Koncepti i një modeli është kyç në teorinë e përgjithshme të sistemeve. Modelimi si një metodë e fuqishme - dhe shpesh e vetme - kërkimore nënkupton zëvendësimin e një objekti real me një tjetër - material ose ideal.
Kërkesat më të rëndësishme për çdo model janë përshtatshmëria e tij me objektin në studim në kuadër të një detyre specifike dhe realizueshmëria e mjeteve të disponueshme.
Në teorinë e efikasitetit dhe shkencën kompjuterike, një model i një objekti (sistemi, operimi) është një sistem material ose ideal (i imagjinueshëm mendërisht) i krijuar dhe/ose i përdorur në zgjidhjen e një problemi specifik për të marrë njohuri të reja rreth objektit origjinal, të mjaftueshëm për të. ajo për sa i përket vetive të studiuara dhe më e thjeshtë se origjinali në aspekte të tjera.
Klasifikimi i metodave kryesore të modelimit (dhe modelet e tyre përkatëse) është paraqitur në Fig. 3.1.1.
Në studimin e sistemeve të informacionit ekonomik (EIS), përdoren të gjitha metodat e modelimit, megjithatë, ky seksion do të fokusohet në metodat semiotike (shenjë).
Le të kujtojmë se semiotika (nga greqishtja semeion - shenjë, shenjë) është shkenca e vetive të përgjithshme të sistemeve të shenjave, domethënë sistemeve të objekteve (shenjave) konkrete ose abstrakte, me secilën prej të cilave lidhet një kuptim i caktuar. Shembuj të sistemeve të tilla janë çdo gjuhë
Oriz. 3.1.1. Klasifikimi i metodave të modelimit
(natyrore ose artificiale, për shembull, përshkrimi i të dhënave ose gjuhët e modelimit), sistemet e sinjalizimit në shoqëri dhe botën e kafshëve, etj.
Semiotika përfshin tre seksione: sintaksore; semantika; pragmatike.
Sintaktika studion sintaksën e sistemeve të shenjave pa marrë parasysh ndonjë interpretim dhe problem që lidhet me perceptimin e sistemeve të shenjave si mjete komunikimi dhe komunikimi.
Semantika studion interpretimin e pohimeve të një sistemi shenjash dhe, nga pikëpamja e modelimit të objekteve, zë vendin kryesor në semiotikë.
Pragmatika shqyrton qëndrimin e personit që përdor sistemin e shenjave ndaj vetë sistemit të shenjave, në veçanti - perceptimin e shprehjeve kuptimplote të sistemit të shenjave.
Nga modelet e shumta semiotike, për shkak të shpërndarjes më të madhe, veçanërisht në kuadrin e informatizimit të shoqërisë moderne dhe futjes së metodave formale në të gjitha sferat e veprimtarisë njerëzore, do të veçojmë ato matematikore që pasqyrojnë sisteme reale duke përdorur simbole matematikore. Në të njëjtën kohë, duke marrë parasysh faktin se po shqyrtojmë metodat e modelimit në lidhje me studimin e sistemeve në operacione të ndryshme, do të përdorim metodologjinë e njohur të analizës së sistemeve, teorinë e efikasitetit dhe vendimmarrjen.
Më shumë për temën 3. TEKNOLOGJIA E SIMULIMIT TË SISTEMEVE INFORMATIVE Metodat e modelimit të sistemeve:
- Modele simuluese të sistemeve të informacionit ekonomik Bazat metodologjike të aplikimit të metodës së simulimit
- Seksioni III BAZAT PËR MODELIMIN E NJË SISTEM TË MARREQTINGUT TË SHËRBIMIT
- KAPITULLI 1. SISTEMET DINAMIKE TË KONTROLLUARA SI OBJEKT IMULIMI KOMPJUTERIK
- Bazat e modelimit strukturor të sistemit të marketingut të shërbimeve mjekësore
- Seksioni IV SHEMBULL I PËRDORIMIT TË APLIKUAR TË MODELIT TË SISTEMIT MARKETING NË MODELIMIN E IMITIMIT
- Koncepti i modelimit të sferës financiare të sistemeve të marketingut
MINISTRIA E ARSIMIT TË FEDERATËS RUSE UNIVERSITETI TEKNIK SHTETËROR ULYANOVSK V.S. SCHKLEIN MODELIMI I SISTEMIT TË INFORMACIONIT Shënime leksioni për studentët e drejtimit 652100 "Ndërtimi i avionëve" Universiteti i Shcheklein V. Щ Modelimi i sistemeve të informacionit: shënime leksionesh / V.S. SHCHEKLEIN. - Ulyanovsk: UlSTU, 2002 .-- f. Shënimet e leksionit janë një përzgjedhje e materialit të përdorur në vitin akademik 1999/2000 gjatë zhvillimit të orëve në disiplinën "Modelimi i Sistemeve Informative". Ai është i destinuar për studentët e specializimeve: 130107 "Përpunimi softuerësh i materialeve të ndërtimit" dhe 130111 "Menaxhimi i projekteve të prodhimit të avionëve". Ky manual nuk është i plotë, është planifikuar të përfshijë materiale të reja të zhvilluara, përzgjedhja dhe dizajnimi i të cilave kryhet në përputhje me programin e disiplinës të miratuar. 3 PËRMBAJTJA HYRJE ………………………………………………… .. ZBATIMI I TIJ ME PËRDORIM KOMPJUTER…………… 7 3. ALGORITME TË PËRGJITHSHME STATISTIKORE MODELIMI…………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………… 9 SHPËRNDARJA. SIMULIMI I NGJARJEVE TË RASTËSISHME ................... DHE NGJARJE TË RASTËSISHME NË EXCEL ...................... 23 8. MODELIMI I SISTEMEVE TË SHËRBIMIT MASIV. 25 9. Struktura e informacionit dhe kompjuterit sistematik TEM .......................................... ...................................... 26 9.1. Koncepti i procesit ……………………………………………………… .. 28 9.2. Ngarkesa e punës …………………………………………………………… 29 10. TREGUESIT E PERFORMANCËS SË SISTEMIT TË INFORMACIONIT ………………………………………………………………… ……… .. 30 11. VLERËSIMI I PERFORMANCËS SË KOMPONENTËVE TË SISTEMIT …………………………………………………………….…. 31 12. VLERËSIMI I PERFORMANCËS SË SISTEMIT NË PËRGJITHSHËM ……. 32 13. NDIKIMI I MËNYRËS SË PËRPUNIMIT TË TË DHËNAVE ……………………………… .. 35 14. KARAKTERISTIKAT E BESUESHMËRISË ………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… .. … …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 40 REFERENCAT ………………………………………. 46 4 HYRJE Dobia e modelimit matematik për zgjidhjen e problemeve praktike nuk ngre aspak dyshime. Mund të lindë pyetja, pse është e nevojshme të zotëroni modelimin e sistemeve të informacionit (dhe tani këto sisteme nuk mund të imagjinohen pa teknologjinë kompjuterike) për ndërtuesit e avionëve të fokusuar në teknologjinë e prodhimit të avionëve? Teknologjia moderne po bëhet gjithnjë e më e automatizuar. Një prodhues modern i avionëve, pavarësisht nëse është projektues apo teknolog, duhet të përdorë kompjuterë në punën e tij. Ekziston rreziku i një vlerësimi joadekuat të aftësive të kompjuterit gjatë zgjidhjes së problemeve inxhinierike. Kjo mund të çojë ose në një refuzim për të automatizuar një ose një fragment tjetër të procesit teknologjik, ose në shpenzime të pajustifikuara për pajisjet kompjuterike, aftësitë e të cilave janë mbivlerësuar shumë në krahasim me ato të nevojshme. Në këtë rast, i ashtuquajturi sens i përbashkët mund të çojë në gabime serioze në vlerësim. Qëllimi i disiplinës është të pajisë një specialist të ri me një aparat për vlerësimin e informacionit dhe sistemeve llogaritëse, në mënyrë që ai të mund të përshtatë saktë mjetet e automatizimit në konturet e prodhimit ose menaxhimit. Përveç kësaj, duke modeluar sisteme të caktuara, studentët fitojnë përvojë indirekte në optimizimin e sistemeve dhe përforcojnë aftësitë e përdorimit të kompjuterit në zgjidhjen e problemeve profesionale. 1. KONCEPTET THEMELORE TË TEORISË SË MODELIMIT Modelimi është zëvendësimi i një objekti me një tjetër me qëllim të marrjes së informacionit për vetitë më të rëndësishme të objektit – origjinalit me ndihmën e objektit – modelit. Model (frëngjisht modele nga latinishtja modulas - masë, mostër): 1) mostër për prodhimin masiv të një produkti; markë e produktit; 2) produkti nga i cili është hequr forma (shabllone, modele, sheshe); 3) personi ose objekti i paraqitur nga artisti; 4) një pajisje që riprodhon strukturën ose veprimin e çdo pajisjeje tjetër; 5) çdo imazh i një objekti, procesi ose dukurie që përdoret si përfaqësues i origjinalit (imazh, diagram, vizatim, hartë); 6) aparati matematikor që përshkruan një objekt, proces ose fenomen; 7) një pajisje për të marrë një përshtypje në një kallëp derdhjeje. Në vijim, përveç rasteve kur thuhet ndryshe, modeli do të kuptohet si një aparat matematikor. Të gjitha modelet kanë një strukturë të caktuar (statike ose dinamike, materiale ose ideale), e cila është e ngjashme me strukturën e objektit origjinal. Në procesin e punës, modeli vepron si një kuazi-objekt relativisht i pavarur, i cili bën të mundur marrjen e disa njohurive për vetë objektin gjatë hulumtimit. Nëse rezultatet e një studimi (modelimi) të tillë konfirmohen dhe mund të shërbejnë si bazë për parashikim në objektet në studim, atëherë ata thonë se modeli është adekuat me objektin. Në këtë rast, përshtatshmëria e modelit varet nga qëllimi i modelimit dhe kriteret e miratuara. Procesi i modelimit supozon praninë e: - objektit të kërkimit; - një studiues me një detyrë specifike; - një model i krijuar për të marrë informacion në lidhje me një objekt të nevojshëm për zgjidhjen e një problemi. Në lidhje me modelin, studiuesi është eksperimentuesi. Duhet të kihet parasysh se çdo eksperiment mund të ketë një rëndësi të konsiderueshme në një fushë specifike të shkencës dhe teknologjisë vetëm me një përpunim të veçantë të rezultateve të tij. Një nga aspektet më të rëndësishme të modelimit të sistemeve është problemi i qëllimit. Çdo model ndërtohet në varësi të qëllimit të vendosur nga studiuesi, prandaj një nga problemet kryesore në modelim është problemi i caktimit të objektivit. Ngjashmëria e procesit që vijon në model me procesin real nuk është qëllim në vetvete, por kusht për funksionimin korrekt të modelit. Si synim duhet vendosur detyra e studimit të çdo aspekti të funksionimit të objektit. Nëse qëllimet e modelimit janë të qarta, atëherë lind problemi tjetër, problemi i ndërtimit të një modeli. Ky konstruksion rezulton i mundur nëse ka informacione ose parashtrohen hipoteza në lidhje me strukturën, algoritmet dhe parametrat e objektit të hetuar. Duhet theksuar roli i studiuesit në procesin e ndërtimit të një modeli, ky proces është krijues, i bazuar në njohuri, përvojë, heuristikë. Metodat formale që lejojnë një përshkrim mjaftueshëm të saktë të një sistemi ose procesi janë të paplota ose thjesht mungojnë. Prandaj, zgjedhja e kësaj apo asaj analogjie bazohet tërësisht në përvojën e studiuesit, dhe gabimet e studiuesit mund të çojnë në rezultate të gabuara të simulimit. Kur modeli ndërtohet, atëherë problemi tjetër mund të konsiderohet problemi i punës me të, zbatimi i modelit. Këtu, detyrat kryesore janë të minimizoni kohën për të marrë rezultatet përfundimtare dhe të siguroni besueshmërinë e tyre. Për një model të ndërtuar saktë, është karakteristikë se ai zbulon vetëm ato rregullsi që i nevojiten studiuesit, dhe nuk merr parasysh vetitë e sistemit - origjinale, të cilat janë të parëndësishme në momentin e caktuar. Klasifikimi i llojeve të modelimit të sistemit është paraqitur në Fig. 1.1. Modelimi matematik është ndërtimi dhe përdorimi i modeleve matematikore për të studiuar sjelljen e sistemeve (objekteve) në kushte të ndryshme, për të marrë (llogaritur) disa karakteristika të origjinalit pa marrë matje ose me një numër të vogël të tyre. Në kuadër të modelimit matematik janë zhvilluar dy qasje: - analitike; - imitim. 6. Simulimi Fig. 1.1. Qasja analitike bazohet në ndërtimin e varësive të formulës që lidhin parametrat dhe elementët e sistemit. Për një kohë të gjatë, kjo qasje ishte në të vërtetë një qasje matematikore. Sidoqoftë, kur merren parasysh sistemet komplekse, varësitë e rrepta matematikore janë shumë komplekse; kërkohet një numër i madh matjesh për të marrë vlerat e kërkuara të parametrave. Analiza e karakteristikave të proceseve të funksionimit të sistemeve komplekse duke përdorur vetëm metoda analitike kërkimore has në vështirësi të konsiderueshme, duke çuar në nevojën për një thjeshtësim të konsiderueshëm të modeleve qoftë në fazën e ndërtimit të tyre, qoftë në procesin e punës me një model, i cili zvogëlon besueshmërinë e rezultateve. Qasja simuluese (statistikore) e modelimit bazohet në përdorimin e teoremës kufitare të Chebyshev në paraqitjen probabilistike të parametrave të sistemit. Në bazë të një studimi paraprak të sistemit të modeluar, është mjaft e thjeshtë të përcaktohen llojet dhe vlerat e ligjeve të shpërndarjes për vlerat e rastësishme të parametrave. Në kuadrin e qasjes së simulimit, përdoren varësi analitike midis parametrave të elementeve të sistemit, megjithatë, këto varësi janë të një natyre më të përgjithësuar, të thjeshtuar. Ato janë shumë më të thjeshta se varësitë në qasjen analitike. 7 Modelimi matematik i sistemeve, duke përfshirë sistemet e informacionit, synon optimizimin e strukturës së sistemeve, zgjedhjen e mënyrave më optimale të funksionimit të sistemeve, përcaktimin e karakteristikave të kërkuara të harduerit dhe softuerit. Modelimi matematik i proceseve teknologjike, duke përfshirë proceset e informacionit, ka qëllimet kryesore për të gjetur karakteristikat optimale ose të pranueshme të vetë objektit, gjetjen e mënyrave optimale të përpunimit, trajnimin e personelit dhe sigurimin e funksioneve të caktuara të kontrollit. Në çdo rast, modelimi duhet të plotësojë kërkesat e mëposhtme: - modelet duhet të jenë adekuate për sistemet përkatëse ose detyrat teknologjike; - duhet të sigurohet saktësia e kërkuar; - komoditeti i përdoruesit - një specialist në teknologji ose përpunimin e informacionit (menaxhimi) - duhet të sigurohet: - një ndërfaqe e kuptueshme për menaxhimin e modelimit; - shpejtësi e mjaftueshme e punës; - dukshmëria e rezultateve; - kosto e pranueshme e zhvillimit dhe përdorimit të mjeteve simuluese. 2. THEMELI I METODËS SË TESTEVE STATISTIKORE DHE ZBATIMI I SAJ ME NDIHMËN E KOMPJUTERIT Metoda e modelimit statistikor konsiston në riprodhimin e procesit në studim duke përdorur një model matematikor probabilist dhe në llogaritjen e karakteristikave të këtij procesi. Metoda bazohet në testimin e përsëritur të modelit të ndërtuar me përpunimin statistikor të mëvonshëm të të dhënave të marra për të përcaktuar karakteristikat e procesit në shqyrtim në formën e vlerësimeve statistikore të parametrave të tij. Merrni parasysh ekuacionin: y = f (x, t, ξ), (2.1) ku y është një parametër i sistemit që duhet përcaktuar, x është një ndryshore fazore, t është koha, ξ është një parametër i rastësishëm, ligji i shpërndarjes së të cilit është të njohura për ne. Nëse funksioni f është në thelb jolinear, atëherë nuk ka metoda universale të zgjidhjes për zgjidhjen e këtij problemi dhe metodat e rregullta të zhvilluara mjaftueshëm plotësisht për gjetjen e zgjidhjeve optimale mund të zbatohen vetëm duke vendosur dukshmërinë e përdorimit të matematikës në ballë; thjeshtimet do të çojnë në një humbje serioze e saktësisë. Modeli matematikor do të bëhet i papërshtatshëm 8 për sistemin në studim dhe modelimi do të jetë vetëm një formë mashtrimi. Megjithatë, nëse është e mundur të ndërtohet një funksion y = ϕ (ξ) dhe një gjenerator i numrave të rastësishëm ξ 1, ξ 2, ..., ξ N me një ligj të caktuar shpërndarjeje, atëherë vlera e y mund të llogaritet si y = ∑ ϕ (ξ i) N, (2.2) ku ϕ (ξ 1) është vlera e realizimit të i-të. Nëse f (x, t, ξ) është një model analitik i procesit të transformimit të informacionit ose i procesit teknologjik të përpunimit të një pjese, atëherë ϕ (ξ) do të jetë një model statistikor. Disa parime dhe teknika për ndërtimin e modeleve statistikore do të diskutohen më vonë. Është e rëndësishme që gjatë ndërtimit të funksionit y = ϕ (ξ) dhe gjeneratorit të numrave të rastësishëm ξ 1, ξ 2, ..., ξ N në letër, në shumicën dërrmuese të rasteve është mjaft e lehtë t'i zbatosh ato në një kompjuter duke përdorur softuerin e duhur. Në këtë rast, rezultatet do të përmbajnë një gabim, por ky gabim është më i vogël se gabimet për shkak të supozimeve në modelin analitik. Përveç kësaj, gabimi për shkak të aplikimit të modelit statistikor mund të kuantifikohet. Kjo teknikë shtrihet në raste më të ndërlikuara, kur ekuacioni (2.1) përmban jo vetëm parametra të rastësishëm, por edhe funksione të rastësishme. Pas marrjes së N realizimeve në kompjuter, vijon faza e përpunimit të statistikave, e cila lejon llogaritjen, së bashku me pritshmërinë matematikore (2.2), të parametrave të tjerë ϕ (ξ), për shembull, varianca D = 1 N * ∑ xi - 1 N. 2 * (∑ xi). Në metodën e testeve statistikore, për të marrë rezultate mjaftueshëm të besueshme, është e nevojshme të sigurohet një numër i madh realizimesh N, përveç kësaj, me një ndryshim në të paktën një parametër fillestar të problemit, është e nevojshme të kryhet një seri të testeve N përsëri. Me modelet komplekse, një vlerë e pajustifikueshme e madhe e N mund të bëhet një faktor që vonon marrjen e rezultatit. Prandaj, është e rëndësishme të vlerësoni saktë numrin e kërkuar të rezultateve. Intervali i besimit ε, probabiliteti i besimit α, varianca D dhe numri i realizimeve N lidhen me relacionin ε = D NF −1 (α), ku Ф −1 (α) është funksioni i anasjelltë i funksionit Laplace. Në praktikë, mund të përdorni raportin N ≤ D ε 2 * 6,76 për α ≥ 0,99, duke marrë, për hir të besueshmërisë, vlerën më të madhe të N nga raporti (). Një vlerësim i variancës D mund të merret paraprakisht duke përdorur të njëjtin model statistikor për numrin e realizimeve n, n<< N . 9 При построении статистических моделей информационных систем ис- пользуется общий и прикладной математический аппарат. В качестве приме- ра можно привести аппарат систем массового обслуживания. Система массо- вого обслуживания (СМО) - система, предназначенная для выполнения пото- ка однотипных требований случайного характера. Статистическое моделиро- вание СМО заключается в многократном воспроизведении исследуемого процесса (технического, социального и т.д.) при помощи вероятностной ма- тематической модели и соответствующей обработке получаемой при этом статистики. Существуют пакеты программ статистического моделирования СМО, однако они требуют определенных усилий для их освоения и не всегда доступны. Поэтому в рамках дисциплины предлагается достаточно простой подход, позволяющий с наименьшими затратами моделировать простые СМО. При этом предполагается, что пользователь ознакомлен с теорией мас- сового обслуживания и имеет навыки работы на компьютере. Следует пом- нить, что массовое обслуживание - важный, но далеко не единственный предмет статистического моделирования. На основе этого метода решаются, например, задачи физики (ядерной, твердого тела, термодинамики), задачи оптимизации маршрутов, моделирования игр и т.п. 3. ОБОБЩЕННЫЕ АЛГОРИТМЫ СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ Существуют две схемы статистического моделирования: - моделирование по принципу особых состояний; - моделирование по принципу ∧ t . Порядок моделирования по принципу особых состояний заключается в выполнении следующих действий: 1) случайным образом определяется событие с минимальным временем - бо- лее раннее событие; 2) модельному времени присваивается значение времени наступления наибо- лее раннего события; 3) определяется тип наступившего события; 4) в зависимости от типа наступившего события осуществляется выполнение тех или иных блоков математической модели; 5) перечисленные действия повторяются до истечения времени моделирова- ния. В процессе моделирования производится измерение и статистическая обработка значений выходных характеристик. Эта схема моделирования хо- рошо подходит для систем массового обслуживания в традиционном их опи- сании. Обобщенный алгоритм моделирования по принципу особых состоя- ний представлен схемой на рис. 3.1. 10 н Определение времени наступления очередного события Корректировка текущего модельного времени Опр.типа соб Блок реакции 1 Блок реакции К нет Конец модел Да Рис. к Моделирование по принципу ∧ t осуществляется следующим образом: 1) устанавливаются начальные состояния, в т. ч. t = 0 ; 2) модельному времени дается приращение t = t + ∧t ; 3) на основе вектора текущих состояний элементов модели и нового значения времени рассчитываются новые значения этих состояний; за ∧ t может на- ступить одно событие, несколько событий или же может вообще не проис- ходить событий; пересчет состояния всех элементов системы – более тру- доемкая процедура, нежели любой из блоков реакции модели, построенной по принципу особых состояний; 4) если не превышено граничное время моделирования, предыдущие пункты повторяются. В процессе моделирования производится измерение и статистическая обработка значений выходных характеристик. Эта схема моделирования применима для более широкого круга систем, нежели моделирование по принципу особых событий, однако есть проблемы с определением ∧ t . Если задать его слишком большим - теряется точность, слишком малым - возрас- тает время моделирования. На основе базовых схем моделирования можно строить комбинирован- ные и диалоговые схемы, в которых моделирование идет под контролем опе-
“Modelimi matematikor kompjuterik” Objektivat e studimit të seksionit. Zotërimi i modelimit si një metodë e njohjes së realitetit përreth (natyra kërkimore shkencore e seksionit) - tregohet se modelimi në fusha të ndryshme të njohurive ka karakteristika të ngjashme, shpesh për procese të ndryshme është e mundur të merren modele shumë të ngjashme; - demonstron avantazhet dhe disavantazhet e një eksperimenti kompjuterik në krahasim me një eksperiment në shkallë të plotë; - tregohet se si modeli abstrakt ashtu edhe kompjuteri ofrojnë një mundësi për të njohur botën përreth, për ta kontrolluar atë në interes të njeriut. Zhvillimi i aftësive praktike në modelimin kompjuterik. Jepet metodologjia e përgjithshme e modelimit matematikor kompjuterik. Në shembullin e një numri modelesh nga fusha të ndryshme të shkencës dhe praktikës, praktikisht zbatohen të gjitha fazat e modelimit, nga formulimi i problemit deri te interpretimi i rezultateve të marra gjatë një eksperimenti kompjuterik. Promovimi i orientimit profesional për studentët. Shfaqja e aftësive të studentit për veprimtari kërkimore, zhvillimi i potencialit krijues, orientimi drejt zgjedhjes së një profesioni që lidhet me kërkimin shkencor. Tejkalimi i shkëputjes së lëndëve, integrimi i njohurive. Lënda shqyrton modele nga fusha të ndryshme të shkencës duke përdorur matematikën. Zhvillimi dhe profesionalizimi i aftësive kompjuterike. Masterizimi i softuerëve për qëllime të përgjithshme dhe të specializuara, sisteme programimi.
Në hartimin konceptual të IS, përdoren një sërë përshkrimesh të specifikimeve (kërkesave, kushteve, kufizimeve, etj.), ndër të cilat një vend qendror zënë modelet e transformimit, ruajtjes dhe transmetimit të informacionit. Modelet e marra në studimin e fushës lëndore ndryshojnë gjatë zhvillimit të SI-së dhe bëhen modele të SI-së së projektuar.
Dalloni midis modeleve funksionale, informative, të sjelljes dhe strukturore. Modeli funksional i sistemit përshkruan grupin e funksioneve të kryera nga sistemi. Modelet e informacionit pasqyrojnë strukturat e të dhënave - përbërjen dhe marrëdhëniet e tyre. Modelet e sjelljes përshkruajnë proceset e informacionit (dinamikën e funksionimit), ato përfshijnë kategori të tilla si gjendja e sistemit, ngjarje, kalimi nga një gjendje në tjetrën, kushtet e tranzicionit, sekuenca e ngjarjeve. Modelet strukturore karakterizojnë morfologjinë e sistemit (ndërtimin e tij) - përbërjen e nënsistemeve, ndërlidhjet e tyre.
Ka një sërë mënyrash për të ndërtuar dhe paraqitur modele, të cilat janë të ndryshme për lloje të ndryshme modelesh. Baza është analiza strukturore - një metodë e studimit të një sistemi, i cili fillon me pasqyrën e tij të përgjithshme dhe më pas kalon në detaje, duke formuar një strukturë hierarkike me një numër në rritje të niveleve.
Në këtë tutorial, ne do të shqyrtojmë metodologjinë për ndërtimin e modeleve strukturore-funksionale dhe të informacionit të IP-së dhe hartimin e një baze të dhënash relacionale bazuar në to, duke ilustruar këtë proces me një shembull specifik edukativ të përmbajtjes së mëposhtme.
Në lidhje me diversifikimin e aktiviteteve, u mor një urdhër nga menaxhmenti i Bezenchuk dhe Companions për të zhvilluar një sistem informacioni për të përmirësuar efikasitetin e menaxhimit.
Kompania është e angazhuar në prodhimin dhe shitjen e mobiljeve. Ekziston një katalog i mobiljeve tipike të prodhuara nga kompania. Klienti mund të zgjedhë mobilje nga një katalog dhe / ose të bëjë një porosi sipas përshkrimit të tij. Pas formimit të urdhrit, hartohet një kontratë. Kompania pranon mobilje të vjetra nga klientët e mobiljeve të reja, kostoja e të cilave zbritet nga çmimi i porosisë. Mobiljet e vjetra të pranuara janë nxjerrë në shitje ose mund të jepen me qira. Pas një periudhe të caktuar kohore, mobiljet e vjetra të padeklaruara dorëzohen në një magazinë me djegie druri. Mbahet një arkiv me informacione për porositë e përfunduara. Klientët që kanë lidhur më parë marrëveshje me kompaninë marrin një zbritje kur lidhin një marrëveshje të re. Kompania blen materiale dhe përbërës të nevojshëm për prodhimin e mobiljeve nga furnitorët.
Modelimi Funksional IC
Ekzistojnë disa teknika dhe mjete të ndryshme për zhvillimin e modeleve strukturore dhe funksionale të IP. Një nga më të përdorurat është metoda e bazuar në ndërtimin e diagrameve të rrjedhës së të dhënave (DFD - Data Flow Diagrams)
Diagrami i rrjedhës së të dhënave
DFD është një metodë e analizës strukturore që përdor konceptet e "rrjedhës së të dhënave" dhe "procesit" për të përshkruar një sistem si një grup komponentësh (procesesh) funksionale të lidhura nga rrjedhat e të dhënave. Në përputhje me parimin bazë të analizës strukturore, përshkrimi i sistemit bazohet në detajimin vijues të funksioneve të tij, i cili shfaqet në formën e një grupi imazhesh grafike (diagrame) të organizuar në mënyrë hierarkike.
Elementet kryesore të diagrameve të rrjedhës së të dhënave janë: entitetet e jashtme; proceset; pajisje për ruajtjen e të dhënave; rrjedhat e të dhënave. Çdo element i tillë ka një paraqitje grafike standarde.
Një subjekt i jashtëm është një objekt që është një burim ose marrës informacioni, për shembull, klientët, personeli, furnitorët, klientët, depoja. Përkufizimi i një objekti ose sistemi si një entitet i jashtëm tregon se ai është jashtë kufijve të IS të projektuar.
Subjektet e jashtme në shembullin e mësipërm do të përfaqësojnë klientët e mobiljeve, furnizuesit e materialeve, një magazinë dhe disa objekte të tjera në fushën e temës. Shembuj të imazheve të tyre grafike:
Funksionet e IS të projektuar në modelin DFD duhet të përfaqësohen në formën e proceseve që transformojnë rrjedhat e të dhënave hyrëse në të dhëna dalëse në përputhje me algoritme të caktuara. Vetë rrjedhat e të dhënave janë një mekanizëm që simulon transferimin e informacionit nga një burim në një marrës (nga një pjesë e sistemit në tjetrin). Rrjedha e të dhënave në diagram përfaqësohet nga një vijë që përfundon me një shigjetë që tregon drejtimin e rrjedhës. Çdo rrjedhë e të dhënave duhet të ketë një emër që pasqyron përmbajtjen e tij.
Për shembull, një funksion IS i krijuar për të formuar një porosi për mobilje dhe për të lidhur një kontratë për prodhimin e tij mund të përfaqësohet në diagram nga procesi "porositja e mobiljeve". Ky proces, si të dhëna hyrëse, duhet të marrë informacion për klientin, i cili është i nevojshëm për të lidhur një kontratë dhe informacione rreth mobiljeve të porositura prej tij (lloji, përshkrimi, dimensionet, etj.). Një paraqitje grafike e këtij procesi dhe rrjedhave përkatëse të të dhënave:
Një pajisje ruajtëse e të dhënave (ruajtje) është një pajisje abstrakte për ruajtjen e informacionit që mund të vendoset në një pajisje ruajtëse në çdo kohë dhe të merret për përdorim të mëtejshëm. Informacioni në diskun mund të vijë nga entitete dhe procese të jashtme, ata gjithashtu mund të jenë konsumatorë të informacionit të ruajtur në disk. Grafika e diskut:
Diagrami i kontekstit
Diagrami i nivelit të sipërm të hierarkisë që rregullon proceset ose nënsistemet kryesore të IS dhe marrëdhëniet e tyre me entitetet e jashtme (hyrjet dhe daljet e sistemit) quhet diagram konteksti. Në mënyrë tipike, kur dizajnohen IC-të relativisht të thjeshta, ndërtohet një diagram i vetëm konteksti me një topologji ylli, në qendër të të cilit është procesi kryesor i lidhur me mbytet dhe burimet e informacionit (përdoruesit dhe sistemet e tjera të jashtme). Megjithëse diagrami i kontekstit mund të duket i parëndësishëm, dobia e tij e padyshimtë qëndron në faktin se ai vendos kufijtë e sistemit të analizuar dhe përcakton qëllimin kryesor të sistemit. Kjo përcakton kontekstin në të cilin ekzistojnë diagramet e nivelit më të ulët me proceset, rrjedhat dhe akumulatorët e tyre.
Diagrami i kontekstit për shembullin e mësipërm është paraqitur në Figurën 4.
Duhet të theksohet se për qëllime edukative, një version i thjeshtuar i modeleve të sistemit është konsideruar më poshtë, në të cilin nuk do të paraqiten rrjedhat e të dhënave dhe proceset që lidhen me anën financiare të aktiviteteve të kompanisë. Edhe pse, sigurisht, për çdo kompani, informacioni në kohë, i plotë dhe i besueshëm për gjendjen e saj financiare është jetik. Në këtë shembull, "komponenti financiar" është padyshim i pranishëm në ndërveprimin e kompanisë me të gjitha subjektet e jashtme të paraqitura në diagramin e kontekstit.
Subjektet e jashtme të paraqitura në këtë diagram veprojnë si burime informacioni që ruhen dhe përpunohen në SI të kompanisë dhe si konsumatorë të këtij informacioni. Në këtë model dallohen dy entitete “klient”, që janë imazhe të klientëve realë të firmës: “klient” dhe “blerës”, duke qenë se ka dallime të konsiderueshme në përmbajtjen e informacionit që ata shkëmbejnë me IS.
Për "klient-klient" rrjedha e të dhënave "katalog" është një përshkrim i mobiljeve tipike të prodhuara nga kompania. Rrjedha e të dhënave "porosi" mund të përfshijë informacionin e porositjes për mobiljet e zgjedhura nga katalogu dhe/ose një përshkrim nga klienti i mobiljeve që nuk janë në katalog, dhe ndoshta edhe informacione për mobiljet e vjetra të shitura nga klienti tek firma.
Për një "klient-blerës", rrjedha e të dhënave "katalog i mobiljeve të vjetra" është informacion rreth mobiljeve të vjetra të disponueshme të marra nga klientët. Rrjedha "blerje / qira e mobiljeve të vjetra" është informacion rreth mobiljeve të vjetra të përzgjedhura nga klienti, të cilat ai dëshiron t'i blejë ose marrë me qira.
Në të njëjtën kohë, në praktikë, situatat janë të mundshme kur "klient-klient" dhe "klient-klient" do të jenë një dhe i njëjti person.
