АИС: этапы и стадии, модели.

АИС: этапы и стадии, модели.


Задачи и их решения по информатике и математике
Каноническое проектирование АИС -->> Стадии канонического проектирования. Характеристика

АИС: этапы и стадии, модели

 Каноническое проектирование АИС

Разработка и проектирование АИС начинается с создания концептуальной модели использования системы. Прежде всего должна быть определена целесообразность создания системы, ее конкретные функции и подлежащие автоматизации задачи. Должна быть выполнена оценка не только целей, но и возможностей создания системы. Далее проводится анализ требований к АИС, детальное проектирование, взаимосвязь этапов, программирование и тестирование, минимизация потерь при переходе от одного уровня представления информации к другому, интеграция в существующую систему, внедрение и поддержка.

Существует три класса методологий проектирования АИС:
· концептуальное моделирование предметной области;
· выявление требований и спецификация информационной системы через ее макетирование;
· системная архитектура программных средств, поддерживаемая инструментальными средствами CASE-технологии (CASE -- Computer Aided Software Engineering -- технология создания и сопровождения ПО различных систем).

Стадия создания автоматизированной системы — часть процесса создания АС, установленная нормативными документами и заканчивающаяся выпуском документации наАС, которая должна содержать модель системы на уровне данной стадии, изготовление несерийных компонентов или приемку АС в эксплуатацию.
Каждая стадия выделена по соображениям рационального планирования и организации работ и обязательно должна заканчиваться определенным результатом. Содержание документации на каждой стадии определяется составом и спецификой работ.
В ГОСТ 34.601-90 определено восемь стадий создания автоматизированных систем:
  1. Формирование требований к АС.
  2. Разработка концепции АС.
  3. Техническое задание.
  4. Эскизный проект.
  5. Технический проект.
  6. Рабочая документация.
  7. Ввод в действие.
  8. Сопровождение АС.
Можно выделить три периода создания системы: предпроектный, проектирование, ввод в эксплуатацию.
Стадии 1, 2, 3 относятся к первому периоду, стадии 4, 5, 6 — ко второму периоду, стадии 7, 8 — к третьему.
В предпроектный период разрабатывают технико-экономическое обоснование (ТЭО) и техническое задание (ТЗ) на проектирование системы. В этот период на стадии формирования требований к АС проводят три этапа работ:
  • обследование объекта предметной области и обоснование необходимости создания системы;
  • формирование требований пользователей к системе;
  • составление отчета о выполненной работе и заявки на разработку системы.
На стадии разработки концепции АС проводят четыре этапа работ:
  • изучение объекта;
  • проведение научно-исследовательских работ;
  • выбор варианта концепции системы из нескольких разработанных;
  • составление отчета о выполненной работе.
На 3-й стадии разрабатывают и утверждают техническое задание на создание АС.
Техническое задание (ТЗ) — это перечень основных эксплуатационных, технологических экономических и других требований, которым должен удовлетворять проектируемый объект на всех этапах его существования.После утверждения ТЗ начинается второй период создания АС — период проектирования системы.
Проектирование — процесс обоснованного выбора характеристик системы, формирования логико-математических и экономико-математических моделей, разработки документации.
На стадии создания эскизного проекта на 1-м этапе разрабатывают предварительные проектные решения по системе и ее частям, на 2-м — документацию наАС и ее части.
На 5-й стадии при создании технического проекта в четыре этапа проводят разработку:
  • проектных решений по системе и ее частям;
  • документации наАС и ее части;
  • документации на поставку изделий для комплектования АС и ТЗ на их разработку;
  • заданий н# проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации.
Третий период — ввод в эксплуатацию АС. Обеспечивают разработку нестандартного оборудования, комплектацию оборудования, материалов, покупных изделий, монтаж, наладку, внедрение.
На 7-й стадии система вводится в эксплуатацию в восемь этапов:
  • подготовка объекта автоматизации к вводу АС;
  • подготовка персонала;
  • комплектация АС программными, техническими, информационными средствами и изделиями;
  • строительно-монтажные работы;
  • пусконаладочные работы;
  • предварительные испытания;
  • опытная эксплуатация;
  • приемочные испытания.
Содержание этапов создания АС на различных стадиях
С целью улучшения управления ходом проектирования каждая стадия детализируется, т. е. разбивается на этапы.
Этап создания автоматизированной системы — часть стадии создания АС, определяемая по характеру работ, его результату или специализации исполнителей.
Современные методологии проектирования систем должны обеспечивать описание объектов автоматизации, описание функциональных возможностей АИС, спецификацию проекта, гарантирующую достижение заданных характеристик системы, детальный план создания системы с оценкой сроков разработки, описание реализации конкретной системы.

Жизненный цикл АИС
В основе создания и использования АИС лежит понятие жизненного цикла (ЖЦ).
Жизненный цикл является моделью создания и использования АИС, которая отражает различные состояния системы с момента возникновения в данном комплексе средств до момента его полного выхода из употребления.

Для АИС условно выделяют следующие основные этапы их жизненного цикла:
1. анализ -- определение того, что должна делать система;
2. проектирование -- определение того, как система будет функционировать: прежде всего спецификация подсистем, функциональных компонентов и способов их взаимодействия в системе;
3. разработку -- создание функциональных компонентов и отдельных подсистем, соединение подсистем в единое целое;
4. тестирование -- проверку функционального и параметрического соответствия системы показателям, определенным на этапе анализа;
5. внедрение -- установку и ввод системы в действие;
6. сопровождение -- обеспечение штатного процесса эксплуатации системы на предприятии заказчика.


Этапы разработки, тестирования и внедрения АИС обозначаются единым термином -- реализация.
На каждом этапе жизненного цикла порождается определенный набор технических решений и отражающих их документов, при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, принятые на предыдущем этапе.
Существующие модели жизненного цикла определяют порядок исполнения этапов в процессе создания системы, а также критерии перехода от этапа к этапу. Наибольшее распространение получили  следующие модели.

Каскадная модель предполагает переход на следующий этап после полного завершения работ предыдущего этапа. Эта модель используется при построении АИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. Это дает разработчикам свободу реализовать их как можно лучше с технической точки зрения. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие. Однако, этот подход имеет ряд недостатков, вызванных прежде всего тем, что реальный процесс создания системы никогда полностью не укладывается в жесткую схему. Например, в процессе создания программного обеспечения возникает потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений.

Спиральная модель опирается на начальные этапы жизненного цикла: анализ, предварительное и детальное проектирование.
Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Основная проблема - определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов ЖЦ. Переход осуществляется в соответствии с планом, который составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков. Недостатком этого подхода являются нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования. Они могут привести на последующих этапах к проблемам и даже к неуспеху всего проекта. По этой причине анализ и проектирование должны выполняться особенно тщательной