Файл: "Применение объектно-ориентированного подхода для информационной системы".pdf

Введение

Информационные системы в настоящее время – необходимая часть любой организации, так как информация является одним из важнейших ресурсов. В российском законодательстве в настоящее время разработана и продолжает разрабатываться законодательная база касательно информации и информационных систем.

Информационной системой называется взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. [11].

В общем случае первыми информационными системами можно назвать библиотеки и архивы. Однако в современном понимании, информационная система призвана ускорить процесс нахождения и обработки нужной информации, для чего и применяются информационные технологии и вычислительные системы. Поэтому сегодня информационная система – это сложная, организованная совокупность программно-технических и других вспомогательных средств, технологических процессов и групп специалистов, нацеленных на сбор, хранение, обработку и выдачу информации по требованию пользователей.

Развитие информационных систем и разнообразие задач, ими решаемых, привело к тому, что появилось множество разновидностей информационных систем, а также несколько подходов к их проектированию. На сегодняшний день объектно-ориентированный подход в проектировании является наиболее распространенным и эффективным, что делает актуальной тему данной работы.

Объектом исследования в данной работе являются информационные системы.

Предметом исследования является объектно-ориентированный подход в проектировании информационной системы.

Целью работы является анализ возможностей применения объектно-ориентированного подхода в проектировании информационной системы.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. привести классификацию информационных систем;
2. обозначить этапы проектирования информационных систем;
3. рассмотреть различные подходы в проектировании информационных систем;
4. провести анализ возможностей объектно-ориентированного подхода в проектировании системы;
5. описать основные возможности среды проектирования Rational Rose;
6. использовать практические навыки на примере проектирования конкретной информационной системы.

В процессе изучения темы используются работы ученых В.И. Грекула, А.В. Игнатьева, А.М. Вендрова и других специалистов в данной области. Курс лекций «Проектирование информационных систем» авторов В.И. Грекула, Г.Н. Денищенко, Н.Л. Коровкиной, изданный в 2005 году, рекомендован для изучения студентами высших учебных заведений, обучающихся по специальностям в области информационных технологий, и раскрывает теоретические аспекты проектирования информационных систем. Большое количество работ российского ученого А.М. Вендрова также посвящено исследованиям CASE-технологий в проектировании информационных систем.

Информационная система как необходимая составляющая предприятия

Информационная система является неотъемлимой частью любого бизнес-процесса в наше время. Л. Мацяшек [12] приводит диаграмму Венна, демонстрирующую включение системы ПО в информационную систему предприятия, которая, в свою очередь, является компонентом предприятия как целого, а само предприятие является частью бизнес-среды (рис. 1).

Рисунок 1 – Информационная система – часть бизнес-среды

Как видно из рисунка, сама информационная система включает в себя систему программного обеспечения, которая управляет процессами обработки информации.

1.1 Классификация информационных систем

Существует ряд признаков, по которым можно классифицировать информационные системы.

По типу данных информационные системы делятся на фактографические и документальные. В фактографических системах данные структурированы и хранятся в виде текстов и чисел, над ними можно проводить операции. В документальных системах данные хранятся в виде документов и не имеют структуры, то есть не подлежат изменению и выдаются в результате семантического поиска.

По степени автоматизации информационных процессов системы делятся на ручные, автоматизированные, автоматические. Ручные информационные системы предполагают, что все операции совершаются человеком, автоматические осуществляют операции без участия человека, а в автоматизированных системах обработка производится преимущественно компьютерами, но при участии человека.

В зависимости от характера обработки данных системы бывают информационно-поисковые и информационно-решающие. Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Информационно-решающие системы осуществляют, кроме того, операции переработки информации по определенному алгоритму. Исходя из этого, система интернет-магазина относится к информационно-поисковым.

По характеру использования выходной информации такие системы принято делить на управляющие и советующие. В управляющих системах производится обработка больших объемов данных и сложные расчеты, в результате которых формируются выходные данные. В советующих системах результатом работы являются рекомендации, а не конкретные результаты.

В зависимости от сферы применения различают следующие классы информационных систем: системы организационного управления, системы управления технологическими процессами, системы автоматизированного проектирования, интегрированные системы. Системы организационного управления предназначены для автоматизации функций управленческого персонала предприятия. Системы управления технологическими процессами служат для управления производственными технологическими операциями. Системы автоматизированного проектирования предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, дизайнеров для создания новой техники или технологии. Интегрированные системы используются в малых предприятиях и охватывают весь цикл функционирования предприятия, от планирования деятельности до сбыта продукции.

По уровню управления информационные системы делятся на системы оперативного уровня, информационные системы специалистов, информационные системы уровня менеджмента и стратегические информационные системы. Системы оперативного уровня поддерживают сообщение, обрабатывая данные о сделках и событиях. Системы специалистов служат для пополнения базы знаний и поддержки работы специальных отделов предприятия. Системы уровня менеджмента применяются в основном в проведении управленческих операций, администрировании предприятия. Стратегические системы используются в разработке стратегии предприятия.

С точки зрения программно-аппаратной организации информационные системы также различаются. Традиционно информационные системы используют сервера и сервера баз данных. Есть системы, базирующиеся на сети интранет. Кроме того есть системы с использованием хранилищ данных. В последнее время широко распространены информационные системы с архитектурой интеграции информационно-вычислительных компонентов на основе объектно-ориентированного подхода.

1.2 Этапы проектирования информационных систем

Проектирование информационной системы решает три основные задачи: проектирование базы данных, проектирование удобного и функционального интерфейса и учет топологии сети.

Проектирование информационной системы делится на следующие этапы:

• 1. Исследование предметной области.
  2. Разработка архитектуры системы.
  3. Реализация проекта.
  4. Внедрение системы.
  5. Сопровождение системы.

На начальном этапе происходит изучение предметной области, анализ деятельности предприятия, анализ производительности и экономический анализ.

Разработка архитектуры системы включает моделирование бизнес-процессов, протекающих в организации и реализующих ее цели и задачи, разработку спецификации обработки данных в системе и спецификации пользовательского интерфейса. На рис. 2 представлена модель представления проектных решений.

Модель классификации ориентирована на группирование объектов предметной области в соответствии с различными аспектами классификации и важность тех или иных свойств этих объектов.

Модель декомпозиции ориентирована на описание систем, способных выполнять действия над данными. Различают виды декомпозиции действий на основе:

• состава выходных данных;

• входных данных;

• представлений о промежуточных результатах;

• представлений о фазах обработки;

• представлений об альтернативных действиях.

Модели потоков отражают движение различных видов носителей (материальных, финансовых, информационных и др.).

Модель данных предметной области ориентирована на описание структуры информационных объектов, их функциональных взаимосвязей, необходимых для поддержания заданных действий.

Модель классов определяет систему классификации информации о предметной области, основанную на семантическом анализе. Среди важных характеристик модели классов можно выделить отношения наследования, включения или использования. В основе лежит объектно-ориентированный подход, основой которого является представление о предметной области как совокупности взаимодействующих друг с другом объектов, рассматриваемых как экземпляр определенного класса. Классы образуют иерархию на основе наследования. Объектно-ориентированный подход содержится в современных языках высокого уровня Smalltalk, Object Pascal, C++, Java.

Модель пользовательского интерфейса ориентирована на описание взаимодействий пользователей с проектируемой системой, состава форм представления и команд управления заданиями.

Модели логики ориентированы на описание потока управления (последовательности выполнения) операторов программной системы и действий пользователей.

Рисунок 2 – Модели представления проектных решений

Реализация информационных систем на основе информационных технологий должна быть основана на инженерных подходах, предполагающих качественные, оптимальные по используемым ресурсам, эффективные и удобные в эксплуатации разработки. В достаточной степени разработана технология проектирования программного обеспечения. Однако в информационной системе кроме программной составляющей существенную роль играет информационная составляющая, определяющая структуру, атрибутику и типизацию данных, ограничения целостности для баз данных, логику управления последними, поэтому при проектировании информационной системы приоритет отдается информационной модели, на основе которой реализуются остальные компоненты, включая диалог.

Информационные системы принято разделять по масштабу выполняемых функций на одиночные, групповые и корпоративные. Одиночные информационные системы реализуются на автономном компьютере, могут содержать несколько простых приложений, рассчитаны на работу одного пользователя или группы пользователей, разделяющих по времени одно рабочее место. Подобные приложения создаются с помощью так называемых «настольных» СУБД или с помощью файловой системы и диалоговой оболочки для ввода, редактирования и обработки данных. Групповые информационные системы ориентированы на коллективное использование информации членами обособленной рабочей группы, обычно строятся как локальная вычислительная сеть или реже как многотерминальная вычислительная система. Однотипные или специализированные рабочие места обеспечивают вызов одного или нескольких приложений. Общий информационный ресурс представляет собой базу данных или совокупность файловых структур. При разработке таких систем используются «настольные» СУБД, серверы БД для рабочих групп и соответствующие инструменты разработки. Корпоративные информационные системы ориентированы на использование в масштабе предприятия (организации) для различных рабочих групп, могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети. Отличительная особенность таких систем – обеспечение доступа из подразделений к центральной или распределенной БД предприятия (организации), а также к информационным ресурсам рабочей группы. Такие системы реализуются на основе архитектуры «клиент – сервер» со специализацией серверов.

Этап внедрения системы в действие включает в себя подготовку объекта автоматизации, подготовку персонала, комплектация информационной системы поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями), строительно-монтажные работы, пусконаладочные работы, проведение предварительных испытаний, проведение опытной эксплуатации и проведение приемочных испытаний.

Этап сопровождения состоит в выполнении работ в соответствии с гарантийными обязательствами и послегарантийном обслуживании.

Итак, информационная система является необходимой составляющей современных бизнес-процессов, так как позволяет автоматизировать работу предприятия. Разнообразие существующих информационных систем позволяет классифицировать их по ряду признаков. Проектирование информационной системы – сложный многоэтапный процесс.