний бар'єр. Поріг складності управління, що перевищує колективні можливості людей. Темпи зростання складності керування економікою перевищують темпи зростання показників економічного розвитку (Глушков 1970-80).

Карл Людвиг фон Берталанфі Ludwig von Bertalanffy; (1901- 1972) — австрійський біолог, постійно проживав в Канаді та США з 1949 року. Розробив першу версію загальної теорії систем. В 1954 г. став одним із ініціаторів створення «Товариства з досліджень в області загальної теорії систем» і редактором щорічного видання (з 1956 р) «General Systems») («Загальні системи»).

Джон фон Нойман (1903 - 1957) - американський математик угорського походження, що зробив значний вклад у квантову фізику, функціональний аналіз, теорію множин, інформатику, економічні науки. Він став засновником теорії ігор разом із Оскаром Моргенстерном у 1944 році. Розробив архітектуру яка використовується в сучасних комп'ютерах.

Норберт Вінер (Norbert Wiener; 1894 — 1964) — американський вчений, видатний математик і філософ, засновник кібернетики та теорії штучного інтелекту.

Вільям Рос Ешбі (William Ross Ashby), 1903 - 1972 р. Англійський психіатр, спеціаліст з кібернетики, піонер в дослідженнях складних систем.

Кравчук Михайло Пилипович (1892 - 1942) - український математик, академік АН УРСР (з 1929). Освіту отримав в Університеті Св.Володимира в Києві. У 1924 році отримав ступінь доктора. Професор Київського політехнічного інституту. Співавтор першого трьохтомного словника української математичної термінології. Наукові праці стосуються алгебри, математичного аналізу, диференціальних та інтегральних рівнянь, теорії функцій та дискретної математики. Результати його досліджень використав Атанасов при створенні першого комп’ютера Тільки в 2001 р. у 15 наукових статтях в Америці були використані праці Кравчука.

Глушков Віктор Михайлович (1923 - 1982) - автор фундаментальних праць у галузі кібернетики, математики і обчислювальної техніки, ініціатор і організатор створення проблемно-орієнтованих програмно-технічних комплексів для інформатизації, комп'ютеризації і автоматизації господарської і оборонної діяльності країни. ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В.М.Глушков Основы безбумажной информатики

інформація Сигнали керування шум сировина продукція відходи

Система – сукупність частин або компонентів що зв'язані між собою Відкрита система має властивість еквіфінальності, що означає що одинаковий кінцевий стан можна досягнути за різних початкових умов завдяки взаємодії із зовнішнім середовищем Складна система складається з великої кількості різнорідних елементів, що взаємодіють. Елементи утворюють ієрархічну структуру. Інформаційна система: сукупність технічних засобів, програмного забезпечення та персоналу об’єднаних для досягнення спільної мети

Складні системи є ієрархічними і складаються з взаємозалежних підсистем, які в свою чергу можуть бути поділені на підсистеми і т.д., аж до найнижчого рівня. Вибір, які компоненти в даній системі є елементарними відносно довільний і встановлюються дослідником. Внутрішньо-компонентний зв язок, як правило сильніший ніж зв язок між компонентами. Ієрархічні системи складаються з небагатьох типів підсистем по різному скомбінованих та організованих. Будь-яка працююча складна система є результатом розвитку працюючої більш простої системи.

Практичні питання Проблемний підхід Як визначити, окреслити систему? Проблема – ситуація, що характеризується відмінністю між бажаним і існуючим Проблема вирішується шляхом конструювання (вдосконалення, перебудови) системи Система є те що вирішує проблему Елемент належить системі якщо він бере участь у процесі вирішення проблеми

З чого складається система? Система задається системними об'єктами, властивостями і зв'язками Системні об'єкти: Вхід – те що змінюється в процесі Вихід – результат, кінцевий стан процесу Процес – переводить вхід у вихід Зв’язок – визначає послідовність процесів Межі системи визначаються сукупність входів з оточуючого середовища

Які є процеси? Основний – перетворює вхід у вихід Зворотного зв'язку – виділяє різницю між результатом і його моделлю, впливає на процес з метою наближення результату до моделі Обмеження – ініціюється споживачем виходу, впливає на вихід і управління з метою відповідності виходу меті споживача

СА зводить вирішення проблеми до конструювання системи. Це є перенесенням методів розробки інженерних систем у сферу організацій і надає вирішенню проблем організацій характер дослідницької і інженерно-конструкторської діяльності. Традиційний підхід задає адміністративну структуру організації, СА задає, через номенклатуру функцій, структуру процесів, що мають виконуватися організацією

Зміст СА не у формальному математичному апараті, не в спеціальних математичних методах, а в концептуальному апараті, в ідеях, підходах, установках – в нормативній методології “СА аналіз може з користю застосовуватися, ймовірно, тільки там, де існує обстановка зрілого й досвідченого (sophisticated) керівництва»

Інструменти системного аналізу FM2L Синтаксис функціонального моделювання в стандарті IDEF0 Методологія IDEF0 є кінцевим етапом розвитку графічної мови опису функціональних систем SADT (Structured Analysis and Design Teqnique). Стандарт IDEF0 був розроблений в 1981 році в рамках великої програми автоматизації промислових підприємств ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing), запропонованої департаментом Військово-Повітряних Сил США. Сімейство стандартів IDEF успадкувало своє позначення від назви цієї програми (IDEF - ICAM DEFinition).

Приклади застосувань Адмінистративні органи: NATO Розробка КІС: НИИ "Восход" Финансові структури: злиття двох бірж, автоматизація банків Страхування: StanCorp Нерухомість, будівництво: Portman Правоохоронні органи, криміналістика Армія, оборона: NATO, Quantum Research (англ.)

Для переоснащення й модернізації процесу матеріально-технічного забезпечення НАТО використав інтегровану мову визначень IDEF (Integrated Definition language). IDEF прийнятий у США як федеральний стандарт обробки інформації й підтриманий Національним інститутом стандартів і технологій NIST, Інститутом інженерів по електротехніці й електроніці IEEE і групами користувачів IDEF. Зараз IDEF прийнятий у НАТО як стандарт моделювання процесів і даних, і використається як найбільш ефективна мова передачі даних в 16 державах - членах блоку й у космічній і оборонній промисловості. Для модернізації системи матеріально-технічного забезпечення департамент оборони США використав мову моделювання IDEF разом із іншим набором CASE-засобів фірми CA.

Сфера застосування. Використання цього стандарту рекомендується для проектів які: Потребують методики моделювання для аналізу, розробки, реінжинірингу, інтеграції, чи розробки інформаційних систем; Включають методику моделювання підприємства для аналізу ділових процесів та методологію розробки програмного забезпечення.

IDEF0 має наступні характеристики: всебічність і виразність, здатність до графічного представлення широкого різноманіття бізнесу, виробництва й інших операцій на підприємствах з довільним рівнем подробиць; когерентна і проста мова, що забезпечує строге і точне вираження; розширення зв'язку між аналітиками систем, розробниками і користувачами через легкість вивчення й акцент на докладному ієрархічному описі; добре перевірена і апробована багатолітнім використанням у повітряних силах та інших розробках проектів керування та в приватній промисловості. може генеруватися з допомогою комп'ютерних графічних інструментальних засобів;

IDEF0 забезпечує наступне: 1. Виконання системного аналізу і проекту на всіх рівнях, для систем, що складаються з множини людей, машин, матеріалів, комп'ютерів і інформації - для всіх підприємств і систем; 2. Створення документації і посилань, що відповідають розробці, є базисом для інтегрування нових систем чи поліпшення існуючих систем; 3. Зв'язок між аналітиками, проектувальниками, користувачами, диспетчерами; 4. Погодженість у групах розробників, що досягається загальнодоступним розумінням; 5. Керування великими і складними проектами, що використовують якісні міри прогресу; 6. Забезпечення архітектури (організації) для аналізу підприємства, інформаційної техніки і керування ресурсами.

Box, прямокутник, функція Box: Прямокутник, що містить ім'я і номер, використовується для позначення функції. Box Name: Дієслово чи дієслівна фраза, поміщена усередині IDEF0 прямокутника, щоб описати змодельовану функцію. Box Number: Номер (від 0 до 6) поміщений усередині більш низького правого кута IDEF0 прямокутника, щоб однозначно ідентифікувати прямокутник на діаграмі.

основна підпорядкована домінування послідовність 3-6 блоків 1 2 3

Аrrow - стрілка - потік даних Arrow: Спрямована лінія, складена з однієї чи більшої кількості сегментів стрілок, що моделює відкритий канал для передачі даних чи об'єктів від джерела для використання. Є 4 класи стрілок: вхідна стрілка, стрілка виходу, стрілка керування, стрілка механізму (включає стрілку повернення). Arrow Label: Іменник чи іменникова фраза, зв'язана з IDEF0 стрілкою чи сегментом стрілки. Призначена для передачі змісту даних. Tunneled Arrow: Стрілка в тунелі для позначення невідповідності вимозі, щоб кожна стрілка на діаграмі відповідала стрілкам на зв'язаних батьківських і дочірніх діаграмах.

НАЗВА ФУНКЦІЇ Вхідні дані Керуючі дані Control Вихідні дані Механізм input output Mechanism Виклик call

Purpose: Коротке формулювання причин розробки моделі (мета розробки, проблема) Viewpoint: Коротке формулювання точки зору для побудови моделі Squiggle: Мала стрілка-зиґзаґ, що може використовуватися, для зв'язку тексту зі специфічним сегментом чи стрілкою. Node Number: Код прямокутника для визначення позиції в модельній ієрархії Node Reference: Код на діаграмі, щоб ідентифікувати її і визначати позицію в модельній ієрархії; складений з модельного (скороченого) імені і номера вузла діаграми, з додатковими розширеннями.

Glossary: Роздруківка визначень для ключових слів, фраз і акронімів, що використовуються разом із IDEF0 вузлами чи моделлю в цілому. ICOM Code: (Input, Control, Output, Mechanism). Акронім входу, керування, виходу, механізму. Код, що зв'язує граничні стрілки дочірньої діаграми зі стрілками батьківського прямокутника; також використовується для посилань. For Exposition Only (FEO) Diagram: Графічний опис, що застосовується для показу специфічних фактів відносно IDEF0 діаграми. FEO діаграма не зобов'язана відповідати правилам IDEF0. C‑ Number: Хронологічний номер, що служить для однозначної ідентифікації діаграми і відслідковування хронології;

FM3L Технологія побудови моделей Способи отримання інформації для побудови моделі Читати існуючі документи Рекомендується на початкових етапах. об'єктивний спосіб, просто документується, вільний у часі. Можлива невідповідність. Спостерігати операції в існуючій системі. Дозволяє бачити операції в актуальному стані. Фіксація фактичного стану. Розпитати велику групу людей, через анкетні опитування чи в інший подібний спосіб. Швидкий об'єктивний спосіб, що дозволяє охопити велику кількість експертів. Вимагає попередніх знань про процеси.

Розмовляти з одним чи більшим числом експертів, котрі мають необхідні знання. Основний спосіб. Суб'єктивність. Використовувати уже відомі автору знання. Економність, рекоменд.на початкових етапах. “Приховування” інформації. Зробити припущення чи гіпотетичний опис, і просити, щоб експерти допомогли приблизити це дійсності. Потребує позитивної групи експертів.

Типи опитувань для збирання фактів; При побудові моделі існуючої системи для визначення проблем; Після побудови моделі існуючої системи наради для прийняття рішень; Для вибору альтернатив чи проектування майбутньої системи діалоги автор/читач Неформальні, робочі, в процесі побудови моделі

Особливості опитувань Попередня підготовка (з ким саме, час, місце, програма, попередня інформація, узгодження з групою) Пояснити для чого проводиться опитування, вашу роль і місце. Уточнити можливості ведення записів і їх форму. Конфіденційність, ознайомлення експерта із результатами, надання можливості їх корегування.

Не заперечувати Не задавати наводящих запитань Не задавати однозначних запитань Не стенографувати (ручний запис) Уточнювати інформацію Розрізняти факти і думки, припущення Вести конспективний запис Накидати ескіз діаграм Обробити результат відразу після зустрічі Домовитись про терміни перегляду результату

Типові уточнюючі запитання: Наведіть приклад Коли це відбувається Як часто це відбувається Чи є винятки Чи є нетипові ситуації Чи є у вас зразки, цифрові дані для підтвердження Встановлюйте джерело споживача, формат даних, терміни зберігання, актуальність, точність, важливість.

Тривалість опитування 20-30 хвилин Опитування завершується, якщо ви отримали достатньо інформації; ви отримуєте багато непотрібної інформації; отримання лавини інформації, що тисне на вас; эксперт починає зморюватися; у вас з экспертом часто виникають конфлікти На завершення підведіть підсумок, домовтесь про наступні дії (дата зустрічі, подачі матеріалів на рецензування тощо)

Підготовка інформації Систематизація отриманої інформації (опис, таблиця, тека документів) Створення словника термінів Виділення ключових дієслів і дієслівних фраз (функцій) Виділення іменників (потоків даних) Виділення осіб і механізмів Агрегація функцій в 3-6 груп