Tizimli tahlil. Tizimni modellashtirish mavzusida bajargan

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI


Dasturiy injineringa kirish fanidan

Tizimli tahlil. Tizimni modellashtirish mavzusida bajargan


Mustaqil Ishi


Bajardi: 032-21 guruh
talabasi Xursandov Zafar


Tekshirdi: Mirzayeva N.


Tizimli tahlil.Tizimni modellashtirsh.
REJA:
1.Tizimni modellashtirsh.
2.Kontekst modellari
3.O‘zaro tasir modellari
4.Strukturaviy modellar
5.Xulq atvor modellari
6.Modelga asoslangan arxitektura


Ushbu mavzuning maqsadi talablar muhandisligi va tizimni loyihalash jarayonlarining bir qismi sifatida ishlab chiqilishi mumkin bo'lgan tizim modellarini joriy qilishdir. Bo'limni o'qib chiqqach, siz:
dasturiy ta’minot tizimlarini tasvirlashda grafik modellardan qanday foydalanish mumkinligini va tizimni to‘liq ko‘rsatish uchun nima uchun bir necha turdagi modellar zarurligini tushunish; kontekst, o'zaro ta'sir, tuzilma va xatti-harakatlarning istiqbollarini modellashtirishning asosiy tizimini tushunish;
Yagona modellashtirish tilidagi (UML) asosiy diagramma turlarini va bu diagrammalardan tizimni modellashtirishda qanday foydalanish mumkinligini tushunish; Modelga asoslangan muhandislik bilan tanishtirildi, bu erda bajariladigan tizim tizimli va xatti-harakatlar modellaridan avtomatik ravishda yaratiladi.
Tizimli modellashtirish - bu tizimning mavhum modellarini ishlab chiqish jarayoni bo'lib, har bir model ushbu tizimning boshqa ko'rinishini yoki istiqbolini taqdim etadi. Endi tizimni modellashtirish odatda Yagona Modellash Tilida (UML) diag-ram turlariga asoslangan qandaydir grafik belgilar yordamida tizimni ifodalashni anglatadi . Biroq, odatda tizimning batafsil spetsifikatsiyasi sifatida tizimning rasmiy (matematik) modellarini ishlab chiqish ham mumkin. Men bu yerda UML yordamida grafik modellashni yoritamiz va rasmiy modellashtirish 10 -bobda qisqacha muhokama qilinadi .
Modellar tizimga bo'lgan batafsil talablarni aniqlashga yordam berish uchun talablarni ishlab chiqish jarayonida, loyihalash jarayonida tizimni amalga oshiruvchi muhandislarga tizimni tavsiflash uchun va amalga oshirilgandan so'ng tizim tuzilishi va ishlashini hujjatlashtirish uchun ishlatiladi. Siz mavjud ­tizimning ham, ishlab chiqiladigan tizimning ham modellarini ishlab chiqishingiz mumkin:
1.Mavjud tizimning modellari talablarni ishlab chiqishda qo'llaniladi. Ular mavjud tizim nima qilishini tushuntirishga yordam beradi va ular manfaatdor ­tomonlarni uning kuchli va zaif tomonlariga qaratish uchun ishlatilishi mumkin.
2.Yangi tizimning modellari boshqa manfaatdor tomonlarga taklif qilingan talablarni tushuntirishga yordam berish uchun talablarni ishlab chiqishda qo'llaniladi. Muhandislar ushbu modellardan dizayn takliflarini muhokama qilish va tizimni ­amalga oshirish uchun hujjatlashtirish uchun foydalanadilar. Agar siz modelga asoslangan muhandislik jarayonidan foydalansangiz (Brambilla, Cabot va Wimmer 2012), tizim modellaridan tizimni to'liq yoki qisman amalga oshirishni yaratishingiz mumkin.­ Tizim modeli tizimning to'liq ifodasi emasligini tushunish muhimdir. Tushunishni osonlashtirish uchun ataylab tafsilotlarni qoldiradi. Model bu tizimning muqobil ko'rinishi emas, balki o'rganilayotgan tizimning abstraktsiyasidir. Tizimning taqdimoti taqdim etilayotgan ob'ekt haqidagi barcha ma'lumotlarni saqlashi kerak. Abstraktsiya tizim dizaynini ataylab soddalashtiradi va eng muhim xususiyatlarni tanlaydi. Misol uchun, ushbu kitob bilan birga kelgan PowerPoint slaydlari kitobning asosiy fikrlari abstraktdir. Biroq, agar kitob ingliz tilidan italyan tiliga tarjima qilingan bo'lsa, bu muqobil vakillik bo'lar edi . Tarjimonning maqsadi barcha ma'lumotlarni ingliz tilida taqdim etilganidek saqlab qolishdir.
Tizimni turli nuqtai nazardan aks ettirish uchun turli modellarni ishlab chiqishingiz mumkin. Misol uchun:
1.Tizim konteksti yoki muhitini modellashtirgan tashqi istiqbol.
2.Tizim va uning muhiti yoki tizim komponentlari o'rtasidagi o'zaro ta'sirlarni modellashtirgan o'zaro ta'sir istiqboli.
3.Tizimning tashkil etilishini yoki tizim tomonidan qayta ishlanadigan ma'lumotlarning tuzilishini modellashtirgan tizimli istiqbol.
4.Xulq-atvor nuqtai nazari, unda siz tizimning dinamik xatti-harakatlarini va uning voqealarga qanday munosabatda bo'lishini modellashtirasiz.
Yagona modellashtirish tili tizimlarini modellashtirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan 13 xil diagramma turlari to'plamidir . ­U 1990-yillarda ob'ektga yo'naltirilgan modellashtirish bo'yicha ish natijasida paydo bo'ldi , bu erda UML yaratish uchun o'xshash ob'ektga yo'naltirilgan belgilar birlashtirilgan. 2004 yilda asosiy qayta ko'rib chiqish (UML 2) yakunlandi. UML ­dasturiy ta'minot tizimlarining modellarini ishlab chiqishda standart yondashuv sifatida universal qabul qilingan. Umumiy tizim modellashtirish uchun SysML kabi variantlar taklif qilingan.
Tizim modellarini ishlab chiqishda siz ko'pincha grafik belgilardan foydalanishda moslashuvchan bo'lishingiz mumkin. Siz har doim yozuv tafsilotlariga qattiq yopishib olishingiz shart emas. Modelning tafsiloti va qat'iyligi siz undan qanday foydalanmoqchi ekanligingizga bog'liq. Grafik modellardan foydalanishning uchta usuli mavjud:
1.Mavjud yoki taklif qilingan tizim haqida muhokamani rag'batlantirish va yo'naltirish usuli sifatida ­. Modelning maqsadi tizimni ishlab chiqishda ishtirok etadigan dasturiy ta'minot muhandislari o'rtasida muhokamani rag'batlantirish va yo'naltirishdir. Modellar to'liq bo'lmasligi mumkin (agar ular muhokamaning asosiy nuqtalarini qamrab olgan bo'lsa) va ular norasmiy ravishda modellashtirish belgilaridan foydalanishlari mumkin. Agile modellashtirishda modellar odatda shunday ishlatiladi (Ambler va Jeffries 2002).
2.Mavjud tizimni hujjatlashtirish usuli sifatida. Modellar hujjat sifatida foydalanilganda ­, ular to'liq bo'lishi shart emas , chunki tizimning ba'zi qismlarini hujjatlashtirish uchun modellardan foydalanish kifoya. Biroq, bu modellar to'g'ri bo'lishi kerak - ular belgidan to'g'ri foydalanishi va tizimning aniq tavsifi bo'lishi kerak.
3.Tizimning batafsil tavsifi sifatida, tizimni ­amalga oshirish uchun foydalanish mumkin. Modellar modelga asoslangan ishlab chiqish jarayonining bir qismi sifatida foydalanilganda, tizim modellari to'liq va to'g'ri bo'lishi kerak. Ular tizimning manba kodini yaratish uchun asos sifatida ishlatiladi va shuning uchun siz turli xil ma'noga ega bo'lishi mumkin bo'lgan tayoq va o'q boshlari kabi o'xshash belgilarni chalkashtirib yubormaslik uchun juda ehtiyot bo'lishingiz kerak.­
Ushbu bobda men ob'ektga yo'naltirilgan modellashtirish uchun standart tilga aylangan Yagona modellashtirish tili (UML) (Rumbaugh, Jacobson, and Booch 2004; Booch, Rumbaugh, and Jacobson 2005) da belgilangan diagrammalardan foydalanaman ­. UML 13 diagramma turiga ega va shuning uchun tizim modellarining ko'p turlarini yaratishni qo'llab-quvvatlaydi. Biroq, so'rov (Erikson va Siau 2007) shuni ko'rsatdiki, ko'pchilik UML foydalanuvchilari beshta diagramma turi ­tizimning asosiy jihatlarini aks ettirishi mumkin deb o'ylashgan. Shuning uchun men bu erda ushbu beshta UML diagramma turiga e'tibor qarataman:
1.Jarayon yoki ma'lumotlarni qayta ishlash bilan bog'liq harakatlarni ko'rsatadigan faoliyat diagrammalari .
2.Tizim va uning muhiti o'rtasidagi o'zaro ta'sirni ko'rsatadigan diagrammalardan foydalaning .
3.Aktyorlar va tizim o'rtasidagi va tizim komponentlari o'rtasidagi o'zaro ta'sirlarni ko'rsatadigan ketma-ketlik diagrammalari .
4.Tizimdagi ob'ektlar sinflari va bu sinflar o'rtasidagi assotsiatsiyalarni ko'rsatadigan ­sinf diagrammalari .
Tizimning ichki va tashqi hodisalarga qanday munosabatda bo'lishini ko'rsatadigan holat diagrammalari.
Tizimni spetsifikatsiya qilishning dastlabki bosqichida siz tizim chegaralari to'g'risida qaror qabul qilishingiz kerak, ya'ni ishlab chiqilayotgan tizimning bir qismi va nima emasligi haqida. Bu tizimga qanday funksionallikni kiritish va tizimning operatsion muhitida qanday ishlov berish va operatsiyalarni amalga oshirish kerakligini hal qilish uchun tizim manfaatdor tomonlari bilan ishlashni o'z ichiga oladi. Ba'zi biznes-jarayonlarni avtomatlashtirilgan qo'llab-quvvatlash ishlab chiqilayotgan dasturiy ta'minotda amalga oshirilishi kerak, ammo boshqa jarayonlar qo'lda bo'lishi yoki turli tizimlar tomonidan qo'llab-quvvatlanishi kerak, deb qaror qilishingiz mumkin. Funktsionallikdagi mavjud tizimlar bilan yuzaga kelishi mumkin bo'lgan o'xshashliklarni ko'rib chiqishingiz va yangi funksiyalarni qayerda amalga oshirish kerakligini hal qilishingiz kerak. Ushbu qarorlar tizim xarajatlarini va tizim talablari va dizaynini tushunish uchun zarur bo'lgan vaqtni cheklash uchun jarayonning boshida qabul qilinishi kerak .­
Ba'zi hollarda tizim va uning muhiti o'rtasidagi chegara nisbatan aniq bo'ladi. Misol uchun, avtomatlashtirilgan tizim mavjud qo'lda yoki kompyuterlashtirilgan tizimni almashtirsa, yangi tizimning muhiti odatda mavjud tizimning muhiti bilan bir xil bo'ladi. Boshqa hollarda, ko'proq moslashuvchanlik mavjud va siz talablarni ishlab chiqish jarayonida tizim va uning atrof-muhit o'rtasidagi chegara nima ekanligini hal qilasiz.
Masalan, siz Mentcare bemorlarning axborot tizimi spetsifikatsiyasini ishlab chiqmoqdasiz deylik. Ushbu tizim ruhiy salomatlik klinikalariga tashrif buyurgan bemorlar va buyurilgan muolajalar haqidagi ma'lumotlarni boshqarish uchun mo'ljallangan. Ushbu tizim ­uchun spetsifikatsiyani ishlab chiqishda siz tizim faqat konsultatsiyalar haqida ma'lumot to'plashga (bemorlar haqida shaxsiy ma'lumotlarni yig'ish uchun boshqa tizimlardan foydalanish) e'tibor qaratish kerakmi yoki bemorning shaxsiy ma'lumotlarini ham yig'ish kerakmi, qaror qabul qilishingiz kerak ­. Bemor haqida ma'lumot olish uchun boshqa tizimlarga tayanishning afzalligi shundaki, siz ma'lumotlarni takrorlashdan qochasiz. Biroq, asosiy kamchilik shundaki, boshqa tizimlardan foydalanish ma'lumotlarga kirishni sekinlashtirishi mumkin va agar bu ­tizimlar mavjud bo'lmasa, Mentcare tizimidan foydalanish mumkin bo'lishi mumkin. Ba'zi hollarda tizim uchun foydalanuvchi bazasi juda xilma-xil bo'lib, foydalanuvchilar turli xil tizim talablarining keng doirasiga ega. Siz aniqlamaslikka qaror qilishingiz mumkin.

chegaralarni aniq, lekin buning o'rniga turli foydalanuvchilarning ehtiyojlariga moslashtirilishi mumkin bo'lgan sozlanishi tizimni ishlab chiqish. Bu biz 1 -bobda taqdim etilgan iLearn tizimlarida qo'llagan yondashuv edi . U erda foydalanuvchilar o'qishni bilmaydigan juda yosh bolalardan tortib, yosh kattalar, ularning o'qituvchilari va maktab ­ma'murlarigacha. Ushbu guruhlar turli xil tizim chegaralariga muhtoj bo'lganligi sababli, biz tizim o'rnatilganda chegaralarni ko'rsatishga imkon beradigan konfiguratsiya tizimini belgilab oldik.
Tizim chegarasining ta'rifi qiymatsiz hukm emas. Ijtimoiy va tashkiliy tashvishlar tizim chegarasining holati texnik bo'lmagan omillar bilan belgilanishi mumkinligini anglatishi mumkin. Masalan, tizim chegarasi ­to'liq tahlil jarayonini bitta saytda amalga oshirish uchun ataylab joylashtirilishi mumkin; u ayniqsa qiyin menejer bilan maslahatlashishga hojat qolmasligi uchun tanlanishi mumkin; va u shunday joylashtirilishi mumkinki, tizim narxi ko'tariladi va tizimni ishlab chiqish ­bo'limi tizimni loyihalash va amalga oshirish uchun kengaytirilishi kerak.
Tizim chegaralari bo'yicha ba'zi qarorlar qabul qilingandan so'ng, tahlil faoliyatining bir qismi ushbu kontekstni va tizimning atrof-muhitga bog'liqligini aniqlashdir. Odatda, oddiy me'moriy modelni ishlab chiqarish bu faoliyatning birinchi bosqichidir. Mentcare tizimi va uning muhitidagi boshqa tizimlarni ko'rsatadigan kontekst modelidir. Mentcare tizimi uchrashuvlar tizimiga va u ma'lumotlarni almashadigan umumiy bemorlarni qayd qilish tizimiga ulanganligini ko'rishingiz mumkin. Tizim, shuningdek, boshqaruv hisobotlari va kasalxonaga yotqizish tizimlari va tadqiqot uchun ma'lumot to'playdigan statistika tizimiga ulangan. Nihoyat, u bemorlarning dori-darmonlari uchun retseptlar yaratish uchun retsept tizimidan foydalanadi. Kontekstli modellar odatda atrof-muhit bir nechta boshqa avtomatlashtirilgan ­tizimlarni o'z ichiga olishini ko'rsatadi. Biroq, ular atrof-muhitdagi tizimlar va ko'rsatilgan tizim o'rtasidagi munosabatlar turlarini ko'rsatmaydi . Tashqi tizimlar tizim uchun ma'lumotlarni ishlab chiqishi yoki undan ma'lumotlarni iste'mol qilishi mumkin. Ular tizim bilan ma'lumotlarni almashishi yoki to'g'ridan-to'g'ri tarmoq orqali ulanishi yoki umuman ulanmagan bo'lishi mumkin. Ular jismonan birga joylashgan yoki alohida binolarda joylashgan bo'lishi mumkin. Hammasi munosabatlar belgilangan tizimning talablari va dizayniga ta'sir qilishi mumkin va shuning uchun hisobga olinishi kerak. Shuning uchun oddiy kontekstli modellar boshqa modellar bilan bir qatorda, masalan, biznes-jarayon modellari ham qo'llaniladi. Ular ma'lum dasturiy ta'minot tizimlari qo'llaniladigan insoniy va avtomatik bog'langan jarayonlarni tavsiflaydi. UML faoliyat diagrammalari tizimlar qo'llaniladigan biznes jarayonlarini ko'rsatish uchun ishlatilishi mumkin. UML faoliyat diagrammasi bo'lib, unda Mentcare tizimi muhim ruhiy salomatlikni saqlash jarayonida - majburiy hibsda qo'llanilishini ko'rsatadi.
Ba'zida ruhiy kasalliklardan aziyat chekadigan bemorlar boshqalarga yoki o'zlariga xavf tug'dirishi mumkin. Shuning uchun davolanishni amalga oshirish uchun ular o'z xohishlariga qarshi kasalxonada saqlanishi kerak bo'lishi mumkin. Bunday qamoqqa ­olish qat'iy qonuniy kafolatlarga bo'ysunadi - masalan, bemorni hibsga olish to'g'risidagi qaror odamlar uzrli sabablarsiz muddatsiz ushlab turilmasligi uchun muntazam ravishda ko'rib chiqilishi kerak. Mentcare tizimining muhim vazifalaridan biri bu kabi kafolatlar amalga oshirilishini ­va bemorlarning huquqlari hurmat qilinishini ta'minlashdir.

UML faoliyat diagrammalari jarayondagi faoliyatni va bir faoliyatdan boshqasiga boshqarish oqimini ko'rsatadi. Jarayonning boshlanishi to'ldirilgan doira bilan, oxiri esa boshqa doira ichidagi to'ldirilgan doira bilan ko'rsatiladi. Dumaloq burchakli to'rtburchaklar harakatlarni, ya'ni bajarilishi kerak bo'lgan aniq kichik jarayonlarni anglatadi. Siz ob'ektlarni faoliyat jadvallariga kiritishingiz mumkin. 5.2 - rasmda ixtiyorsiz aniqlash jarayonida turli kichik jarayonlarni qo'llab-quvvatlash uchun foydalaniladigan tizimlar ko'rsatilgan . ­Men bular alohida tizimlar ekanligini UML stereotipi xususiyatidan foydalangan holda ko'rsatdim, bu erda chevronlar orasidagi katakchada ob'ekt turi ko'rsatilgan.

O'qlar ishning bir faoliyatdan ikkinchisiga o'tishini, qattiq chiziq esa faoliyatni muvofiqlashtirishni ko'rsatadi. Bir nechta faoliyatdan oqim a ga olib kelganda qattiq bar bo'lsa, unda bu harakatlarning barchasi taraqqiyot mumkin bo'lgunga qadar tugallanishi kerak. Qattiq chiziqdan oqim bir qator harakatlarga olib kelganda, ular parallel ravishda kesilishi mumkin. Shuning uchun, i 5.2-rasmga ko'ra, ijtimoiy yordam va bemorning yaqin qarindoshlarini xabardor qilish, shuningdek, qamoqda saqlash reestrini yangilash bo'yicha tadbirlar bir vaqtda amalga oshirilishi mumkin.
O'qlar bu oqim qachon kuzatilishini ko'rsatadigan qo'riqchilar (kvadrat qavs ichida) bilan izohlanishi mumkin. 5.2-rasmda siz xavfli va jamiyat uchun xavfli bo'lmagan bemorlar uchun oqimlarni ko'rsatadigan soqchilarni ko'rishingiz mumkin. Jamiyat uchun xavfli bo'lgan bemorlar ­xavfsiz joyda saqlanishi kerak. Biroq, o'z joniga qasd qilishga moyil bo'lgan va o'zlari uchun xavfli bo'lgan bemorlar kasalxonaning tegishli bo'limiga yotqizilishi mumkin, bu erda ular qattiq nazorat ostida bo'lishi mumkin.
O'zaro ta'sir modellari.
Barcha tizimlar qandaydir o'zaro ta'sirni o'z ichiga oladi. Bu foydalanuvchi kirishlari va chiqishlarini o'z ichiga olgan foydalanuvchi shovqini bo'lishi mumkin; ishlab chiqilayotgan dasturiy ta'minot va uning muhitidagi boshqa tizimlarning o'zaro ta'siri; yoki dasturiy ta'minot tizimining komponentlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir. Foydalanuvchilarning o'zaro ta'sirini modellashtirish muhim ahamiyatga ega, chunki u foydalanuvchi talablarini aniqlashga yordam beradi. Tizimning tizimga o'zaro ta'sirini modellashtirish yuzaga kelishi mumkin bo'lgan aloqa muammolarini ta'kidlaydi. Komponentlarning o'zaro ta'sirini modellashtirish tavsiya etilgan tizim strukturasi tizimning kerakli ishlashi va ishonchliligini ta'minlashi mumkinligini tushunishga yordam beradi.
Ushbu bo'limda o'zaro ta'sirni modellashtirishning ikkita bog'liq yondashuvi muhokama qilinadi:
1.Tizim va tashqi agentlar (inson foydalanuvchilar yoki boshqa tizimlar) o'rtasidagi o'zaro ta'sirlarni modellashtirish uchun foydalaniladigan vaziyatni modellashtirishdan foydalaning.­
2.Tizim komponentlari o'rtasidagi o'zaro ta'sirlarni modellashtirish uchun foydalaniladigan ketma-ketlik diagrammalari, ­garchi tashqi agentlar ham kiritilishi mumkin.
Foydalanish holatlari modellari va ketma-ketlik diagrammalari o'zaro ta'sirlarni turli darajadagi tafsilotlarda taqdim etadi va shuning uchun birgalikda ishlatilishi mumkin. Masalan, yuqori darajadagi foydalanish holatlarida ishtirok etadigan o'zaro ta'sirlarning tafsilotlari ketma-ketlik diagrammasida hujjatlashtirilishi mumkin. UML o'zaro aloqalarni modellashtirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan aloqa diagrammalarini ham o'z ichiga oladi. Men ushbu diagramma turini ta'riflamayman, chunki aloqa diagrammalari oddiygina ketma-ketlik diagrammalarining muqobil ko'rinishidir.
Foydalanish holatlarini modellashtirish. Foydalanish holatlarini modellashtirish dastlab 1990-yillarda Ivar Yakobsen tomonidan ishlab chiqilgan (Jacobsen va boshq. 1993) va foydalanish holatlarini modellashtirishni qo'llab-quvvatlash uchun UML diagramma turi ushbu dasturning bir qismidir.