Функциональное моделирование. Cтандарт IDEF 0. Моделирование потоков данных DFD

 

Функциональное моделирование.

Под функциональным моделированием понимается процесс построения функциональных моделей объекта автоматизации. Функциональная модель – суть ориентированный граф, вершинами которого являются выполняемые функции, а дугами либо элементы (подсистемы), либо потоки информации, вещества или энергии. Технология в соответствии, с которой осуществляется построение функциональных моделей называется технологией структурного анализа и проектирования (SADT - Structured Analysis and Design Technique) [7]. Она была разработана Дугласом Россом (SoftTech, Inc.) в 1969 г. для моделирования искусственных систем средней сложности. В структурном анализе и проектировании используются различные модели, описывающие:

1) функциональную структуру системы;

2) последовательность выполняемых действий;

3) передачу информации между функциональными процессами;

4) отношения между данными.

 

Cтандарт IDEF 0.

Наиболее распространенными стандартами SADT являются:

1) IDEF 0: функциональная модель SADT (Structured Analysis and Design Technique);

2) модель IDEF3: модель процессов;

3) DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных

Одним из стандартов, получившем широкое распространение, является стандарт IDEF 0. Отметим несколько важных особенностей IDEF 0.

1) Описание системы с помощью SADT называется моделью.

2) Модель состоит из диаграмм, имеющих ссылки друг на друга, фрагментов текстов и глоссария.

3) Диаграммы - главные компоненты модели, все функции объекта автоматизации и информационные и материальные потоки (интерфейсы) на них представлены как блоки и дуги соответственно.

4) Основным методом построения диаграмм является декомпозиция – разделение функций на подфункции, в результате которой формируется иерархия диаграмм.

5) Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.

6) Функция на диаграмме представлена блоком (рис. 6.1), имеющим 3 входа (снизу, слева, сверху) и один выход (справа). Данный блок обозначается как ICOM (I – input (вход), C – control (управление), O – output (выход), M – mechanism (механизм)). Потоки информации об управлении или ограничениях входят 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.

7) Блок читается: функция преобразует входы в выходы при управлении с помощью механизма.

Рисунок 6.1. Функциональный блок и интерфейсные дуги

Алгоритм построения модели с использованием IDEF 0 влючает следующие шаги:

1) Формирование главной функции объекта автоматизации (системы). Главная функция отображается в виде простейшей компоненты - одного блока и дуг, обозначающих интерфейсы с функциями вне системы. Наименование дуг на данном уровне декомпозиции остается неизменным и на уровне ниже.

2) Декомпозиция функций. Блок, который представляет главную функцию, детализируется на следующей диаграмме несколькими блоками (от 2 до 7), соединенными интерфейсными дугами. Эти блоки представляют основные подфункции исходной функции. Дуги, выделенные на диаграмме верхнего уровня, остаются неизменными при выполнении декомпозиции, т.е. неизменными для диаграммы нижнего уровня. Каждый блок на диаграмме имеет свой номер. Каждый блок диаграммы может быть декомпозирован диаграммой нижнего уровня. Таким образом, формируется иерархия диаграмм

3) Ревизия диаграмм. Каждая диаграмма формируется одним аналитиком и после ее построения осуществляется ревизия другими участниками процесса анализа. Участники отмечают на диаграмме замечания и нумеруют их (как правило, допускается 10 замечаний на диаграмме). Каждая диаграмма имеет своего автора, и состояние: черновик, рабочий, утвержденный.

 

Моделирование потоков данных DFD.

Диаграммы потоков данных (Data Flow Diagrams - DFD) представляют собой иерархию функциональных процессов, связанных потоками данных. Цель такого представления – формализация преобразования входных данных в выходные каждым процессом, а также выявление отношений между процессами.

Для построения DFD традиционно используются две различные нотации, соответствующие методам Йордона-ДеМарко (рис 6.2) и Гейна-Сэрсона. Эти нотации незначительно отличаются друг от друга графическим изображением символов. В соответствии с данными методами модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи потребителю. Практически любой класс систем успешно моделируется при помощи DFD-ориентированных методов. Они с самого начала создавались как средство проектирования информационных систем (тогда как SADT - как средство моделирования систем вообще) и имеют более богатый набор элементов, адекватно отражающих специфику таких систем (например, хранилища данных являются прообразами файлов или баз данных, внешние сущности отражают взаимодействие моделируемой системы с внешним миром).

 

Рисунок 6.2. DFD нотация Йордона-ДеМарко

 

По сути DFD представляет собой ориентированный граф, вершинами которого являются элементы системы или функции, а дуги – информационные потоки.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: