Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Использование CASE-технологий в проектировании ИС

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО «Марийский государственный технический университет»

Кафедра информационных систем в экономике

Реферат по дисциплине Информационный менеджмент

на тему:

«Использование CASE-технологий в проектировании ИС».

Выполнил: студент группы ФК-43

Яндимирова Е.А.

Проверил: Шалагин А.В.

Йошкар-Ола

2012

Содержание:

Введение 3

1.Общая характеристика CASE-технологий 4

2.Жизненный цикл программного обеспечения 5

3.Характеристика, состав и функциональные возможности CASE-средств 6

Заключение 15

Список литературы 17

Введение

Термин CASE (Computer Aided Software Engineering) используется в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначальное значение термина CASE, ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО), в настоящее время приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных ИС в целом. Теперь под термином CASE-средства понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного ПО (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы. CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют полную среду разработки ИС.

Актуальность темы очевидна, т.к CASE-технологии позволяют анализировать, моделировать и конструировать бизнес-процессы. С помощью таких программ, как, например, BPwin фирмы Logic Works, можно анатомировать какую-нибудь компанию или гос. структуру, создать своеобразную карту происходящих в ней бизнес-процессов, выявить дорогостоящие, неэффективные и просто лишние бизнес-процессы, а потом заменить их новыми, специально сконструированными. CASE-технологии, а именно та их область, которая получила название "реинжениринг (перепроектирование) бизнес процессов" (BPR), на замену отдельным надуманным попыткам предлагает систему, методологию, парадигму. В настоящее время CASE-технологии бурно развиваются, а продвигающие их фирмы, если верить обзорам в финансовой прессе, попадают в число наиболее быстро растущих. Время от времени в различных изданиях появляются сообщения о том, что та или иная крупная фирма или организация провела реорганизацию, использовав для этого CASE-продукты. Эти технологии находят все новые и новые применения, и я верю, что наступит время, когда революции будут делаться не при помощи пушек, а при помощи компьютеров, оснащенных CASE.

Таким образом, целью данной работы является рассмотреть пути использования CASE-технологий в проектировании ИС

В качестве задач, преследуемых работой, можно выделить:

общая характеристика CASE-технологий;
изучение жизненного цикла программного обеспечения
анализ характеристики, состава и функциональных возможностей CASE-средств

1.Общая характеристика CASE-технологий

CASE-технология (Computer-Aided Software / System Engineering) представляет собой совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем программного обеспечения (ПО), поддержанную комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. CASE предоставляет системным аналитикам, проектировщикам и программистам инструментарий для автоматизации проектирования и разработки ПО.

CASE позволяет не только получать корректные программные продукты, но и обеспечивает технологически правильный процесс их создания. Главная цель CASE состоит в том, чтобы отделить проектирование ПО от его кодирования и последующих этапов разработки, а также скрыть от разработчиков все детали среды разработки ПО. Основной акцент в процессе создания ПО приходится на этапы анализа и проектирования, в отличие от кодирования.

CASE-технологии широко применяются для многих типов систем ПО, но чаще всего они используются в следующих областях:

1. Разработка делового и коммерческого ПО. Широкое применение CASE-технологий обусловлено массовостью этой прикладной области, в которой CASE применяется не только для разработки ПО, но и для создания моделей систем, помогающих коммерческим структурам решать задачи стратегического планирования, управления финансами, определения политики фирм, обучение персонала (этот направление получил собственное название - бизнес-анализ).

2. Создание системного и управляющего ПО. Использование CASE-технологии в этой отрасли вызвано высокой сложностью данного вида работ и необходимостью повышения их производительности.

Помимо автоматизации структурных методологий и возможности применения современных методов системной и программной инженерии, CASE-средства имеют следующие преимущества:

• повышают качество создаваемого ПО благодаря использованию средств автоматического контроля, в частности контроля проекта;

• поддерживают создание прототипа будущей системы, что позволяет на ранних этапах оценить ожидаемый результат;

• ускоряют процесс проектирования и разработки;

• освобождают разработчика от рутинной работы, предоставляя ему возможность сосредоточиться на творческой части разработки;

• поддерживают развитие и сопровождение разработки;

• обеспечивают технологии повторного использования компонентов разработки.

2.Жизненный цикл программного обеспечения

Методологии создания программного обеспечения тесно связаны с понятием его жизненного цикла (ЖЦ). Жизненный цикл представляет собой модель создания и сопровождения ПО, отражающей различные состояния его, - от момента возникновения идеи его создания до момента выхода его из строя.

Типичный ЖЦ ПО включает следующие основные этапы:

• анализ требований;

• проектирование;

• кодирование (программирование);

• тестирование и наладка;

• эксплуатация и сопровождение.

ЖЦ создается в соответствии с принципом нисходящего проектирования и имеет итерационный характер: реализованные этапы циклически повторяются с целью учета изменения требований и внешних условий, введение ограничений и т.д. Результат выполнения каждого этапа ЖЦ - определенный набор документов и технических решений, которые являются входными для следующих этапов. В конце каждого этапа проводится верификация сгенерированных документов и решений с целью проверки их соответствия входным.

Под влиянием CASE-технологии концепция жизненного цикла ПО претерпела определенные изменения. Эти изменения, связанные с автоматизацией работ на каждом этапе, ощутимо повлияли на фазы анализа и проектирования. На рис. приведены простую модель ЖЦ и соответствующую CASE-модель, в которой традиционную фазу системного анализа заменяет фаза прототипирования. Следует отметить, что из всех этапов ЖЦ лучше автоматизируются этапы контроля проекта и кодогенерации.

3.Характеристика, состав и функциональные возможности CASE-средств

CASE-средства осуществляют автоматизированную поддержку работ на всех этапах ЖЦ ПО. В процессе создания и редактирования проекта они обеспечивают работу пользователя в интерактивном режиме с графическими моделями, поддерживающие организацию проекта в виде иерархии уровней абстракции, контролируют соответствие компонентов программной системы.

К CASE-средствам относят преимущественно любой программное средство, обеспечивающее автоматическую помощь в процессе разработки ПО, сопровождении его, а также при управлении проектом. Характерными свойствами современных CASE-средств являются:

Применение мощной графики для представления и документирования систем ПО, а также для улучшения интерфейса с пользователем.
Использование компьютерного хранилища, или репозитория (repository) - базы данных CASE, в которой хранится вся проектная информация. Эта информация является основой для автоматического создания ПО и повторного использования его в будущих системах.
Интеграция информации и инструментальных средств, позволяющий управлять всем процессом проектирования и разработки ПО, используя средства планирования проекта. Выделяют следующие виды интеграции:

• интеграция данных;

• интеграция управления и контроля;

• интеграция представление (изображение).

Интеграция данных обеспечивается средствами репозитория, содержащего все данные о программном проекте и о связи между этими данными, обеспечивая возможность сквозной навигации по проекту.

Интеграция управления и контроля обеспечивается возможностями CASE-средств сообщать друг другу о некоторых событиях, происходящих во время работы. Эти возможности позволяют активизировать с одной инструментального средства остальные, вместе использовать некоторые функции и т.д. Интеграция управления должна обеспечивать следующие типы коммуникаций: между инструментальными средствами; между инструментальным средством и сервисной функцией; между сервисными функциями.

Интеграция представления (изображение) предполагает обращение к определенному стандартному интерфейсу пользователя, который облегчает изучение и применение возможностей новых инструментальных средств.

4. Широкое применение базовых программных средств различного назначения (БД и СУБД, компиляторы, отладчик, документаторы, текстовые редакторы, оболочки экспертных систем и базы знаний, языка четвертого поколения и т.д.).

5. Автоматизированная или автоматическая кодогенерации, предназначенная для выполнения нескольких видов генерации кодов: преобразования для получения документации, формирования БД, ввода и модификации данных, получение выполняемых машинных кодов из спецификаций ПО, автоматического составления модулей из словарей и моделей данных и повторно используемых программ, автоматической конверсии файлов в новые форматы.

6. Ограничение сложности с целью получения управляемых компонентов системы с простой структурой и доступных для осмотра и понимания.

7. Доступность для различных категорий пользователей.

8. Эффективность использования и рентабельность.

9. Гибкость, которая обеспечивает способность к адаптации при изменении требований и целей проекта.

Структура каждой CASE-системы должно обеспечивать скоординированную взаимодействие всех ее компонентов между собой и с пользователем. Большую роль при этом играют возможности менеджеров задач и сообщений, согласовывают работу различных инструментальных средств. Гибкий интерфейс призван обеспечивать единый доступ пользователей к различным компонентам и их функций.

Интегрированный CASE-пакет содержит множество средств, принадлежащих к четырем основным группам:

Средства централизованного хранения в течение ЖЦ всей информации относительно проектируемого ПО. Это так называемый репозиторий, который является основой CASE-пакета. Соответствующая БД должна быть способна поддерживать большую систему описаний и характеристик и предусматривать надежные меры защиты от ошибок и потерь информации. Репозиторий должен обеспечивать:

• хранение описания структуры программы и всех компонентов последней;

• режим накопления при введении описаний объектов;

• распространение действия нового или скорректированного описания на информационное пространство всего проекта;

• синхронизацию поступления информации от различных пользователей;
• хранение версий проекта и отдельных его компонентов;

• управление сложными конфигурациями и сбором версий при построении больших приложений;

• возможности совместной работы инструментальных средств от различных производителей;

• контроль информации на корректность, полноту и обоснованность.

2. Средства ввода, предназначенные для ввода данных в репозиторий, а также для организации взаимодействия с CASE-пакетом. Эти средства должны поддерживать различные методологии и использоваться в течение ЖЦ многими категориями пользователей: аналитиками, проектировщиками, инженерами, администраторами и т.д.

3. Средства анализа, проектирования и разработки, имеющие поддерживать планирование и анализ различных описаний, а также преобразование их в процессе разработки.

4. Средства вывода, используемые для документирования, управления проектом и кодовой генерации.

Все приведенные компоненты вместе должны обеспечивать решение следующих функциональных задач:

поддержка графических моделей;
контроль проектной информации;
организация и поддержка репозитория;
поддержка процесса проектирования и разработки.

В процессах анализа и проектирования ПО одним из основных средств отображения структуры компонентов программных систем являются графические модели. Главными их преимуществами по сравнению со словесными описаниями является простота и компактность, а также легкость восприятия. Для представления различных аспектов концептуальной модели системы используются четыре типа диаграмм: диаграммы функционального проектирования, к которым относятся DFD-диаграммы потоков данных; диаграммы моделирования данных (ERD-диаграммы «сущность-связь»); диаграммы моделирования поведения (как правило, STD- диаграммы переходов состояний) и структурные карты (схемы) SC.

На диаграммах потоков данных (Data Flow Diagram, DFD) отражаются потоки данных, процессы преобразования входных потоков в выходные; хранилища информации, источники и потребители информации, внешние относительно системы. Каждый из процессов может быть представлен диаграммой низкого уровня. В дальнейшем эти диаграммы являются основой для формирования структуры разрабатываемого ПО.

На диаграммах «сущность-связь» (Entity-Relationship Diagrams, ERD) должны быть показаны так называемые сущности (информационные объекты, представляющие интерес с точки зрения последующего хранения) и связи между сущностями с отображением характера связи. Эти диаграммы являются основой для проектирования баз данных.

На диаграммах переходов состояний (State Transition Diagram, STD) отображаются состояния, в которых может находиться система, и возможные переходы из одного состояния в другое. Согласно диаграмме проектируется пользовательский интерфейс.

Структурные карты (Structure Chart, SC) служат для отображения архитектуры системы в виде совокупности программных модулей и связей между ними, а также данных, передаваемых от одного модуля к другому.

Средством создания и модификации диаграмм указанных типов являются специальные графические редакторы (диаграмеры), используемые на этапах анализа требований и проектирования спецификаций. Функциональные возможности современных диаграмерив предусматривают:

• создание иерархически связанных диаграмм, в которых комбинируются графические и текстовые объекты;

• создание отдельных объектов, а также групп объектов, и возможности редактирования их (выравнивание, копирование, перемещение, масштабирование);

• хранение связей между объектами при манипулировании ими;

• автоматический контроль ошибок и т.п.

Диаграмеры предоставляют удобную среду для графического моделирования. Полученные диаграммы обеспечивают стандартное представление структуры системы, характеристик ее элементов и функциональных связей между ними.

В процессе создания проектных моделей важно организовать своевременный контроль проектной информации и исправления ошибок. Основное внимание при этом следует уделить начальным этапам ЖЦ ПО. Исследования зарубежных фирм - производителей CASE обнаружили, что, во-первых, за традиционного подхода к созданию ПО ошибок проектирования допускают вдвое больше, чем ошибок кодирования, и, во-вторых, ошибки проектирования в 100 раз тяжелее обнаружить на этапе сопровождения ПО, чем на этапах анализа требований и проектирования спецификаций.

CASE-средства способны обеспечить автоматическую верификацию и контроль проекта на полноту и обоснованность на ранних этапах ЖЦ. Диаграмеры и верификаторы осуществляют следующие типы контроля:

1. Контроль синтаксиса диаграмм и типов их элементов. По контроля этого вида проверяется, соблюдены соответствии диаграмм правилам построения их, а также реального заполнения элементов диаграмм типам элементов.

Контроль полноты и обоснованности диаграмм предусматривает, что все элементы диаграмм должны быть идентифицированы и отражены в репозитории. Например, для DFD контролируются неименованные и несвязанные потоки данных, процессы и хранилища данных.
Контроль декомпозиции функций включает частичный семантический контроль и оценку качества ПО на основании метрик оценки качества и установления соответствия последней требованиям к качеству, поступающих на вход этапа анализа.
Сквозной контроль диаграмм одного или разных типов с целью проверки согласованности по уровням - вертикальное и горизонтальное балансирование диаграмм. Вертикальное балансировки применяется для диаграмм одного типа и направлено на выявление несбалансированных потоков данных в диаграмме, детализируется, и в диаграмме, которую детализирует.

Горизонтальное балансирование обнаруживает несоответствия между DFD, ERD, STD, словарями данных и миниспецификациямы процессов. Например, при балансировании DFD-ERD контролируется соответствие каждого хранилища данных на DFD сущности или отношению на ERD.

Средства организации и ведения репозитория должны обеспечивать основные функции последнего и удовлетворять требования по его содержанию. Основными функциями репозитория является хранение, доступ, обновление, анализ и визуализация всей информации по проекту ПО. Содержание епозиторию составляют объекты разных типов и отношения между их компонентами, а также правила использования и обработки этих компонентов.

В репозитории может храниться более 100 типов объектов, включая структурные диаграммы, экранные формы, проекты отчетов, описания данных, логику обработки, модели организации, исходные коды, элементы данных и т.п.

Информационные объекты в репозитории описываются их свойствами: идентификатор, имена-синонимы, тип, текстовое описание, компоненты, файл-хранилище, область значений. Сохраняются также все отношения с другими объектами (отношение вхождения, ссылки), правила формирования и редактирования объекта, а также контрольная информация о времени создания его или обновления, номера версии, принадлежности к определенному проекту и т.д.

Средства поддержки репозитория должны обеспечивать функции автоматизированного формирования документов по проекту. Основными типами отчетов являются:

• отчеты по содержанию, включающие сведения потоков данных объектов, описания модулей, планы тестирования подпрограмм и т.д.;

• отчеты по перекрестных ссылок, в частности данные о вызовах модулей, доступ разработчиков к объектам, маршруты движения данных;

• отчеты по результатам анализа, включая возведение балансировки диаграмм, результаты анализа структуры проекта;

• отчеты по декомпозиции объектов, включая таблицы иерархии всех объектов модели.

Поддержка проектирования и разработки ПО означает поддержку анализа требований и проектирования спецификаций, прототипирование, поддержку структурных методологий, автоматическую кодогенерации. В состав CASE-пакета входят средства определения системных требований и моделирования ожидаемого поведения системы. Для построения прототипов используются генераторы меню экранов и отчетов, языка четвертого поколения (4GL), при этом прототип позволяет моделировать основные функции системы. Языки спецификаций обеспечивают итеративный процесс определения и выполнения спецификаций с последующей корректировкой. Поддержка структурных методологий осуществляется благодаря построению структурных диаграмм различных типов, генерации спецификаций для детализации функциональных блоков в диаграммах и структур данных.

Средства кодогенерации включают средства генерации каркаса ПО и средства генерации полного продукта. Каркас ПО включает описание потоков управления ПО, а также коды для БД, файлов, экранов и отчетов. Остальные ПО при этом кодируется вручную. В случае генерации полного продукта из проектных спецификаций генерируется полная программа вместе с сопроводительной документацией. Чаще всего в CASE-пакетах обеспечивается кодирования на языках COBOL, C i ADA.

Заключение

Несмотря на высокие потенциальные возможности CASE-технологии (увеличение производительности труда, улучшение качества программных продуктов, поддержка унифицированного и согласованного стиля работы) далеко не все разработчики информационных систем, использующие CASE-средства, достигают ожидаемых результатов.

Существуют различные причины возможных неудач, но, видимо, основной причиной является неадекватное понимание сути программирования информационных систем и применения CASE-средств. Необходимо понимать, что процесс проектирования и разработки информационной системы на основе CASE-технологии не может быть подобен процессу приготовления пищи по поваренной книге. Всегда следует быть готовым к новым трудностям, связанным с освоением новой технологии, последовательно преодолевать эти трудности и последовательно добиваться нужных результатов.

Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования ИС: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл ПО.

Наиболее трудоемкими этапами разработки ИС являются этапы анализа и проектирования, в процессе которых CASE-средства обеспечивают качество принимаемых технических решений и подготовку проектной документации. При этом большую роль играют методы визуального представления информации. Это предполагает построение структурных или иных диаграмм в реальном масштабе времени, использование многообразной цветовой палитры, сквозную проверку синтаксических правил. Графические средства моделирования предметной области позволяют разработчикам в наглядном виде изучать существующую ИС, перестраивать ее в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями.

В разряд CASE-средств попадают как относительно дешевые системы для персональных компьютеров с весьма ограниченными возможностями, так и дорогостоящие системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. Так, современный рынок программных средств насчитывает около 300 различных CASE-средств, наиболее мощные из которых, так или иначе, используются практически всеми ведущими западными фирмами.

Список литературы:

Банков В.З. Информационные технологии в экономике [текст]/ В.З. Банков, В.С. Зверев. - Москва: Наука, 2008. – 369с.
Вендров А.М. Один из подходов к выбору средств проектирования баз данных и приложений [текст]/ А.М. Вендров// СУБД. – 1995. - №3. - С. 9-13
Грабауров В.А. Информационные технологии для менеджеров [текст]/ В.А. Грабауров. – Москва: Прогресс, 2008. – 493с.
Зиндер Е.З. Бизнес-реинжиниринг и технологии системного проектирования [текст]: учебное пособие/ Е.З. Зиндер. - Москва: Центр Информационных Технологий, 2009. – 327с.
Калянов Г.Н. CASE. Структурный системный анализ (автоматизация и применение) [текст]/ Г.Н. Калянов. - Москва: Лори, 2008. – 476с.
Климова Р.Н. Информатика торговой фирмы [текст]: учебное пособие для студентов всех специальностей всех форм обучения/ Р.Н. Климова, М.В. Сорокина, И.А. Хахаев, С.А. Сошенский. – Санкт-Петербург.: СПбТЭИ, 2011. – 32с.
Компьютерные технологии обработки информации [текст]/ ред. С.И. Назарова. – Москва: Финансы и статистика, 2008. - 512с.
Марка Д.А. Методология структурного анализа и проектирования [текст]/ Д.А. Марка, К. МакГоуэн. - Москва: МетаТехнология, 2009. – 289с.
Косматов И.С. Международные стандарты, поддерживающие жизненный цикл программных средств[текст]/ И.С. Косматов, В.И. Лушин// Экономика. – 2010. - №5. – С. 15-22.
Новоженов Ю.В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем [текст]/ Ю.В. Новоженов. - Москва: Веста, 2009. – 694с.
Симионов Ю.Ф. Информационные технологии в экономике [текст]/ Ю.Ф. Симионов. – Москва: Прогресс, 2010. – 667с.
Советов Я.Б. Информационные технологии: учебник для вузов [текст]/ Я.Б. Советов. – Москва: Перо, 2010. – 472с.
Титоренко Г.А. Информационные технологии управления [текст]/ Г.А. Титоренко. – Москва: Пресса, 2010. – 528с.
Томашевский В.Н. Имитационное моделирование в среде GPSS [текст]/ В.Н. Томашевский, Е.Г. Жданова. – Москва: Бестселлер, 2010. – 416 с.
Фридланд А. Информатика – толковый словарь основных терминов [текст]/ А. Фрилланд. – Москва: Приор, 2008. – 573с.
Шафрин Ю.Г. Информационные технологии [текст]/ Ю.Г. Шафрин. - Москва: Лаборатория базовых знаний”, 2007. – 394с.
Шлеер С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях [текст]/ С. Шлеер, С. Меллор. – Киев: Диалектика, 2008. – 512с.

Использование CASE-технологий в проектировании ИС 📙 Реферат → 🆔 105526