Организация работ по созданию Аiс

2.5.1. Стадии и этапы разработки Аiс

Процесс создания Аiс (рис. 2.5) являет собой сукуп нiсть упорядоченных во времени, взаимосвязанных и объединенных в стадии и этапы работ, выполнение которых необходимо и достаточно для создания системы, которая отвечает заданным требованиям.

Рис. 2.5. Последовательность построения АИС

Рассмотрим подробнее соответствующие стадии и этапы.

1. Стадия формирования требований к Аiс.

Этапы: обследование объекта и обоснование необходимости построения системы; формирование требований пользователя к ней; оформление отчета и заявки на ее разработку (тактико-техническое задание).

2. Стадия разработки концепции Аiс.

Этапы: изучение объекта; выполнение необходимых науково-дослід них работ (НИР); разработка вариантов концепции Аiс и выбор того из них, который удовлетворяет требования пользователя; оформление отчета о выполненной работе.

3. Стадия разработки технического задания.

Этапы: разработка технического задания и его утверждение.

4. Стадия эскизного проектирования.

Этапы: разработка предыдущих проектных решений относительно системы и отдельных ее частей.

5. Стадия технического проектирования.

Этапы: разработка проектных решений относительно системы и ее частей; разработка документации Аiс и ее частей; разработка и оформление документации на поставку или разработку изделий для комплектования системы; разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта автоматизации.

6. Стадия рабочего проектирования.

Этапы: разработка рабочей документации на систему и ее части; создание или адаптация программ.

7. Стадия внедрения системы в действие.

Этапы: подготовка объекта автоматизации к внедрению Аiс; подготовка персонала; комплектование Аiс (программными и технiч ими средствами, информационными изделиями); строительно-монтажные ро боты; пусконалагоджувальнi работы; предыдущие испытания; дос лідна эксплуатация; приемные испытания.

8. Стадия сопровождения.

Этапы: выполнение работ согласно гарантийным обязательствам и послегарантийное обслуживание.

В зависимости от сложности автоматизовуваних процессов и заданий не все стадии являются одинаково обязательными. Iз первых трех стадий обов’яз ковою третья, результатом выполнения которой должен быть утвержден документ «Техническое задание» (ТЗ). Разрабатывает его, как правило, заказчик. ТЗ разделяется на 9 разделов и определяет требования к автоматизированным функциям и заданиям и к видам обеспечения; регламентирует организацию разработки, размеры расходов, сроки выполнения стадий и этапов работ и тому подобное. ТЗ определяет также очередность разработки и внедрения системы (пусковые комплексы, очереди и т.п.). При этом в зависимости от вида выполняемых заданий возможны дополнение и изменения содержания разделов ТЗ.

Схарактеризуемо кратко главные разделы ТЗ.

Раздел 1. Общие сведения. Подаются полная и условная названия ро боты, заказчика и объекта.

Раздел 2. Назначение и цель работы. Выясняются призначен ня та цель автоматизации, например сокращение сроков обработки данные, минимизации расходов.

Раздел 3. Характеристика предметной области. Наводятся вiдо мостi об объекте управления и процессах, которые нужно автоматизировать, об условиях выполнения заданий.

Раздел 4. Основные требования. Этот раздел важнейший в ТЗ. Формулируются требования к искомым решениям и системе в целом, к взаимосвязям и взаимодействию разных комплексов заданий одного с одним и с другими системами; к уровню автоматизации, технического, программного, информационного и других видов обеспечения.

В следующих разделах уточняются объемы и сроки выполнения работ, определяются другие параметры создаваемой системы.

Заметим, что объем ТЗ может изменяться в достаточно широких пределах. Например, у одной и той же фирмы-разработчика ТЗ на программный комплекс «Многопользователя «Клиент-банк» составляет 5 страниц, а на систему ОДБ — свыше 40.

Результат выполнения стадии технического проектирования являет собой документ «Технический проект» (ТП), который состоит из в-системной документации и документов относительно функциональной и обеспечительной частей.

Документация касательно ФЧ содержит проектные решения из автоматизации функций и постановки заданий или их комплексов, а документация касательно ЗЧ — проектные решения из информационного, программного, технического и других видов обеспечения.

На стадии рабочего проектирования (РП) к наиболее трудоемким операциям принадлежат разработка и відлагодження рабочих программ.

Заметим, что в случае объединения стадий технического и рабочего проектирования объем документации уменьшается (приблизительно на 20%).

На стадии внедрения системы происходит ее пробная эксплуатация, на основании которой исправляются обнаруженные при этом недостатки и ошибки. В то же время определяются объемы выполненных работ и устанавливается соответствие добытых результатов требованиям технического задания.

2.5.2. Разработка автоматизированного развязывания задач при условиях функционирования Аiс

Организация разработки автоматизированного развязывания отдельных задач или их комплексов в том случае, когда на объекте функционирует Аiс, имеет свою специфику, поскольку тогда, как правило, технiч ной комплекс и базовое программное обеспечение (ПЗ) уже заданы. При таких условиях рассматриваемый процесс разработки автоматизированного розв’язу вання задач разделяют на восемь этапов.

1. Формулировка требований — аналог ТЗ.

2. Постановка задачи — элемент ТП.

3. Построение алгоритма развязывания задачи — элемент ТП.

4. Разработка контрольного примера (КП) — элемент ТП.

5. Разработка машинной блок-схеми и программ — элемент РП.

6. Вiдлагодження разработанных программ на контрольном примере — элемент РП.

7. Вiдлагодження разработанных программ на реальных данных (пробная эксплуатация) — стадия 7-ма.

8. Принятие в промышленную эксплуатацию — стадия 8-ма.

Заметим, что этапы 6-й и 7-й можно объединить, если для контрольного примера взять реальные данные и не разрабатывать машинную блок-схему (ее разрабатывают, как правило, лишь для сложных алгоритмов).

Этапы являются элементами соответствующих стадий разработки, и их сущность и содержание зависят от используемых технических и программных средств. Эту зависимость в качественном плане иллюстрирует табл. 2.1.

Таблица 2.1

Примечание: 1. В ТЗ выдвигаются требования к ТК и ПЗ, потому оно практически не задежить от них.

2. Считаем, что «сильная» степень зависимости значит: роботу на соответствующем этапе нельзя выполнить без учета специфики конкретного ТК или ПЗ; «средний» — работу выполнить можно, урахувавши существенные свойства данного типа ТК или ПЗ; «слабый» — роботу можно выполнить без учета особенностей ТК или ПЗ.

Поскольку технико-экономическое содержание задачи не зависит от формы представления входной и исходной информации, то постановка задачи в значительной мере инвариантна относительно ТК и ПЗ.

Рассмотрим дальше содержание и требования к документу «Описание постановки задачи (комплексу задач)» как важного и определяющего элемента ТП.

2.5.3. Описание постановки задачи и ее разработка

Описание постановки задачи (ПОЗ) (комплексу задач) является еле ментом технического проекта.

В случае машинной и автоматизированной обработки данных объем понятия «задача» охватывает:

1) процесс машинной обработки данных, то есть непосредственное розв’я зування задачи машинными средствами;

2) метод развязывания;

3) процедуры подготовки данные к обработке;

4) использования данные, в частности и для принятия управленческих решений.

Организовывая автоматизированное развязывание задачи, необходимо принять определенное и конкретное решение по перечисленным вопросам, а следовательно, чтобы реализовать автоматизированное развязывание задачи, следует в первую очередь разработать постановку задачи, которая должна содержать об этой задаче все необходимые и достаточные сведения.

Состав и содержание постановки задачи (комплексу задач) зависит от специфики последней и условий развязывания. В целом ПОЗ состоит из таких основных разделов: 1) характеристика задачи; 2) исходная информация; 3) входная информация.

Кроме того, выполняется описание алгоритма автоматизированного розв’я зування задачи, который может быть включен к ПОЗАМ как раздел 4-й или изложенный отдельно.

Иногда ПОЗ содержит и раздел «Расчет экономической эффективности», где обосновывается эффективность развязывания задачи с помощью ЭВМ.

Схарактеризуемо кратко каждый раздел ПОЗ.

Раздел 1-й содержит информацию о назначении задачи (комплексу задач); перечень объектов, в процессе управления какими розв’язу ється задача; периодичность и длительность развязывания; условия, за которых прекращается развязывание автоматизированным способом; iнфор мацiйнi и технологические связки с другими задачами (комплексами) Аiс; должности лиц и (или) названия подразделов, которые определяют условия и часовые характеристики конкретного решения (решение) и деление обязанностей между персоналом и техническими средствами в разных ситуациях развязывания задачи (комплексу задач).

Раздел 2-й (исходная информация) состоит из перечня и описания исходных сообщений (то есть форм сведений, видеограммов, вiдеокад ров и тому подобное) и перечня и описания структурных единиц информации вы хідних сообщений, которые имеют самостоятельную смысловую нагрузку.

Описание исходных сообщений имеет вид таблицы, которая содержит название каждого сообщения, его идентификатор, форму представления (документ, видеокадр, сигнал и тому подобное), периодичность и срок выдачи.

Описывая структурные единицы исходных сообщений, отмечают название единицы, идентификатор исходного сообщения, которому она принадлежит, требования к точности вычисления этой единицы, ее условно обозначение.

Раздел 3-й (входная информация) содержит перечень и описание входных сообщений и перечень и описание структурных единиц информации вход них сообщений, которые имеют самостоятельную смысловую нагрузку.

Под входной информацией понимают данные, которые являются необходимыми для развязывания задачи и поступают в виде документов и сообщи лень разной формы. Описание входных сообщений также задается в виде таблицы и содержит наименование сообщения, его iдентифi катор, форму представления, сроки и частоту поступления.

Описание структурной единицы входного сообщения состоит из ее наименования, нужной точности числового значения и указания относительно источника соответствующей информации (сообщение, которое содержит эту единицу).

ПОЗ разрабатывается в такой последовательности. Если техніко-еконо мiчна суть задачи является понятной, то разработку начинают из определения исходной информации решаемой задачи, из описания содержания и формы исходных сообщений и способов их представления, определения реквi зитiв и носителей исходных данных.

После установления выходных данных определяют необходимые входные данные и начинают разработку алгоритма развязывания задачи — последовательности правил получения исходные данных на основании вход них. Iз разработанного алгоритма определяется также информация для хранения и нагромождения. В заключение отрабатывается система внесения изменений к информации задачи.

Для проверки правильности алгоритма разрабатывают контрольный пример, который служит также для обеспечения наладки программ и их тестирования во время эксплуатации.

Практика показывает, что наилучший контрольный пример — это пример, построенный на реальных данных. Однако воспользоваться таким примером можно не всегда из-за отсутствия нужных реальных данных или из-за того, что их многовато (в таком случае відлагодження программы очень осложняется и замедляется) или имеющиеся реальные даны не полностью отбивают все возможны варианты развязывания.

ПОЗ существенно упрощается, когда для ее решения используются типичные проектные решения (ТПР) и пакеты прикладных программ (ППП). Тогда фактически разрабатывается лишь раздел 1-й, а в 2-ом и 3-ом разделах ПОЗ происходит простая «привязка» (отбор) потрiб них сообщений ППП (ТПР) или отмеченные разделы не разрабатываются совсем.

Заметим, что специфические особенности ПОЗ оказываются во время развязывания задач в диалоговом режиме. Ведь нужно разрабатывать сценарий диалога, учитывая удобство работы, типы диалога, формы их реализации на ЭВМ и даже присущие пользовательские приемы и привички.

2.5.4. Описание алгоритма развязывания задачи

Алгоритм являет собой правило развязывание задачи, сформулированное как последовательность вычислительных, логических и других действий (шагов), выполняемых с целью получения нужного результата. Алгоритм может быть задан словесно (средствами естественного языка), математическим или графическим описанием. Кроме того, алгоритм может задаваться алгоритмическим языком.

В Аiс ФКУ алгоритмы описываются по большей части математическим или графическим способом, а также алгоритмическим языком. Графически му описанию предшествует, как правило, построение математической модели — математического описания алгоритма. Такое описание заключается в формалiзо ваному (с применением математических символов) представлении всех рассматриваемых зависимостей и методов отыскания значений исходных данных на основании входных.

Графическое описание алгоритма выполняется по большей части в виде структурной схемы. Каждый ее элемент являет собой фрагмент алгоритма, который описывает определенные (полностью определенные) действия по данные. После довнiсть действий изображается с помощью Линий ПОТОКА IНФОР Мацiи. Направление потока информации «сверху — вниз» и «слева — направо» считается основным и стрелками не отражается.

Строя схемы алгоритма, используют геометрические фигуры — условны обозначения, каждое из которых имеет стандартный и полностью определено нормативными документами как содержание, так и вид. Например, овалом отражается начало или конец алгоритма, прямоугольником — арифметические и другие операции с данными и т.п.

Iснують определены графические обозначения и для типов носителей и форм передавания данные, потому с помощью таких обозначений можно подать не только машинный алгоритм, но и всю технологию развязывания задачи и обработки информации. Это важно, когда идет речь о сложных iнфор мацiйні связки между задачами или сложные процессы обработки данные.

К ПОЗАМ включают по большей части как математический, так и графiч ной описание алгоритма. В случае, когда готовят отдельный документ «Описание алгоритма», разделяют его на разделы: назначение и характеристика комплекса задач, используемая информация, результаты розв’я зування задач комплекса, математическое описание алгоритма, графическое его описание.

Алгоритмический язык — это специальный язык со своим алфавитом, словарем, правилами построения слов, словосочетаний, предложений, в которой каждое слово имеет одно и полностью определено значение. Когда такой язык создан на основе любого естественного языка, соответствующие алгоритмы достаточно просто описываются и читаются.

Заметим, что в целом степень детализации описания алгоритма зависит от эрудиции и знаний его исполнителя, причем описание графiч ной или алгоритмическим языком является промежуточным. Конечным является описание машинным языком или языком программирования (если алгоритм будет выполнять машина).

Различают несколько уровней детализации (задання) алгоритма автоматизированного развязывания задач АИС ФКУ.

Уровень «информационной модели», или «нулевой», дает представление об используемых входных и исходных сообщениях и формах их представления. Наводится графическое (символьное) изображение всех отмеченных сообщений: входных — с одной стороны, а вихіних — из противоположного относительно изображения самой задачи. В то же время отмечают, где именно образуются входные и где используются выходные сообщи лення. Если задача сравнительно простая, то такой точности задання алгоритма достаточно для его реализации.

Следующий (первый) уровень — это уровень, когда алгоритм задается с точностью до работ с информационными массивами и общих операций с ними (сортировка массива, выбор, слияние и тому подобное) и с точностью до блоков расчетов показателей за заданными формулами. Много из таких блоков алгоритма (сортировку, отбор, вычисление среднее и т.п.) уже могут быть реализованы соответствующими командами (операторами) языков высокого уровня. В случае одного массива достаточно просто с помощью соответствующих команд типа REPORT реализуется блок издания на печать сообщения в табличной форме.

Когда в процессе издания исходных сообщений принимают участие два массива (чаще всего — массив числовых значений и кодов реквi зитiв и массив справочных данных, который содержит расшифровывание кодов), придется организовывать поиск данных по коду. То есть необходима последующая детализация алгоритма (хотя в современных языках высокого уровня существуют соответствующие типичные средства издания сообщений).

Еще выше является второй уровень детализации алгоритма, который означает его задання с точностью до работ с отдельными записями информационных массивов, к манипулированию с полями записей (выбор записей за условием, поиск за ключом, переход за номером записи, отбор полей, анализ значений отдельных полей и т.п.).

Как правило, этим уровнем можно ограничиться, когда идет речь об автоматизированном развязывании экономических задач в фінансово-кре дитних учреждениях и об автоматизации операций обработки документов. Однако относительно задач математической логики, контроля и защиты информации такой детализации недостаточно. Приходится детали зувати алгоритм к уровню работы с составными частями полей (символами, байтами), а иногда даже с составными элементами байтов — битами, которые являются в сущности предельным уровнем задання дета лiзацiї алгоритма.

Контрольные вопросы

1.Основные особенности АИС в ФКУ.

2.Главные отличия между АИС в ФКУ и АИС на производственных объектах.

3.Дополнительные принципы (требования), которые выдвигаются в случае создания АИС в ФКУ; в банковских учреждениях.

4.Основные составляющие любой АИС.

5.В чем заключается разница между функциональной и обеспечительной подсистемами?

6.Какие стадии и этапы создания АИС являются обязательными?

7.За какими признаками выделяют функциональные подсистемы в Аiс КБ?

8.Согласно ДОСТ 34.003-90 задача в Аiс являет собой формализированную совокупность автоматизированных действий, выполнение которых приводит к результату заданного вида. Если одни и те же в сущности результаты выдаются в виде табуляграммы и в виде графика, то как это объяснять: как решение одной или две задач?

9.Назначение и состав ПОЗ, описание содержания задачи, разработка ПОЗ и разработка КП. Когда можно обойтись без КП?

10.В каком разе разделы 2-й и 3-й постановки задачи не разрабатываются?

11.