Просмотров-181
0

Rational Rose и визуальное моделирование при проектировании информационных систем

Моделирование и проектирование ИС

CASE-средство Rational Rose — общие сведения о применении

Rational Rose это мощное CASE-средство, позволяющее выполнить визуальное моделирование и проектирование информационных систем любой сложности. Одним из достоинств этого программного продукта является возможность создания диаграмм на языке UML, из которых формируются необходимые модели проектирования.

Моделирование и проектирование информационных систем, как правило, начинается с визуального моделирования предметной области использования будущей системы. С помощью CASE-средства Rational Rose можно построить модель бизнес-процессов в виде совокупности диаграмм на языке UML. Эта модель в дальнейшем используется для спецификации функциональных требований к будущей системе.

В данной статье приводятся рекомендации использования инструментального средства Rational Rose и графической нотации языка моделирования UML для построения модели предметной области во время курсового и дипломного проектирования. С помощью приводимых примеров студенты получат начальные знания и навыки в работе с графическим редактором Rational Rose и графической нотацией UML при разработке моделей проектируемой информационной системы.

При выполнении курсовых проектов или работ, дипломных проектов или работ, а также бакалаврских работ по специальности «Информационные системы и технологии«, обычно, ставится задача выполнить моделирование и проектирование информационных систем или подсистем, автоматизирующих один или несколько бизнес-процессов.

При этом, как правило, применяется оригинальное (индивидуальное) проектирование, в процессе которого создается требуемый набор артефактов, в качестве которых используются модели, построенные с помощью определенных инструментальных средств и в определенной графической нотации.

Кроме того, среди всех возможных методов проектирования будем рассматривать только объектно-ориентированный метод, реализуемый унифицированным процессом проектирования RUP, созданным и широко используемым фирмой IBM. Основными принципами данного процесса являются итерационное и инкрементное построение системы, управляемое вариантами использования.

В соответствие с требованиям ГОСТ 34 моделирование и проектирование информационных систем осуществляется в несколько этапов)стадий), первым их которых является этап предпроектного обследования. На этом этапе выполняется:

  • анализ автоматизируемых процессов(бизнес-процессов),
  • формулируются задачи проектирования,
  • определяются функциональные и дополнительные требования к проектируемой информационной системе.

Далее следует выполнить техническое(архитектурное) проектирование, предполагающее построение моделей и алгоритмов на логическом уровне, и рабочее проектирование, в котором осуществляется создание программ, баз данных и выбор аппаратных средств на физическом уровне.

На всех этапах проектирования широко используется метод моделирования, реализуемый с помощью CASE-средства визуального моделирования IBM Rational Rose. Визуальное моделирование позволяет наглядно представить все создаваемые артефакты будущей информационной системы.

В программе IBM Rational Rose для этого реализованы общепринятые стандарты на рабочий интерфейс, аналогично известным средам визуального программирования, поэтому знакомство с интерфейсом будет осуществляться в процессе построения диаграмм. В процессе разработке с помощью Rational Rose можно создать четыре вида представления будущей системы: Use Case View — представления использования, которое подразделяется на модель представления в бизнесе Business Use-Case Model и модель вариантов использования Use-Case Model; Logical View — логическое представление; Component View — компонентное представление и Deployment View — представление реализации или размещения;

Все эти представления образуют общую модель проектируемой информационной системы. Далее в данной статье рассмотрим только Use Case View — представление использования информационной системы в Rational Rose.

Начать построение общей модели проектируемой системы в Rational Rose на языке UML необходимо с создания проекта. Для унифицированного процесса разработки необходим проект типа Rational Unified Process(RUP). Этот проект создается при выборе пунктов меню File-> New и в появившемся окне выбрать пиктограмму rational unified process, как показано на рисунке.

Моделирование и проектирование информационных систем -  виды представления в Rational Rose

Созданной общей модели следует задать имя. Имя следует выбирать так, что оно ассоциировалось с названием проектируемой информационной системы.

Моделирование предметной области

Как уже говорилось моделирование и проектирование информационных систем это процесс построения артефактов(моделей) проектирования информационной системы, первым этапом которого является визуальное моделирование предметной области. Визуальное моделирование предметной области имеет целью построить модель автоматизируемых бизнес-процессов в виде диаграмм на языке UML или BPMN.

Для примера в качестве предметной области будем рассматривать автоматизацию функций специальной службы управления и оценки трудовых ресурсов предприятия. Основными бизнес–процессами, связанными с организацией трудовой деятельности, являются: аудит в трудовой сфере, оценка потребности в персонале и оценка труда.

Аудит в трудовой сфере — это периодически проводимая система мероприятий по сбору информации, ее анализу и оценке на этой основе эффективности деятельности предприятия по организации труда и регулированию социально-трудовых отношений.

Очевидно, что оценка потребности в персонале позволяет определить число, квалификацию и сроки долговременной и краткосрочной потребности, а также определить источники привлечения персонала требуемой квалификации.

Оценка труда это мероприятия по определению соответствия количества и качества труда требованиям технологии производства, способов использования персонала в соответствии с его способностями, умениями и внутренней мотивацией.

Результатом предпроектного обследования предметной области в курсовом и дипломном проекте как правило является построение модели предметной области. Модель предметной области представляет собой совокупность взаимодействующих объектов, процессов и деятельности, характерных для предметной области использования проектируемой информационной системы.

Для построения модели предметной области в CASE-средстве визуального моделирования Rational Rose на языке UML, как уже было сказано, используется диаграмма деятельности (активности, Activity diagram). Под диаграммой деятельностью понимается спецификация исполняемого поведения ролей в виде координированного последовательного или параллельного выполнения некоторых видов деятельности и отдельных действий, соединённых между собой потоками, которые идут от выходов одного узла к входам другого.

Моделирование и проектирование информационной системы - начало процесса

Для построения UML-диаграммы деятельности необходимо в окне представлений Rational Rose выделить правой клавишей мышки представление Business Use-Case Model и выполнить операцию контекстного меню: New Activity Diagram (Новая Диаграмма деятельности). Название диаграммы NewDiagram, присвоенное Rational Rose по умолчанию, следует заменить на собственное и двойным щелчком мышки по нем создать рабочий лист диаграммы.

Рабочее окно построения диаграмм в Rational Rose

Прежде чем добавлять деятельности рекомендуется создать определенные границы различных областей деятельности(пулы). В данной версии CASE-средства визуального моделирования Rational Rose это можно сделать с помощью горизонтальных или вертикальных линий или с помощью элемента State. Это необходимо для выделения деятельности одной или несколько ролей по каждому направлению. Для рассматриваемого примера это аудит в трудовой сфере, оценка потребности в персонале и оценка труда.

Для добавления деятельности на UML-диаграмму можно с помощью левой кнопки мыши нажать кнопку с изображением пиктограммы деятельности на панели инструментов, отпустить левую кнопку мыши и щелкнуть левой кнопкой мыши на свободном месте рабочего листа диаграммы. Добавить деятельность на диаграмму можно также с помощью операции главного меню: Tools Create Activity или с помощью операции контекстного меню: New Activity, предварительно выделив диаграмму деятельности в браузере проекта.

В результате этих действий на UML-диаграмме появится изображение деятельности с именем NewActivity, предложенное программой по умолчанию, которое следует изменить по смысловому содержанию. Первой деятельностью должна быть начальная, а последней конечная.

Для установления (изменения) реквизитов элемента диаграммы необходимо следует щелкнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать режим Open Specification. Откроется окно Activity Specification, в котором на вкладке General вводится название деятельности.

Окно спецификации элементов диаграмм в Rational Rose

Далее в соответствие с анализируемыми бизнес процессами на диаграмму добавляются все соответствующие им элементы, соединив их линиями связи в соответствие с последовательностью или параллельностью выполнения. Для этого нажмите на панели инструментов Rational Rose кнопку Association и проведите мышью линию ассоциации от одного элемента к другому. В результате для рассматриваемого примера получим следующую диаграмму деятельности.

Моделирование и проектирование информационных систем - диаграмма деятельности предметной области, построенная в Rational Rose

Если CASE — средство Rational Rose не доступно к использованию, то кроме программы построения UML диаграмм Rational Rose для моделирования предметной области можно использовать и другие программы создания BPMN диаграмм.

Спецификация функциональных требований

Моделирование и проектирование информационных систем кроме анализа предметной области требует наглядного представления спецификации(описания) функциональных требований к проектируемой информационной системе.

Для этого применяется UML-диаграмма вариантов использования (Use case diagram, диаграммы прецедентов), построенная с помощью CASE-средства визуального моделирования Rational Rose на языке UML. Эта диаграмма позволяет наглядно представить определенный ранее набор функций, которые выполняет система.

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.

Для создания вариантов использование выполните следующие действия. Щелкните правой кнопкой мыши по пакету представления вариантов использования в браузере Use Case . Выберите в появившемся меню пункт New -> Use Case. Новый вариант использования под названием NewUseCase появится в браузере. Слева от него будет видна пиктограмма варианта использования UML в виде овала.

Выделив новый вариант использования, введите его название. Название вариантов использования формулируется в отглагольном наклонении, как действия. Аналогично создаются все необходимые варианты использования. Для данного примера – это аудит в трудовой сфере, оценка труда и определение потребности в персонала.

Кроме вариантов использования на UML-диаграмме представляются действующие лица. Действующие лица – это человек или программное средство, которое инициирует выполнение одного или нескольких вариантов использования.

Для того чтобы поместить действующее лицо в браузер необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши по пакету представления вариантов использования в браузере Actor, выбрать пункт New > Actor в открывшемся меню. В браузере появится новое действующее лицо под названием New Actor. Слева от его имени вы увидите пиктограмму действующего лица UML. Выделив новое действующее лицо, введите его имя. И так создайте все необходимые действующие лица.

Для создания на языке UML в Rational Rose новой диаграммы вариантов использования в рабочей области щелкните правой кнопкой мыши по названию диаграммы вариантов использования в браузере или выберите пункт New > Use Case Diagram из всплывающего меню. Перетащите действующие лица и варианты использования мышью из браузера на рабочий лист диаграммы вариантов использования.

С помощью кнопки Unidirectional Association (Однонаправленная ассоциация) панели инструментов нарисуйте ассоциативные связи между действующими лицами и вариантами использования.

Для рассматриваемого примера кроме основных вариантов использования необходимо выделить и два вспомогательных варианта – сбор информации и анализ данных. Эти варианты использования будут входить в основные, поэтому их связям надо установить стереотип include. Это делается в окне Open Specification, открывающимся двойным щелчком по линии связи или выбором из контекстного меню.

Установление стереотипов

После создания всех действующих лиц и всех вариантов использования сохраните модель под определенным именем, например, «Организация трудовой деятельности» с помощью пункта File > Save As главного меню Rational Rose. Общий вид созданной диаграммы вариантов  использования проектируемой информационной системы показан на рисунке.

Моделирование и проектирование информационных систем - диаграмма вариантов использования, построенная в Rational Rose

Созданная UML-диаграмма вариантов использования наглядно специфицирует (предписывает) требования к проектируемой информационной системе выполнять следующие функции — аудит в трудовой сфере, оценка труда и определение потребности в персонала. Эти требования принято называть функциональные.

Из представленных выше  диаграмм видно, что визуальное моделирование предметной области позволяет представить все необходимые исходные данные для дальнейшего проектирования информационной системы в наглядной форме.

Другой подход к визуальному моделированию предметной области на этапе предпроектного обследования с использование графических нотаций BPMN и UML представлен в статье по этой ссылке.

Кроме рассмотренной в статье программы Rational Rose для визуального моделирования предметной области можно использовать и другие программы построения диаграмм на языке UML.

Со временем оказалось, что четырех этих представлений, используемых в Rational Rose, стало не достаточно для полной поддержки разработки программного обеспечения  управляемой моделями — MDD.

Наиболее полную поддержку MDD обеспечивает более современная  интегрированная среда разработки (IDE) Rational Software Architect(RSA) – результат эволюцииRational Rose   и Rational Rose XDE.

Почитать об этом можно в следующих статьях:

В данной статье моделирование и проектирование информационных систем рассмотрено на простейшем уровне. Для более глубокого изучения данного процесса следует обращаться к литературе, например Грекул В. и др. «Проектирование информационных систем» для среднего профессионального образования.

Для высшего профессионального образования имеется хорошая книга — автор Гвоздева Т.В. «Проектирование информационных систем«. В этой книге подробно изложены не только методы и средства проектирования информационных систем, но и методы управления проектом.

Особое внимание следует обратить на учебное пособие для высшего профессионального образования: Г. Исаев, «Проектирование информационных систем«, содержание которого отражает системный подход к проектированию информационных систем по ГОСТ 34.

Причем покупку следует совершать через кэшбэк-сервис, например LetyShops. Если у Вас установлено расширение для браузера кэшбэк-сервиса LetyShops, то Вы после перехода по приведенной выше ссылке легко активизируете кэшбэк до 4.5%. Покупать книгу с кэшбэком это выгодно.

Следующим этапом разработки информационных систем является проектирование их архитектуры.

Особенности выполнения курсовых и дипломных работ

При выполнении курсовых и дипломных(бакалаврских) работ по направлению подготовки Информационные системы и технологии студентами рекомендуется использовать CASE-средство визуального моделирования Rational Rose, хотя можно применять и более простые и 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 специалистов различных фирм, занимающихся написанием курсовых и дипломных работ на заказ. Их можно найти в интернете.

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. Для заказа работы следует перейти по ссылке, сделав щелчок по рисунку.

Напишем

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 у Вас установлено расширение для браузера кэшбэк-сервиса LetyShops, то Вы после перехода по приведенной выше ссылке легко активизируете кэшбэк до 12.5%. Покупать услугу с кэшбэком это выгодно.

Другим возможным  помощником выполнения курсовых работ и проектов может быть сервис Author24.ru. Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено.

Заключение

Таким образом, моделирование и проектирование информационных систем начинается с визуального моделирования предметной области, которое легко выполнить с помощью Rational Rose в процессе выполнения предпроектного обследования. Это позволяет наглядно представить модель автоматизируемых с помощью информационной системы бизнес-процессов в виде UML-диаграммы деятельности.

Кроме того с помощью Rational Rose можно наглядно представить функциональные требования к проектируемой информационной системе с помощью UML-диаграммы вариантов использования.

Приобретенные навыки построения модели предметной области в виде диаграмм на языке UML с помощью CASE-средства визуального моделирования Rational Rose можно использовать в профессиональной работе по разработке и созданию информационных и автоматизируемых систем в различных областях и сферах деятельности.

На этом пока достаточно. Надеюсь, что статья принесет пользу.

Дистанционное обучение
Обучение программированию
Проектирование информационных систем
 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *