Моделирование информационных услуг

Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

“Российский государственный университет туризма  и сервиса”

Филиал  ФГОУ ВПО “РГУТИС” в г. Перми 
 
 

                                                                                                          Кафедра “Математических и                                           естественнонаучных дисциплин” 
 

                               Моделирование информационных услуг

                           По дисциплине: «Теория систем и систем анализ» 

                                                                                                             Выполнил:

                                                                                              Студент 3 курса очного отделения

                                                                                              Кириллова Юлия Андреевна

                                                                                              Группа: ДИР

                                                                                             Проверил:

                                                                                             Габов Константин Петрович  
 

                                                                 2010/2011 

Содержание 

1. Моделирование

2. Моделирование информационной системы

2.1. Постановка задачи

2.2. Анализ информационных потоков

2.3. Спецификация варианта использования

3. Проектирование программного обеспечения. Логическое представление

3.1. Спецификации требований. Построение диаграммы классов

3.2. Анализ структуры базы данных информационной системы "Юридические услуги" и блок-схемы системы

4. Контрольный пример 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Моделирование

Моделирование  - это  исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем  построения и изучения их моделей; использование  моделей для определения или  уточнения характеристик и рационализации способов построения вновь конструируемых объектов. Моделирование - одна из основных категорий теории познания: на идее моделирования по существу базируется любой метод научного исследования - как теоретический (при котором  используются различного рода знаковые, абстрактные модели), так и экспериментальный (использующий предметные модели). Это процесс исследования объектов на их моделях.

Моделирование:

• разработка имитацтонных моделей процессов;
• модели решения функциональных и вычислительных задач;
• моделирование технологических процессов для оказании услуги;
• математические модели;
• моделирование деятельности специалезированых объектов бытового и коммунального обслуживания;
• математическое моделирование и анализ, при проектирование в сложно – технических и технологических процессов сервиса.

моделирование информационных процессов

Моделирование – это представление объекта моделью для получения информации о нём путём проведения экспериментов с его моделью.

Моделирование облегчает  изучение объекта с целью его  создания, дальнейшего преобразования и развития. Существует два основных вида моделирования: аналитическое и имитационное.

На идее модели по существу базируется любой метод научного исследования, как теоретический, так и экспериментальный, использующий предметные модели.

Информационная  модель - это модель объекта, процесса или явления, включающая информацию в качестве основной составляющей моделируемого объекта, процесса или явления.

Наиболее очевидными с точки зрения применения методов  моделирования, несомненно, являются процессы управления, где на основе полученной информации необходимо принимать соответствующие  решения. Обычно моделирование используется для исследования существующей системы, когда реальный эксперимент проводить  нецелесообразно из-за значительных финансовых и трудовых затрат, а  также при необходимости проведения анализа проектируемой системы, т.е. которая ещё физически не существует в данной организации. Для  человека информационная модель является источником информации, на основе которой  он формирует образ реальной обстановки.

Однозначного понятия  системы нет. В общем виде под  системой понимают совокупность взаимосвязанных элементов, образующих определённую целостность, единство.

Модель данных является способом отображения самих данных и их связей. Выделяют модели иерархических, сетевых и реляционных данных, как правило, входящих в состав систем управления базами данных (СУБД). В СУБД реализуются модели процессов накопления и применения информации и знаний.

В качестве инструментальных многофункциональных информационных моделей применяют, например, модели VIEW.

Для формирования модели используются:

· структурная схема объекта, подлежащего автоматизации;

· структурно-функциональная схема автоматизируемого объекта;

· алгоритмы функционирования системы;

· схема расположения технических средств на объекте;

· схема связи и др.

Главная цель проведения моделирования любой системы  – изыскание вариантов решений, которые позволяют улучшить основные показатели её деятельности.

Необходимым элементом  моделирования является анализ потоков  данных. Спрос на средства аналитической  обработки данных постоянно растёт. При этом пользователи заинтересованы в получении средств, позволяющих  автоматически искать не только заданные данные, но неочевидные правила и  неизвестные закономерности. Для  реализации подобных систем используют методы интеллектуального анализа данных, позволяющие на основе накопленной информации принимать нетривиальные решения и генерировать качественно новые знания, способствующие повышению эффективности решений и деятельности людей, предприятий, организаций и т.п.

При моделировании  сложных объектов нельзя разобщать  решаемые задачи. В противном случае получатся значительные затраты  ресурсов и потери при реализации модели на конкретном объекте. Использование  моделирования применительно к  таким объектам требует одновременного исследования их взаимосвязей с внешней  средой и другими элементами метасистемы.

Под сложными системами понимаются системы, обладающие большим числом элементов, свойства которых не могут быть предсказаны, опираясь на знания свойств отдельных частей системы и способы их соединения.

Системный подход к решению  функциональных задач

Системный подход - это направление научных исследований, основанных на рассмотрении сложного объекта как целого множества элементов, включающего отношения и связи между ними; это общеметодический принцип, используемый в различных предметных областях.

Системный подход базируется на первоначальном исследовании системы, выделении лементов, внутренних и внешних связей, существенным образом влияющих на исследуемые объекты и их функционирование в различных условиях и средах. Он начинается с изучения и детализации её составляющих – разбиения системы на функциональные подсистемы, которые тоже могут делиться. Процесс деления осуществляется до выявления конкретных процедур. При этом исследуемая система сохраняет целостность. Таким образом, разработка системы ведётся сверху вниз, последовательно приближаясь к конечному результату.

2. Моделирование информационной  системы

2.1 Постановка задачи

Необходимо обеспечить информационную поддержку деятельности адвокатской конторы.

Создаваемая система  должна осуществлять

• ведение списков адвокатов;
• ведение списков клиентов;
• ведение архива законченных дел.

Кроме того, система  должна обеспечить получение списка текущих клиентов для конкретного  адвоката. 

2.2 Анализ информационных  потоков 

Для моделирования  информационной системы необходимо определить потоки входной, выходной информации.

Входной информацией  в ИС "Юридические услуги" является данные об адвокатах, клиентах, а также  справочный материал, в частности  статьи уголовного и административного  кодексов.

Выходной информацией  является заключения об эффективности  защиты, списки текущих клиентов для  отдельного адвоката, а также текущих  клиентов, которых данный адвокат  защищал ранее. 

Построение  диаграммы вариантов  использования 

Для всякой системы, разрабатываемой с чистого листа, необходимо сначала создать концептуальную модель, которая бы удовлетворяла  специфическим потребностям организации. Поэтому ИС "Юридические услуги" разработана при помощи языка UML. Язык UML является визуальным языком и используется для спецификации, визуализации, конструирования и документирования программой системы.

Для описания функционального  назначения системы построена диаграмма  вариантов использования (рисунок 1). 

Рисунок 1 - Диаграмма  вариантов использования 

Диаграмма вариантов  использования является исходным представлением или концептуальной моделью системы  в процессе ее проектирования и разработки. С каждым вариантом использования  связан определенный поток событий, происходящих по мере выполнения соответствующих  функций системы. Описание потоков  событий содержится в документе, который называется спецификация варианта использования. 

2.3 Спецификация варианта  использования 

В процессе проектирования ИС "Юридические услуги" создана  спецификация варианта использования "Ведение списка текущих дел", так как этот вариант использования  является ключевым в созданной ИС.

Наименование варианта использования: ведение списка текущих  дел.

Краткое описание: вариант  использования инициируется актером-секретарем, предоставляет возможность редактирования таблицы "Текущие дела".

Потоки событий.

Основной поток: функции  варианта использования начинают выполняться  с активации таблицы "Текущие  дела" актером-секретарем в системе. Далее система предоставляет  возможность редактирования данных в таблицы (добавление, удаление записей), а также фильтрации данных по коду адвоката для нахождения текущих  клиентов, расчета суммы гонорара.

Альтернативный поток: не определены

Специальные требования: неопределенны.

Предусловия: неопределенны.

Постусловия: неопределенны.

Дополнительные замечания: неопределенны.

Диаграмма деятельности

Диаграмма деятельности (рисунок 2) отражает динамическую характеристику системы.

Рисунок 2 - Диаграмма  деятельности 

Диаграмма состояний:

Диаграмма состояний (рисунок 3) описывает процесс изменения  состояния для одного класса. Главное  предназначение этой диаграммы - описать  возможные последовательности состояний  и переходов, которые в совокупности характеризуют поведение элементов  модели. 

Рисунок 3 - Диаграмма  состояний

3. Проектирование программного  обеспечения. Логическое  представление 

3.1 Спецификации требований. Построение диаграммы  классов 

Центральное место  в проектировании модели информационной системы занимает разработка логической модели статического представления  моделируемой системы в виде диаграммы  классов.

Диаграмма классов  служит для представления статической  структуры модели системы.

Диаграмма классов  отражает различные взаимосвязи  между отдельными сущностями предметной области, такими как объекты и  подсистемы, а также описывает  их внутреннюю структуру и типы отношений. Диаграмма классов является дальнейшим развитием концептуальной модели проектируемой  системы.

Диаграмма классов  представлена на рисунке 4. 

Завершенные дела Клиенты

Адвокаты Текущие дела

Рисунок 4 - Диаграмма  классов

3.2 Анализ структуры  базы данных информационной  системы "Юридические  услуги" и блок-схемы  системы 

Единицей хранящейся в БД информации является таблица. Каждая таблица представляет совокупность строк и столбцов. Строки соответствуют экземпляру объекта, конкретному событию или явлению, а столбцы - атрибутам (признакам, характеристикам, параметрам) этого объекта, события, явления.

Теперь определим  состав таблиц и их поля и связи. В данной базе данных используется шесть таблиц. 

Таблица 1 - Структура  таблицы "Адвокаты"

Таблица 2 - Структура  таблицы "Клиенты"

Таблица 3 - Структура  таблицы "Текущие дела"

Таблица 4 - Структура  таблицы "Завершённые дела"

В каждой таблице  определен первичный ключ - поле, однозначно идентифицирующее запись и  облегчающее установление связи  между таблицами. Первичными ключами  являются все первые поля в каждой таблице.

Также были определены индексы. Индексы отличаются от первичных  ключей тем, что не требуют непременной  уникальности значений входящих в их состав полей. Они устанавливаются  по полям, которые часто используются при поиске и сортировке данных: индексы помогут системе значительно  быстрее найти нужные данные или  отсортировать их в нужной последовательности.

На рисунке 5 приводится алгоритм основной работы информационной системы "Юридические услуги". На рисунках 6 и 7 отображены соответственно процессы фильтрации таблиц и поиска записей в таблицах.

Рисунок 5 - Блок-схема  процесса работы БД Юридические услуги.

Рисунок 6 - Блок-схема  процесса фильтрации таблиц 

Рисунок 7 - Блок-схема  процесса поиска записей в таблицах 

Реализация данной задачи проводится в системе программирования Delphi 7.0.

Среда Delphi - это среда быстрой разработки, обеспечивающей высокоэффективную работу программиста, в которой в качестве языка программирования используется язык Object Pascal. В Delphi есть все необходимое для проектирования, запуска и тестирования программ, и где главной целью является облегчение процесса создания программ.

В основе систем быстрой  разработки лежит технология визуального  проектирования и событийного программирования.

Delphi 7.0. располагает широкими возможностями по созданию приложений баз данных, необходимым набором драйверов для доступа к самым известным форматам баз данных, удобными и развитыми средствами для доступа к информации, расположенной как на локальном диске, так и на удаленном сервере, а также большим коллекцией визуальных компонент для построения отображаемых на экране окон, что необходимо для создания удобного интерфейса между пользователем и исполняемым кодом.

Листинг информационной системы представлен в приложении А.

4. Контрольный пример 

Таблицы создавались  в MS Access. Таблицы Access по сравнению с другими поддерживают самый богатый набор разных типов полей, что позволяет автоматически следить за правильностью вводимых. Также можно выбирать данные из другой таблицы (Lookup Table), строить вторичные индексы, в том числе составные (Secondary Indexes), следить за ссылочной целостностью БД (Referential Integrity), защищать таблицу от несанкционированного доступа (Password Security), выбирать языковой драйвер (Table Language).

Контрольный пример осуществлялся при занесении  в каждую таблицу по 15-20 записей.

Таблицы "Адвокаты" и "Клиенты" заполняются непосредственно  в MS Access, так как данные в этих таблицах не должны быть доступны для служащих юридической конторы.

При использовании  фильтров и при поиске записей  информация не искажалась, выдавалась точно по определенным критериям.

Таким образом, при  использовании демонстрационной БД наглядно показано, что информационная система "Юридические услуги" обеспечивает:

быстрый доступ к  среде хранения данных;

качественную обработку  информации (поиск, сортировку, фильтрацию);

удобство пользователя, так как приложение обладает простым  интерфейсом, который предоставляет  возможность конечному пользователю выполнять все необходимые для  работы функции, но в то же время  не дает ему выполнять лишние действия.