Концепция системы моделирования информационных систем

Разработка и внедрение информационных систем является сложным и трудоемким процессом. Требуются значительные затраты на всех стадиях жизненного цикла [1]. На предпроектной и проектной стадиях разработки используются методы анализа и моделирования предметной области, моделирования компонентов информационных систем. Они используются при подготовки проектной и технической документации. На этапе анализа предметной области нужно выявить требования к создаваемой системе, описать автоматизируемые бизнес-процессы, провести их реструктуризацию, при необходимости [2; 3]. На этапе проектирования описать информационное и программное обеспечение системы [4]: подготовить проектную документацию. Для решения этих задач широко используют различные методологии моделирования: функциональноструктурны анализ, модели сущность-связь, методы описания процессов, унифицированный язык моделирования и т.п. Используемые методологии имеют свои преимущества и недостатки при решении различных задач. Но при создании проектов информационных систем в основном используют гибридные модели [5], в которых используют разнличные стандарты и методологии моделирования [6]. Как правило, для анализа бизнес процессов используется один подход, для описания ра- боты программного обеспечения другой. В этой связи актуальной является задача разработки новой методологии моделирования информационных систем, применимой на всех стадиях создания информационной системы.

Целью исследования является описание концепции методологии моделирования информационных систем.

Научная новизна состоит в разработке методологии комплексного подхода к анализу предметной области объекта автоматизации и проектирования информационного и программного обеспечения информационной системы на основе единой концепции, интегрирующей процесс моделирования и управления проектированием. Необходимо разработать графическую нотацию, позволяющую наглядно описывать моделируемые процессы и правила позволяющие осуществлять переход от моделей начальных этапов к описанию компонентов информационной системы.

Для разработки графической нотации рассмотрены наиболее распространённые стандарты моделирования. Исходя из опыта использования различных методов моделирования при проектировании информационных систем [2-4] удобно ориентироваться на методологию структурного анализа и проектирования SADT и унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language). Именно эта комбинация нередко встречается при проектировании информационных систем [5]. IDEF диаграммы хорошо зарекомендовали себя при анализе бизнес-процессов. Процесс декомпозиции позволяет достичь требуемой глубины модели. Стандарт ориентирован в том числе на работу с бумажными документами, поэтому в объемных моделях не всегда удобно ориентироваться в диаграммах. В разрабатываемой методологии следует ориентироваться на реализацию исключительно с помощью case-средств, исключить использование различных графических изображений для одинаковых понятий и четко определить процесс перехода от одного метода анализа к другому. При этом нужно оставить гибкость построения модели и возможность изменения путей перехода, в том числе предусмотрев обратное движение.

Унифицированный язык моделирования содержит довольно много диаграмм, но наиболее активно используется лишь небольшая часть. Например диаграмма классов не только часто используется в составе документации к разработке программного обеспечения, но и служит основой для генерации исходного когда программ. Диаграммы, используемые для описания предметной области, неудобно использо- вать в крупных проектах, так как их возможности ограничены при описании биз-нес-процессов. Это и привело к появлению гибридных моделей [5]. Последние модификации языка поддерживают разработку программного обеспечения, модели становятся основными артефактами разработки, из которых генерируется код и другие артефакты. Существуют Фреймворки поддерживающие описание программ на UML. Это бесспорное преимущество языка должно быть учтено в описываемой концепции.

Таким образом, разрабатываемая методология содержит графическую нотацию для анализа бизнес-процессов и позволяет создать подробно описание предметной области, графические нотации для описания информационного обеспечения системы и работы программного обеспечения. При этом использованы унифицированные графические образы для отображения объектов реального мира и разрабатываемой системы и отношений между ними. Однотипные объекты имеют схожее начертание. Четко прописаны правила перехода между графическими моделями различного назначения. На рисунке 1 показана иерархическая схема модели информационной системы.

Рис. 1. Иерархическая схема модели

Вместе с графической нотаций реализуется описание модели на языках типа JSON или XML, находящееся в полном соответствии с графическим представлением. Описание удобно для анализа со- временными трансляторами и интерпретаторами. На его основе можно получить соответствующий набор классов, набор адаптеров, позволяющих просматривать и редактировать модель, реализовать редакторы моделей.

В результате исследования описана концепция методологии моделирования информационных систем, позволяющая на основе единой графической нотации провести анализ бизнес-процессов объекта автоматизации, их реструктуризацию и на основе этих результатов, поставленной задачи проектирования разработать модели информационного и программного обеспечения. Модели можно реализовать лишь с помощью case-средства и позволяют получить исходные коды для формирования баз данных и построения программных модулей. Правила перехода между моделями учитывают выбранные технологии управления проектами. Описанный подход позволит сократить время на проектирование и сократить количество ошибок при проектировании и разработки информационного и программного обеспечения информационных систем.