Внешнее и внутреннее проектирование информационных систем

Контрольная работа

по дисциплине «Информационные технологии управления»

на тему: «Внешнее и внутреннее проектирование информационных систем»

1. Проектирование информационных систем

1.1 Информационная система: понятие, сущность

1.2 Проектирование информационных систем: понятие, сущность

2. Виды проектирования: внешнее и внутреннее

2.1 Внешнее (инфологическое) проектирование

2.2 Внутреннее проектирование

2.2.1 Даталогическое проектирование

2.2.2 Физическое проектирование

Заключение

В настоящее время все большее распространение как в производстве, так и в документообороте предприятий находит компьютерная техника, все шире становится перечень охватываемых ею задач. Постоянно растет объем и сложность обрабатываемой информации, требуются все новые виды ее представления.

Вот только некоторые из преимуществ, которые дает использование вычислительной техники при работе организации:

— возможность оперативного контроля за достоверностью информации;

— уменьшение числа возможных ошибок при генерировании производных данных;

— возможность быстрого доступа к любым данным;

— возможность быстрого формирования отчетов;

— экономия трудозатрат и затрат времени на обработку информации.

Все эти преимущества в данный момент оценены многими организациями, поэтому сегодня наблюдается процесс бурного развития специализированных информационных систем (ИС) и внедрения их в работу различных учреждений.

Для успешного функционирования предприятия в современных экономических условиях оно должно иметь эффективную ИС, обеспечивающую быстрый поиск и обработку необходимой информации.

Применение баз данных (БД) при обработке различного рода информации значительно облегчает работу пользователей. Создание БД позволяет легко обновлять и удалять данные. Современные ИС, характеризуются большими объемами хранимой информации, необходимостью удовлетворять разнообразные требования пользователей.

В настоящее время БД являются неотъемлемой частью любого предприятия, фирмы. Поэтому нельзя недооценивать важность теории и практики разработки БД.

Проектирование ИС — сложная и длительная работа, требующая высокого профессионализма. В процессе создания и работы ИС потребности пользователей всегда изменяются или уточняются, что усложняет разработку таких систем.

Большинство существующих CASE-средств основано на методах структурного или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

1. Проектирование информационных систем

1.1 Информационная система: понятие, сущность В информатике понятие «система» чаще используют относительно набора технических средств и программ. Системой называют также аппаратную часть компьютера. Дополнение понятия «система» словом «информационная» отображает цель ее создания и функционирования.

Информационная система (ИС) — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемая для сохранения, обработки и выдачи информации с целью решения конкретной задачи.

Информационная система (ИС) — организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы.

Современное понимание ИС предусматривает использование компьютера как основного технического средства обработки информации. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом ИС.

В работе ИС можно выделить следующие этапы:

Зарождение данных — формирование первичных сообщений, которые фиксируют результаты определенных операций, свойства объектов и субъектов управления, параметры процессов, содержание нормативных и юридических актов и т. п.

Накопление и систематизация данных — организация такого их размещения, которое обеспечивало бы быстрый поиск и отбор нужных сведений, методическое обновление данных, защита их от искажений, потери, деформирование целостности и др.

Обработка данных — процессы, вследствие которых на основании прежде накопленных данных формируются новые виды данных: обобщающие, аналитические, рекомендательные, прогнозные. Производные данные тоже можно обрабатывать, получая более обобщенные сведения.

Отображение данных — представление их в форме, пригодной для восприятия человеком. Прежде всего — это вывод на печать, то есть создание документов на так называемых твердых (бумажных) носителях. Широко используют построение графических иллюстративных материалов (графиков, диаграмм) и формирование звуковых сигналов.

Сообщения, которые формируются на первом этапе, могут быть обычным бумажным документом, сообщением в «машинном виде» или тем и другим одновременно. В современных ИС сообщения массового характера большей частью имеют «машинный вид». Аппаратура, которая используется при этом, имеет название средства регистрации первичной информации.

Потребности второго и третьего этапов удовлетворяются в современных ИС в основном средствами вычислительной техники. Средства, которые обеспечивают доступность информации для человека, то есть средства отображения данных, являются компонентами вычислительной техники.

Для функционирования ИС необходимы следующие основные компоненты:

— база данных (БД);

— схема базы данных;

— система управления базой данных (СУБД);

— приложения;

— пользователи;

— технические средства.

Подавляющее большинство ИС работает в режиме диалога с пользователем. Типичные программные компоненты ИС включают: диалоговую подсистему ввода-вывода, подсистему, которая реализует логику диалога, подсистему прикладной логики обработки данных, подсистему логики управления данными. Для сетевых ИС важным элементом является коммуникационный сервис, обеспечивающий взаимодействие узлов сети при общем решении задачи. Значительная часть функциональных возможностей ИС закладывается в системном программном обеспечении: операционных системах, системных библиотеках и конструкциях инструментальных средств разработки. Кроме программной составной ИС важную роль играет информационная составная, которая задает структуру, атрибутику и типы данных, а также тесно связана с логикой управления данными.

Области применения информационных приложений разнообразны: страхование, транспорт, образование и т. д. Трудно найти область деловой активности, в которой сегодня можно было бы обойтись без использования ИС. И конечно, в зависимости от конкретной области применения ИС очень сильно различаются по своим функциям, архитектуре, реализации. Но можно выделить два свойства, которые являются общими для всех ИС:

— Любая ИС предназначена для сбора, хранения и обработки информации. Поэтому в основе любой ИС лежит среда хранения и доступа к данным. Среда — совокупность ресурсов, предоставляемых в распоряжение пользователя системы. Среда должна обеспечить уровень надежности хранения и эффективность доступа, соответствующие области применения ИС.

— ИС ориентируются на конечного пользователя, например, бухгалтера. Такие пользователи могут быть очень далеки от мира компьютеров. Для них персональный компьютер — всего лишь орудие собственной профессиональной деятельности. Поэтому ИС обязана обладать простым, удобным, легко усваиваемым интерфейсом, который должен предоставить конечному пользователю все необходимые для его работы функции, но в то же время не дать ему возможность выполнять какие-то лишние действия. Обычно этот интерфейс является графическим: с меню, кнопками, подсказками и т. п.

1.2 Проектирование информационных систем: понятие, сущность Основная задача любого успешного проекта заключается в том, чтобы на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации можно было обеспечить:

требуемую функциональность системы и степень адаптации к изменяющимся условиям ее функционирования;

требуемую пропускную способность системы;

требуемое время реакции системы на запрос;

безотказную работу системы в требуемом режиме, иными словами — готовность и доступность системы для обработки запросов пользователей;

простоту эксплуатации и поддержки системы;

необходимую безопасность.

Проектирование ИС охватывает три основные области:

— проектирование объектов данных, которые будут реализованы в БД;

— проектирование программ, экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов к данным;

— учет конкретной среды или технологии, а именно: топологии сети, конфигурации аппаратных средств, используемой архитектуры (файл-сервер или клиент-сервер), параллельной обработки, распределенной обработки данных и т. п.

В реальных условиях проектирование — это поиск способа, который удовлетворяет требованиям функциональности системы средствами имеющихся технологий с учетом заданных ограничений.

Одна из сложностей проектирования состоит в том, что оно не является такой структурированной задачей, как анализ требований к проекту или реализация того или иного проектного решения.

Индустрия разработки автоматизированных ИС управления родилась в 50-х — 60-х годах и к концу века приобрела вполне законченные формы.

На рынке автоматизированных систем для крупных корпораций и финансово-промышленных групп на сегодня можно выделить два основных субъекта: это ранок автоматизированных банковских систем (АБС) и рынок корпоративных ИС промышленных предприятий. Не смотря на сильную взаимосвязь этих двух рынков систем автоматизации, предлагаемые на них решения пока еще не достаточно интегрированы между собой, чего следует ожидать в недалеком будущем.

На этапе проектирования формируется модель данных. Проектировщики в качестве исходной информации получают результаты анализа. Конечным продуктом этапа проектирования являются:

— схема БД (на основании ER-модели, разработанной на этапе анализа);

— набор спецификаций модулей системы (они строятся на базе моделей функций).

Если проект небольшой, то в качестве аналитиков, проектировщиков и разработчиков могут выступать одни и те же люди. Возникает вопрос: насколько вообще актуальна передача результатов самому себе? Думаем, что актуальна. Представьте себе, что вы передаете данные кому-либо, кто мало знает о системе. Зачастую это помогает, например, найти не описанные вообще, нечетко описанные, противоречиво описанные компоненты системы.

Все спецификации должны быть точными. План тестирования системы дорабатывается также на этом этапе разработки. Во многих проектах результаты этапа проектирования оформляются единым документом, который называют технической спецификацией. В нем также описывают принятый подход к решению каких-либо сложных технических вопросов.

Принято различать проектирование «внешнее» и «внутреннее». Внешнее проектирование разрабатывает предпосылки создания БД, учитывает контекст, в котором осуществляется разработка проекта, изучает взаимодействие предметной области БД с окружающей средой. Таким образом, внешнее проектирование занимается проблемами, находящимися вне системы проектируемой БД. В соответствии с принятой в отечественной литературе терминологией внешнее проектирование БД называется инфологическим проектированием.

Внутреннее проектирование занимается разработкой проектных решений, относящихся к самой проектируемой системе БД. В соответствии с принятой в отечественной литературе терминологией внутреннее проектирование БД представлено:

— даталогическим проектированием (логическим, средо-ориентированным, СУБД-ориентированным проектированием);

— физическим проектированием (аппаратно-зависимым проектированием).

2. Виды проектирования: внешнее и внутреннее

2.1 Внешнее (инфологическое) проектирование Люди воспринимают реальный мир во всем многообразии его объектов и явлений, во всем многообразии его статических и динамических свойств. В любом языке, естественном или искусственном, присутствуют эти два взаимодополняющие аспекта, которые используются для выражения представлений человека о реальной действительности: существительные и глаголы, данные и действия, операнды и операции. Методология структурного анализа предлагает своего рода метаязык, в который могут быть вложены другие языки, например естественные. В результате единообразные выразительные средства (диаграммная техника) могут быть использованы для представления обоих аспектов реальной действительности, связанных с объектами, то есть со структурой данных (информационный аспект), и с явлениями, то есть с функционированием, поведением системы (функциональный аспект). Оба аспекта являются необходимыми условиями для полноценного моделирования предметной области БД.

Инфологическая модель представляет собой описание предметной области, основанное на анализе семантики объектов и явлений, выполненное без ориентации на использование в дальнейшем программных или технических компьютерных средств.

Термин «инфологическая» в данном случае означает модель, ориентированную на человека; речь идет о средстве для выражения и передачи понимания того, что собой представляет предметная область БД.

Инфологическое проектирование представляет собой процесс, который строится путем анализа и определения объектов и связей между ними в предметной области.

Анализ предметной области состоит в выборе информационных объектов (сущностей), задании необходимых свойств каждого объекта, выявлении связей между ними.

У сущностей есть атрибуты или свойства, которые описывают характеристики сущностей. Экземпляры сущностей имеют идентификаторы — атрибуты, с помощью которых эти экземпляры именуются или идентифицируются. Объект должен иметь один или несколько ключевых атрибутов, то есть таких атрибутов, которые однозначно или уникально определяют экземпляр объекта среди всех других экземпляров объектов указанного типа.

Концептуальное (инфологическое) проектирование — построение семантической модели предметной области, то есть информационной модели наиболее высокого уровня абстракции. Такая модель создается без ориентации на какую-либо конкретную СУБД и модель данных. Термины «семантическая модель», «концептуальная модель» и «инфологическая модель» являются синонимами. Кроме того, в этом контексте равноправно могут использоваться слова «модель БД» и «модель предметной области» (например, «концептуальная модель БД» и «концептуальная модель предметной области»), поскольку такая модель является как образом реальности, так и образом проектируемой БД для этой реальности.

Конкретный вид и содержание концептуальной модели БД определяется выбранным для этого формальным аппаратом. Обычно используются графические нотации, подобные ER-диаграммам.

Чаще всего концептуальная модель БД включает в себя:

— описание информационных объектов, или понятий предметной области и связей между ними.

— описание ограничений целостности, т. е. требований к допустимым значениям данных и к связям между ними.

При проектировании ИС необходимо провести анализ предметной области, выявить и сформулировать информационные требования отдельных категорий пользователей, на этой основе определить цели проектирования ИС.

Прежде всего, необходимо определить границы предметной области, т. е. определить, что будет рассматриваться внутри системы, а что за ее пределами. На определение предметной области существенно влияют позиция, с которой будет рассматриваться система, и цель проектирования. Позиция или точка зрения должны соответствовать уровню компетенции руководителя, ответственного за работу в моделируемой предметной области, например, руководителя предприятия, руководителя подразделения и т. д. Позиция должна соответствовать цели проектирования.

Сбор данных о предметной области начинается с изучения ее информационной структуры и изучения протекающих в ней информационных процессов. Данные, собранные в ходе анализа, должны быть систематизированы, классифицированы и структурированы.

В ходе анализа должны быть определены семантические условия (бизнес-правила), определяющие функционирование предметной области и играющие роль ограничений на допустимые отношения между ее компонентами. Кроме того, должны быть определены алгоритмы выполнения тех или иных операций исполнителями конкретных видов работ или действий.

Сбор и анализ информации о предметной области рекомендуется проводить на основе методологии структурного подхода. Представления о предметной области должны быть формализованы в виде ее функциональной и информационной моделей.

На этапе анализа предметной области выполняется функциональное моделирование и разработана функциональная модель предметной области. Строится контекстная диаграмма предметной области, а также диаграммы декомпозиции с детализацией, достаточной для адекватного представления функционирования предметной области, а также диаграмма иерархии функций. Диаграммы декомпозиции сопровождаются спецификациями функций (работ) и данных (стрелок), сопутствующих их выполнению.

Проблемы инфологического проектирования решаются на ранних этапах проектирования в ходе анализа предметной области. Здесь может быть полезной методология структурного анализа и универсальный язык, использующий диаграммную технику, который она предлагает. В основе языка структурного анализа и дисциплины мышления в его терминах лежат способы, которыми люди мыслят и которыми пользуются для понимания проблем реального мира.

В основе методологии структурного анализа лежит концепция нисходящей декомпозиции понимания объекта исследования (предметной области БД). То есть предполагается рассмотрение объекта исследования на нескольких разных уровнях иерархии, отличающихся степенью детализации понимания. Необходимость такого рода средств особенно актуальна на ранних этапах проектирования системы БД для установления контакта и взаимопонимания между заказчиками проекта и его разработчиками, поскольку это дает возможность обсуждать совместно принимаемые проектные решения.

База данных (БД) — это целевая модель предметной области. Это значит, что в ней должны найти отражение только те информационные требования, которые актуальны для данной предметной области, которые представляют профессиональный интерес для потенциальных пользователей БД. В чем состоит профессиональный интерес пользователей БД, можно понять, если будет известно, в чем состоит суть функционирования предметной области или управления деятельностью в ней и какую роль в этом процессе играют разные категории исполнителей, какие задачи они решают в ходе выполнения своих профессиональных обязанностей.

Чтобы понять, как функционирует предметная область, выполняется ее функциональный анализ — определение функционирования по описанию предметной области. В основе функционального анализа лежит принцип декомпозиции действий. Синонимами понятия «действие» являются: процесс, задача, функция, работа (activity в BPwin). Результатом анализа в этом контексте является функциональная модель, которая дает представление о предметной области в терминах функций и групп данных, сопутствующих выполнению этих функций.

Функциональная модель — это модель инфологического уровня представления, в которой акцентируется функциональный аспект моделирования предметной области.

Функциональная модель в виде иерархии функций способствует пониманию поведения субъекта моделирования.

В соответствии с методологией структурного анализа в первую очередь строится контекстная диаграмма — самое общее описание главной функции системы в целом и ее взаимодействия с внешней средой. Последующая функциональная декомпозиция сопровождается построением диаграмм декомпозиции, которые описывают каждый фрагмент декомпозиции и их взаимодействие. Детализация функциональной модели продолжается до достижения необходимой степени подробности. После каждого шага декомпозиции выполняется сеанс экпертизы с участием экспертов предметной области.

На основании функционального анализа строится функциональная модель AS-IS (как есть). Эта модель призвана согласовать разные точки зрения на то, что представляет собой предметная область на самом деле. На основании анализа модели AS-IS синтезируется модель TO-BE (как будет) или модель SHOULD-BE (как должно быть).

Функциональная модель детализирует функционирвание предметной области до уровня функциональных задач отдельных категорий исполнителей и может служить основой для выделения локальных представлений о предметной области.

На основании функционального анализа и выделения локальных представлений предметной области различных категорий потенциальных пользователей БД удается сгруппировать данные, которые в том или ином качестве сопутствуют реализации функций. Это обстоятельство дает возможность осуществить построение информационной модели предметной области.

Информационная модель — это модель инфологического уровня представления, в которой акцентируется информационный (структурный) аспект моделирования предметной области.

Одним из распространенных средств спецификации модельных представлений этого типа является т.н. модель «сущность-связь» (Entity-Relationship Model). Методология моделирования сущностей и связей также использует диаграммную технику, но для представления другого аспекта модели предметной области БД — структуры информации в терминах объектов (сущностей), их свойств (атрибутов) и отношений (связей).

В соответствии с методологией информационного моделирования для каждого локального представления предметной области разрабатывается локальная информационная модель. Многообразие информационных элементов, сопутствующих выполнению отдельной функции, может быть классифицировано и структурировано на основе методов абстракции обобщения и агрегации, свойственных человеческому мышлению.

Обобщением (генерализацией) называется абстракция данных, позволяющая трактовать класс различных подобных объектов-категорий как один обобщенный поименованный тип объекта.

Агрегация — это абстракция данных, которая рассматривает отношение между объектами-копонентами как новый объект-тип.

Обобщение и агрегация — это разные контексты анализа одних и тех же информационных элементов. При анализе предметной области они взаимно дополняют и обогащают семантическое содержание объекта исследования. Причем и обобщение, и агрегация могут быть применены иерархическим образом. При этом иерархия обобщения представляет классификацию объектов, а иерархия агрегации — структуру предметной области.

При проектировании локальных представлений обязательно должны быть учтены семантические условия или бизнес-правила, действующие в предметной области. Эти условия играют роль ограничений целостности модели предметной области и определяют допустимые отношения между объектами в виде зависимостей между атрибутами и в виде связей между объектами. Эти условия проистекают из анализа семантики данных предметной области. Их учет обеспечивает системную полноту анализа предметной области.

При проектировании локальных представлений должны быть продуманы и сформулированы информационные запросы, актуальные для потенциальных пользователей БД.

В результате для каждого локального представления указывается:

— определение типов сущностей;

— определение типов связей;

— определение атрибутов и связывание их с типами сущностей и типами связей;

— определение доменов атрибутов;

— определение атрибутов, являющихся первичными, альтернативными или внешними ключами;

— определение ограничений целостности.

Соответствующие спецификации должны быть документированы.

В разных локальных представлениях один и тот же объект может выступать в роли сущности, или в роли атрибута, или в роли связи. На ранних этапах проектирования БД важное значение имеет интеграция понятий, не зависящих от контекста их использования в информационной модели. Поэтому на этапе инфологического проектирования локальные информационные модели отдельных представлений интегрируются в обобщенную информационную модель концептуального характера. Термин «концептуальный» в данном случае означает «обобщенный», «не зависящий от деталей, от контекста» .

Таким образом, результаты предпроектного анализа предметной области БД систематизируются в виде ее функциональной и информационной моделей, не зависящих от каких-либо условий, деталей реализации.

Те результаты исследования предметной области, которые достигаются на ранних этапах проектирования БД и систематизируются в виде ее инфологической модели, служат основанием для постановки задачи и формулировки технического задания на проектирование ИС.

2.2 Внутреннее проектирование

2.2.1 Даталогическое проектирование Даталогическое проектирование — создание схемы БД на основе конкретной модели данных, например, реляционной модели данных. Для реляционной модели данных даталогическая модель — набор схем отношений, обычно с указанием первичных ключей, а также «связей» между отношениями, представляющих собой внешние ключи.

Преобразование концептуальной модели в логическую модель как правило осуществляется по формальным правилам. Этот этап может быть в значительной степени автоматизирован.

На этапе логического проектирования учитывается специфика конкретной модели данных, но может не учитываться специфика конкретной СУБД.

Суть этапа даталогического проектирования заключается в отображении инфологической модели предметной области БД на те структурные и процедурные возможности, которые предоставляют:

— тип структуры данных, например реляционная модель;

— выбранный тип СУБД, которая эту модель данных поддерживает;

— технология и средства прикладного программирования;

— конкретная компьютерная среда.

Соответствующие модельные представления часто называются даталогическими моделями. Модели БД этого уровня представлены:

— внешними моделями;

— концептуальной моделью.

Внешняя модель — это локальная модель данных, используемых в прикладной программе соответствующего представления предметной области. Она задается соответствующей схемой данных, называемой подсхемой или представлением (view).

Концептуальная модель данных представляет собой глобальное, обобщенное логическое представление данных всей предметной области. Она также задается своей схемой данных.

Разработка даталогических моделей осуществляется на этапе технического проектирования БД.

На этапе технического проектирования выполняются разные виды работ. В техническом плане осуществляется выбор компьютерной среды и типа СУБД, ориентированной на поддержку соответствующей технологии работы с БД. В простейшем случае это может быть локальная БД на персональном компьютере, функционирующая под управлением офисной СУБД, например MS Access.

В информационном аспекте разрабатываются даталогические модели БД, а также уточняются модели инфологического уровня, разрабатываются схемы данных всех уровней, конструируются в терминах языка конкретной СУБД (часто это SQL) запросы к БД.

Программный аспект технического проектирования предполагает определение функций, реализуемых стандартными средствами СУБД, а также функций, реализуемых средствами оригинального программирования. Здесь же разрабатываются алгоритмы работы с БД, а также алгоритмы реализации запросов, проектируется интерфейс конечного пользователя.

Организационный аспект связан с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Организационное обеспечение проекта включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний системы, обучение персонала и т. п.

На этапе даталогического проектирования приходится разрешать конфликт между желаемой эффективностью прикладных программ и качеством структуры БД. Основная цель проектирования БД — это сокращение избыточности хранимых данных, а следовательно, экономия объема используемой памяти, уменьшение затрат на многократные операции обновления избыточных копий и устранение возможности возникновения противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном и том же объекте. Так называемый «чистый» проект БД («каждый факт в одном месте») можно создать, используя методологию нормализации отношений. Нормализация структуры БД позволяет устранить дефекты ненормализованной структуры, проявляющиеся при выполнении корректирующих запросов (так называемые аномалии добавления, обновления и удаления). Нормализация структуры данных важна потому, что она способствует углубленному пониманию разработчиком семантики данных предметной области. В результате применения нормализации удается получить весьма гибкий проект БД, позволяющий вносить в него необходимые расширения. Однако при этом важно помнить, что нормализация оптимизирует выполнение корректирующих запросов за счет производительности запросов-выборок. Если к приложению предъявляются повышенные требования в отношении их производительности, то эта проблема может решаться путем контролируемой денормализации отдельных реляционных таблиц.

Результатом даталогического проектирования являются концептуальная даталогическая модель БД и комплект описывающей ее сопроводительной документации, включающий, в частности, словарь данных и реляционную схему БД.

Таким образом, на этапе даталогического проектирования должна быть выполнена разработка концептуальной даталогической модели БД в терминах реляционной модели (т.н. Physical Model).

В качестве целевой должна быть выбрана конкретная СУБД. ER-диаграмма должна быть сопровождена спецификациями структуры нормализованных реляционных таблиц с указанием первичных ключей, альтернативных ключей и ключей связи (внешних ключей).

В этом же разделе должны быть сформулированы динамические (параметрические, настраиваемые) запросы на языке реляционной модели SQL.

2.2.2 Физическое проектирование Физическое проектирование — создание схемы БД для конкретной СУБД. Специфика конкретной СУБД может включать в себя ограничения на именование объектов БД, ограничения на поддерживаемые типы данных и т. п. Кроме того, специфика конкретной СУБД при физическом проектировании включает выбор решений, связанных с физической средой хранения данных (выбор методов управления дисковой памятью, разделение БД по файлам и устройствам, методов доступа к данным), создание индексов и т. д.

Если при даталогическом проектировании разработчик сосредотачивается на том, что надо сделать, то при физическом проектировании он ищет способ, как это сделать. Речь идет о реализации проекта в среде конкретной СУБД. Это требует от разработчика специальных знаний относительно функциональных возможностей целевой СУБД, а также навыков работы в ее среде.

Основной целью физического проектирования БД является описание способа физической реализации логического проекта БД. Физическому уровню представления БД в компьютере соответствует внутренняя модель данных, которая определяет структуры хранимых данных и методы доступа к ним. В отличие от ранних СУБД, современные реляционные системы предоставляют разработчику небогатый выбор на этапе физического проектирования. Способ хранения БД определяется механизмами СУБД автоматически «по умолчанию» на основе спецификаций концептуальной схемы БД, а внутренняя схема в явном виде в таких системах не используется.

Основными видами работ на данном этапе проектирования являются:

1) генерация схем данных всех уровней (концептуальной схемы и подсхем приложений);

2) разработка комплекса программ для реализации алгоритмов обработки данных;

3) разработка интерфейса конечного пользователя, в том числе пользовательских меню, экранных форм, шаблонов печатных документов;

4) создание прототипа БД;

5) разработка контрольных примеров, обеспечивающих многоцелевое тестирование БД и прикладных программ;

6) разработка инструкций для всех категорий пользователей.

Рабочее проектирование (реализация) выполняется в среде конкретной СУБД, например MS Access. На этом этапе должна быть построена схема реляционной БД — совокупность связанных нормализованных таблиц с «включенным» контролем целостности данных. Результаты работы на этом этапе должны быть представлены «схемой данных» учебной БД.

Здесь же должны быть выбраны средства прикладного программирования: интерфейс прикладного программирования (например, BDE, ODBC, ADO), среда разработки прикладных программ (Delphi, Builder C++, VBA и т. д.) — и разработаны элементы интерфейса конечного пользователя в виде пользовательских меню, экранных форм, шаблонов печатных документов.

Должен быть создан прототип БД, наполненный содержательной информацией в объеме, достаточном для многоцелевого тестирования БД и прикладных программ и разработаны соответствующие контрольные примеры.

На этапе рабочего проектирования следует разработать также инструкцию для конечного пользователя, в соответствии с которой реализуются основные алгоритмы работы с БД: наполнение и редактирование БД, а также выполнение содержательных запросов.

Заключение

Информационной системой (ИС) называется программно-аппаратный комплекс, функционирование которого состоит в надежном хранении информации в памяти компьютера, выполнении специфических для конкретной предметной области преобразований информации и вычислений, предоставлении пользователю удобного и легко осваиваемого интерфейса.

Под проектированием ИС понимается поиск способа, который удовлетворяет требованиям функциональности системы средствами имеющихся технологий с учетом заданных ограничений.

Принято различать проектирование «внешнее» и «внутреннее». Внешнее (инфологическое) проектирование разрабатывает предпосылки создания БД, учитывает контекст, в котором осуществляется разработка проекта, изучает взаимодействие предметной области БД с окружающей средой. Таким образом, внешнее проектирование занимается проблемами, находящимися вне системы проектируемой БД.

Внутреннее проектирование занимается разработкой проектных решений, относящихся к самой проектируемой системе БД. Выделяют даталогическое и физическое проектирование.

Даталогическое проектирование — это создание схемы БД на основе конкретной модели данных, а физическое — создание схемы БД для конкретной СУБД.

информационный проектирование даталогический физический

Список используемых источников

1. Вендров А. М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем [Электронный ресурс].

2. Грабауров В. А. Информационные технологии для менеджеров. — М.: Финансы и статистика, 2001.

3. Ефимов Г. Жизненный цикл информационных систем.

4. Информационные технологии управления: Учебное пособие для вузов / под ред. проф. Г. А. Титоренко. — М.: ЮНИТИ, 2003.

5. Коннолли Т. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика: [пер. с англ.] / Т. Коннолли, К. Бегг, А. Страчан. 2-е изд. М.: Издательский дом «Вильямс», 2000. 1120 с.

6. Костров А. В. Основы информационного менеджмента: Учебное пособие. — М.: Финансы и статистика, 2003.

7. Маклаков С. В. Bpwin и Erwin. CASE-средства разработки информационных систем / С. В. Маклаков. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2000. 256 с.

8. Романов В. П. Интеллектуальные информационные системы в экономике: Учебное пособие. — М.: Экзамен, 2003.

9. Саак А. Э., Пахомов Е. В., Тюшняков В. Н. Информационные технологии управления: Учебник для вузов. — СПб.: Питер, 2005.

10. Черников Б. В. Информационные технологии управления. Учебник. — М.: Инфра — М, 2008.

11. Хомоненко А. Д. Базы данных: учебник для высших учебных заведеий /А.Д. Хомоненко, В. М. Цыганков, М. Г. Мальцев; под ред. проф. А. Д. Хомоненко. Изд. 2-е, доп. и перераб.- СПб.: КОРОНА принт, 2002. 672с.