Вторая стадия работы, к которой привлекаются заинтересованные представители заказчика, а при необходимости и независимые эксперты, состоит в анализе модели «как есть», выявлении ее недостатков и узких мест, определение путей совершенствования системы управления на основе выделенных критериев качества.
Третья стадия анализа, содержащая элементы проектирования, – создание усовершенствованной обобщенной логической модели, отображающей реорганизованную предметную область или ее часть, которая подлежит автоматизации. Эту модель можно назвать моделью «как надо», т.е. здесь происходит формализация системы.
На ряду со структурным подходом существует и более мощный подход называемый объектно-ориентированным ООП [3], глава 3. Эта методология создана для проектирования больших и сложных систем и имеет ряд преимуществ перед структурным подходом.
ООП базируется на создании объектной модели, которая описывает структуру объектов, составляющих систему, их атрибуты, операции, взаимосвязи с другими объектами. Цель разработки объектной модели – описать объекты, составляющие в совокупности проектируемую систему, а также выявить и указать различные зависимости между объектами. Декомпозиция проблемы на объекты – творческий, плохо формализуемый процесс.
В объектной модели должны быть отражены те понятия и объекты реального мира, которые важны для разрабатываемой системы. В объектной модели отражается прежде всего прагматика разрабатываемой системы, что выражается в использовании терминологии прикладной области, связанной с использованием разрабатываемой системы.
Объектная модель имеет четыре главных элемента: абстрагирование, инкапсуляция, модульность, иерархия.
Эти элементы являются главными в том смысле, что без любого из них модель не будет объектно-ориентированной. Кроме главных, имеются еще три дополнительных элемента: типизация, параллелизм, сохраняемость.
Абстракция выделяет существенные характеристики некоторого объекта, отличающие его от всех других видов объектов и, таким образом, четко определяет его концептуальные границы с точки зрения наблюдателя. Инкапсуляция – это процесс отделения друг от друга элементов объекта, определяющих его устройство и поведение; инкапсуляция служит для того, чтобы изолировать контрактные обязательства абстракции от их реализации. Модульность – это свойство системы, которая была разложена на внутренне связные, но слабо связанные между собой модули. Иерархия – это упорядочение абстракций, расположение их по уровням. Типизация – это способ защититься от использования объектов одного класса вместо другого, или по крайней мере управлять таким использованием. Параллелизм – это свойство, отличающее активные объекты от пассивных.
Сохраняемость – способность объекта существовать во времени, переживая породивший его процесс, и (или) в пространстве, перемещаясь из своего первоначального адресного пространства.
3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТАНДАРТЫ [1] глава 9, [3] стр. 4-14. Методы, которые используются для изучения предметной области и технологии получения от экспертов сведений о системе, подлежащей описанию, называются сбором данных, а в информатике она больше известна как опрос (интервьюирование) или извлечение знаний. Но как бы она не называлась, способность собрать необходимую информацию, основанную на знаниях экспертов, весьма существенна для построения точной и полезной модели. Поэтому технология сбора информации составляет важную часть структурной методологии SADT.
Опрос – это сбор сведений. Первый опрос служит точкой отсчета в процессе моделирования. Чтобы провести опрос, аналитик вначале выбирает наилучший источник информации (документ или конкретного человека), а затем организует его "опрос". Цель опроса – получение порции информации, необходимой для начала либо для продолжения построения определенной части модели. После первого опроса SADT – модель используется для определения той информации, которую необходимо получить в ходе следующего опроса. В соответствии с иерархией модели может быть проведена последовательность опросов для выяснения все более конкретных деталей рассматриваемой области.
Обычно источниками информации служат эксперты. Часто именно они являются наилучшими источниками, потому что им знакомы текущие нюансы и недокументированные аспекты системы. Самое важное – это то, что экспертам известны факты, которые не отражены в документах или которые трудно объяснить. Их можно получить только путем опроса экспертов. Чтобы подготовиться к такому опросу, нужно исследовать другие источники информации, например документы. Существует множество различных стратегий для извлечения информации из этих источников: чтение документов, наблюдение за выполняемыми операциями, анкетирование, использование собственных знаний, составление описания.
Документы – хороший источник информации, потому что они чаще всего доступны и их можно "опрашивать" в удобном для себя темпе. Чтение документов – прекрасный способ получить первоначальное представление о системе и сформулировать вопросы к экспертам.
Наблюдение за работой моделируемой системы – хорошая стратегия получения информации. Оно должно проводиться всегда, когда есть такая возможность. Через наблюдение, а возможно, и участие аналитики получают информацию о происходящих день за днем операциях из первых рук. Во время наблюдения за работой системы часто возникают вопросы, которые никогда бы не появились, если бы аналитик только читал документы или разговаривал с экспертами. Однако следует соблюдать осторожность. Слишком долгие наблюдения могут привести к избыточному привыканию к текущему состоянию дел. Из-за потери объективности можно не увидеть альтернативные пути описания функций системы.
Анкетирование проводится для того, чтобы опросить большие группы экспертов в сжатые сроки. Его можно использовать, например, когда необходимо быстро получить сведения о работе какой-либо определенной части системы с разных позиций. Анкетирование при опросе экспертов позволяет выявить, какие части системы более всего нуждаются в улучшении. На практике, однако, информация, полученная от экспертов с помощью анкет, оказывается недостаточно достоверной.
Еще одна полезная стратегия – придумать описание и дать его экспертам для корректировки. Придуманные описания могут дать альтернативные схемы функционирования системы – схемы, о которых эксперты никогда не думали. Однако для реализации таких схем нужна поддержка. Предварительно нужно изучить предметную область и найти хотя бы одну доброжелательно настроенную группу экспертов, прежде чем пытаться придумать описание. В этом. случае описание будет иметь шансы отразить реальность. Придуманные описания могут, однако, потерпеть неудачу, если эксперты не готовы воспринимать новые возможности. В идеале, прежде чем прибегать к этой стратегии, автор должен установить надежные контакты с несколькими экспертами.
Создание и внедрение автоматизированных систем различных классов и назначений ведется во многих отраслях промышленности по нормативно-технической документации, устанавливающей разнообразные организационно-методические и технические нормы, правила и положения, затрудняющие интеграцию систем и эффективное их совместное функционирование.
В период принятия Госстандартом РФ решения о совершенствовании межотраслевых комплексов стандартов действовали следующие комплексы и системы стандартов, устанавливающие требования к различным видам АСОИУ:
1) единая система стандартов автоматизированных систем управления, распространяющаяся на АСУ, АСУП, АСУ ТП и другие организационно-экономические системы;
2) комплекс стандартов, распространяющихся на системы автоматизированного проектирования;
3) четвертая группа стандартов, распространяющиеся на автоматизированные системы технологической подготовки производства.
Практика применения стандартов на АСУ, САПР. АСУ ТП, АСТПП показала, что в них применяется одинаковый понятийный аппарат, имеется много общих объектов стандартизации, однако требования стандартов не согласованы между собой, имеются различия по составу и содержанию работ, различия по обозначению, составу, содержанию и оформлению документов и пр.
На фоне отсутствия единой технической политики в области создания АСОИУ многообразие стандартов не обеспечивало широкой совместимости АСОИУ при их взаимодействии, не позволяло тиражировать системы, тормозило развитие перспективных направлений использования средств вычислительной техники.
В настоящее время осуществляется переход к созданию сложных автоматизированные системы (за рубежом системы CAD – САМ), включающих в свой состав АСУ технологическими процессами и производствами. САПР – конструктора, САПР – технолога, АСНИ и др. системы. Использование противоречивых правил при создании таких систем приводит к снижению качества, увеличению стоимости работ, затягиванию сроков ввода в действие.
Единый комплекс стандартов и руководящих документов должен распространяться на автоматизированные системы различного назначения: АСНИ, САПР, ОАСУ, АСУП, АСУТП, АСУГПС, АСК, АСТПП, включая их интеграцию.
При разработке межотраслевых документов следует учитывать следующие особенности автоматизированных систем как объектов стандартизации:
1) техническое задание является основным документом в соответствии с которым проводят создание АСОИУ и приемку его заказчиком,
2) АСОИУ, как правило, создают проектным путем с комплектацией изделиями серийного и единичного производства и проведением строительных, монтажных, наладочных и пусковых работ, необходимых для ввода в действие системы;