CASE-technologie počítačového designu. Návrh informačního systému s využitím CASE-technologií

Ve dnech 12. a 13. října se konalo fórum RIF-Voronezh 2018. Za dva dny se na akci zaregistrovalo 4600 lidí. Dalších 3700 lidí sledovalo online přenos. Více než sto řečníků promluvilo k publiku, aktuálním tématům oboru informační technologie diskutováno formou prezentací a diskuzí. První den fóra byly sečteny výsledky regionální ceny internetu. A byznys program zakončilo finále prvního studentského IT mistrovství pro řešení případů v oblasti digitálních technologií, designu a online komunikace v regionu Central Black Earth. Vítězem se stalo družstvo VSTU. Mistrovství je organizováno společně s projektem Internship.ru.

Kvalifikačního kola šampionátu IT-Generation se zúčastnilo 30 týmů z Voroněže, Kurska, Lipecka, Orla, Brjanska, Petrohradu, Moskvy, Samary, Almaty. Nejmladším účastníkem mistrovství je žák 8. třídy školy (nastoupil do žákovského družstva). Ve finále své práce obhájilo 10 týmů. Kluci vyřešili skutečné problémy, se kterými se programátoři při své práci potýkají.

Pro každý případ společnosti určily nejlepší řešení:

Případ společnosti DSR (rozvoj společnosti mobilní aplikace) - tým VSTU (Voronezh)

Případ společnosti Atos (dokončení podnikového informačního systému) - tým BGITU (Brjansk)

Případ společnosti Dr.Web (hledání skrytého horníka v firemní síť) - tým VSU (Voronezh)

Odborníci zvolili i vítěze celého mistrovství, stal se jím tým VSTU! Vítězové byli pozváni na stáž do společnosti.

Výsledky fóra

Organizátoři ještě neshrnuli výsledky fóra. Dnes je ale jasné, že se stal navštěvovanějším než loni. Řečníci fóra poznamenali, že publikum bylo dobře připraveno, kladlo složité odborné otázky a zapojilo se do dialogu. A všichni účastníci RIF-Voronezh hovořili o skvělé organizaci akce.

Téma digitální komunikace dostalo na fóru nový vývoj, referáty řečníků o trendech, obsahu a propagaci na sociálních sítích, video marketingu, osobním brandingu se konaly v plných sálech. Téma webdesignu bylo prezentováno v co nejširší míře. Poprvé se ve Voroněži konala minikonference za účasti řečníků Baltic Digital Days, odborníci hovořili o propagace vyhledávání stránky a správa reputace na internetu.

Fórum zahrnovalo velké množství specializovaných témat srozumitelných profesionálům v určitých oblastech: vývoj a testování, SAP, strojové učení, digitální transformace výroby.

Formou kulatého stolu se probíraly otázky regulace internetu, rozvoje digitální ekonomiky a digitální transformace města.

Experty RIF-Voronezh byli v roce 2018 zástupci špičkových IT společností: Mozilla Foundation, VKontakte, Yandex, Mail.Ru Group, Rambler&Co, T-Systems, Ingate, Seopult, NLMK-Information Technologies, Severstal-infocom a další.

Všechny akce každoročního fóra byly jako vždy zdarma. Organizátoři fóra: Agentura pro inovace a rozvoj ekonomických a sociálních projektů, Oddělení hospodářského rozvoje Voroněžské oblasti, Projekt doporučení „LikenGo!“, s podporou Ruské asociace elektronických komunikací. Generálním partnerem fóra se staly Turkish Airlines.

O fóru:

Regionální internetové fórum (RIF) se koná ve Voroněži od roku 2009. V roce 2013 akci podpořila krajská státní instituce „Agentura pro inovace a rozvoj ekonomických a sociálních projektů“ a Odbor hospodářského rozvoje Voroněžské oblasti, čímž byl potvrzen status významné akce pro region. V rámci RIF-Voronezh se také pořádá internetová cena, jejímž hlavním úkolem je propagovat rozvoj internetových technologií v regionu a demonstrovat jasné tržní projekty.

Organizátoři RIF v roce 2018:

Regionální státní instituce „Agentura pro inovace a rozvoj ekonomických a sociálních projektů“ www.innoros.ru

Ministerstvo hospodářského rozvoje Voroněžské oblasti www.econom.govvrn.ru

Podporováno:

Ministerstvo digitálního rozvoje, komunikací a masové komunikace Ruská Federace www.minsvyaz.ru
Ruská asociace elektronických komunikací,

Co je CASE-TOOLS
inženýrství) jsou nástroje
Automatizace návrhu IC.
CASE TOOLS jsou metody softwarové inženýrství Pro
softwarový design, který
poskytovat vysoce kvalitní programy
bez chyb a snadná údržba
softwarových produktů.
CASE je také chápán jako soubor fondů
navrhování informačních systémů s
pomocí nástrojů CASE.

Případ znamená

Návrhové funkce, které jsou v rámci nástrojů CASE nejčastěji automatizovány:

Výsledek použití CASE-tools:

Architektura typického nástroje Case

úložiště

Klasifikace fondů moderního případu:

2. Klasifikace fondů Modern Case podle typu:

Příklady nástrojů Case různých typů:

3. Klasifikace fondů Modern Case podle kategorií:

Další typy klasifikace případu - znamená:

Při výběru Case fondů zvažte následující aspekty:

Case Tool Univerzální modelovací jazyk UML

Vztah UML diagramů

IBM Rational Rose Case Tool

Hlavní vlastnosti balíčku Rational Rose:

Verze produktu Rational Rose:

Další informace o balíčku Rational Rose:

Charakteristika moderních operačních systémů

Struktura a možnosti operačních systémů se rok od roku vyvíjejí. V Nedávno nové operační systémy a nové verze již existujících operačních systémů zahrnovaly některé strukturální prvky, které způsobily velkou změnu v povaze těchto systémů. Moderní operační systémy splňují požadavky neustále se vyvíjejícího hardwaru a softwaru. Mohou spravovat rychlejší víceprocesorové systémy, rychlejší síťová zařízení a stále se rozšiřující množství úložných zařízení. Z aplikací, které ovlivnily návrh operačních systémů, je třeba zmínit multimediální aplikace, nástroje pro přístup k internetu a model klient/server.

Neustálý růst požadavků na operační systémy vede nejen ke zlepšování jejich architektury, ale také ke vzniku nových způsobů jejich organizace. V experimentálních a komerčních operačních systémech byla vyzkoušena široká škála přístupů a stavebních bloků, z nichž většinu lze seskupit do následujících kategorií.

mikrokernel architektura.

· Vícevláknové zpracování.

· Symetrický multiprocessing.

· Distribuované operační systémy.

· Objektově orientovaný design.

Charakteristickým rysem většiny dnešních operačních systémů je velké monolitické jádro. Jádro operačního systému poskytuje většinu svých schopností, včetně plánování, manipulace se souborovým systémem, síťové funkce, obsluha různých ovladačů zařízení, správa paměti a mnoho dalších. Typicky je monolitické jádro implementováno jako jeden proces, jehož všechny prvky využívají stejný adresní prostor. V mikrokernelové architektuře je jádru přiřazeno pouze několik nejdůležitějších funkcí, které zahrnují správu adresního prostoru, meziprocesovou komunikaci (IPC) a základní plánování. Další služby operačního systému jsou poskytovány procesy někdy označovanými jako servery. Tyto procesy běží v uživatelském režimu a mikrokernel s nimi zachází stejně jako s jinými aplikacemi. Tento přístup vám umožňuje rozdělit úkol vývoje operačního systému na vývoj jádra a vývoj serverů. Servery lze přizpůsobit specifickým požadavkům aplikace nebo prostředí. Alokace mikrokernelu ve struktuře systému zjednodušuje implementaci systému, zajišťuje jeho flexibilitu a také dobře zapadá do distribuovaného prostředí. Ve skutečnosti mikrojádro spolupracuje s místním a vzdáleným serverem stejným způsobem, což zjednodušuje konstrukci distribuovaných systémů.

Multithreading je technologie, ve které je proces spouštějící aplikaci rozdělen do několika současně prováděných vláken. Níže jsou uvedeny hlavní rozdíly mezi vláknem a procesem.

· Tok. Odesílatelná jednotka práce, která zahrnuje kontext procesoru (který zahrnuje obsah programového čítače a ukazatele zásobníku) a také vlastní oblast zásobníku (pro organizaci volání podprogramů a ukládání místních dat). Příkazy vlákna se provádějí postupně; vlákno může být přerušeno, když se procesor přepne na jiné vlákno 4 .Proces. Kolekce jednoho nebo více vláken a systémových prostředků spojených s těmito vlákny (jako je oblast paměti obsahující kód a data, otevřené soubory, různá zařízení). Tento koncept je velmi blízký konceptu běžícího programu. Rozdělením aplikace do více vláken získá programátor všechny výhody modularity aplikace a schopnosti spravovat dočasné události související s aplikací.

Vícevláknové zpracování je velmi užitečné pro aplikace, které provádějí několik nezávislých úkolů, které nevyžadují sekvenční spouštění. Příkladem takové aplikace je databázový server, který přijímá a zpracovává více požadavků klientů současně. Pokud se v rámci stejného procesu zpracovává více vláken, přepínání mezi různými vlákny má menší režii CPU než přepínání mezi různými procesy. Kromě toho jsou vlákna užitečná při strukturování procesů, které jsou součástí jádra operačního systému, jak je popsáno v dalších kapitolách.

Až donedávna všechny osobní počítače a pracovní stanice pro jednoho uživatele obsahovaly jediný virtuální mikroprocesor. obecný účel. V důsledku stále se zvyšujících požadavků na výkon a klesajících nákladů na mikroprocesory přešli výrobci na výrobu počítačů s více procesory. Technologie symetrického multiprocesingu (SMP) se používá ke zlepšení účinnosti a spolehlivosti. Tento termín označuje hardwarovou architekturu počítače a také způsob, jakým se operační systém chová podle tohoto architektonického prvku. Symetrický multiprocessing lze definovat jako autonomní počítačový systém s následujícími vlastnostmi.

1. Systém má více procesorů.

2. Tyto procesory, vzájemně propojené komunikační sběrnicí nebo nějakým jiným obvodem, sdílejí stejnou hlavní paměť a stejná I/O zařízení.

3. Všechny procesory mohou vykonávat stejné funkce (odtud název symetrické zpracování).

Operační systém běžící na systému se symetrickým multiprocesingem rozděluje procesy nebo vlákna mezi všechny procesory. Víceprocesorové systémy mají několik potenciálních výhod oproti jednoprocesorovým systémům, včetně následujících.

· Výkon. Pokud lze úlohu, kterou počítač potřebuje ke spuštění, uspořádat tak, aby části úlohy běžely paralelně, bude to mít za následek lepší výkon než systém s jedním procesorem se stejným typem procesoru. Výše formulovaná poloha je znázorněna na Obr. 2.12. V režimu multitaskingu může současně běžet pouze jeden proces, zatímco ostatní procesy jsou nuceny čekat, až na ně přijde řada. Na víceprocesorovém systému může souběžně běžet více procesů, z nichž každý běží na samostatném procesoru.

· Spolehlivost. Při symetrickém multiprocesingu selhání jednoho z procesorů stroj nezastaví, protože všechny procesory mohou vykonávat stejné funkce. Po takové poruše bude systém nadále fungovat, i když jeho výkon mírně poklesne.

· Budova. Přidáním dalších procesorů do systému může uživatel zvýšit jeho výkon.

· Škálovatelnost. Výrobci mohou nabízet své produkty v různých cenových a výkonnostních konfiguracích navržených pro práci s různým počtem procesorů.

Je důležité si uvědomit, že výše uvedené výhody jsou spíše potenciální než zaručené. Aby bylo možné správně využít potenciál multiprocesoru výpočetní systémy musí operační systém poskytovat adekvátní sadu nástrojů a schopností

Rýže. 2.12. Multitasking a multiprocessing

Je běžné, že se multithreading a multiprocessing probírají společně, ale tyto dva koncepty jsou nezávislé. Multithreading je užitečný koncept pro strukturování procesů aplikací a jádra, a to i na stroji s jedním procesorem. Na druhou stranu může mít víceprocesorový systém výhody oproti systému s jedním procesorem, i když procesy nejsou rozděleny do více vláken, protože na takovém systému je možné provozovat více procesů současně. Tyto dvě možnosti jsou však v dobré shodě navzájem a jejich sdílení může mít znatelný efekt.

Lákavou vlastností víceprocesorových systémů je, že přítomnost několika procesorů je pro uživatele transparentní – operační systém je zodpovědný za distribuci vláken mezi procesory a za synchronizaci různých procesů. Tato kniha pojednává o mechanismech plánování a synchronizace, které se používají ke zviditelnění všech procesů a procesorů pro uživatele ve formuláři jednotný systém. Dalším úkolem vyšší úrovně je reprezentace jako jeden systém shluku několika samostatných počítačů. V tomto případě máme co do činění se sadou počítačů, z nichž každý má svou primární a sekundární paměť a vlastní I/O moduly. Distribuovaný operační systém vytváří vzhled jediného prostoru primární a sekundární paměti a také jediného systému souborů. Přestože obliba klastrů neustále roste a na trhu se objevuje stále více klastrovaných produktů, moderní distribuované operační systémy stále ve vývoji zaostávají za jedno i víceprocesorovými systémy. S takovými systémy se seznámíte v šesté části knihy.

Jednou z posledních novinek v návrhu operačních systémů bylo použití objektově orientovaných technologií. Objektově orientovaný design pomáhá vyčistit proces přidávání do hlavního malého jádra přídavné moduly. Na úrovni operačního systému umožňuje objektově orientovaná struktura programátorům přizpůsobit operační systém bez narušení jeho integrity. Tento přístup navíc usnadňuje vývoj distribuovaných nástrojů a plnohodnotných distribuovaných operačních systémů.

CASE-nástroje pro navrhování informačních systémů

V moderních podmínkách je složitost tvorby informačních systémů velmi vysoká. Proto se při návrhu integrovaných obvodů nyní široce používá technologie CASE.

Technologie CASE je softwarový balík, který automatizuje celý technologický proces analýzy, návrhu, vývoje a údržby komplexních softwarových nástrojů.

Moderní nástroje CASE pokrývají širokou škálu podpory pro řadu technologií návrhu IS: od jednoduchých analytických a dokumentačních nástrojů až po plnohodnotné automatizační nástroje pokrývající celý životní cyklus softwaru.

Časově nejnáročnější fáze vývoje IS jsou fáze analýzy a návrhu, během kterých CASE nástroje poskytují vysokou kvalitu přijímaných dat. technická řešení a zpracování projektové dokumentace. Důležitou roli přitom hrají nástroje pro grafické doménové modelování, které vývojářům umožňují vizuálně studovat stávající IS, přestavět jej v souladu s cíli a stávajícími omezeními.

Integrované nástroje CASE mají následující charakteristické vlastnosti :

· zajištění řízení procesu vývoje IS;

Použití speciálně organizovaného úložiště metadat projektu (repository).

Integrované nástroje CASE obsahují následující součásti:

· nástroje grafické analýzy a návrhu používané k popisu a dokumentaci IS;

Nástroje pro vývoj aplikací, včetně programovacích jazyků a generátorů kódu;

úložiště, které zajišťuje ukládání verzí vyvíjeného projektu a jeho jednotlivých komponent, synchronizaci informací získaných od různých vývojářů při skupinovém vývoji, kontrolu metadat pro úplnost a konzistenci;

· nástroje řízení pro rozvoj IS;

dokumentační prostředky;

testovací nástroje;

· reengineeringové nástroje, které poskytují analýzu programových kódů a databázových schémat a na jejich základě tvoří různé modely a specifikace návrhu.

Všechny moderní nástroje CASE jsou rozděleny do dvou skupin. první skupina organizovat nástroje zabudované do implementačního systému, ve kterém jsou všechna rozhodnutí o návrhu a implementaci svázána s vybraným systémem správy databáze. druhá skupina organizovat prostředky nezávislé na implementačním systému, ve kterých jsou všechna návrhová rozhodnutí zaměřena na sjednocení počátečních fází životního cyklu a prostředků k jejich dokumentaci. Tyto nástroje poskytují větší flexibilitu při výběru prostředků implementace.

Hlavní důstojnost CASE-technologies - podpora týmové práce na projektu díky schopnosti zapracovat lokální síť, export a import jednotlivých fragmentů projektu mezi vývojáře, organizovaný projektový management.

Tak jako etapy vytváření softwarových produktů pro informační systémy, lze rozlišit:

1. Je určeno provozní prostředí. V této fázi je stanoven soubor procesů životního cyklu IS, stanoven rozsah IS, stanovena velikost podporovaných aplikací, tzn. omezení jsou nastavena na takové hodnoty, jako je počet řádků programového kódu, velikost databáze, počet datových prvků, počet řídicích objektů atd.

2. Provádí se diagramy a grafická analýza. V této fázi se sestavují diagramy, které navazují spojení s informačními zdroji a spotřebiteli, určují procesy transformace dat a místa jejich uložení.

3. Jsou stanoveny specifikace a požadavky na systém (typ rozhraní, datový typ, struktura systému, kvalita, výkon, technické prostředky, celkové náklady atd.).

4. Provádí se datové modelování, tzn. zadávají se informace, které popisují datové prvky systému a jejich vztahy.

5. Provádí se procesní modelování, tzn. jsou uvedeny informace, které popisují procesy systému a jejich vztahy.

CASE-tools umožňují nejen vytvářet „správné“ produkty, ale také poskytovat „správný“ proces jejich tvorby. Hlavním cílem CASE je oddělit návrh IS od jeho kódování a následných fází vývoje a také skrýt před vývojáři všechny detaily vývojového prostředí a provozu IS. Při použití technologií CASE se mění všechny fáze životního cyklu softwaru (více o tom bude řeč níže) informačního systému, přičemž největší změny se týkají fází analýzy a návrhu. Většina existujících nástrojů CASE je založena na strukturálních (většinou) nebo objektově orientovaných metodologiích analýzy a návrhu, které používají specifikace ve formě diagramů nebo textů k popisu externích požadavků, vztahů mezi modely systémů, dynamikou chování systému a softwarovými architekturami. Tyto metodiky poskytují rigorózní a vizuální popis navrženého systému, který začíná jeho obecným přehledem a poté detaily, získávající hierarchickou strukturu s rostoucím počtem úrovní. Technologie CASE jsou úspěšně využívány k budování téměř všech typů IS, ale stabilní pozici zaujímají v následujících oblastech:

• 
  zajištění rozvoje podnikových a komerčních IS, široké využití CASE technologií jsou dány masovým charakterem této aplikační oblasti, ve které se CASE využívá nejen k vývoji IS, ale také k vytváření systémových modelů, které pomáhají řešit problémy strategické plánování, finanční řízení, určování politiky firem, školení personálu a další (tento směr dostal své jméno - obchodní analýza);
• 
  vývoj systémového a řídicího IS. Aktivní využívání CASE-technologií je spojeno s velkou složitostí tohoto problému a s touhou zvýšit efektivitu práce.

Kromě automatizace strukturálních metodologií a v důsledku toho možnosti aplikace moderních metod systémového a softwarového inženýrství mají nástroje CASE následující hlavní výhody:

• 
  zlepšit kvalitu vytvářeného IS pomocí automatického řízení (především projektového řízení);
• 
  umožnit na krátkou dobu vytvořit prototyp budoucího systému, který vám umožní vyhodnotit očekávaný výsledek v rané fázi;
• 
  urychlit proces návrhu a vývoje;
• 
  osvobodit vývojáře od rutinní práce, což mu umožní plně se soustředit na kreativní část vývoje;
• 
  podporovat rozvoj a udržování rozvoje;
• 
  podporovat vývoj technologií opětovného použití komponent.

Je třeba si uvědomit, že úspěšné použití nástrojů CASE je nemožné bez pochopení základní technologie, na které jsou tyto nástroje založeny. Softwarové nástroje CASE jsou samy o sobě nástroji pro automatizaci procesů navrhování a údržby informačních systémů. Bez pochopení metodiky návrhu IS není možné používat CASE-tools.
^

Charakteristika moderních nástrojů CASE

Časově nejnáročnější fáze vývoje IS jsou fáze analýzy a návrhu, během kterých CASE-tools zajišťují kvalitu učiněných technických rozhodnutí a přípravu projektové dokumentace. Důležitou roli přitom hrají metody vizuální prezentace informací. To zahrnuje konstrukci strukturálních nebo jiných diagramů v reálném čase, použití rozmanité palety barev a komplexní kontrolu syntaktických pravidel. Nástroje grafického modelování pro danou oblast umožňují vývojářům vizuálně studovat stávající IS, přestavět jej v souladu s cíli a stávajícími omezeními.

Spadají do kategorie CASE-tools jako relativně levné systémy pro osobní počítače s velmi handicapované a drahé systémy pro heterogenní výpočetní platformy a operační prostředí. Moderní softwarový trh tedy zahrnuje asi 300 různých CASE nástrojů, z nichž ty nejvýkonnější, tak či onak, používají téměř všechny přední západní firmy.

Nástroje CASE obvykle zahrnují jakékoli softwarový nástroj, který automatizuje tu či onu sadu procesů životního cyklu IS a má tyto hlavní charakteristické rysy:

• 
  výkonné grafické nástroje pro popis a dokumentaci IS, poskytující pohodlné rozhraní s vývojářem a rozvíjející jeho kreativní schopnosti;
• 
  integrace jednotlivých komponent CASE-tools, zajišťující ovladatelnost procesu vývoje IS;
• 
  pomocí speciálně organizovaného úložiště metadat projektu (repository). Integrovaný nástroj CASE (nebo sada nástrojů, které podporují celý životní cyklus IP) obsahuje následující součásti:
• 
  úložiště, které je základem nástroje CASE. Musí zajistit ukládání verzí projektu a jeho jednotlivých součástí, synchronizaci příjmu informací od různých vývojářů při skupinovém vývoji, kontrolu úplnosti a konzistence metadat;
• 
  grafické analytické a návrhářské nástroje, které zajišťují tvorbu a editaci hierarchicky propojených diagramů (DFD, ERD atd.), které tvoří modely IS;
• 
  nástroje pro vývoj aplikací, včetně jazyků 4GL a generátorů kódu;
• 
  nástroje pro správu konfigurace;
• 
  dokumentační prostředky;
• 
  testovací nástroje;
• 
  nástroje projektového řízení;
• 
  reengineeringové nástroje.

• 
  aplikované metodiky a modely systémů a databází;
• 
  stupeň integrace s DBMS;
• 
  dostupné platformy.

• 
  analytické nástroje (Upper CASE) určené pro vytváření a analýzu doménových modelů (Design/IDEF (Meta Software), BPWin (Logic Works));
• 
  nástroje pro analýzu a návrh (Middle CASE), podporuje nejběžnější metodologie návrhu a používá se k vytváření specifikací návrhu (Vantage Team Builder (Cayenne), Designer / 2000 (Oracle), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE. Analytik (Macro - projekt)). Výstupem těchto nástrojů jsou specifikace systémových komponent a rozhraní, systémové architektury, algoritmů a datových struktur;
• 
  nástroje pro návrh databází, poskytování datového modelování a generování databázových schémat (obvykle v SQL) pro nejběžnější DBMS. Patří mezi ně ERwin (Logic Works). S-Designor (SDP) a DataBase Designer (Oracle). Nástroje pro návrh databáze jsou také součástí nástrojů Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun a PRO-IV CASE;
• 
  nástroje pro vývoj aplikací. Patří mezi ně nástroje 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (Oracle), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland atd.) a kódy generátorů zahrnuto ve Vantage Team Builder, PRO-IV a částečně v Silverrunu;
• 
  reengineeringové nástroje, poskytování analýzy programových kódů a databázových schémat a vytváření na jejich základě různých modelů a návrhových specifikací. Nástroje pro analýzu schémat databáze a generování ERD jsou součástí aplikací Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin a S-Designor. V oblasti analýzy programového kódu se nejvíce používají objektově orientované CASE nástroje, které poskytují reengineering programů C++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)). Mezi typy pomocníků patří:
• 
  nástroje pro plánování a řízení projektů (SE Companion, Microsoft Project atd.);
• 
  nástroje pro správu konfigurace (PVCS (Intersolv));
• 
  testovací nástroje (Quality Works (Segue Software));
• 
  dokumentační nástroje (SoDA (Rational Software)).

• 
  Stříbrný běh;
• 
  Designér/2000;
• 
  Vantage Team Builder (Westmount I-CASE);
• 
  ERwin+BPwin;
• 
  S Designer;
• 
  CASE Analyst.

Charakterizujme hlavní vlastnosti CASE-tools na příkladu široce používaného systému Silverrun.

Nástroj Silverrun CASE americké společnosti Computer Systems Advisers, Inc. (CSA) se používá pro analýzu a návrh podnikových IS a je zaměřen na více na spirálním modelu životního cyklu. Je použitelný pro podporu jakékoli metodiky založené na samostatné konstrukci funkčních a informačních modelů (diagramy datových toků a diagramy vztahů mezi entitami).

Naladění na konkrétní metodiku je zajištěno volbou požadovaného grafického zápisu modelů a sady pravidel pro kontrolu specifikací návrhu. Systém má připravená nastavení pro nejběžnější metodiky: DATARUN (hlavní metodika podporovaná Silverrunem), Gane/Sarson, Yourdon/DeMarco, Merise, Ward/Mellor, Informační inženýrství. Pro každý koncept představený v projektu je možné přidat vlastní deskriptory. Architektura Silverrunu umožňuje rozšiřovat vývojové prostředí podle potřeby.

Silverrun má modulární strukturu a skládá se ze čtyř modulů, z nichž každý je samostatným produktem a lze jej zakoupit a používat bez spojení s ostatními moduly.

Modul vytváření modelů obchodních procesů ve formě diagramů toku dat (BPM - Business Process Modeler) umožňuje simulovat fungování zkoumané organizace nebo vytvářeného IS. Modul BPM poskytuje možnost pracovat s modely velké složitosti: automatické přečíslování, práce se stromem procesů (včetně vizuálního drag and drop větví), oddělování a připojování částí modelu pro společný vývoj. Grafy lze kreslit v několika předdefinovaných notacích, včetně Yourdon/DeMarco a Gane/Sarson. Je také možné vytvářet vlastní zápisy, včetně přidání uživatelsky definovaných polí k počtu deskriptorů zobrazených v diagramu.

Modul koncepční datové modelování(ERX - Entity-Relationship eXpert) poskytuje konstrukci datových modelů entity-relationship, které nejsou vázány na konkrétní implementaci. Tento modul má vestavěný expertní systém, který vám umožňuje vytvořit správný normalizovaný datový model zodpovězením smysluplných otázek o vztahu dat. Z popisů datových struktur je možné automaticky sestavit datový model. Analýza funkčních závislostí atributů umožňuje zkontrolovat shodu modelu s požadavky třetí normální formy a zajistit jejich implementaci. Ověřený model je předán do RDM.

Modul relační modelování(RDM - Relational Data Modeler) umožňuje vytvářet podrobné modely entit-vztahů určené pro implementaci v relační databázi. Tento modul dokumentuje všechny struktury související s budováním databáze: indexy, spouštěče, uložené procedury atd. Flexibilní zápis a rozšiřitelnost úložiště vám umožní pracovat na jakékoli metodice. Schopnost vytvářet podschéma je v souladu s přístupem ANSI SPARC k reprezentaci databázového schématu. V jazyce podschémů jsou modelovány jak uzly distribuovaného zpracování, tak uživatelské pohledy. Tento modul poskytuje návrh a kompletní dokumentaci relační databáze data.

^ Správce úložiště pracovní skupina (WRM - Workgroup Repository Manager) se používá jako datový slovník pro ukládání informací společných všem modelům a také zajišťuje integraci modulů Silverrun do jediného návrhového prostředí.

Kompromis za vysokou flexibilitu a rozmanitost obrázkových nástrojů pro stavbu modelů je takovou nevýhodou Silverrunu, jako je absence přísné vzájemné kontroly mezi komponentami různých modelů (například možnost automatického šíření změn mezi DFD různých úrovní rozkladu). Je však třeba poznamenat, že tato nevýhoda může být významná pouze v případě použití kaskádového modelu životního cyklu IS.

Pro automatické generování databázových schémat má Silverrun mosty k nejběžnějším DBMS: Oracle, Informix, DB2, Ingres, Progress, SQL Server, SQLBase, Sybase. Pro přenos dat do nástrojů pro vývoj aplikací existují mosty do jazyků 4GL: JAM, PowerBuilder, SQL Windows, Uniface, NewEra, Delphi. Všechny mosty umožňují Silverrun RDM načítat informace z adresářů odpovídajících jazyků DBMS nebo 4GL. To vám umožňuje dokumentovat, redesignovat nebo portovat na nové platformy již v provozních databázích a aplikačních systémech. Při použití mostu Silverrun rozšiřuje své interní úložiště o atributy specifické pro cílový systém. Po definování hodnot těchto atributů je aplikační generátor přenese do interního adresáře vývojového prostředí nebo je použije při generování SQL kódu. Je tedy možné kompletně definovat databázový stroj pomocí všech funkcí konkrétního DBMS: spouštěče, uložené procedury, omezení referenční integrity. Při vytváření aplikace 4GL se data migrovaná z úložiště Silverrun použijí buď k automatickému generování objektů rozhraní, nebo k jejich rychlému ručnímu vytvoření.

Pro výměnu dat s jinými nástroji pro automatizaci návrhu, vytváření specializovaných postupů pro analýzu a ověřování specifikací návrhu a sestavování specializovaných zpráv v souladu s různými standardy má Silverrun tři způsoby, jak odesílat informace o návrhu do externích souborů:

• 
  systém hlášení. Definováním obsahu zprávy na úložišti je možné vydat zprávu do textového souboru. Tento soubor lze poté načíst do textového editoru nebo zahrnout do jiné sestavy;
• 
  systém export/import. Pro úplnější kontrolu nad strukturou souborů v systému export/import je možné definovat nejen obsah exportního souboru, ale také oddělovače pro záznamy, pole v záznamech, značky pro začátek a konec textových polí. Soubory se zadanou strukturou lze nejen generovat, ale také nahrávat do úložiště. To umožňuje výměnu dat s různými systémy: jinými CASE nástroji, DBMS, textovými editory a tabulkovými procesory;
• 
  uložení úložiště externí soubory přes ovladače ODBC. Pro přístup k datům úložiště z nejběžnějších systémů pro správu databází je možné ukládat veškeré informace o projektu přímo ve formátu těchto DBMS.

• 
  standardní jednouživatelská verze má mechanismus pro řízené rozdělování a spojování modelů. Rozdělením modelu na části je můžete distribuovat několika vývojářům. Po podrobném upřesnění jsou modely sloučeny do jednotlivých specifikací;
• 
  síťová verze Silverrun umožňuje simultánní skupinová práce s modely uloženými v síťovém úložišti založeném na Oracle, Sybase nebo Informix DBMS. Současně může několik vývojářů pracovat se stejným modelem, protože zamykání objektů probíhá na úrovni jednotlivé prvky modely.

Kromě systému Silverrun naznačíme účel dalších oblíbených nástrojů CASE a jejich skupin.

Vantage Team Builder je integrovaný software, zaměřený na implementaci kaskádového modelu životního cyklu IP a podporu celého životního cyklu IP.

Uniface 6.1 - produkt společnosti Compuware (USA) - je vývojové prostředí pro rozsáhlé aplikace v architektuře "klient-server".

Nástroj Oracle Designer/2000 2.0 CASE je integrovaný nástroj CASE, který spolu s nástroji pro vývoj aplikací Developer/2000 podporuje celý životní cyklus IS pro systémy využívající Oracle DBMS.

Balíček CASE/4/0 (microTOOL GmbH), který zahrnuje strukturální nástroje pro systémovou analýzu, návrh a programování, poskytuje podporu pro celý životní cyklus vývoje (až po údržbu) na základě síťového úložiště, které řídí integritu projektu. a podporuje koordinovanou práci všech svých účastníků (systémových analytiků, designérů, programátorů).
^

Místní fondy

BPWin je funkční modelovací nástroj, který implementuje metodiku IDEFO. Model v BPWin je sada diagramů SADT, z nichž každý popisuje samostatný proces a rozděluje jej na kroky a dílčí procesy.

S-Designer 4.2 (Sybase/Powersoft) je CASE nástroj pro návrh relačních databází. Svým vlastním funkčnost a cenou se blíží nástroji ERWin CASE, liší se externě používaným zápisem v diagramech. S-Designer implementuje standardní metodologii datového modelování a generuje popis databáze pro takové DBMS jako Oracle, Informix, Ingres, Sybase, DB2, Microsoft SQL Server atd.

CASE-Analyst 1.1 (Aytex) je prakticky jediný v současnosti konkurenční tuzemský CASE-nástroj pro funkční modelování a implementuje konstrukci diagramů datových toků v souladu s dříve popsanou metodikou.
^

Objektově orientované CASE nástroje

K řešení problémů CG se používají metody a nástroje, které zajišťují identifikaci stavu komponent, zohlednění rozsahu všech komponent a úprav systému jako celku, kontrolu změn provedených na komponentech, strukturu systému a jeho funkcí, jakož i koordinované řízení rozvoje funkcí a zlepšování charakteristik systémů.

Nejběžnějším nástrojem KU je PVCS od Intersolv (USA), který zahrnuje řadu nezávislých produktů: PVCS Version Manager, PVCS Tracker, PVCS Configuration Builder a PVCS Notify.
^

Dokumentační nástroje

Produkt SoDA je navržen tak, aby automatizoval vypracování projektové dokumentace ve všech fázích životního cyklu IP. Umožňuje vám automaticky extrahovat různé informace přijaté na různé fáze vývoj projektu a zahrnout jej do výstupních dokumentů. Zároveň se kontroluje soulad dokumentace s projektem, vztah dokumentů, jejich včasná aktualizace. Výsledná dokumentace je automaticky generována z různých zdrojů, jejichž počet není omezen.

Balíček obsahuje grafický editor pro přípravu šablon dokumentů. Umožňuje nastavit požadovaný styl, pozadí, písmo, určit umístění nadpisů, rezervovat místa, kam budou umístěny informace extrahované z různých zdrojů. Změny se automaticky provádějí pouze v těch částech dokumentace, kterých se týkají v programu. Tím se zkracuje doba přípravy dokumentace tím, že odpadá nutnost regenerovat veškerou dokumentaci.

SoDA je implementována na bázi publikačního systému FrameBuilder a poskytuje kompletní sadu nástrojů pro editaci a úpravu publikované dokumentace.

Konečným výsledkem systému SoDA je hotový dokument (nebo kniha). Dokument lze uložit do souboru formátu SoDA (Frame Builder), který je výsledkem generování dokumentu. Tisk tohoto dokumentu (nebo jeho části) je možný ze systému SoDA.

Operačním prostředím SoDA je operační systém UNIX na pracovních stanicích Sun SPARCstation, IBM RISC System/6000 nebo Hewlett Packard HP 9000 700/800.
^

Testovací nástroje

Jeden z nejpokročilejších testovacích nástrojů QA (nový název - Quality Works) je integrované, multiplatformní prostředí pro vývoj automatizovaných testů jakékoli úrovně, včetně regresních testů pro aplikace s GUI uživatel.

QA vám umožňuje zahájit testování v jakékoli fázi životního cyklu, plánovat a řídit proces testování, zobrazovat změny v aplikaci a opakovaně používat testy pro více než 25 různých platforem.

Na závěr uvádíme příklad komplexu CASE-tools, který poskytuje podporu pro celý životní cyklus IS. Je nevhodné porovnávat jednotlivé CASE nástroje, protože žádný z nich neřeší obecně všechny problémy tvorby a údržby IS. To potvrzuje i kompletní soubor hodnotících a výběrových kritérií, která ovlivňují všechny fáze životního cyklu duševního vlastnictví. Srovnávat lze komplexy metodicky a technologicky konzistentních nástrojů, které podporují celý životní cyklus IS a mají potřebnou technickou a metodickou podporu ze strany dodavatelů (všimněte si, že racionální integrace nástrojů vývoje IS je nejdůležitější podmínkou pro zajištění kvality tohoto IS a tato poznámka platí pro všechny tematické oblasti).

Přednáška č. 8

Vrstvená architektura 9

Internetové/intranetové technologie 10

Požadavky na informační systémy 10

Flexibilita 11

Spolehlivost 11

Účinnost 11

Zabezpečení 12

Životní cyklus informačních systémů 16

Úvod do projektového řízení 17

^ Klasifikace projektu 18

Hlavní fáze návrhu informačního systému 18

Koncepční fáze 19

Příprava technické nabídky 19

Design 19

Vývoj 20

Uvedení systému do provozu 20

Procesy probíhající v průběhu životního cyklu informačního systému 21

^ Základní procesy životního cyklu 21

Vývoj 21

Operace 21

Doprovod 22

Podpora procesů životního cyklu 23

Organizační procesy 23

Struktura životního cyklu informačního systému 23

Počáteční fáze 24

Fáze vyjasnění 24

^ Fáze výstavby 24

Fáze uvedení do provozu 24

Životní cyklus informačních systémů 28

Modely životního cyklu informačního systému 28

^ Kaskádový model životního cyklu informačního systému 29

Hlavní fáze vývoje podle vodopádového modelu 29

Hlavní výhody kaskádového modelu 29

Nevýhody vodopádového modelu 30

^ Spirální model životního cyklu 31

Iterace 31

Výhody spirálového modelu 32

Nevýhody spirálového modelu 33

Metodika a technologie rozvoje informačních systémů 37

Metodika RAD 40

Hlavní rysy metodiky RAD 40

^ Objektově orientovaný přístup 41

Vizuální programování 42

Programování událostí 43

Fáze životního cyklu v rámci metodiky RAD 44

Fáze analýzy požadavků a plánování 44

Fáze návrhu 44

Fáze výstavby 45

Fáze realizace 46

^ Omezení metodiky RAD 46

Metodika a technologie rozvoje informačních systémů 51

Profily otevřených informačních systémů 51

Koncept profilu informačního systému 52

Zásady tvorby profilu informačního systému 53

^ Struktura profilů informačních systémů 55

Profil aplikačního softwaru 57

Profil prostředí informačního systému 57

Profil zabezpečení informací 58

Profil nástroje 58

^ Metodika a technologie rozvoje informačních systémů 63

Standardy a metody 63

Druhy norem 64

Oracle CDM 65

Obecná struktura 66

Vlastnosti techniky CDM 68

^ Mezinárodní norma ISO/IEC 12207: 1995-08-01 69

Obecná struktura 69

Hlavní a pomocné procesy životního cyklu 69

Vlastnosti ISO 12207 71

CASE-technologie pro navrhování informačních systémů 77

Charakteristika moderních nástrojů CASE 80

^ Místní fondy 86

Objektově orientované CASE nástroje 87

Nástroje pro správu konfigurace 87

Dokumentační nástroje 87

Testovací nástroje 88

Principy konstrukce a fáze návrhu databáze 93

Základní pojmy a definice 93

Model popisné domény 99

^ Principy konstrukce a fáze návrhu databáze 111

Koncepční datové modely 111

Typy datových struktur 112

Operace s daty 113

^ Omezení integrity 114

Hierarchický datový model 115

Datový model sítě 117

Relační datový model 118

Binární datový model 119

Sémantický web 119

Technologie modelování informačních systémů 124

Metody modelování systému 124

^ Matematický model systému 126

Klasifikace matematické modely 128

Simulační modely informačních systémů 136

Metodické základy pro aplikaci simulační metody 136

^ Simulační modely informačních systémů 146

Klasifikace simulačních modelů 146

Struktura typického simulačního modelu s kalendářem událostí 153

^ Simulační modely informačních systémů 161

Technologie pro modelování náhodných faktorů 161

Generování pseudonáhodných čísel (PRN) 161

Multiplikativní metoda 163

Aditivní metoda 164

Smíšená metoda 164

^ Simulace náhodných událostí 165

Sekvenční modelování 167

Modelování po předběžných výpočtech 167

Simulační modely informačních systémů 172

Technologie pro modelování náhodných faktorů 172

^ Simulace náhodných veličin 172

Simulace spojitých náhodných veličin 173

Metoda inverzní funkce 173

Metoda eliminace (Neumann) 174

Způsob složení 176

Modelování diskrétních náhodných veličin 177

Metoda sekvenčního porovnávání 177

Metoda výkladu 178

^ Modelování náhodných vektorů 178

Metoda podmíněného rozdělení 179

Eliminační metoda (Neumannova) 180

Metoda lineární transformace 181

Simulační modely informačních systémů 187

Základy organizace simulačního modelování 187

^ Kroky simulace 187

Simulační test 188

Nastavení počátečních informací 189

Ověření simulačního modelu 189

Kontrola vhodnosti modelu 189

Kalibrace simulátoru 190

Zkoumání vlastností simulačního modelu 190

Posouzení chyby simulace spojené s použitím generátorů pseudonáhodných čísel (PRN) v modelu 190

Určení doby trvání přechodového režimu 191

Posouzení robustnosti výsledků simulace 192

Studie citlivosti modelu 192

^ Modelovací jazyky 193