2.2 Информационная модель

       Информационная  модель — модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и  переменные велечины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта. Информационные модели нельзя потрогать или увидеть, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации. Информационная модель — совокупность информации, характеризующая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

     В настоящее время при моделировании  структур баз данных одной из наиболее распространённых нотаций является модель данных Entity-Relation (Сущность-Cвязь), предложенная П. Ченом. При ER-моделировании в предметной области выделяются определенные классы реальных или логических объектов, называемые сущностями. Далее между сущностями устанавливаются различные связи и взаимозависимости, которые называют отношениями.

     Результаты ER-моделирования обычно представляют в виде ER-диаграмм, на которых в виде прямоугольников обозначаются моделируемые сущности, а в виде соединяющих их линий - отношения.

     Каждая  сущность обозначается прямоугольником, над которым нанесено его имя. Внутри прямоугольника приводится список входящих в состав сущности атрибутов. Список разделяется горизонтальной линией на две части. В верхней части размещается список ключевых атрибутов, которые уникально определяют записи данной сущности при установлении связей с другими. В нижнюю часть входят все остальные (неключевые) атрибуты. Для некоторых ключей после имени в скобках указывается код "(FK)", означающий, что данное поле участвует в установлении связей с другими сущностями.

     Отношения на ER-диаграммах обозначаются в виде линий, соединяющих соответствующие сущности.

      Рассмотрим  ER-модель базы данных на основе информационной модели продажи автобусных билетов.

 

 
 
 

2.3 Даталогическая и физическая модели

      Базу  данных обрабатывает СУБД, которая  используется разработчиками и пользователями, обращающимися к СУБД, напрямую или  косвенно, через прикладные программы.

      БД  является самодокументальной,  то есть одной из ее составляющих является описание собственной структуры. Это описание называется метаданными. Так как СУБД предназначены для хранения таблиц и манипуляции ими, большинство из них хранят метаданные в форме таблиц, иногда называемы системными таблицами.

      В приложении 1. Представлены два примера примера хранения медиаданных в системных таблицах. В таблице SysTables перечислены все таблицы, имеющиеся в БД, и для каждой указаны количество столбцов и имена одного или нескольких столбцов служащих первичным ключом. Такой столбец или набор столбцов является уникальным идентификатором строки. В таблице SysColumns перечислены столбцы, имеющиеся в каждой таблице, а также тип данных и ширина каждого столбца.

      Приложение  БД состоит из форм, запросов, отсчетов, меню и прикладных программ.

      Формы, запросы, отсчеты можно создавать  с помощью средств, поставляемых с СУБД. Прикладные программы должны быть написаны либо на входном языке  СУБД, либо на одном из стандартов языков и затем посредством СУБД соединены  с БД

      При запросе из формы, клиент вводит критерии запроса в форму для ввода данных и нажимает кнопку поиска. СУБД находит все данные, которые соотвтествуют заданным критериям.

      На  основе ИС продажи автобусных билетов, к странице регистрации в БД  клиент может обращаться через интернет браузер.

      При регистрации  клиента, СУБД автоматически создает  новую строку в таблице клиента  и присваивает значение столбцу  ID клиента.

2.4 Методология DFD.

     Диаграммы потоков данных (DFD) являются основным средством моделирования функциональных требований проектируемой системы. С их помощью эти требования разбиваются на функциональные компоненты (процессы) и представляются в виде сети, связанной потоками данных. Главная цель таких средств - продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами.

     В основе данной методологии (методологии Gane/Sarson) лежит построение модели анализируемой  ИС - проектируемой или реально  существующей. В соответствии с методологией модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных (ДПД или DFD), описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи пользователю. Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные диаграммы) определяют основные процессы или подсистемы ИС с внешними входами и выходами. Они детализируются при помощи диаграмм нижнего уровня. Такая декомпозиция продолжается, создавая многоуровневую иерархию диаграмм, до тех пор, пока не будет достигнут такой уровень декомпозиции, на котором процесс становятся элементарными и детализировать их далее невозможно.

Источники информации (внешние сущности) порождают  информационные потоки (потоки данных), переносящие информацию к подсистемам  или процессам. Те в свою очередь  преобразуют информацию и порождают новые потоки, которые переносят информацию к другим процессам или подсистемам, накопителям данных или внешним сущностям - потребителям информации.  

Таким образом, основными компонентами диаграмм потоков данных являются:

• внешние сущности;
• системы/подсистемы;
• процессы;
• накопители данных;
• потоки данных

  Рис.2 Диаграмма потоков данных «Продажа билета».

     Потоки  данных формируются следующим образом: клиент в базе данных  билетов выбирает себе подходящий рейс, дату и время,  после этого клиент отправляет заявку  в  БД о клиенте, где указывает свою контактную информацию и личные данные.

     Из  БД о клиенте заявка отправляется оператору, после чего оператор связывается  по телефону с клиентом и подтверждает его заявку. Далее оператор уточняет, какую форму оплаты за услугу приема на консультацию, клиент предпочитает. После этого оператор формирует счет и отправляет его на e-mail клиента.

3. Информационные процессы

3.1 Понятие информационных  процессов 

     Информационный  процесс – процесс создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и потребления информации.

     Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, условно  можно представить состоящими из следующих блоков:

     • ввод информации из внешних или внутренних источников;

     • обработка входной информации и  представление ее в удобном виде;

     • вывод информации для представления  потребителям или передачи в другую систему;

     • обратная связь — это информация, переработанная людьми данной организации  для коррекции входной информации.

     Информационные  процессы реализуются с помощью  информационных процедур, реализующих  тот или иной механизм переработки  входной информации в конкретный результат.

     Различают следующие типы информационных процедур:

     1. Полностью формализуемые, при  выполнении которых алгоритм переработки информации остается неизменным и полностью определен (поиск, учет, хранение, передача информации, печать документов, расчет на моделях).

     2. Неформализуемые информационные  процедуры, при выполнении которых  создается новая уникальная информация, причем алгоритм переработки исходной информации неизвестен (формирование множества альтернатив выбора, выбор одного варианта из полученного множества).

     3. Плохо формализованные информационные  процедуры, при выполнении которых  алгоритм переработки информации может изменяться и полностью не определен (задача планирования, оценка эффективности вариантов экономической политики).

3.2. Методология описания процессов IDEF3.

     Наличие в диаграммах DFD элементов для  описания источников, приемников и хранилищ данных позволяет более эффективно и наглядно описать процесс документооборота. Однако для описания логики взаимодействия информационных потоков более подходит IDEF3, называемая также workflow diagramming - методологией моделирования, использующая графическое описание информационных потоков, взаимоотношений между процессами обработки информации и объектов, являющихся частью этих процессов. Диаграммы Workflow могут быть использованы в моделировании бизнес-процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например последовательность обработки заказа или события, которые необходимо обработать за конечное время, Каждый сценарий сопровождается описанием процесса и может быть использован для документирования каждой функции.

     IDEF3 - это метод, имеющий основной целью дать возможность аналитикам описать ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участвующие совместно в одном процессе.

     Техника описания набора данных IDEF3 является частью структурного анализа. В отличие  от некоторых методик описаний процессов IDEF3 не ограничивает аналитика чрезмерно жесткими рамками синтаксиса, что может привести к созданию неполных или противоречивых моделей.

     IDEF3 может быть также использован  как метод создания процессов. IDEF3 дополняет IDEFO и содержит все  необходимое для построения моделей, которые в дальнейшем могут быть использованы для имитационного анализа.

     Модель, выполненная в IDEF3, может содержать следующие элементы:

• Единицы работы (Unit of Work) - основной компонент диаграммы IDEF3 близкий по смыслу к работе IDEF0.
• Связи (Links) - Связи, изображаемые стрелками, показывают взаимоотношения работ. В IDEF3 различают три типа связей:
• Связь предшествования (Precedence) – показывает, что прежде чем начнется работа-приемник, должна завершиться работа-источник. Обозначается сплошной линией.
• Связь отношения (Relational) - показывает связь между двумя работами или между работой и объектом ссылки. Обозначается пунктирной линией.
• Поток объектов (Object Flow) – показывает участие некоторого объекта в двух или более работах, как, например, если объект производится в ходе выполнения одной работы и потребляется другой работой. Обозначается стрелкой с двумя наконечниками.

  Рис.3 Диаграмма для описания логики взаимодействия информационных потоков в «Обработке заказа». 

     Процесс выбора рейса и формы оплаты происходит следующим образом: первым действием клиент выбирает интересующий его маршрут, после чего отсылается запрос в базу данных билетов, где проверяется наличие свободных мест в данном рейсе, при отсутствии мест, клиенту будет предложено повторно выбрать интересующий его маршрут и выбрать иной рейс. При наличии свободных мест, клиент вносит в форму свои личные данные. Далее клиенту предоставляется возможность выбрать форму оплаты заказа. После ввода всех необходимых данных происходит оформление билета.

  На  выходе данной диаграммы может быть 2 случая:

  1 данные для оформления заказа ;

  2. отказ от оформления.

3.3 Плавающие дорожки 

     Swim Lane (Рис.4) является визуальным элементом, используемых в процессе технологических схем, которые описывают то, что или кто работает на определенной части процесса. «Плавательные дорожки» расположены либо по горизонтали или по вертикали и используется для группировки процессов или задач в соответствии с обязанностями этих ресурсов, ролей или отделов.

     Рис. 4 Распределение потоков между клиентом и сервером.

     Swim lane схема отличается от других в том, что блок-схемы процессов и решений, сгруппированы визуально путем размещения их в полосы. Параллельная линия делит схему на полосы движения, с одной полосой движения для каждого человека, группы или процесса. Линии помечены, чтобы показать, каким образом организована диаграмма. В сопроводительном примере, продольное направление представляет собой последовательность событий в общем процессе, в то время как боковые отделы изображают то, что процесс выполняет этот шаг. Стрелки между полосами представляют, каким образом информация или бизнес-элементы передаются между задачами. При использовании в схеме бизнес-процесса, когда существует более чем один департамент, диаграмма может разъяснить не только действия, и кто несет ответственность за них, но и задержки.