2374
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Ф. МОРОЗОВА»
Кафедра вычислительной техники и информационных систем
«Методы и модели проектирования современных информационных систем»
методические указания для самостоятельной работы студентов
по специальности
09.05.01 «Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения»
специализация «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Воронеж 2017
УДК 004.43
Лапшина М.Л. «Методы и модели проектирования современных информационных систем» [Текст]: методические указания для самостоятельной работы студентов по специальности 09.05.01 «Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения» специализация «Автоматизированные системы обработки информации и управления» / М.Л. Лапшина; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. МОРОЗОВА». – Воронеж, 2016. – 17 с.
Составитель: д.т.н., профессор каф. ВТ и ИС М.Л. Лапшина
Методические указания утверждены на заседании кафедры ВТ и ИС
14.03.2017 г., протокол № 10.
2
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
|
Стр. |
1. |
Общие рекомендации |
4 |
2. |
Теоретический материал |
5 |
3. |
Темы для самостоятельного изучения |
6 |
4 Вопросы выходного контроля (экзамена) |
7 |
|
5. |
Тесты для итоговой оценки знаний |
10 |
6. |
Учебно-методическая литература по дисциплине |
16 |
3
1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Дисциплина «Методы и модели проектирования современных информационных систем» относится к обязательным дисциплинам базовой части учебного плана и предусматривает чтение лекций, проведение лабораторных работ, тестовых заданий и различного рода консультаций.
Цель дисциплины – обучение студентов основам системного подхода к построению моделей, позволяющих проектировать современные информационные системы, формирование методологические основы для научно-исследовательской и инновационной деятельности.
Изучение дисциплины ««Методы и модели проектирования современных информационных систем» необходимо для подготовки студента к написанию выпускной квалификационной работы.
В результате изучения дисциплины студент должен
уметь: осуществлять методическое обеспечение этапов проектирования современных ИС; применять современные методы научных исследований для формирования суждений и выводов по проблемам моделирования ИС; осуществлять математическую постановку исследуемых задач, применять аппарат нейронных сетей в области информационных технологий; разрабатывать информационно-логическую, функциональную и объектно-ориентированную модели информационной среды; разрабатывать аналитические и имитационные модели предметных областей; руководить процессом исследования и проектирования информационных систем;
ориентироваться в современных технологиях разработки информационных систем для выбора адекватных задаче средств информационных технологий;
осуществлять на основе модели программную реализацию;
владеть: навыками проектирования современных информационных систем; математическим аппаратом для решения специфических задач в области информационных систем и технологий; методами анализа и синтеза
4
информационных систем; методами разработки аналитико-имитационных моделей информационных систем; основными методами проектирования информационных систем для решения задач профессиональной деятельности; архитектурным подходом к проектированию информационных систем; основными методами моделирования бизнес-процессов (Business Process Modeling) при проектировании информационных систем.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Раздел 1. Методы проектирования современных информационных
систем.
-Определение информационной системы.
-Характеристики методов проектирования современных информационных систем.
-Средства проектирования современных информационных систем.
-Методы поддержки принятия решения при проектировании современных информационных систем.
-Этапы создания ИС: формирование требований, концептуальное проектирование, спецификация приложений, разработка моделей, интеграция
итестирование информационной системы.
Раздел 2. Модели проектирования современных информационных
систем
-Методологии моделирования предметной области.
-Описание применения моделей проектирования современных информационных систем.
-Основные особенности современных проектов ИС.
-Каноническое проектирование ИС.
-Стадии и этапы процесса канонического проектирования ИС.
5
-Цели и задачи проектной стадии создания ИС.
-Состав и содержание операций типового элементного проектирования
ИС.
-Структурная, функциональная и объектная модели предметной области проектирования ИС.
-Сущность структурного подхода.
-Метод функционального моделирования. Моделирование потоков данных (процессов).
-Основы объектно-ориентированного анализа и проектирования
Литература: 1, 2, 3
3. ТЕМЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ
Тема 1. Оценка эффективности использования типовых проектных решений.
Литература: 1 Осн.
Тема 2. Сравнительный анализ технологий проектирования информационных систем (ИС) применительно к различным областям деятельности.
Литература: 1 Осн.
Тема 3. Основные понятия CASE-технологий
Литература: 1 Осн.
Тема 4. Проектирование функциональной модели
Литература: 1 Доп.
Тема 5. Унифицированный язык визуального моделирования UML
Литература: 1 Осн. , 2 Доп
Тема 6. Построение процессной потоковой модели деятельности предприятия
Литература: 1 Осн
6
Тема 7. Построение диаграммы потоков данных предприятия
Литература: 1 Осн. , 2 Доп
Тема 8. Объектно-ориентированный анализ деятельности предприятия
Литература: 1 Доп
Тема 9. Методологии моделирования предметной области
Литература: 1 Осн
4 Вопросы выходного контроля (экзамена) МОДУЛЬ 1
1.Системный подход к исследованию и разработке информационных систем.
2.Категориальные понятия системного подхода. Познавательный и конструктивный подходы.
3.Проблема развития систем.
4. Понятие анализа и синтеза системы. Сложные и большие системы.
5.Проблема декомпозиции. Индуктивный и дедуктивный подходы.
6.Формальные модели систем.
7.Понятие организационной и функциональной структуры информационной системы.
8.Анализ и синтез организационной структуры информационной системы на основе теории графов.
9.Анализ и синтез функциональной структуры информационной системы на основе теории конечных автоматов.
10 Этапы разработки информационной системы.
11.Последовательность разработки информационной системы. Этапы макро и микро проектирования и их характеристика.
12.Понятие эффективности. Критерии эффективности, ресурсы и ограничения при разработке информационной системы.
13.Декомпозиция информационной системы.
14.Средства структурного анализа: диаграммы потоков данных, диаграммы
7
<сущность - связь>, диаграммы переходов состояний
15.Структурный системный анализ. Классификация структурных методологий
16.Методологии структурного системного анализа и проектирования: SADT, структурного системного анализа Гейна - Сарсона, структурного анализа и проектирования Йордона -Де Марко, развитие систем Джексона.
17.Информационное моделирование Мартина.
18.Информационно-логическая модель информационной системы.
19.Модели представления и графические средства описания различных моделей представления информационных систем.
20.Конструирование моделей данных. Иерархия моделей данных, уровни представления (концептуальный, логический, физический); локальная
(внешняя) модель; композиционная модель данных.
21 Реляционная модель данных; ER - модель; функциональная модель данных; модель с классификацией информационных объектов.
22. Нормализация концептуальной модели данных, параметризация модели данных.
23 Агрегирование объектов в предметные базы данных.
24 Сравнение различных моделей данных концептуального уровня.
МОДУЛЬ 2
25 Методики конструирования моделей данных: методика построения локальных моделей данных на основе выделения базовых действий и базовых объектов;
26 Методика разработки СУБД на основе нормализованной модели данных;
методика разработки типов данных на основе синтаксиса языка управления заданиями.
27Диаграммы потоков действий-данных (модель де-Марко).
28Общие модели предметных областей информационных систем.
29Объектно-ориентированные модели: определение метаобъекта, объекта,
8
атрибута, связи. Спецификация атрибутов.
30Программно-ориентированные модели представления.
31Графический интерфейс пользователя.
32Платформа клиент-сервер. Научные исследования, испытания и эксперименты как объект автоматизации.
33Особенности технологии проектирования научно-исследовательских информационных систем.
34Имитационно-оптимизационный алгоритм синтеза систем.
35Аналитико-статистические методы и модели ускорения имитационных машинных экспериментов.
36Инструментальные средства проектирования, проблемно-
ориентированные программные системы.
37. Автоматизированные системы научных исследований.
38 Научные исследования, испытания и эксперименты как объект автоматизации. Функциональные задачи АСНИ.
39 Классификация АСНИ, обеспечения АСНИ, функциональная и системная архитектуры.
40 Объектно-ориентированный анализ АСНИ, системное и прикладное программное обеспечение АСНИ.
41Аппаратно-программные средства АСНИ
42 Субъективная производительность информационной системы.
43Понятие объектно-ориентированного структурного системного анализа.
44Иерархия моделей данных, уровни представления (концептуальный,
логический, физический); локальная (внешняя) модель; композиционная модель данных.
45Программирование, управляемое событиями.
46Обработчики событий.
47Визуальное программирование.
48Графовая основа модели представления, определение структуры.
9
49 Естественные и искусственные (технические) системы.
5. Тесты для итоговой оценки знаний
ВАРИАНТ 1
1.Верно ли утверждение, что информация обладает следующими свойствами, отражающими ее природу и особенности использования:
кумулятивность, эмерджентность, неассоциативность, и старение информации.
Верное утверждение;
Не верное утверждение.
2.Под информационной системой понимается прикладная программная подсистема, ориентированная на сбор, хранение, поиск и … текстовой и/или фактографической информации.
3.Деление информационных систем на одиночные, групповые,
корпоративные, называется классификацией
По масштабу;
По сфере применения;
По способу организации.
4.Системы обработки транзакций по оперативности обработки данных разделяются на пакетные информационные системы и … информационные системы.
5.OLTP ( OnLine Transaction Processing ), это:
Режим оперативной обработки транзакций;
Режим пакетной обработки транзакций;
Время обработки запроса пользователя.
6.Классификация информационных систем по способу организации не включает в себя один из перечисленных пунктов:
Системы на основе архитектуры файл – сервер;
Системы на основе архитектуры клиент – сервер;
10