Методология и технология разработки информационных систем (стр. 2 из 8)

Основными задачами, решение которых должна обеспечивать методология создания информационных систем, являются следующие:

обеспечение создания информационных систем, отвечающих целям и задачам предприятия и соответствующих предъявляемым к ним требованиям;

гарантия создания системы с заданными параметрами в течение заданного времени в рамках оговоренного заранее бюджета;

простота сопровождения, модификации и расширения системы с целью обеспечения ее соответствия изменяющимся условиям работы предприятия;

обеспечение создания информационных систем, отвечающих требованиям открытости, переносимости и масштабируемости;

возможность использования в создаваемой системе разработанных ранее средств информационных технологий (программного обеспечения, баз данных, средств вычислительной техники, телекоммуникаций).

На сегодняшний день существует не так много методологий, особенно полных, т.е. учитывающих все стадии жизненного цикла программного обеспечения. Именно методология определяет, какие языки и системы будут применяться для разработки программного обеспечения и, во многом, рекомендует, какой технологический подход будет при этом использован.

Глава 2. Методология разработки информационных систем

2.1 Методологии разработки информационных систем в отечественной литературе

Анализируя отечественную литературу по данной теме, мы приведем классификацию методологий, взятую из книги Одинцова И.О. "Профессиональное программирование. Системный подход"

Методологии создания информационных систем можно классифицировать по нескольким отличительным признакам. (Рис.2)

Классификация по ядрам методологий

Существует некоторое ядро методологии со своими методами, которое уточняется некоторыми дополнительными особенностями. Этот подход напоминает принцип словообразования в русском языке - есть корень, к которому добавляются приставки, суффиксы и окончания, уточняющие смысл слова.

Ядра методологий определяются способом описания алгоритмов. К основным ядрам методологий относят:

методология императивного программирования;

методология объектно-ориентированного программирования;

методология функционального программирования;

методология логического программирования;

методология программирования в ограничениях.

Рассмотрим ядра методологий подробнее.

Методология императивного программирования - подход, характеризующийся принципом последовательного изменения состояния вычислителя пошаговым образом. Императивное программирование - это исторически первая поддерживаемая аппаратно методология программирования. Она ориентирована на классическую фон Неймановскую модель, остававшуюся долгое время единственной аппаратной архитектурой, получившей широкой практическое применение.

Методы и концепции.

Метод изменения состояний заключается в последовательном изменении состояний. Метод поддерживается концепцией алгоритма

Метод управления потоком исполнения заключается в пошаговом контроле управления. Метод поддерживается концепцией потока исполнения.

Методология объектно-ориентированного программирования - это подход, использующий объектную декомпозицию, при которой статическая структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами. На возникновение объектного мышления оказали влияние моделирование и представление данных, графические пользовательские интерфейсы и системное программирование (с понятием "процесс"). Исследования в области хеширования реальных систем привели к необходимости создания средств описания сущностей, которые в них встречаются: объектов и событий. Позже оказалось, что такие концепции, как инкапсуляция (абстрактные типы данных), наследование и полиморфизм являются достаточно полезным дополнением к традиционному структурному программированию. Возможность их достаточно эффективной реализации привела к созданию широко распространенных в наши дни объектно-ориентированных языков.

Методы и концепции.

Метод объектно-ориентированной декомпозиции заключается в выделении объектов и связей между ними. Метод поддерживается концепциями инкапсуляции, наследования и полиморфизма.

Метод абстрактных типов данных лежит в основе инкапсуляции. Метод поддерживается концепцией абстрагирования.

Метод пересылки сообщений заключается в описании поведения системы в терминах обмена сообщениями между объектами. Метод поддерживается концепцией сообщения.

Методология функционального программирования - способ составления программ, в которых единственным действием является вызов функции, единственным способом расчленения программы на части - введение имени для функции и задание для этого имени выражения, вычисляющего значения функции, а единственным правилом композиции - оператор суперпозиции функции. Функциональная методология является одной из старейших. По происхождению она тесно связана с лямбда-исчислением, изобретенным еще в начале 30-х годов XX века логиком Алонзо Черчен. Эта методология используется теоретиками программирования и является средством лабораторных исследований искусственного интеллекта. [7, c.80]

Методы и концепции.

Метод аппликативности заключается в том, что программа есть выражение, поставленное из применения функций к аргументам. Программа состоит из совокупности определений функций, представляющих собой вызовы других функций и вложенных друг в друга. Метод поддерживается концепцией функции.

Метод рекурсивного поведения заключается в самоповторяющемся поведении, возвращающемся к самому себе. Метод поддерживается концепцией рекурсии.

Метод настраиваемости заключается в том, что можно легко порождать новые программные объекты по образцу, как значения соответствующих выражений (применение порождающей функции к параметрам образца). Этому способствует то, что не только программа, но и любой программный объект (в идеале) является выражением.

Методология логического программирования - подход, согласно которому программа содержит описание проблемы в терминах фактов и логических формул, а решение проблемы система выполняет с помощью механизмов логического вывода. Логическое программирование начинает свой отсчет времени с конца 60-х годов XX века, когда Корделл Грин предложил использовать резолюцию как основу логического программирования. Алан Колмеро создал язык логического программирования Prolog в 1971 году. Логическое программирование пережило пик популярности в середине 80-х годов XX века, когда оно было положено в основу проекта разработки программного и аппаратного обеспечения вычислительных систем пятого поколения.

Методы и концепции.

Метод единообразия заключается в одинаковом применении механизма логического доказательства ко всей программе.

Метод унификации - это механизм сопоставления с образцом для создания и декомпозиции структур данных.

Методология программирования в ограничениях - это подход, при котором в программе определяется тип данных решения, предметная область решение и ограничения на значение искомого решения. Решение находится системой. Методология предлагает двухуровневую архитектуру, интегрирующую компонент ограничения и программный компонент. Компонент ограничений обеспечивает основные операции и состоит из системы выводов на фундаментальных свойствах системы ограничений. Операции, окружающие компонент ограничений, реализуются программно-языковым компонентом. Методология возникла в начале 80-х годов XX века как перспективная область исследований на стыке символьных вычислений, искусственного интеллекта, исследования операций и интервальной арифметики.

Методы и концепции.

Метод описательной модели вычислений заключается в том, что программа на языке программирования содержит описание понятий и задач. Метод поддерживается концепцией модели.

Классификация по топологической специфике методологий

Топологическая специфика (топология) методологий определяется как способ выбора методов для получения уточненного ядра методологии. Критерием качества топологий является количество общих затрат на разработку программного обеспечения. Затраты определяются совокупностью многочисленных факторов, в том числе связанных с абстракциями данных, управления и модульности. Например, к хорошей топологии приводит отказ от использования глобальных данных и оператора безусловного перехода (за исключением особого ряда случаев), сильная связность модулей и их слабое сцепление.

Методология структурного императивного программирования - подход, заключающийся в задании хорошей топологии императивных программ, ориентированной на сокращение количества общих затрат на разработку программного обеспечения. Сокращение будет иметь место и в результате того, что и проектные модели, и программный код будут иметь хорошую структурированность, позволяющую избежать многих ошибок. В случае данной методологии хорошую топологию задают отказ от использования глобальных данных и, в большинстве случаев, оператора безусловного перехода, разработка модулей с сильной связностью и обеспечение их независимости от других модулей. Подход базируется на двух основные принципах построения: последовательная декомпозиция алгоритма решения задачи сверху вниз; использование структурного кодирования. Данная методология является важнейшим развитием императивной методологии. Создателем структурного подхода считается Эдсгер Дейкстра. Ему также принадлежит попытка соединить структурное программирование с методами доказательства программ.