Kavramsal sistem tasarımı. Kavramsal tasarım: yöntemler, araçlar, amaçlar ve hedefler

Kavramsal tasarıma bazen teknik denir. Ana adımları şunlardır:

1) ön tasarım,

2) taslak (çalışan veya tekno çalışan) tasarım,

3) bir prototip sistemin imalatı, testi ve ince ayarı.

(IS - bilgi sistemi!)

Tasarım yaparken, dahil. süreç otomasyonu sorunlarını çözerken, başlangıçta genellikle iki seçenekten biri benimsenir: anlık görevleri çözen veya gelecekteki ihtiyaçları dikkate alan uzun vadeli görevleri ("büyüme için") içeren bir sistem oluşturmak.

İlk durumda, ucuz bir çözüm seçebilir ve hızlı bir şekilde uygulayabilirsiniz. Bununla birlikte, böyle bir sistemin çok yakında kapsamlı bir şekilde yükseltilmesi veya değiştirilmesi gerekeceği kuvvetle muhtemeldir.

İkinci durumda, projenin zamanlamasında ve maliyetinde bir artış gerektiren daha ciddi bir gereksinimler ve teknik çözümler çalışması gerekecektir.

Bilim, teknoloji ve teknolojinin hızla gelişmesinin, kullanılan yöntem ve sistemlerin hızla eskimesine yol açtığı ve bu durumların kullanım etkinliğini olumsuz etkilediği göz ardı edilmemelidir. Aynı zamanda, sistemin tek tek bileşenlerinde aşamalı olarak değişiklik yapmak, tamamen değiştirmekten çok daha kolaydır. Ek olarak, karmaşık çözümler uygulanırken organize edilmesi oldukça zor olan hızlı bir yatırım getirisi sağlamak genellikle gereklidir.

Karmaşıklık derecelerine, hacimlerine ve bir dizi başka göstergeye göre üç ana nesne ve sistem tasarımı türü vardır: büyük, orta ve küçük (küçük) projeler.

Büyük projeleri hayata geçirirken, genellikle danışmanlık ve uygulama kuruluşları da dahil olmak üzere köklü büyük entegratör şirketlerin yardımına başvururlar.

Orta ölçekli projelerin uygulanması için, kendi başlarına yönetmeye çalışırlar ve/veya müşteri organizasyonunun özel gereksinimlerine uyarlamak istedikleri hazır çözümleri kullanırlar.

Küçük projeler, hazır çözümlerin kullanılması ve bazı durumlarda bunların belirli kullanım koşullarına uyarlanması ile karakterize edilir.

IS tasarımı, metin ve (veya) grafik biçiminde bir çalışma planının hazırlanmasıyla başlar. Tasarımın ilk aşamasında, kullanıcıların sisteme olan gereksinimlerinin bilinmesi ve bu gereksinimlere göre sistem yerleşiminin oluşturulması gerekmektedir. Tasarımın modüler bir şekilde gerçekleştirilmesi tercih edilir. Tasarım bilgi sistemi programlamalarıyla doğrudan ilişkilidir, bu nedenle tasarım çalışmasının önemli bir kısmı IS programlama ile ilgilidir.

9. Doğal analizin özellikleri

Doğal modelleme, benzerlik teorisine dayalı olarak deney sonuçlarının daha sonra işlenmesiyle gerçek bir nesne üzerinde bir çalışma yürütme olarak adlandırılır. Tam ölçekli simülasyon, bilimsel bir deney, karmaşık testler ve bir üretim deneyi olarak alt bölümlere ayrılmıştır. Bilimsel bir deney, otomasyon araçlarının yaygın kullanımı, çok çeşitli bilgi işleme araçlarının kullanımı ve bir deney yürütme sürecinde insan müdahalesi olasılığı ile karakterize edilir. Deneyin çeşitlerinden biri, nesnelerin bir bütün olarak (veya sistemin büyük bölümlerinin) tekrarlanan testlerinin bir sonucu olarak, bu nesnelerin kalite özellikleri ve güvenilirliği hakkında genel kalıpların ortaya çıktığı karmaşık testlerdir. Bu durumda modelleme, bir grup homojen fenomen hakkındaki bilgileri işleyerek ve genelleştirerek gerçekleştirilir. Özel olarak organize edilmiş testlerin yanı sıra, üretim sürecinde kazanılan deneyimlerin özetlenmesiyle, yani tam ölçekli simülasyonu gerçekleştirmek mümkündür. bir üretim deneyinden bahsedebiliriz. Burada benzerlik teorisi temelinde, istatistiksel materyal şuna göre işlenir: üretim süreci ve genelleştirilmiş özelliklerini elde edin. Deney ile sürecin gerçek seyri arasındaki farkı hatırlamak gerekir. Deneyde bireysel kritik durumların ortaya çıkabilmesi ve sürecin kararlılığının sınırlarının belirlenebilmesi gerçeğinde yatmaktadır. Deney sırasında, nesnenin işleyişi sürecine rahatsız edici etkilerin yeni faktörleri dahil edilir.

10. Analogların ve örneklerin incelenmesi

Değişim dinamikleri modern dünyaÖncelikle, sadece sanatçılar değil, yalnızca kültürel ve teknolojik gelişme konularını yapabilen yoğun proje faaliyetleri aracılığıyla sağlanır. Ana gelişme faktörü, yeni bilginin üretilmesidir - bir kişinin madde ve enerjinin doğrudan dönüşüm alanından yönetim ve yaratıcı faaliyet düzeyine ayrılmasını ima eden entelektüel teknolojilerin belirlenmesi. Bilimsel ve teknolojik ilerlemenin sürekli hızlanan hızı, teknolojiye özel talepler getirmektedir. modern adam. Bilgi hızla geçerliliğini yitirir ve sürekli olarak yeni bilgileri güncelleme ve edinme ihtiyacı vardır. Bu koşullar altında, bir kişinin sahip olduğu bilgi yeterli değildir ve onu giderek artan bir hızda çıkarmak ve üretmek zorunda kalır.

Yaşamın başarısı ve kalitesi, bir kişinin tasarlama yeteneğine bağlıdır - çevreleyen gerçekliğin sorunlarını, çelişkilerini ve görevlerini bağımsız olarak belirleme (proje öncesi araştırma), yeni (daha önce değil) daha etkili bir şey yaratma, üstesinden gelmeye izin verme ortaya çıkan sorun, yani bilinen gerçekliğin sınırlarını "aşarak" ve henüz gerçekleşmemiş yeni bir tane yaratarak.

Gerçekte tasarım, bazı yerleşik kurallara ve kalıplara göre gerçekleştirilir. Tasarım her zaman için bir miktar artış içerir. başlangıç ​​hali tasarım nesnesi. Tasarım sonucu, bir başlangıç ​​sistemi (IS) ve bir ek (artış) A olarak temsil edilebilir.

Bir sorunu belirleme ve ona bir çözüm bulma süreci belirli bir şemaya göre gerçekleşir. Genellikle bu şema gerçekleştirilmez (bilinçaltında kalır). Tüm tasarım süreci şartlı olarak üç büyük aşamaya ayrılabilir:

Bu sahne problem tanımlama ile ilişkilidir. Bir sorunun, onu çözmek için mantıksal veya buluşsal yöntemlerin uygulanmasına uygun bir biçimde ortaya çıkmasının temeli, bir kişinin belirli bir yaşam durumunda yaşadığı, sorunlu olarak tanımlanan bir tür rahatsızlık, açık veya gizli rahatsızlıktır. Sezgisel olarak hissedilen rahatsızlık (fiziksel, zihinsel, entelektüel, ruhsal) ve rahatsızlığın farkındalığı, bir kişinin sorunun özünü ve sorunu çözmenin koşullarından biri olan formülasyonunu anlamasına yol açar. Bu durumda, problem, çalışma ve / veya dönüşüm nesnesinin, başlangıç ​​​​koşullarının ve durumunun yanı sıra (gerekirse) gelecekteki kısıtlamaların olduğu bir göreve dönüştürülür. Muhtemel çözümler. Proje öncesi araştırma, önceden oluşturulmuş projelerin tekrarını önlemenize ve yaratıcı düşünceyi gerçekten gerçek sorunları belirlemeye ve çözümü sorunu daha yüksek bir kalitede ortadan kaldırmanıza izin verecek görevleri formüle etmeye yönlendirmenize olanak tanır.

İkinci aşama Açıklamalar, diyagramlar, çizimler, algoritmalar, programlar, hesaplamalar vb. şeklinde projenin kendisini oluşturmayı amaçlar. Bir proje yaratma süreci zihinsel imajlar oluşturmaktır. gelecek gerçeklik(fikirler) sezgisel, çağrışımsal-sezgisel, rasyonel, algoritmik ve bilincin yaratıcı işlevini harekete geçiren diğer şekillerde ve daha sonra oluşan zihinsel görüntülerin görsel algı ve anlama (görselleştirme veya tasarım) için erişilebilir bir forma dönüştürülmesinde. Sorunu çözme fikrinin erişilebilir bir görüntüsünün (görünümünün) oluşturulması, karşılıklı olarak belirlenmiş insan zihinsel faaliyet türleri - araştırma ve tasarım - tarafından sağlanır. Belirli benzerliklerine rağmen, her şeyden önce, bilgi nesnesinin yanı sıra prosedürlerin yöntemleri ve sırası bakımından da farklılık gösterirler. Araştırma ve tasarım, modellerin türüne göre ayrılabilir. Araştırma, gerçek hakkında bilgi edinme sürecine odaklanan bilişsel bir modeldir. mevcut dünya ve unsurları. Bu model, öğrenme süreci ve süreç için oluşturulabilir. bilimsel araştırma- bu, mevcut, mevcut gerçek bir nesnenin fenomenleri, özellikleri, durumları veya bunların kombinasyonları hakkında bilgi üretme sürecidir. Sadece gerçek dünyada ne olduğunu keşfedebilirsiniz. Tasarım, başka bir farklı sonuç elde etmek için gerçek dünyada bir tür dönüşüm gerçekleştirmenin gerekli olduğu durumlarda inşa edilen pragmatik bir modeldir - bu, var olmayan (sanal) bir gerçeklik hakkında bilgi üretme sürecidir. belirli koşullar altında gerçekleşebilir.

Tasarım ve araştırma, bilişsel ve pragmatik modeller birbirleri olmadan var olamazlar. İnsan ihtiyaçlarını karşılama süreci için karşılıklı olarak şartlandırılmış prosedürler olarak kabul edilebilirler.

11. Düzenlemeleri incelemek

Standartlar inşaatta yönergelerdir, kentsel planlama faaliyetlerinin yanı sıra mühendislik araştırmaları, mimari ve inşaat tasarımı ve inşaatının uygulanmasını düzenleyen yürütme makamları tarafından kabul edilen teknik, ekonomik ve yasal nitelikteki bir dizi normatif eylemdir.

Standartların incelenmesi büyük ve önemli bir rol oynar, çünkü inşaattaki standartlar çok büyük bir tasarım alanını kapsar. Örneğin:

bölüm Emniyet içerir (Yangın güvenlik standartları, yükler ve etkiler, bina ve yapıların temelleri) ve çok daha fazlası,

Bölüm inşaatlar her türlü beton ve betonarme, alüminyum, asbestli çimento ve diğer yapıları kapsar.

Bölüm Mühendislik ağları ve sistemleri binaların, dış ağların ve yapıların kanalizasyonunu kapsar , ısıtma, havalandırma, ve klima , yanı sıra gaz temini, çelik boru hatlarının hesaplanması ve çok daha fazlası.

Bölüm Ulaşım ana boru hatlarını, endüstriyel ulaşımı, tramvay ve troleybüs hatlarını ve çok daha fazlasını kapsar.

Ayrıca birde şu var ve diğerleri bölümler, örneğin, hidrolik yapılar, şehir planlaması, organizasyon, iş üretimi ve kabulü, tahmini normlar ve diğerleri

Bu bilgiye sahip olmanın kalitesi, yapım aşamasındaki nesnenin yararlılığını, gücünü, güzelliğini ve maliyet etkinliğini oluşturur.

Kavramsal tasarım, herhangi bir gerçek uygulamadan (ᴛ.ᴇ. herhangi bir belirli teknik veya yazılım). Kavramsal tasarımın amacı, tam olarak bilgiyi, sistem spesifikasyonundan bağımsız olarak, ancak birkaç sistem tarafından uygulanan, kullanıcının erişebileceği bir biçimde sunmaktır.

Kavramsal tasarım aşaması, çeşitli kullanıcı bilgisi gereksinimlerinin ilk veritabanı tasarımında tanımlanması ve sentezi ile ilişkilidir. Bu aşamanın çıktısı, örneğin bir varlık-ilişki diyagramı gibi bilgi gereksinimlerinin üst düzey bir temsilidir. Bu diyagramın temeli, gereksinimlerde belirtilen belirli bir bilgi kümesini temsil eden veya değiştiren bir varlık kümesidir. Varlıklar, varlığın özelliklerini iyileştirmenize izin veren özniteliklerle tanımlanır. Bir veya daha fazla öznitelik, bir varlığın bireysel örneklerini tanımlamak için tanımlayıcı olarak hizmet edebilir. Varlıklar arasındaki ilişkiler, varlıklar tarafından temsil edilen bilgilerin işlevsel yönlerini temsil eder.

Çoğu durumda, kullanıcılar bilgi gereksinimleri varlıklar, nitelikler ve ilişkiler açısından (varlık-ilişki diyagramı veya ER diyagramları) veya DBMS veri tanımlama dillerini kullanan kayıtlar, öğeler ve kümeler açısından.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, kavramsal tasarım iki açıdan görülebilir - şekilde gösterilen varlıkların olağan temsili ve modellemesi.

İlk yaklaşım, nesnelerin formülasyonunu, tanımını ve entegrasyonunu içerir. yüksek seviye modeli oluşturmak için kullanılır. Asıl dikkat, nesneleri temsil eden kavramların (kavramların) entegrasyonuna verilir. Bu yaklaşımla ele alınan başlıca konular şunlardır. nesneler ne demek? Bu nesnelerin bağlamsal içeriği, her bir nesnenin tanımlayıcı ve tanımlayıcı özellikleri nelerdir?

Kavramsal tasarıma yönelik ikinci yaklaşım olan varlık modelleme, kullanıcı görüşlerini varlık diyagramları açısından modellemek ve bütünleştirmektir. Çoğunlukla biçimlendirilmemiş olan varlık diyagramları oluşturma tekniği, varlıkların, niteliklerin ve ilişkilerin belirlenmesinin nihai sonucuna sahiptir. Bu yaklaşım, tüm yaklaşımlar arasında en yaygın olarak bilinen ve uygulananıdır. 60'ların ortalarında veritabanı yönetim sistemlerini kullanmaya yönelik ilk girişimlerden kaynaklanmaktadır. Bu bağlamda, bu yaklaşım daha ayrıntılı olarak ele alınmalıdır.

Varlıklar, nitelikler ve ilişkiler, "varlık-ilişki" modelindeki bilgileri temsil etmek için modelin yapıcı öğeleri olarak hizmet eder. Ana yapıcı unsur özdür. Kullanıcı, ilgilendiği nesneleri tanımlar. konu alanı varlıkları kullanarak, ardından öznitelikleri kullanarak varlıkların özelliklerini tanımlar ve son olarak ilişkileri kullanarak varlıklar arasındaki yazışmaları açıklar.

Öz, hakkında bilgi toplamanın son derece önemli olduğu olgunun veya sürecin ana içeriğidir, bilgi toplamanın düğüm noktasıdır. Bir varlık, hakkında bilgilerin saklanması gereken bir kişi, yer veya şey olabilir. Varlık türü ve varlık örneği gibi kavramları birbirinden ayırmak gerekir. Bir varlık türü kavramı, bir bütün olarak hareket eden bir dizi homojen nesneyi veya şeyi ifade eder. Bir varlık örneği, bir kümedeki belirli bir şeyi ifade eder. Örneğin, bir varlık tipi bir ÇALIŞAN olabilir ve bir varlığın örneği Petrov V.M., Sidorov A.G., Terentiev M.S. olabilir. vesaire.

Varlıkların özelliklerinin tanımlandığı araçlar niteliklerdir. Nitelik - ϶ᴛᴏ bir varlığın adlandırılmış özelliği. Adı, belirli bir varlık türü için benzersiz olmalıdır, ancak aynı varlık türü için aynı olabilir. çeşitli tipler varlıklar (örneğin, birçok varlık için RENK tanımlanabilir). Varlıklar kendi başlarına var olurken, nitelikler bir varlık hakkında hangi bilgilerin toplanması gerektiğini tanımlamak için kullanılır. Bir ÇALIŞAN varlığı için öznitelik örnekleri İSİM'dir. ADRES. BÖLÜM vb. Burada da tip ile örnek arasında temel bir fark vardır. DEPARTMENT öznitelik türünün birçok örneği veya değeri vardır: GPT, GMO vb. Bu durumda, her varlık örneğine yalnızca bir öznitelik değeri atanır.

Öznitelik aşağıdaki özelliklere sahiptir:

Ad, özelliğin benzersiz adıdır.

Tanım - Niteliğin anlamının anlatısal ifadesi.

Rol, özelliğin özel kullanımıdır. Öznitelik, aşağıda açıklanan rollerden herhangi birinde kullanılabilir.

Bir özelliğin en yaygın rolü, bir varlığın bir özelliğini tanımlamaktır. Bir diğer önemli rol bir özniteliğin bir varlığın örneklerini benzersiz bir şekilde tanımlamak için kullanılabildiği bir varlık kimliğidir. Örneğin, benzersiz bir değer kümesine sahip olan PERSONNUMBER özniteliği, birkaç çalışan aynı soyadına sahip olsa bile EMPLOYEE varlığının örneklerinin birbirinden ayırt edilmesini sağlar. Diğer öznitelik rolleri arasında şunlara dikkat etmek son derece önemlidir:

1. varlıklar arasındaki ilişkilerin gösterimi:

2. diğer çıktı değerlerini elde etme sürecinde kullanın:

3. Etki alanı değerleri aralığı, örnek sayısı, ölçü birimi gibi özel durumlarda kullanılan bilgileri sağlamak.

Konu alanındaki varlıklar birbiriyle ilişkilidir ve bu ilişkiyi modelde göstermek için ilişki mekanizması kullanılır. Bağlantılar daha önce Bölüm 1'de daha ayrıntılı olarak tartışılmıştır. 1.5.

Kavramsal tasarım kavramı, IS tasarımının ilk aşamasını ifade eder ve yaklaşık olarak GOST 34'e göre AS geliştirmenin 1-3 aşamalarına veya modellerde gereksinim tanımından tasarıma kadar aşamalara karşılık gelir. yaşam döngüsü.

IP gereksinimlerinin tanımından önce, bu sistemin geliştirileceği amaçların tanımı gelir. IS hedefleri, hedeflerin bakış açısından nesneleri, özellikleri ve ilişkileri önemli olan ve IS'de sunulacak olan konu alanının sınırlarını tanımlar (bu, konu alanı hakkında bilgidir - yazılım bilgisi). . IS'nin amaçları, sistemin hangi kullanıcılara ve hangi bilgi gereksinimlerine hizmet edeceğini de belirler (bu, kullanıcıların ihtiyaçları hakkındaki bilgilerdir - PP bilgileri). Bu iki bileşen: yazılım bilgisi (konu alanının nesnel bir yansımasıdır) ve PP bilgisi (kısmen kullanıcıların öznel algılarını yansıtır), Şekil 1'de gösterilen kavramsal bir model oluşturmak için eşit derecede gerekli ve önemlidir. 14 7 . Bazen mevcut ve öngörülebilir uygulamaların değerlendirilmesine dayalı olarak kavramsal modelde ikinci terim hakimdir, çünkü bu, bir sistem oluşturmayı daha hızlı ve daha kolay hale getirir. Ancak, bu tür sistemler biçimsel olmayan, değişen ve öngörülemeyen görevlerin ve isteklerin üstesinden gelmek için uygun değildir. Yazılım bilgilerinin sistemdeki yeterli yansıması, yazılıma gerekli esnekliği ve değişen koşullara uyarlanabilirliği sağlar.

HAKKINDA kavramsal tasarımın genel şeması:

Şek. 16, tasarımın iki aşamasını temsil eder: konu alanı ve kullanıcıların uygulamalı görevleri hakkında bilgilerin toplanması ve anlamlı analizi; kavramsal veri analizi ve kavramsal model sentezi.

İlk aşama, konu alanıyla ilgili ölçümler veya gözlemler sonucunda elde edilebilecek verilerin toplanması, raporların ve belgelerin incelenmesi, uzmanlarla yapılan bir anket ve kullanılarak çözülmesi gereken görevlerin bir listesinin belirlenmesidir. geliştirilen sistem. Ortaya çıkan bilgiler biraz öznel olabilir. Nesnelliğini artırmak için, uzman değerlendirme yöntemleri kullanılır, bilgilerin tekrarını ortadan kaldırmak, çelişkileri ve belirsizliği belirlemek vb. İçin anlamlı bir analiz yapılır.

IS Modelleri ve Tasarım Yöntemleri

Modern bilgi sistemlerinin gelişiminin ana özelliği, karmaşıklığın yoğunlaşmasıdır. erken aşamalar gereksinimlerin analizi ve sistem özelliklerinin tasarımı. Sistem gereksinimlerinin belirsizliği ve eksikliği, çözümlenmemiş sorunlar ve analiz ve tasarım aşamalarında yapılan hatalar, sonraki aşamalarda zor, genellikle çözülemeyen sorunlara yol açar ve nihayetinde tüm işin bir bütün olarak başarısız olmasına yol açar.

İki faaliyet alanı IS'nin tasarımıyla doğrudan ilişkilidir: 1) özel geliştirme araçları kullanılarak hazır yazılım ve donanım bileşenlerine dayalı olarak belirli organizasyonların gerçek IS tasarımı; 2) birçok spesifik bilgi sisteminin geliştirilmesinde yeniden kullanıma yönelik bahsedilen IS bileşenlerinin ve araçlarının tasarımı. 8

"Sistem entegrasyonu" terimi, birinci yönü belirtmek için kullanılır. Bu durumda, IS geliştiricisi sistem mühendisliği alanında uzman olmalı, uluslararası standartlar, bilgi teknolojileri ve yazılım ürünlerinin geliştirilmesindeki durum ve eğilimler, kendi uygulama geliştirme araçları (CASE araçları) ve ilgili konu alanındaki uzmanlarla işbirliği içinde otomatik uygulama süreçlerinin algılanması ve analizine hazır olun.

İkinci yön, daha çok IS işlevlerinin uygulanması için matematiksel ve yazılımın geliştirilmesiyle ilgilidir - modeller, yöntemler, algoritmalar, tasarım çözümlerinin analiz ve sentez yöntemleri bilgisine dayalı programlar, programlama teknolojileri, işletim sistemleri vb.

Hem anket aşamasında hem de sonraki aşamalarda, spesifikasyonları resmileştirmek için şu veya bu metodolojiye dayalı olarak, elde edilen sonuçları sabitlemek ve sunmak için belirli bir disipline bağlı kalınması tavsiye edilir. Gereksinimlerin, kısıtlamaların ve alınan kararların uygulayıcılar ve müşteri tarafından net bir şekilde anlaşılması için resmileştirme gereklidir.

Kavramsal tasarımda, bilginin dönüştürülmesi, depolanması ve iletilmesi için modellerin merkezi bir yer tuttuğu bir dizi özellik kullanılır. Kuruluşun araştırması da dahil olmak üzere konu alanını inceleme sürecinde elde edilen modeller, işleyişinin modelleridir.Bir BS geliştirme sürecinde, modeller kural olarak önemli değişikliklere uğrar ve son hallerinde zaten tasarlanan IS'nin modelleri olarak kabul ediliyor.

İşlevsel, bilgilendirici, davranışsal ve yapısal modeller vardır 9 . Sistemin işlevsel modeli, sistem tarafından gerçekleştirilen işlevler kümesini tanımlar. bilgilendirici modeller veri yapılarını - bileşimlerini ve ilişkilerini - yansıtır. Davranış modelleri bilgi süreçlerini (işlev dinamikleri) tanımlar, sistemin durumu, bir olay, bir durumdan diğerine geçiş, geçiş koşulları, bir olaylar dizisi gibi kategorileri içerir. Yapısal modeller, sistemin morfolojisini (yapısını) - alt sistemlerin bileşimini, ilişkilerini karakterize eder.

Bu nedenle, ilk verilerle ("Bu konuda ne yapmalı?") bağlantılı olarak işlevler ("Ne yapmalı?"), Kısıtlamalar (zaman, mali ve maddi kaynaklar, düzenleyici belgeler veya iş kuralları vb.) ) , uygulama araçları ("Ne yapmalı?") ve sonuç ("Ne yapılır?") öngörülen IS'yi açıklar.

Farklı model türleri için farklı modeller oluşturmanın ve temsil etmenin çeşitli yolları vardır. Temeli yapısal analizdir - genel bakışla başlayan ve daha sonra ayrıntılara giren, her şeyle hiyerarşik bir yapı oluşturan bir sistemi inceleme yöntemi Büyük bir sayı seviyeler. En yaygın yapısal yaklaşım metodolojilerinin tümü, bir dizi genel ilkeye dayanmaktadır. temel prensipler bunlar:

"böl ve fethet" ilkesi - karmaşık sorunları, anlaşılması ve çözülmesi kolay birçok küçük bağımsız göreve bölerek çözme ilkesi;

hiyerarşik sıralama ilkesi - organizasyon ilkesi oluşturan parçalar Her düzeyde eklenen yeni ayrıntılarla hiyerarşik ağaç yapılarına sorunları.

İki temel ilkenin seçilmesi, geri kalan ilkelerin ikincil olduğu anlamına gelmez, çünkü bunlardan herhangi birinin göz ardı edilmesi öngörülemeyen sonuçlara (tüm projenin başarısızlığı dahil) yol açabilir. Bu ilkelerin başlıcaları şunlardır:

soyutlama ilkesi - sistemin temel yönlerini vurgulamak ve gerekli olmayanlardan soyutlama yapmaktır;

resmileştirme ilkesi - sorunu çözmek için katı bir metodolojik yaklaşıma duyulan ihtiyaçta yatmaktadır;

tutarlılık ilkesi - öğelerin geçerliliği ve tutarlılığında yatmaktadır;

veri yapılandırma ilkesi - verilerin yapılandırılması ve hiyerarşik olarak düzenlenmesi gerektiğidir.

Şu anda, bir model oluşturma sırasına göre (işlevsel veya bilgi modellemenin önceliğini beyan ederek) okullarla ilgili olarak (yazılım sistemlerini veya genel olarak sistemleri modellemek için) sınıflandırılabilen yaklaşık 90 çeşit yapısal sistem analizi bilinmektedir. hedef sistemlerin türüne göre (bilgi sistemleri veya gerçek zamanlı sistemler) 10 . Bu kadar çok yönteme rağmen, neredeyse hepsi üç grup araç kullanıyor:

DFD (Veri Akış Şemaları) - sistemin gerçekleştirmesi gereken işlevleri gösteren veri akış şemaları veya SADT (Yapısal Analiz ve Tasarım Tekniği) şemaları;

ERD (Varlık-İlişki Diyagramları) - veriler arasındaki ilişkileri modelleyen varlık-ilişki diyagramları;

STD (Durum Geçiş Diyagramları) - sistemin zamana bağlı davranışını (gerçek zamanlı yönler) modelleyen durum geçiş diyagramları.

Bu modellere ek olarak, yapısal tasarım aşamasında, modüller arasındaki ilişkileri (Constantine yapısal haritalar) ve modüllerin iç yapısını (Jackson yapısal haritalar) açıklamak için yapısal harita teknikleri kullanılır.

Yapısal analiz çeşitleri arasındaki en önemli fark, işlevsel modelleme yöntemlerinde ve araçlarında yatmaktadır, çünkü bilgisel ve davranışsal modelleme için şu anda sırasıyla ERD ve STD'ye alternatif yoktur. Ardından, yukarıdaki tasarım teknikleriyle ilişkili temel kavramları göz önünde bulundurun.

İyi çalışmalarınızı bilgi bankasına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve işlerinde kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim adamları size çok minnettar olacaklar.

http://www.allbest.ru/ adresinde barındırılmaktadır

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı

Federal Devlet Bütçe Eğitim Kurumu

yüksek mesleki eğitim

Volgograd Devlet Teknik Üniversitesi

Mühendislik Fakültesi Personel Eğitimi

Bölüm "Bilgisayar destekli tasarım ve arama

yapı"

Ders çalışması

Kurs "Kavramsal sistem tasarımı"

Tamamlayan: AUZ-361s grubunun öğrencisi Tyulyaeva I.A.

Kontrol edildi: st. pr.Orlova T. A.

Volgograd 2013

giriiş

1) Sistemin yapısal ve fonksiyonel analizini yapmak

1. Orijinal sistemin açıklaması

çalışmanın amacı

sözlü açıklama

Araştırma kısıtlamaları

Sistem tanımının amacı

Sistem sınıflandırması

Sistemin yapısal ve fonksiyonel analizi

Grafik formda yapısal ve işlevsel yapı

2) Teknik nesnelerin işlevsel ve fiziksel analizini yapmak

1. Teknik nesnelerin işlevsel ve fiziksel analizi

2. AKIŞ İŞLEVSEL YAPISI

3) Teknik bir nesnenin morfolojik analizini ve morfolojik sentezini gerçekleştirmek

1. Teknik nesnenin tanımı

2. Teknik bir nesnenin morfolojik analizi

2.1 Morfolojik analizin amacı

Morfolojik tablo

Olası teknik çözümlerin toplam sayısı

Olası teknik çözümlerin nihai toplam sayısı

3. Teknik bir nesnenin morfolojik sentezi

3.1 Morfolojik sentezin amacı

Uzman değerlendirmeleri tablosu

Bir kritere göre sentez

Tüm kriterlere göre sentez

Çözüm

Kullanılan kaynakların listesi

giriiş

yaratılış modern tasarımlar son derece etkili teknoloji, buluş düzeyinde yeni, benzersiz, orijinal ve bazı durumlarda öncü teknik çözümler arama ihtiyacıyla ilişkilendirilir. Çeşitli amaçlar için karmaşık teknolojilerin ve teknik sistemlerin geliştirilmesini sağlarlar.

Bu çalışmanın amacı, teknik sistemlerin ve teknolojilerin oluşturulmasında kullanılan yöntemlerin temel fikir ve ilkelerine aşina olmaktır.

Bu çalışma sonucunda öğrenci şunları öğrenmeli ve öğrenmelidir:

Teknik nesnelerin tasarımında çözülen görevlerin temel özellikleri;

Teknik nesnelerin tasarımında çözümlerin analizine ve sentezine bilimsel bir yaklaşım uygulayın;

Teknik nesnelerin tasarımı için otomatik sistemlerin inşası için teknik çözümlerin analiz ve sentez yöntemlerini kullanın;

Kavramsal tasarım desteği için otomatik sistemler oluşturma sorunlarını belirleyin ve çözün.

1) Sistemin yapısal ve fonksiyonel analizini yapmak

işin amacı :

1. Orijinal sistemin açıklaması

1.1 çalışmanın amacı

Çalışmanın amacı, darbeli tip bir elektrikli kahve değirmenidir. Nesneyi elektronik regülatörsüz elektrikli kahve öğütme sistemi olarak tanımlayalım.

1.2 sözlü açıklama

Elektrikli kahve öğütücünün otomatik sistemi, öğütmenin homojenliğini ve yoğunluğunu sağlamak için tasarlanmıştır. Darbeli elektrikli kahve öğütücü sisteminin bir özelliği de kavrulmuş kahve çekirdeklerinin yüksek hızda dönen bir bıçak kullanılarak öğütülmesidir.

Sistemdeki kahve çekirdeklerinin göndericisi (V 1) (V 2), kahve çekirdeklerini kahve çekirdeği haznesine beslemekten ve elde edilen öğütülmüş kahve tozunu öğütülmüş kahve haznesinden boşaltmaktan da sorumlu olan kişidir.

Elektrikli kahve değirmeni "Başlat" düğmesine basılarak açılır ve kapatılır. Böyle bir sistem, taşlama işlemini istediğiniz zaman kesmenizi sağlar. Yüksek frekans elektrik motorunun dönüşü, tahılı birkaç saniye içinde bir bıçakla öğütmenizi sağlar. Öğütme süresine bağlı olarak herhangi bir öğütme derecesi elde edebilirsiniz: ince, orta ve büyük. Bıçak doğrudan kahve değirmenine takılır, bu nedenle elektrikli kahve değirmeni, kapak açıldığında motoru kapatan bir kilitleme cihazı ile donatılmıştır. Pres öğütülmüş kahve, çıkarılabilir bir hazneye boşaltılır.

1.3 Araştırma kısıtlamaları

Bu sistemi incelerken, dış ortamın çalışma nesnesi üzerindeki etkisi dikkate alınmaz. İncelenen sistemi doğrudan etkileyen dış ortam olarak insan ve kahve çekirdekleri ele alınmıştır. Sistem, boyutu sistemin çalışmasına müdahale etmemesi gereken kahve çekirdeklerinin yanı sıra tahıllar ve fındıkların öğütülmesinde homojenlik ve yoğunluk sağlamak için tasarlanmıştır.

1.4 Sistem tanımının amacı

El emeği kullanılmadan kahve çekirdeklerinin öğütülmesine yönelik yöntemlerin araştırılması ve ek ekipman ve teknolojinin yanı sıra bu sistemin etkin bir şekilde geliştirilmesi.

2. Sistem sınıflandırması

İncelenen sistem, karmaşık teknik deterministik sistemlere aittir.

sistem sistemi aç, çünkü çevre ile etkileşime girer ve canlı değildir.

Sistem somuttur çünkü nesne olan 2'den fazla öğeye sahiptir.

Otomatik bir elektrikli kahve değirmeni, insan tarafından yaratıldığı için yapay fiziksel sistemlere aittir.

Nesne sisteminin açıklaması, soyut olarak açıklandığı için matematiksel veri işleme için kullanılamaz, yani özellikler değişkenler olarak, temel özellik bir parametre olarak tanımlanır.

Her blok bir değişkenin bir durumunu temsil eder. Gözlemlenebilir özellikler, parametrenin belirli bir değerinde tutulduğunda, gözlemlenen özellik, özelliklerin tezahürleri kümesinden belirli bir tezahür alır.

Diğer özelliklerin gözlemlendiği herhangi bir özelliğe temel özellik denir. Darbeli tip elektrikli kahve öğütücü sistemi ile ilgili olarak, bunun için temel özelliğin öğütülmüş kahve çekirdeklerinin hacmi olacağı sonucuna varılabilir.

3. Yapısal olarak -sistemin fonksiyonel analizi

Tablo No. 1. Yapısal ve işlevsel yapı

4. Grafik gösterim

Pirinç. 1. Grafik formda yapısal ve işlevsel yapı.

2) Teknik bir nesnenin işlevsel ve fiziksel analizini yapmak

Çalışmanın amacı: otomatik sistemlerin işlevsel ve fiziksel analizini incelemek ve tasarımda bu yöntemle çalışma becerisi kazanmak otomatik sistem.

1. Teknik nesnelerin işlevsel ve fiziksel analizi

Dış ortam: V 1 - İnsan, V 2 - Kahve çekirdekleri.

Tablo #2: İşlevsel-Fiziksel Yapı

2. potoko işlevsel yapı

Pirinç. 2. Grafik formda akış fonksiyonel yapısı.

3) Morfolojik analiz ve morfolojik sentez yapmakteknik nesne

Çalışmanın amacı: otomatik sistemlerin yapıcı-işlevsel analizini incelemek ve otomatik bir sistem tasarlarken bu yöntemle çalışma becerisi kazanmak.

1. Teknik nesnenin tanımı

Sistem, kahve çekirdeklerinin öğütülmesinde homojenliği ve yoğunluğu sağlamak için tasarlanmış otomatik bir elektrikli kahve öğütücü sistemidir. Darbeli elektrikli kahve öğütücü sisteminin bir özelliği de kavrulmuş kahve çekirdeklerinin yüksek hızda dönen bir bıçak kullanılarak öğütülmesidir. Buluş, çeşitli türleri işleyen bir cihaz olarak elektrik mühendisliği ile ilgilidir. elektrik sinyalleri Geçişleri gerçekleştiren vb.

Elektro(yeni-lat. elektrik ve diğer Yunanca ? lekfspn'den) - elektrik, parlak metal; kehribar

2. Teknik bir nesnenin morfolojik analizi

2.1 Morfolojik analizin amacı

Analizin amacı, gelecekte sentez prosedürünü kullanarak yeni bir matris oluşturmak mümkün olacak olan morfolojik bir matris oluşturmaktır. teknik çözüm hangisi daha güvenilir ve uygun maliyetli olacaktır.

İncelenen sistemin iyileştirilmesi gerekmektedir.

Gereksinimler: Sistemin güvenilirliğini ve işlevselliğini artırmak gereklidir.

Amaç: Fiksasyon doğruluğunu ve performansını artırmak.

2.2 Morfolojik tablo

yapıcı morfolojik otomatik elektrikli kahve değirmeni

Tablo No. 3: Teknik bir nesnenin morfolojik tablosu.

2.3 Toplam miktarlar

Olası teknik çözümlerin toplam sayısı:

3 * 3 * 2 * 2 * 3 * 2 * 2 = 432

Olası kombinasyonların sayısını azaltmak için, aşağıdaki daha az önemli sınıflandırma özellikleri atılabilir:

Kahve çekirdekleri için hazne.

Öğütülmüş kahve için hazne.

Anahtar.

Ayrıca kalan sınıflandırma özelliklerinin her birinde en az yararlı olanı atarak alternatif sayısını azaltıyoruz.

2.4 Nihai toplam miktarlarolası teknik çözümler hakkında

Tablo #4: Son tablo.

Muhtemel teknik çözümlerin nihai toplam sayısı:

3 * 3 * 2 * 2 = 36

3. Teknik bir nesnenin morfolojik sentezi

3.1 Morfolojik sentezin amacı

Morfolojik analiz aşamasında derlenen morfolojik tabloya dayanarak, ekonomik olarak gerekçelendirilmiş ve operasyonda güvenilir olan bu tür çözümlerin belirlenmesi gerekmektedir.

3.2 Uzman değerlendirmeleri tablosu

Tablo No. 5: Teknik bir nesnenin uzman değerlendirmeleri tablosu.

Kriterlerin ağırlıklı önemi:

Verimlilik - 0,3

Uygulama kolaylığı - 0.1

Karlılık - 0.2

Güvenilirlik - 0,4

3.3 Tek kriter sentezi

"Güvenilirlik" kriterine göre sentez.

En iyi seçenek:

Bıçak malzemesi: V 2 1 - çelik;

3.4 Tüm kriterlere göre sentez

Tablo #6: Tüm kriterler için sentez tablosu.

En iyi seçenek:

Kapak malzemesi: V 1 3 - plastik;

Bıçak malzemesi: V 2 1 - çelik;

Pres tipi: V 4 1 - pistonlu;

Engelleme cihazı tipi: V 5 2 - temas plakası.

Çözüm

Bu ders çalışmasında, kahve çekirdeklerinin öğütülmesinde homojenliği ve yoğunluğu sağlamak için oluşturulmuş otomatik bir elektrikli kahve öğütücü sistemi ele alınmıştır. Darbeli elektrikli kahve öğütücü sisteminin bir özelliği de kavrulmuş kahve çekirdeklerinin yüksek hızda dönen bir bıçak kullanılarak öğütülmesidir.

Devam etmekte dönem ödevi sistemin yapıcı-fonksiyonel analizi, fonksiyonel-fiziksel analizi, morfolojik analizi ve teknik bir nesnenin sentezi gerçekleştirildi. Söz konusu sistemin yapıcı-işlevsel ve akış-işlevsel bir yapısı derlenmiştir. Kurmak en iyi seçenekler verimlilik, uygulama kolaylığı, ekonomiklik, güvenilirlik gibi tüm kriterlere göre tek tek ve Sonuç olarak, sistem analizi yöntemleriyle çalışma ve mevcut sistemleri ve teknik nesneleri değiştirmeye ve yenilerini icat etmeye izin veren yeni tasarım çözümlerini sentezleme yöntemleri konusunda deneyim kazanıldı.

Kullanılan kaynakların listesi

http://www.4analytics.ru/metodi-analiza/metod-ekspertnix-ocenok.html

http://www.kahvepedia.ru/%D0%9A%D0%BE%D1%84%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BA%D0%B0

http://kahvetime.ru/production/cook/2007-04-16-624/

Allbest.ru'da barındırılıyor

Benzer Belgeler

Tasarım süreci için bir kılavuz olarak "teknik nesne modeli" kavramının özü. Teknik nesnelerin teşhis ve çok elemanlı modellerinin karakterizasyonu. Tasarlanan sistemlerin davranışını tahmin eden özelliklerin ve karakteristiklerin incelenmesi.

özet, 10/13/2009 eklendi


Genel özellikleri güvenilirlik göstergeleri. Güvenilirlik ve nesne kalitesi arasındaki ilişki. İle ne denmek istenmiştir kaynak testleri ve hangi amaçla gerçekleştirildiği. "Olay ağacının" avantajları ve dezavantajları. Tasarım veya teknolojinin modernizasyonu.

kontrol çalışması, 03/01/2011 eklendi


Teknik bir nesnenin yaşam döngüsünün özü, aşamaları, sınırları, yapısı ve süresi, karmaşık teknik sistemlerin tasarımındaki rolü. Teknik bir nesnenin tasarım, üretim ve işletim aşamalarının içeriği ve özellikleri.

özet, 10/13/2009 eklendi


LLC "KINEF" in gelişim aşamaları. Petrol rafinasyonunda kullanılan temel kimyasal işlemler. Sistemi oluşturmanın amaçları ve amacı. şok nabız sensörleri. Dirençli termokuplların çalışma prensibi. Sistem güvenilirliği göstergelerinin belirlenmesi.

uygulama raporu, 05/26/2015 eklendi


Ön su tahliye ünitesinin (UPSV) amacı ve akış şeması. IWSU'nun otomatik kontrol sisteminin işlevleri ve yapısı, seviyelerinin gelişimi ve ekipman seçimi. Sistemin güvenilirliğinin ve teknik ve ekonomik verimliliğinin hesaplanması.

tez, 29/09/2013 eklendi


Ürün güvenilirliği konularının kalite yönetim sistemindeki yeri. Standardizasyona dayalı güvenilirlik güvence sisteminin yapısı. Teknolojik sistemlerin güvenilirliğini değerlendirme ve geliştirme yöntemleri. Önkoşullar modern gelişme güvenilirlik teorisi üzerinde çalışır.

özet, 31.05.2010 tarihinde eklendi


Analiz ve değerlendirme metodolojisi insan yapımı risk, teknik nesnelerin temel özelliklerini ve güvenilirlik parametrelerini değerlendirmede kullanılan matematiksel formülasyonlar, arıza fiziğinin unsurları, blok diyagramları teknik sistemlerin güvenilirliği ve hesaplanması.

dönem ödevi, 02/15/2017 eklendi


ILM1 endüstriyel takometre sisteminin güvenilirliği ve performansı için gereksinimlerin belirlenmesi. Çeşitli alt sistemler için güvenilirlik gereksinimlerinin dağılımı. Güvenilirlik yöntemlerine dayalı olarak sistemin güvenilirliği ve insan kaynaklı risk analizinin gerçekleştirilmesi.

dönem ödevi, 05/23/2013 eklendi


Olasılık değişim analizi çalışma süresi işletim süresinden itibaren sistemler. Yüzde çalışma süresi kavramı teknik sistem, elemanların güvenilirliğini ve sistem elemanlarının yapısal fazlalığını artırarak artmasını sağlama özellikleri.

testi, eklendi 04/16/2010


Döner sondaj sırasında kaya tahribatının özellikleri. Döner delme makinelerinin kullanım kapsamı, sınıflandırılması ve tasarım özellikleri. Darbeli delme makineleri. Manuel bir vurmalı makine olarak bir matkabın özelliklerinin açıklaması.

arasındaki mevcut bağlantıların tanımlanmasını içerir. ayrı elemanlar veri ve kelimenin organize anlamında bu tür ilişkilerin karşılaştırılması. Bir veri tabanı tasarlarken birkaç tür vardır: kavramsal veri tabanı tasarımı, mantıksal veri tabanı tasarımı, fiziksel veri tabanı tasarımı. En basiti, belki de veritabanının mantıksal ve fiziksel tasarımıdır. NET ile doğrudan çalışma olmadığı için kavramsal veritabanı tasarımı biraz daha belirsizdir. Sürecin kendisi tamamen ilgili verileri tanımlamaya yönelik bir alıştırmadır.
Bir veritabanının kavramsal tasarımında gün ışığına çıkan iki ana şey, varlıklar ve ilişkilerdir, yani maddi dünyanın gerçek nesneleri olan veriler ve ilişkiler, birbirini birbirine bağlayan bir ilişkiler ağıdır. varlık süresiz olarak başka biriyle. Bu tür bir yapının merkezi kavramının devreye girdiği yer burasıdır: varlık-ilişki modeli. Bu bir özellik değil ortak organizasyon ve doğasında olacak yapılar mantık diyagramı Veri tabanı; bu onun selefi.

İlişkilerin önemi, veritabanının kavramsal tasarımında kullanılan bilgisel modelin ayrılmaz bir parçasıdır. Önemlilik, bir kuruluş başka bir varlıkla özel bir ilişki yaşadığında düzenli olarak ifade edilebilir. Gerçek modelde, şemanın şubelerindeki işletmenin bir veya daha fazla kişiyle bağlantılı olduğu noktalarla gösterilirler. Varlıklar ve ilişkilerle ilişkili adlar, nitelik ve nicelik gibi çeşitli "öznitelikler" modelde tasvir edilmiştir.

Kavramsal veri tabanı tasarımı için bir varlık-ilişki modeli geliştirmedeki son hususlar, her bir gözlemlenebilir özelliği belirli bir alana atamayı ve modeldeki her şeyin mantıklı olduğundan emin olmak için iki kez kontrol etmeyi içerir. Aramanın içerdiği her şeye bakmak ve tüm yinelenen verileri filtrelemek, doğru varlıklarla ilişkili tüm özniteliklerin ve bunlar arasındaki ilişkilerin şemadaki tüm ilişkilerin mantıksal olmadığını doğruladığından emin olmak. Bağlantılar gerçek dünya bağlamında mantıklı değilse, en azından soyut düzeyde mantıklı olmalıdırlar.

Kavramsal aşamada veritabanının mantıksal diyagramı. Bu ilişkilerin daha önce haritalanması ve fiziksel bir veri tabanı tasarlamak için kullanılabilecek şekilde düzenlenmesi için düzen ve sıra oluşturan süreç. Fiziksel veritabanı tasarım sonuçlarındaki görevlerin yürütülmesi, veritabanının kavramsal tasarımında yapılan çalışmalar ve veritabanının mantıksal yapısı dikkate alınarak işlevsel ve iyi yapılandırılmış bir veritabanında gerçekleşir.