Просмотров-6982
0

BPMN и UML диаграммы при проектировании информационных систем

BPMN-UML диаграммы

О взаимодействии BPMN и UML

В процессе проектирования информационных систем для обеспечения наглядности представления проектируемых артефактов широкое применение находят специальные средства представления проектных решений. Особое место среди таких средств занимают графические нотации BPMN и UML. Далее рассмотрим как BPMN и UML диаграммы применяются на этапе предпроектного обследования предметной области использования проектируемой информационной системы.

Известно, что при проектировании информационных систем согласно ГОСТ 34.601-90 Автоматизированные системы. Стадии создания первым этапом является предпроектное обследование предметной области, в которой предполагается использовать будущую информационную систему. Именно на этом этапе BPMN и UML диаграммы наиболее тесно взаимодействуют, дополняя друг друга.

Суть этого взаимодействия заключается в том, что на первом этапе предпроектного обследования предметной области наиболее целесообразно применять BPMN, отражающую современный подход к визуальному моделированию бизнес — процессов, а на втором этапе формулирования и визуального представления функциональных требований целесообразнее использовать язык моделирования UML.

BPMN диаграммы при предпроектном обследовании предметной области

Особенности использования BPMN

Применение BPMN для моделирования с целью оптимизации(автоматизации) или совершенствования бизнес-процессов рассмотрено во многих источниках. Особенности использования BPMN в процессе проектирования информационных систем рассматривается реже или сводится к моделированию бизнес – процессов.

Однако следует учесть, что применение BPMN для моделирования бизнес-процессов и для предпроектного обследования предметной области информационных систем должно несколько отличаться. И вот почему.

Главной особенностью является то, что моделировать с помощью BPMN следует только автоматизируемые проектируемой информационной системой бизнес-процессы или их части. Пул в данном случае должен представлять собой набор неделимой совокупности операций(одна или несколько транзакций), выполняющихся определенной ролью или действующим лицом.

В настоящее время при разработке программного обеспечения проектируемой информационной системы применяется, как правило, событийный подход. Поэтому второй особенностью использования BPMN является то, что при построении диаграммы на BPMN следует особо выделять возможные события, возникающие в бизнес-процессах на практике.

Эта главнейшая особенность отличает BPMN от других устаревших нотаций(например, IDEF), в которых нет элементов моделирования событий. А наличие средств представления событий дает возможность использовать BPMN диаграммы в дальнейшем при построении таких UML диаграмм, как диаграммы последовательности и коммуникаций проектируемой информационной системы.

Еще важной особенностью использования BPMN при проектировании информационных систем является то, что элементы BPMN уже на этапе моделирования бизнес – процессов позволяют различать поток управления(операций) от потока сообщений(информационного потока), что не возможно сделать с помощью других графических нотаций, включая и диаграмму деятельности на UML. Здесь же можно также представить, если есть необходимость конечно, данные, используемые при выполнении бизнес-процессов.

Технология построения BPMN диаграмм

Технологию построения диаграммы на BPMN можно  достаточно легко освоить самостоятельно. Для этого надо хорошо разобраться с назначением элементов графической нотации и немного уметь программировать на современных языках. Но а, если это трудно, то надо искать другие пути.

Достаточно подробный анализ программ для создания BPMN — диаграмм с примерами их использования можно найти в статье «Программы создания диаграмм BPMN«. В данной статье рассмотрены простейшие технологические приемы использования некоторых программ.

Известно, что описание бизнес — процесса включает в себя отображение на диаграмме последовательности действий, которые следует исполнить для выполнения определенного вида работы или операции.

В BPMN процесс изображается в виде диаграммы элементов потока, которые представляют собой набор действий, событий, шлюзов и последовательности других потоков, определяющие конечную семантику выполнения набора работ на уровне предприятия, группы лиц или выполняемые одним человеком. Если Вам неизвестны графические обозначения BPMN, то посмотрите статью Графическая нотация BPMN.

В качестве примера использования рассмотрим построение диаграммы деятельности. Для примера возьмем задачу аутентификации по клавиатурному почерку, алгоритм решения которой описан в статье.

Примечание. Как правильно строить диаграмму деятельности не зависимо от средства ее построения можно познакомиться в одноименной статье.

Определить различные виды деятельности и действия, из которых состоит процесс аутентификации по клавиатурному почерку — ввод логина и пароля, обработка событий нажатия и отпускания клавиш, вычисление статистических характеристик клавиатурного почерка и сравгнение эталонных и текущих характеристик.

Построение диаграммы будем выполнять в редакторе MS Visio. Методика построения диаграмм в MS Visio представлена в статье Построение диаграмм в MS Visio. Следуя указанной методики путем перетаскивания требуемых элементов с инструментальной панели на рабочее поле диаграммы создадим необходимый набор пулов, задач, шлюзов и событий, как показано на рисунке ниже.

Далее свяжим элементы потоками управления или потоками сообщений, перетаскивая соответствующие элементы с инструментальной панели на рабочее поле диаграммы. Затем введем необходимые текстовые названия задач, действий и т.п. В заключении осществляем заливку цветом однотипные элементы для повышения наглядности построенной диаграммы.

Выполнив полный объем требуемых действий, построим диаграмму деятельности процесса аутентификации клиента по клавиатурному почерку, показанную на рисунке ниже. Суть этого процесса заключается в том, что при вводе логина и пароля при входе в кукую то среду, аккаунт или систему запоминается стиль нажатия клавиш и вычисляются специальные параметры клавиатурного почерка, которые в будущем используются для аутентификации личности.

BPMN и UML диаграммы моделирование предметной области

Как видно из рисунка диаграмма состоит из трех пулов, каждый из которых соответствует действиям, предусмотренных алгоритмом решения поставленной задачи.

Программы для построения BPMN — диаграмм

Построение BPMN — диаграмм можно выполнять сегодня во многих средах, например, таких как MS Visual Studio, MS Visio и т.п. Для профессиональное использования BPMN  наиболее целесообразно применять специализированное программное обеспечение. Такого сегодня тоже много. Вот, например,  доступное программное обеспечение  Edraw Max Pro , позволяющее быстро и качественно строить диаграммы  BPMN благодаря своим мощным функциям. При этом оно имеет достаточно низкую стоимость.

Современная интегрированная среда разработки Rational Software Architect также имеет встроенные средства для построения и анализа бизнес процессов с помощью BPMN диаграмм.

Для более глубокого усвоения роли графической нотации BPMN  при анализе автоматизируемых с помощью информационной системы  бизнес — процессов можно пройти обучение на специализированных онлайн-курсах, например,  на  факультете Системной и бизнес-аналитики онлайн-университета GeekBrains. Системный аналитик это специалист, с которым проектировщики ИС тесно взаимодействуют при  формулировке требования к IT-системам и описывают задачи для разработчиков информационных систем.

UML диаграммы для представления функциональности системы

Построение диаграммы вариантов использования

Известно, что наиболее наглядным средством представления функциональных требований является диаграмма вариантов использования, которую построить средствами BPMN не представляется возможным, а язык моделирования UML вполне подходит и широко используется для этого.

По-прежнему рассмотрим задачу аутентификации по клавиатурному почерку. Анализ алгоритма показывает, что проектируемая информационная система должна иметь два основных варианта использования — Обучение и Аутентификация, в каждый из которых необходимо включить третий вариант использования Измерения.

В качестве инструмента для создания диаграммы вариантов использования возьмем средство визуального моделирования  Rational Rose. Краткий обзор интерфейса CASE-средства визуального моделирования  Rational Rose сделан в статье «Инструментальные средства проектирования информационных систем«. Там показано, что работа начинается с создания проекта. В данном случае выбирается проект Rational unified process(RUP), который создается после запуска Rational Rose.

Примечание. Пример построения диаграммы вариантов использования в CASE — средстве Rational Rose можно посмотреть в статье Rational Rose и визуальное моделирование предметной области,

Для того чтобы создать диаграмму вариантов использования на языке UML в Rational Rose необходимо в раскрытой вкладке Use Case View браузера щелкнуть правой кнопкой мыши по вкладке представления вариантов использования Use — Case Model в браузере или выбрать в появившемся меню пункт New -> Use Case Diagram. В появившемся окошке ввести имя диаграммы.

Двумя щелчками мышки по названию созданной диаграммы открывается рабочее поле диаграммы. Технология построения диаграммы вариантов использования заключается в перетаскивании изображения действующего лица и трех варианты использования мышкой из панели инструментов на рабочий лист диаграммы. Для этого надо сделать щелчок по пиктограмме на панели инструментов и затем на рабочем поле диаграммы.

Далее следует ввести имена действующему лицу и вариантам использования в поле по их изображением на поле диаграмм.

С помощью кнопки Unidirectional Association (Однонаправленная ассоциация) панели инструментов устанавливаются ассоциативные связи между действующим лицом и основными вариантами использования(обучение и аутентификация).

Как указывалось ранее кроме основных вариантов использования необходимо выделить один вспомогательный вариант – измерение. Этот вариант использования будет входить в основные, поэтому их связям надо установить стереотип include. Это делается в окне Open Specification( на рисунке справа), открывающимся двойным щелчком по линии связи или выбором из контекстного меню.

Визуальное моделирование предметной области установка стереотипов

В результате получим пример наглядного представления функциональных требований к информационной системе, осуществляющей аутентификацию клиента по клавиатурному почерку, в виде диаграммы вариантов использования, показанной на следующем рисунке. 

BPMN и UML диаграммы вариантов использования при проектировании информационных систем

После создания всех действующих лиц и всех вариантов использования сохраните модель под определенным именем, например, «Аутентификация по клавиатурному почерку» с помощью пункта File > Save As главного меню Rational Rose.

Здесь кратко рассмотрено применение UML для представления функциональности информационной системы в виде диаграммы вариантов использования. Однако применение языка UML в процессе проектирования информационных систем этим не ограничивается.

Другие варианты применения UML диаграмм

Достаточно подробное описание использования диаграмм на языке UML при проектировании информационных систем, построенных с помощью широко известного CASE — средства Rational Rose, представлено в цикле статей(ссылки в конце статьи в таблице):

  • на этапе визуального моделирования предметной области,
  • при выполнении архитектурного проектирования и
  • на этапе рабочего проектирования информационных систем.

В этих статьях описано применение для построения UML-диаграмм широко известного CASE-средства визуального моделирования компании IBM Rational Software Corp Rational Rose. Однако следует заметить на первоначальных этапах обучения можно использовать и более доступные средства такие  как Visual Studio,  Visio и т.п. Для профессионалов рекомендуется использовать интегрированную среду разработки Rational Software Architect, позволяющую строить как UML, так и BPMN диаграммы..

 Примеры использования других программ для построения UML — диаграмм можно найти в статье «Программы для построения UML диаграмм»(ссылка ниже в таблице). Здесь рассматриваются программы, которые рекомендуется применять для построения UML диаграмм  при курсовом и дипломном проектировании.

Среди множества программ для построения UML — диаграмм можно выделить MS Visio, использование которого описано в статье.

. Для профессиональной разработки информационных систем на базе парадигмы управляемой моделями MDD рекомендуется использовать современную интегрированную среду разработки Rational Software Architect, позволяющую строить как UML модели, так и UML диаграммы.

Обучение методике построения UML диаграмм можно пройти на многочисленных онлайн — курсах, о некоторых из которых рассказано в статье Онлайн-курсы обучения построению UML диаграмм.

Так что же лучше BPMN или UML?

Главное, что следует отметить так это то, что нотации UML и BPMN не являются взаимоисключающими или альтернативными. Но, несмотря на идентичность некоторых функций, схемы процессов в этих нотациях отличаются, как по по визуальному представлению, так и содержательному представлению информации.

Основным отличием данных стандартов является то, что UML рассматривает систему в виде взаимосвязанных объектов – классов, образующих ее, и их взаимодействия, в то время как в BPMN система описывается на более высоком абстрактном уровне – уровне бизнес-процессов. Главным в данной нотации являются процессы, а не объекты. Кроме того в BPMN более сильно отражен событийный подход.

Иногда можно слышать, что для моделирования достаточно диаграммы деятельности UML. Но это только для простых бизнес-процессов, не имеющих разветвленной сети событий. Для сложных бизнес-процессов диаграмма деятельности UML не заменит диаграммы на BPMN.

При визуальном моделировании предметной области проектируемой информационной системы можно вместо BPMN использовать UML. Использование UML для построения диаграммы деятельности c помощью CASE-средства StarUML подробно рассмотрено в статье «Как построить диаграмму деятельности в StarUML?»(ссылка ниже в таблице).

Однако UML не заменим уже на этапе формулирования и наглядного представления функциональных требований к будущей информационной системе, что является важнейшей составляющей предпроектного обследования предметной области. Здесь BPMN не может заменить UML, так как в нем нет соответствующих графических элементов.

Поэтому сравнивать графические нотации  BPMN и UML , что важнее, круче и мощнее при проектировании информационных систем вряд ли уместно. Это все равно, что сравнивать какая машина лучше Мерседес или БМВ? Каждый хорош на своем месте. BPMN и UML диаграммы дополняют друг друга, а не противостоят друг другу. BPMN лучше для моделирования бизнес-процессов, а UML лучше для формирования функциональных требований. Поэтому часто рекомендуют их совместное использование там, где это возможно и целесообразно.

BPMN и  UML диаграммы в курсовом и дипломном проектировании

BPMN и  UML диаграммы при выполнении курсовых и дипломных(бакалаврских) работ по направлению подготовки Информационные системы и технологии являются основой визуального моделирования. При этом студентами часто приходится использовать Rational Rose, хотя можно применить и более простые, но бесплатные программы построения диаграмм UML, такие как MS Visio и Lucidchart.

Однако, сложность освоения Rational Rose иногда приводит к тому, что у студента не получается с курсовой и дипломной(бакалаврской) работой. В этом случае можно прибегнуть к помощи различных фирм, занимающихся написанием курсовых и дипломных работ на заказ. Но будьте осторожны в своем выборе. За услугами обращайтесь только к тем организациям, которые уже успели себя зарекомендовать.

Здесь можно обратить внимание на сервис Заочник, который давно уже помогает заочно обучающимся студентам в написании контрольных и курсовых работ и проектов, оказывает помощь в написании выпускных квалификационных работ. Для перехода на сайт сделайте клик по рисунку.

На мой взгляд хорошо зарекомендовала себя крупнейшая фриланс-биржа Напишем, которая оказывает услуги студентам по написанию курсовых, дипломных, контрольных и любых других учебных работ на заказ. Здесь Вы сможете получить квалифицированную работу, написанную, как правило, преподавателями и аспирантами высших учебных заведений. Работа будет сделана именно для Вас, что устранит риск увидеть ее еще у кого-то, как не редко это случается.

Обратите внимание. Если Вы установите расширение кэшбэк-сервиса LetyShops, то Вы после перехода по приведенной ссылке легко активизируете кэшбэк до 12.5%. Покупать услугу с кешбэком это выгодно.

Заключение

Таким образом,  при проектировании информационных систем  на этапе предпроектного обследования предметной области, в которой предполагается использовать будущую информационною систему наиболее рациональным является совместное использование BPMN и UML диаграмм.

При этом в проектах информационных систем на этапе предпроектного обследования предметной области для моделирования автоматизируемых бизнес процессов целесообразно использовать BPMN диаграммы.

Для формирования функциональных требований на этапе предпроектного обследования предметной области и их визуального представления в виде диаграммы вариантов использования в проектах информационных систем лучше использовать язык моделирования UML.

В этой связке графических нотаций BPMN и UML, BPMN можно сравнить с паровозом, который тянет за собой вагоны UML. А это подтверждает тезис о том,  что  BPMN и UML диаграммы при совместном их использовании являются наиболее рациональными артефактами визуального моделирования в процессе проектирования информационных систем и их программного обеспечения различного класса и назначения.

Связанные материалы

Создание диаграмм BPMN
Программы создания
диаграмм BPMN
Последовательность применения BPMN и UML
Программы для построения
UML диаграмм
Диаграмма деятельности на языке UML
Как построить
диаграмму деятельности в StarUML?
Визуальное моделирование предметной области в Rational Rose
Rational Rose и визуальное моделирование
предметной области
Построение диаграммы классов
Rational Rose и техническое проектирование
информационных систем
Рабочее проектирование ИС
Rational Rose и рабочее
проектирование
информационных систем

А также…

Вот пока все. Если есть другие мнения, я с удовольствием ознакомлюсь.

Внимание! Кто хочет своевременно узнавать о выходе новой статьи на сайте должен подписаться.

ПОДПИСКА НА РАССЫЛКУ

Статьи об онлайн курсах обучения

Дистанционное обучение
Обучение программированию
Проектирование информационных систем
 
Реклама. Информация о рекламодателе по ссылкам в статье.

brasm

Пенсионер с 33 - летним педагогическим стажем

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *