1 ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет – УПИ. - презентация

1 1 ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет – УПИ

2 2 Кафедра «Автоматика и управление в технических системах» направление – Автоматизация и управление специальность – Управление и информатика в технических системах ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ Лекция SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии 9.2. Иерархия диаграмм 9.3. Синтаксис диаграмм 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними 9.4. Создание функциональных моделей и диаграмм Преподаватели: Чесноков Юрий Николаевич, доц., к.т.н., Дружинина Надежда Геннадьевна, доц.

3 3 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ Цель изучения материала: изучить технологию структурного анализа и проектирования – SADT; изучить основные элементы SADT технологии; изучить иерархию диаграмм; изучить синтаксис диаграмм; изучить синтаксис моделей и научиться работать с ними; научиться создавать функциональные модели и диаграммы. Компетенций, формирующиеся в процессе знакомства с материалом: готовность учитывать современные тенденции развития информатики и вычислительной техники, компьютерных технологий в своей профессиональной деятельности; приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии

4 4 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ Содержание лекции SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии 9.2. Иерархия диаграмм 9.3. Синтаксис диаграмм 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними 9.4. Создание функциональных моделей и диаграмм

5 5 SADT (Structure Analysis and Design Technique) – одна из самых известных методологий анализа и проектирования информационных систем (ИС), введенная в 1973 году Россом. Подробную информацию о SADT – технологии можно получить в [14]. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии

6 6 С точки зрения методологии SADT модель может основываться либо на функциях системы, либо на ее предметах (планах, данных, оборудовании, информации и т.д.). Соответствующие модели принято называть функциональными моделями и моделями данных. Полная методология SADT заключается в построении моделей обеих типов для более точного описания сложной системы. Однако, в настоящее время широкое применение нашли только функциональные модели. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии

7 7 Методология SADT – совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT – отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии

8 8 Правила SADT включают следующие соглашения: ограничение количества отображающих функции блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3-6 блоков); связность диаграмм (номера блоков); уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен); синтаксические правила для графики (блоков и дуг); разделение входов и управлений (правило определения роли данных). отделение организации от функции, т.е. исключение влияния организационной структуры на функциональную модель. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии

9 9 Методология SADT может использоваться для моделирования широкого круга систем и определения требований и функций, а затем для разработки системы, которая удовлетворяет этим требованиям и реализует эти функции. Для уже существующих систем SADT может быть использована для анализа функций, выполняемых системой, а также для указания механизмов, посредством которых они осуществляются. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии

10 10 Результатом применения методологии SADT является модель, которая состоит из: - диаграмм, - фрагментов текстов, - глоссария, имеющих ссылки друг на друга. Диаграммы – главные компоненты модели, все функции ИС и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии

11 11 Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса: - управляющая информация входит в блок сверху; - информация, которая подвергается обработке, показана с левой стороны блока; - результаты выхода показаны с правой стороны. Механизм (человек или автоматизированная система), который осуществляет операцию, представляется дугой, входящей в блок снизу (рис. 9.1). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии

12 12 Рис Функциональный блок и интерфейсные дуги 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии Функция Управление Механизмы ВыходыВходы

13 13 Одной из наиболее важных особенностей методологии SADT является – постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель. На рис. 9.2, где приведены четыре диаграммы и их взаимосвязи, показана структура SADT-модели. Каждый компонент модели может быть декомпозирован на другой диаграмме. Каждая диаграмма иллюстрирует "внутреннее строение" блока на родительской диаграмме. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии

14 14 Одной из наиболее важных особенностей методологии SADT является – постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель. На рис. 9.2, где приведены четыре диаграммы и их взаимосвязи, показана структура SADT-модели. Каждый компонент модели может быть декомпозирован на другой диаграмме. Каждая диаграмма иллюстрирует "внутреннее строение" блока на родительской диаграмме. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии

15 15 Рис Структура SADT-модели. Декомпозиция диаграмм 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.1. Основные элементы SADT технологии А-0 А Более общее представление А А Более детальное представление Эта диаграмма является «родителем» этой диаграммы

16 16 Построение SADT-модели начинается с представления всей системы в виде простейшей компоненты – одного блока и дуг, изображающих интерфейсы с функциями вне системы. Поскольку единственный блок представляет всю систему как единое целое, имя, указанное в блоке, является общим. Это верно и для интерфейсных дуг – они также представляют полный набор внешних интерфейсов системы в целом. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм

17 17 Затем блок, который представляет систему в качестве единого модуля, детализируется на другой диаграмме с помощью нескольких блоков, соединенных интерфейсными дугами. Эти блоки представляют основные подфункции исходной функции. Данная декомпозиция выявляет полный набор подфункций, каждая из которых представлена как блок, границы которого определены интерфейсными дугами. Каждая из этих подфункций может быть декомпозирована подобным образом для более детального представления. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм

18 18 Во всех случаях каждая подфункция может содержать только те элементы, которые входят в исходную функцию. В модели нельзя опускать какие-либо элементы. Родительский блок и его интерфейсы обеспечивают контекст. К нему нельзя ничего добавить, и из него не может быть ничего удалено. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм

19 19 Модель SADT – серия диаграмм с сопроводительной документацией, разбивающих сложный объект на составные части, которые представлены в виде блоков. Детали каждого из основных блоков показаны в виде блоков на других диаграммах. Каждая детальная диаграмма является декомпозицией блока из более общей диаграммы. На каждом шаге декомпозиции более общая диаграмма называется родительской для более детальной диаграммы. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм

20 20 Дуги, входящие в блок и выходящие из него на диаграмме верхнего уровня, являются точно теми же самыми, что и дуги, входящие в диаграмму нижнего уровня и выходящие из нее, потому что блок и диаграмма представляют одну и ту же часть системы. На рис. 9.3 – 9.4 представлены различные варианты выполнения функций и соединения дуг с блоками. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм

21 21 Рис Одновременное выполнение 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм Функции блоков 2 и 3 могут выполняться параллельно Только эти данные передаются

22 22 Рис Соответствие должно быть полным и непротиворечивым 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм Родительская диаграмма Родительский блок А Детальная диаграмма Эта управляющая дуга переносится с родительской диаграммы Эта входная дуга переносится с родительской диаграммы Эта дуга продолжается на родительской диаграмме А12

23 23 Некоторые дуги присоединены к блокам диаграммы обоими концами, у других же один конец остается неприсоединенным. Неприсоединенные дуги соответствуют входам, управлениям и выходам родительского блока. Источник или получатель этих пограничных дуг может быть обнаружен только на родительской диаграмме. Неприсоединенные концы должны соответствовать дугам на исходной диаграмме. Все граничные дуги должны продолжаться на родительской диаграмме, чтобы она была полной и непротиворечивой. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм

24 24 На SADT-диаграммах не указаны явно ни последовательность, ни время. Обратные связи, итерации, продолжающиеся процессы и перекрывающиеся (по времени) функции могут быть изображены с помощью дуг. Обратные связи могут выступать в виде комментариев, замечаний, исправлений и т.д. (рис. 9.5). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм

25 25 Рис Пример обратной связи 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм 2 1 Разработка проекта Экспертиза Системные требования Комментарии Улучшенный проект Предварительная спецификация

26 26 Механизмы (дуги с нижней стороны) – показывают средства, с помощью которых осуществляется выполнение функций. Механизм может быть человеком, компьютером или любым другим устройством, которое помогает выполнять данную функцию (рис. 9.6). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм

27 27 Рис Пример механизма 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм Оформление заявки для биржи Порядок подачи заявки Рыночные условия Контракт Заявка клиента Брокер

28 28 Каждый блок на диаграмме имеет свой номер. Блок любой диаграммы может быть далее описан диаграммой нижнего уровня, которая, в свою очередь, может быть далее детализирована с помощью необходимого числа диаграмм. Таким образом, формируется иерархия диаграмм. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм

29 29 Для того, чтобы указать положение любой диаграммы или блока в иерархии, используются номера диаграмм. Например, А21 является диаграммой, которая детализирует блок 1 на диаграмме А2. Аналогично, А2 детализирует блок 2 на диаграмме А0, которая является самой верхней диаграммой модели. На рис. 9.7 показано типичное дерево диаграмм. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм

30 30 Рис Иерархия диаграмм 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.2. Иерархия диаграмм А11 Принять структуру и метод изготовления системы А0 Разработать компьютерную систему А1 Планировать процесс А2 Разработать график работ А3 Построить модель системы А12 Рассчитать требования, затраты, время на разработку системы А13 Уточнить план сопутствующих мероприятий

31 31 Каждая SADT-диаграмма содержит блоки и дуги. Блоки изображают функции системы. Дуги связывают блоки и отображают взаимодействия и взаимосвязи между ними. Диаграмме дается название, которое располагается внизу. Функциональные блоки изображаются прямоугольниками. Поскольку блоки отображают функции системы, то в названии блоков используют глаголы или глагольные обороты (рассчитать, выполнить задание и т.д.). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

32 32 Блоки на SADT-диаграмме размещаются по степени важности. В SADT этот относительный порядок называется доминированием. Доминирование – влияние, которое один блок оказывает на другие блоки диаграммы. Например, самым доминирующим блоком диаграммы может быть первый из требуемой последовательности функций. Наиболее доминирующий блок обычно располагается в верхнем левом углу диаграммы, а наименее доминирующий – в правом нижнем углу диаграммы. В результате имеем ступенчатую схему. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

33 33 Блоки в SADT должны быть пронумерованы. Номера блоков – однозначные идентификаторы для системных функций и автоматически организуют эти функции в иерархию модели. Дуги на SADT-диаграмме изображаются одинарными линиями со стрелками на концах. Дуги изображают объекты (или данные), поэтому они описываются существительными или существительными с определениями (набор инструментов, чертеж и т.д.) 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

34 34 Между объектами и функциями возможны четыре отношения: - вход, - управление, - выход, - механизм. Каждое из этих отношений изображается дугой и связано с определенной стороной блока: - левая сторона – входные дуги, - правая сторона – выходные дуги, - верхняя сторона – управляющие дуги, - нижняя сторона – дуги механизма. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

35 35 Входные дуги изображают объекты, используемые и преобразуемые функциями. Управленческие дуги представляют информацию, управляющую действиями функций. Обычно управляющие дуги несут информацию, которая указывает, что должна выполнять функция. Выходные дуги изображают объекты, в которые преобразуются входы. Дуги механизмов отражают, по крайней мере частично, как функции реализуются, с помощью чего или кого. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

36 36 Таким образом, SADT-диаграмма – составлена из блоков, связанных дугами, которые определяют, как блоки влияют друг на друга. Это влияние может выражаться: - в передаче выходной информации к другой функции для дальнейшего преобразования, - в выработке управляющей информации, предписывающей, что именно должна выполнять другая функция. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

37 37 Поэтому SADT-диаграммы – это не блок-схемам или диаграмма потоков данных. SADT-диаграммы – это предписывающие диаграммы, представляющие входные-выходные преобразования и указывающие правила этих преобразований. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

38 38 В методологии SADT существует только пять типов взаимосвязей между блоками для описания их отношений: - управление, - вход, - обратная связь по управлению, - обратная связь по входу, - выход-механизм. Рассмотрим на примере (рис. 9.8). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

39 39 Рис Пример SADT-диаграммы 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм Управлять выполнением задания А1 Выполнить задание А2 Контролировать качество выполнения А1 Требования по срокам выполнения Штамп "Принято" Справочник стандартов качества Узел: ЭМЦ/А0 Изготовить нестандартную деталь Статус задания Оценка степени завершенности задания Готовая деталь План выполнения задания Чертеж Рабочий комплект Станки и инструменты Сырье и заготовки Мастер Деталь с биркой Персонал механического цеха Рабочий Контролер Брак Принятое задание Законченное или незаконченное задание

40 40 Связи по управлению и входу являются простейшими, поскольку они отражают прямые воздействия, которые интуитивно понятны и очень просты. Отношение управления возникает тогда, когда выход одного блока непосредственно влияет на блок с меньшим доминированием. Например, блок "управлять выполнением задания" влияет на блок "выполнить задание" в соответствии с "планом выполнения задания". 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

41 41 Отношение входа возникает тогда, когда выход одного блока становится входом для блока с меньшим доминированием. Например, выход "законченное или незаконченное задание" является входом функции "контролировать качество выполнения" при выполнении функции "выполнить задание". 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

42 42 Обратная связь по управлению и обратная связь по входу являются более сложными, поскольку они представляют собой итерацию или рекурсию. А именно выходы одной функции влияют на будущее выполнение других функций, которые в последствии влияют на исходную функцию. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

43 43 Обратная связь по управлению возникает тогда, когда выход некоторого блока влияет на блок с большим доминированием. Например, функция "управлять выполнением задания" ограничивает действие функции "контролировать качество выполнения" с помощью "чертежа", в котором указаны разрешенные допуски. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

44 44 Кроме того, дуга "штамп "принято", являющаяся выходом блока "контролировать качество выполнения" организует работу блока "управлять выполнением задания", поскольку именно "штамп "принято" указывает, что задание завершено. Таким образом, штамп "принято" влияет на будущую деятельность блока "управлять выполнением задания", поэтому соответствующая дуга направлена назад. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

45 45 Связь по входной обратной связи имеет место тогда, когда выход одного блока становится входом другого блока с большим доминированием. Например (рис. 9.8, слайд 39), задания, отвергнутые функцией "контролировать качество выполнения", отсылаются на вход блока "выполнить задание" в качестве "брака". 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

46 46 Связи "выход-механизм" встречаются редко. Они отражают ситуацию, когда выход одной функции становится средством достижения цели другой функции. Связи "выход-механизм" характерны при распределении источников ресурсов (например, требуемые инструменты, обученный персонал, физическое пространство, оборудование, финансирование и т.д.) 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

47 47 Дуга в SADT обычно символизирует набор объектов. Например, дуга "рабочий комплект" отражает "техническое задание", "чертеж", "план-график", некоторое "сырье и заготовки". Дуги могут иметь множество начальных точек (источников) и конечных точек (назначений). Поэтому дуги могут разветвляться и соединяться различными сложными способами. Например, дуга "принятое задание" разветвляется на дугу "штамп "принято", которая является управляющей информацией для блока "управлять выполнением задания" и дугу "деталь с биркой", которая является входной для того же блока. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

48 48 Две разные дуги могут объединяться и образовывать больший набор объектов. Для объяснения того, как дуги представляют разъединение и соединение наборов объектов, в SADT разработаны специальные соглашения. Разветвления дуг – изображаются в виде расходящихся линий и означают, что все содержимое дуг или его часть может появиться в каждом ответвлении дуги. Дуга всегда помечается до разветвления, чтобы дать название всему набору. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

49 49 Каждая дуга может быть помечена или непомечена в соответствии со следующими правилами: - непомеченные ветви содержат все объекты, указанные в метке дуги перед разветвлением (т.е. все объекты принадлежат этим ветвям); - ветви, помеченные после точки разветвления, содержат все объекты или их часть, указанные в метке дуги перед разветвлением (т.е. каждая метка ветви уточняет, что именно содержит ветвь). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

50 50 Слияние дуг в SADT – изображается в виде сходящихся вместе линии и указывает, что содержимое каждой ветви идет на формирование метки для дуги, являющейся результатом слияния исходных дуг. После слияния результирующая дуга всегда помечается для указания нового набора объектов, возникающего после объединения. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

51 51 Каждая ветвь перед слиянием может помечаться или не помечаться в соответствии со следующими правилами: - непомеченные ветви содержат все объекты, указанные в общей метке дуги после слияния (т.е. все объекты исходят из всех ветвей); - помеченные перед слиянием ветви содержат все или некоторые объекты из перечисленных в общей метке после слияния (т.е. метка ветви ясно указывает, что содержит ветвь). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.3. Синтаксис диаграмм

52 52 Одна SADT-диаграмма сложна сама по себе, поскольку содержит от трех до шести блоков, связанных множеством дуг. Для адекватного описания системы требуется несколько таких диаграмм. Диаграммы, собранные и связанные вместе, становятся SADT-моделью. В SADT дополнительно к синтаксису диаграмм существуют правила синтаксиса моделей. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

53 53 SADT-модель – иерархически организованная совокупность диаграмм, состоящая из 3-6 блоков. Каждый блок может пониматься как отдельный тщательно определенный объект. Каждый блок в SADT рассматривается как формальная граница некоторой части целой системы. Другими словами, блок и касающиеся его дуги определяют точную границу диаграммы, представляющей декомпозицию этого блока. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

54 54 Принцип ограничения объекта встречается на каждом уровне. Один блок и несколько дуг на самом верхнем уровне используется для определения границы всей системы. Диаграмма, состоящая из одного блока и его дуг, определяет границу системы и называется контекстной диаграммой модели. На контекстной диаграмме отображается цель системы и точка зрения. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

55 55 Понятие цели системы. SADT-модель дает полное, точное и адекватное описание системы, имеющее конкретное назначение. Это назначение называют целью системы. Цель модели – получение ответов на совокупность вопросов. Если модель отвечает не на все вопросы или ее ответы недостаточно точны, то говорят о том, что модель не достигла своей цели. Определяя модель таким образом, SADT закладывает основы практического моделирования. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

56 56 Точка зрения модели. С определением модели тесно связана позиция, с которой наблюдается система и создается ее модель. Эта позиция и называется "точкой зрения" модели. "Точку зрения" лучше всего представлять себе как место (позицию) человека или объекта, в которое надо встать, чтобы увидеть систему в действии. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

57 57 Построим контекстную диаграмму модели изготовления нестандартной детали (рис. 9.9). Определим для начала цель и точку зрения модели. Цель: определить, какие функции должны быть включены в процесс изготовления нестандартной детали и как эти функции взаимосвязаны между собой. Точка зрения: лучше всего описать все функции может начальник цеха, в котором изготавливаются нестандартные детали. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

58 58 Рис Контекстная диаграмма 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними Изготовить нестандартную деталь 0 Требования по срокам выполнения задания Справочник стандартов качества Рабочий комплект Станки и инструменты Готовая деталь Оценка степени завершенности задания Персонал механического цеха Цель: определить, какие функции должны быть включены в процесс изготовления нестандартной детали и как эти функции взаимосвязаны между собой. Точка зрения: Начальник цеха Узел: ЭМЦ/А-0 Изготовить нестандартную деталь

59 59 SADT-модели развиваются в процессе структурной декомпозиции сверху вниз. Сначала декомпозируется один блок, являющийся границей модели. Название диаграммы совпадает с названием декомпозируемого блока. В методологии SADT идентифицируется каждая диаграмма данной модели посредством того, что называется "номер узла". 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

60 60 Номер узла для контекстной диаграммы имеет следующий вид: название модели или аббревиатура, косая черта, заглавная буква A (activity в функциональных диаграммах), дефис и ноль. Номером узла диаграммы, декомпозирующей контекстную диаграмму, является тот же номер узла, но без дефиса. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

61 61 При создании SADT-модели одну и ту же диаграмму вместе с ее блоками и дугами перечерчивают по несколько раз, что приводит к появлению различных ее вариантов. Чтобы различать версии одной и той же диаграммы, в используется схема контроля конфигурации диаграмм, основанная на хронологических номерах, или С-номерах. С-номерные коды образуются из инициалов автора и последовательных номеров. Эти коды ставятся в нижнем правом углу SADT-бланка. Если диаграмма заменяет более старую версию, то автор помещает в скобках предыдущий С-вариант в скобках, чтобы указать на связь с предыдущей работой (рис. 9.10). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

62 62 Рис SADT-диаграмма А0 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними Станки и инструменты Контекст Читатель ДатаРабочая версия Эскиз Рекомендовано Публикация Используется в: Автор Marca Проект ЭМЦ Замечания Узел: ЭМЦ/А23 Название: Подготовить рабочее место (DMA003) I2 I1 Управлять выполнением задания А1 Выполнить задние А2 Контролировать качество выполнения А3 Чертеж Статус задания Требования по срокам выполнения задания Готовая деталь Деталь с биркой Сырье и заготовки Законченное или незаконченное задание Забракованное задание План выполнения задания Принятое но не законченное задание С1 С2 Штамп «Принято» Оценка степени завершенности задания Принятое задание O1 O2 Брак Мастер Контролер Рабочий Персонал механического цеха M1 DMA008 Номер: DMA006

63 63 Помимо использования для идентификации версий диаграмм, С-номера применяются для связки диаграмм при движении как вверх, так и вниз по иерархии модели. Обычно С-номер диаграммы, декомпозирующей некоторый блок, впервые появляется непосредственно под этим блоком на родительской диаграмме. Это образует "направленную вниз" связь от родительской диаграммы к диаграмме-потомку (рис. 9.11). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

64 64 Рис SADT-диаграмма А1 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними Порядок выполнения задания и чертеж КонтекстЧитатель ДатаРабочая версия Эскиз Рекомендовано Публикация Используется в: Автор Marca Проект ЭМЦ Замечания Узел: ЭМЦ/А1 Название: Подготовить рабочее место DMA008 Деталь с биркой I2 I1 Получить задание и назначить исполнителя 1 Контролировать график выполнения задания 4 Оценить время выполнения задания 3 Проблемы Незанятый рабочий Штамп «Принято» Рабочий комплект План-график Все выполненн ые шаги Степень завершенности Назначение План выполнения задания С3 Статус завершения Требования по срокам выполнения задания Оценка степени завершенности задания O1 O2 Готовая деталь Стеллаж входных заданий Оценка статуса Временные оценки Этапы обработки на станке Изучить задание и спланировать выполнение 2 Завершить задание 5 O3 С1 С2 Номер: (DMA007) DMA006

65 65 Как только образуется направленная вниз связь, на диаграмме-потомке формируется ссылка на родительскую диаграмму. В области контекста SADT (правый верхний угол) автор изображает каждый блок родительской диаграммы маленькими квадратиками, заштриховывает тот квадратик, который декомпозирует и помещает С-номер родительской диаграммы. Это образует "направленную вверх" (к родительской диаграмме) связь. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

66 66 В SADT принята система обозначений, позволяющая аналитику точно идентифицировать и проверять связи по дугам между диаграммами. Эта схема кодирования дуг – "ICOM" – получила название по первым буквам английских эквивалентов слов вход (Input), управление (Control), выход (Output) и механизм (Mechanism). Каждой внешней дуге присваивают код: I – для входных дуг, C – для связей между дугами управления, O – для связей между выходными дугами, M – для связей между дугами механизма. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

67 67 После каждой буквы добавляют цифру, соответствующую положению данной дуги среди других дуг того же типа, касающихся родительского блока. Входные и выходные дуги пересчитываются сверху вниз, а дуги управлений и механизмов пересчитываются слева направо. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.4. Синтаксис моделей и работа с ними

68 68 Рассмотрим методы, которые использует SADT-аналитик для изучения предметной области и технологии получения от экспертов сведений о системе, подлежащих описанию. На практике эту технологию называют сбором данных, в информатике она известна как опрос (интервьюирование) или извлечение знаний. Обычно источниками информации служат эксперты. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

69 69 Существует множество различных стратегий для извлечения информации из этих источников. Наиболее используемые стратегии: - чтение документов; - наблюдение за выполняемыми операциями; - анкетирование; - использование собственных знаний; - составление описания. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

70 70 Документы – наиболее хороший источник информации, потому что они чаще всего доступны и их можно "опрашивать" в удобном для себя темпе. Чтение документов позволяет получить первоначальное представление о системе и сформулировать вопросы к экспертам. Наблюдение за работой моделируемой системы – хорошая стратегия получения информации. Во время работы системы очень часто возникают вопросы, которые никогда бы не появились в результате чтения документов или разговоров с экспертами. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

71 71 Анкетирование проводится для того, чтобы опросить большие группы экспертов в сжатые сроки. Анкетирование при опросе экспертов позволяет выявить, какие части системы более всего нуждаются в улучшении. Использование собственных знаний чаще всего доступно очень опытным аналитикам, которые исследовали большое число систем определенного типа, а потому они обладают фундаментальными знаниями в соответствующей предметной области. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

72 72 Еще одна полезная стратегия – придумать описание и дать его экспертам для корректировки. Придуманные описания могут дать альтернативные схемы функционирования системы – схемы. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

73 73 Типы опроса. В процессе анализа, независимо от источников информации, проводятся опросы нескольких типов. Выбор того или иного типа зависит от вида необходимой информации и поставленной цели. Наиболее распространены следующие типы опросов: - опросы для сбора фактов; - опросы для определения проблем; - совещания для принятия решений; - диалоги автор/читатель. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

74 74 Опросы для сбора фактов проводятся, когда пытаются определить, как функционирует система в настоящее время. Опросы для определения проблем полезны, когда вы хотите выяснить что в системе не в порядке. Совещания для принятия решений проводятся, когда нужно получить представление о том, как должна функционировать будущая система, чтобы устранить недостатки в настоящей. Диалоги автор/читатель – это неформальные обсуждения между автором и экспертом, когда у них есть какие-то разногласия по поводу будущей системы. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

75 75 Диаграммы законченной SADT-модели упорядоченно организуют все важные компоненты и детали системы. Опытные аналитики создают различные дополнения. Дополнения и уточнения, которые не входят в сами диаграммы, обогащают информационное содержание модели. Поскольку дополнительная информация формально не является частью модели, SADT рекомендует помещать такие материалы на отдельных страницах и соединять их с диаграммами модели. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

76 76 SADT-диаграммы могут быть дополнены информацией в виде текстов, рисунков и глоссариев. Текст обычно представляет собой рассказ об одной из части диаграммы. Рисунки – это картинки, поясняющие отдельные моменты. Глоссарий – набор определений объектов и функций, представленных на диаграмме. Рассмотрим составление глоссария на примере процесса "подготовить рабочее место" в экспериментально- механическом цехе (рис. 9.12). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

77 77 Рис SADT-диаграмма процесса "подготовить рабочее место" 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм Выбрать станок 1 Наладить станок 2 Прикрепить резцы и зажимы 3 Разложить ручные инструменты 4 Приготовить контейнеры для материалов 5 Станки в цехе Размеры и допуски Форма детали Налаженный станок Физическая характеристика рабочего Местоположение станка Выбранный станок Необорудованный станок Разложенные инструменты Станок, готовый к работе Размещенные контейнеры Контейнеры в наличии Ручные инструменты Выбранные инструменты Приспособления к станкам Чертеж С1 С1 Указания Требования по скорости и качеству обработки Детали технических операций Свойства материала Направление обработки Оборудованное рабочее место Подготовленные принадлежности I2 I1 O1 Контекст Читатель ДатаРабочая версия Эскиз Рекомендовано Публикация Используется в: Автор Marca Проект ЭМЦ Замечания Узел: ЭМЦ/А23 Название: Подготовить рабочее место DMA016 Номер: DMA015

78 78 Глоссарий используется для того, чтобы собрать вместе и определить новые понятия, которые вводятся диаграммой, декомпозирующей блок, особенно если это первая декомпозиция родительского блока. Для функциональных SADT-диаграмм такими понятиями могут быть: - новые функции, - новые объекты, представляемые дугами, - декомпозиция внешних дуг. 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

79 79 Например, дуга "выбранный станок" проходит только между блоками диаграммы "выбрать станок" и "наладить станок" и ранее в модели экспериментального механического цеха не появлялась, поэтому выбранный станок рассматривается как новое понятие, и следовательно, требует определения (рис. 9.13). 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм

80 80 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ 9.5. Создание функциональных моделей и диаграмм Рис Пример глоссария для процесса "подготовить рабочее место" Используется в:Автор Marca Дата 06/15/93 Проект ЭМЦ ПЕРЕСМОТР Замечания Рабочая версияЧитатель ДатаКонтекст Тор Эскиз Рекомендовано Публикация Форма детали – общий вид детали. Размеры и допуски – величина детали и значения допустимых отклонений от размеров. Физические характеристики рабочего – все характеристики рабочего, которые влияют на его способность правильно расположить и наладить станок. Требования по скорости и качеству обработки – критические требования к обработке на станке, влияющие на выбор резцов и зажимов. Детали технических операция – точная последовательность операций при обработке. Свойства материалов – свойства обрабатываемого материала, влияющие на способы обработки детали. Выбранный станок – станок, подходящий для выполнения следующего шага задания. Налаженный станок – станок, который может использовать оператор. Необорудованный станок – станок, годный к употреблению, на без приспособлений. Приспособление к станку – приспособления, необходимые для обработки детали. Контейнеры в наличии – контейнеры для материала и для брака. Местоположение станка – место в цехе, где стоит станок. Станок, готовый к работе – станок, готовый к обработке детали. Узел: ЭМЦ/FEOНазвание: подготовить рабочее место (глоссарий)Номер: DAM017

81 81 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ Выводы и заключение по лекции: изучили технологию структурного анализа и проектирования – SADT; изучили основные элементы SADT технологии; изучили иерархию диаграмм; изучили синтаксис диаграмм; изучили синтаксис моделей и научились работать с ними; научились создавать функциональные модели и диаграммы.

82 82 9. SADT – ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ Перечень источников: Четвериков В.Н. Базы и банки данных/ В.Н. Четвериков, Г.И. Ревунков, Э. Н. Самохвалов; под ред. В.Н. Четверикова. М.: Высшая школа, с. Дейт К. Дж. Руководство по реляционной СУБД DB2/ К. Дж. Дейт. М.: Финансы и статистика, с. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных/ К. Дж. Дейт. М.: Издательский дом «Вильямс», 2001, 1072 с. Дмитриев В.И.Прикладная теория информации/В.И. Дмитриев. М.:Высшая школа, с. Гайдамакин Н.А. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных/ Н.А. Гайдамакин. М.: Гелиос АРВ, С. Карпова Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация/ Т.С. Карпова. СПб.: Питер, с. Мамаев Е.В. MS SQL Server 7.0. Проектирование и реализация баз данных/ Е.В. Мамаев. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, с. Озкарахан Э. Машины баз данных и управление базами данных/ Э. Озкарахан. М.: Мир, с. Селко Джо. SQL для профессионалов. Программирование/ Джо Селко. М.:«Лори», с. Системы управления базами данных и знаний/ А.Н. Наумов [и др.]; под общ. ред. А.Н. Наумова. М.: Финансы и статистика, с. Теория автоматического управления/ С.Е. Душин [и др.]; под общ. ред. Б. Б. Яковлева. М.: Высшая школа, с. Харрингтон Дж. Л. Проектирование реляционных баз данных. Просто и доступно/ Дж. Л. Харрингтон. М.: «Лори», с. Хендерсен К. Delphi 3 и системы клиент/сервер: руководство разработчика/ К. Хендерсен. Киев: Диалектика, с.