Просмотров-353
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 деятельности 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, дорожки). 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 мышки нажать кнопку с изображением пиктограммы деятельности на панели инструментов, отпустить левую кнопку мыши и щелкнуть левой кнопкой мыши на свободном месте рабочего листа диаграммы. Кроме того, 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 на 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 щелкнуть по нему правой кнопкой мыши и из контекстного меню 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, которые затем следует соединить 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 построения UML диаграмм.

Кроме того, построение диаграммы деятельности на языке UML с помощью StarUML при визуальном моделировании предметной области проектируемой информационной системы рассмотрено в статье. В данной статье рассмотрим применение StarUML на примере построения диаграммы классов.

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.

Кто хочет стать моим партнером в R-MONEY.RU жмите на кнопку на рисунке
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
 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *