Лабораторна робота на тему Системний аналіз об’єкту дослідження та предметної області

Системний аналіз об’єкту дослідження та предметної області

У попередньому розділі було розглянуто теоретичне підґрунтя реальних явищ предметної області. Мета цього розділу полягає в переведенні  властивостей та зв’язків реальних явищ  з оточенням  в абстрактні категорії теорії систем, а також виявити нові конкретні властивості та взаємні зв’язки даного об’єкта дослідження. За допомогою системного аналізу ми намагатимемося знайти шлях, яким можна перетворити складну проблему в простішу, а правильно поставити задачу — це означає на 50%  її розв’язати.

Проблеми розрізняються за ступенем їх структурованості:

• добре структуровані та сформульовані кількісно;

• слабо структуровані, в яких зустрічаються як кількісні, так і якісні оцінки;

• неструктуровані, якісні проблеми.

Системний аналіз застосовується для розв’язання складних проблем, що пов’язані з діяльністю людей.

Людську діяльність умовно можна поділити на дві області:

• рутинна діяльність, розв’язання регулярних, щоденних завдань;

• розв’язання нових задач, які виникають вперше.

Мова описів UML

Нам необхідно провести аналіз та реалізувати розв’язання проблеми видачі путівок для студентів на оздоровлення. Для опису системного аналізу ми використаємо мову UML.

UML є графічною мовою для візуалізації, специфікування, конструювання й документування систем, у яких більша роль належить програмному забезпеченню. За допомогою UML можна розробити детальний план створюваної системи, що відображає не тільки її концептуальні елементи, такі як системні функції й бізнеси-процеси, але й конкретні особливості реалізації, у тому числі класи, написані на спеціальних мовах програмування, схеми баз даних і програмні компоненти багаторазового використання.

Почавши уніфікацію, автори поставили перед собою три головні цілі:

• моделювати системи цілком, від концепції до артефакту, що виконується, за допомогою об‘єктно-орієнтованих методів;

• вирішити проблему масштабованості, що властива складним системам, призначеним для виконання відповідальних завдань;

• створити таку мова моделювання, що може використовуватися не тільки людьми, але й комп'ютерами.

Словник мови UML включає три види будівельних блоків:

• сутності;

• відносини;

• діаграми.

В UML є чотири типи сутностей:

• структурні;

• поведінкові;

• що групують;

• анотаційні.

Діаграма в UML - це графічне подання набору елементів, зображуване найчастіше у вигляді зв'язаного графа з вершинами (сутностями) і ребрами (відносинами). Діаграми малюють для візуалізації системи з різних точок зору. Діаграма - у деякому змісті одна із проекцій системи. Як правило, за винятком найбільш тривіальних випадків, діаграми дають згорнуте подання елементів, з яких складена система. Той самий елемент може бути присутнім у всіх діаграмах, або тільки в декількох (найпоширеніший варіант), або не бути присутнім у жодній (дуже рідко). Теоретично діаграми можуть містити будь-які комбінації сутностей і відносин. На практиці, однак, застосовується порівняно невелика кількість типових комбінацій, що відповідають п'яти найбільш уживаним видам, які становлять архітектуру програмної системи.

Далі розглянемо основні поняття даної мови та компоненти, які ми будемо використовувати при побудові діаграм:

Клас (Class) - це опис сукупності об'єктів із загальними атрибутами, операціями, відносинами й семантикою.

Інтерфейс (Interface) - це сукупність операцій, які визначають сервіс (набір послуг), надаваний класом або компонентом.

Кооперація (Collaboration) визначає взаємодію, вона являє собою сукупність ролей і інших елементів, які, працюючи спільно, роблять деякий кооперативний ефект, що не зводиться до простої суми доданків.

Прецедент (Use case) - це опис послідовності виконуваних системою дій, що робить спостережуваний результат, значимий для якогось певного актора (Actor).

Активним класом (Active class) називається клас, об'єкти якого залучені в один або кілька процесів, або ниток (Threads), і тому можуть ініціювати керуючий вплив.

Компонент (Component) - це фізична замінна частина системи, що відповідає деякому набору інтерфейсів і забезпечує його реалізацію.

Вузол (Node) - це елемент реальної (фізичної) системи, що існує під час функціонування програмного комплексу і являє собою обчислювальний ресурс, що звичайно володіє як мінімум деяким обсягом пам'яті, а часто ще й здатністю обробки.

Взаємодія (Interaction) - це поводження, суть якого полягає в обміні повідомленнями (Messages) між об'єктами в рамках конкретного контексту для досягнення певної мети.[14]

Системний опис спроектованої системи

Розглянемо діаграму прецедентів. На цій діаграмі зображені основні користувачі даної системи, та основні події які мають місце для неї: 

Рис.1 Основні користувачі даної системи та основні події

Діаграми послідовностей і кооперації є окремими випадками діаграм взаємодії. На діаграмах взаємодії представлені зв'язки між об'єктами; показані, зокрема, повідомлення, якими об'єкти можуть обмінюватися. 

Рис.2.  Зв'язки між об'єктами 

Рис.3. Організація сукупності компонентів і існуючі між ними залежності.

На діаграмі компонентів представлена організація сукупності компонентів і існуючі між ними залежності. Діаграми компонентів відносяться до статичного виду системи з погляду реалізації.

Вони можуть бути співвіднесені з діаграмами класів, тому що компонент звичайно відображається на один або кілька класів, інтерфейсів або кооперацій. 

Рис.4.  Діаграмами класів

Далі розглянемо діаграму активності, що відображає загальний процес рішення: 

Рис. 2.5 Діаграма активності

На діаграмі розгортання представлена конфігурація вузлів системи й розміщених у них компонентів: 

Рис. 2.6  Діаграма розгортання

Висновки до роділу:

Отже проведений системний аналіз об’єкту дослідження та проблемної області, відповідає основним принципам:

Принцип остаточної мети;

Принцип єдності;

Принцип зв’язності;

Принцип модульності;

Принцип ієрархії:  в системі реалізована ієрархічна побудова;

Принцип функціональності: структура системи та її функції повинні розглядаються сумісно з пріоритетом функції над структурою;

Принцип розвитку: необхідно враховувати змінність системи, її здатність до розвитку, розширення, заміни складових, накопичення інформації;

Принцип децентралізації: в управлінні системою співвідношення між централізацією та децентралізацією визначається призначенням та метою системи;

Принцип невизначеності: невизначеності та випадковості повинні братися до уваги при визначенні стратегії та тактики розвитку системи.

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!