Учебное пособие Пенза 2014 удк 004. 415. 2(076. 5) М31 Рецензен т кандидат технических наук, доцент кафедры «Информационные вычислительные системы»

3.3. Моделирование потоков данных Диаграммы потоков данных (Data Flow Diagrams)  представляют собой иерархию функциональных процессов, связанных потоками данных. Цель такого представления – продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами. В соответствии с данным методом модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи потребителю. 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. Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные диаграммы) определяют основные процессы или подсистемы 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 уровень декомпозиции, на котором детализировать процессы далее не имеет смысла. Основными компонентами диаграмм потоков данных являются: • внешние сущности; • системы и подсистемы; • процессы; • накопители данных; • потоки данных. Рис. 3.11. Графическое представление внешней сущности Внешняя сущность представляет собой материальный объект или физическое лицо, источник или приемник информации (например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад) (рис. 3.11). Определение некоторого объекта или системы в качестве внешней сущности указывает на то, что она находится за пределами границ анализируемой системы. В процессе анализа некоторые внешние сущности могут быть перенесены внутрь диаграммы анализируемой системы, если это необходимо, или, наоборот, часть процессов может быть вынесена за пределы диаграммы и представлена как внешняя сущность. При построении модели сложной системы она может быть представлена в самом общем виде на так называемой контекстной диаграмме в виде одной системы как единого целого, либо может быть декомпозирована на ряд подсистем. Процесс представляет (рис. 3.12) собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Физически процесс может быть реализован различными способами: это может быть подразделение организации (отдел), выполняющее обработку входных документов и выпуск отчетов; программа; аппаратно реализованное логическое устройство и т.д. Рис. 3.12. Графическое изображение процесса Информация в поле физической реализации показывает, какое подразделение организации, программа или аппаратное устройство выполняет данный процесс. Накопитель данных  это абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через некоторое время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть любыми. Главная цель построения иерархии DFD заключается в том, чтобы сделать описание системы ясным и понятным на каждом уровне детализации, а также разбить его на части с точно определенными отношениями между ними. Для достижения этого целесообразно пользоваться следующими рекомендациями: • размещать на каждой диаграмме от 3 до 67 процессов (аналогично SADT). Верхняя граница соответствует человеческим возможностям одновременного восприятия и понимания структуры сложной системы с множеством внутренних связей, нижняя граница выбрана по соображениям здравого смысла: нет необходимости детализировать процесс диаграммой, содержащей всего один или два процесса; • не загромождать диаграммы несущественными на данном уровне деталями; • декомпозицию потоков данных осуществлять параллельно с декомпозицией процессов. Эти две работы должны выполняться одновременно, а не одна после завершения другой; • выбирать ясные, отражающие суть дела, имена процессов и потоков, при этом стараться не использовать аббревиатуры. Первым шагом при построении иерархии DFD является построение контекстных диаграмм. Обычно при проектировании относительно простых систем строится единственная контекстная диаграмма со звездообразной топологией, в центре которой находится так называемый главный процесс, соединенный с приемниками и источниками информации, посредством которых с системой взаимодействуют пользователи и другие внешние системы. Перед построением контекстной DFD необходимо проанализировать внешние события (внешние сущности), оказывающие влияние на функционирование системы. Количество потоков на контекстной диаграмме должно быть по возможности небольшим, поскольку каждый из них может быть в дальнейшем разбит на несколько потоков на следующих уровнях диаграммы. Для проверки контекстной диаграммы можно составить список событий, который должен состоять из описаний действий внешних сущностей (событий) и соответствующих реакций системы на них. Каждое событие должно соответствовать одному или более потокам данных: входные потоки интерпретируются как воздействия, а выходные потоки – как реакции системы на входные потоки. Если для сложной системы ограничиться единственной контекстной диаграммой, то она будет содержать слишком большое количество источников и приемников информации, которые трудно расположить на листе бумаги нормального формата, и, кроме того, единственный главный процесс не раскрывает структуры такой системы. Признаками сложности (в смысле контекста) могут быть: наличие большого количества внешних сущностей (десять и более), распределенная природа системы, многофункциональность системы с уже сложившейся или выявленной группировкой функций в отдельные подсистемы. Для сложных систем строится иерархия контекстных диаграмм. При этом контекстная диаграмма верхнего уровня содержит не единственный главный процесс, а набор подсистем, соединенных потоками данных. Контекстные диаграммы следующего уровня детализируют контекст и структуру подсистем. Иерархия контекстных диаграмм определяет взаимодействие основных функциональных подсистем между собой, с внешними входными и выходными потоками данных и внешними объектами (источниками и приемниками информации), с которыми взаимодействует система. Разработка контекстных диаграмм решает проблему строгого определения функциональной структуры системы на самой ранней стадии ее проектирования. Для проведения количественного анализа диаграмм IDEFO и DFD используются следующие показатели: • количество блоков на диаграмме  N; • уровень декомпозиции диаграммы – L; • число стрелок, соединяющихся с i-м блоком диаграммы – Ai. Данный набор показателей относится к каждой диаграмме модели. Ниже перечислены рекомендации по их желательным значениям. Необходимо стремиться к тому, чтобы количество блоков на диаграммах нижних уровней было бы ниже количества блоков на родительских диаграммах, т.е. с увеличением уровня декомпозиции убывал бы коэффициент N/L. По мере декомпозиции модели функции должны упрощаться, следовательно, количество блоков должно убывать. Диаграммы должны быть сбалансированы. Это означает, например, что у любого блока количество входящих стрелок и стрелок управления не должно быть значительно больше, чем количество выходящих. Следует отметить, что данная рекомендация может не выполняться в моделях, описывающих производственные процессы. Например, при описании процедуры сборки в блок может входить множество стрелок, описывающих компоненты изделия, а выходить одна стрелка  готовое изделие. Количественная оценка сбалансированности диаграммы может быть выполнена с помощью коэффициента сбалансированности: Kb = | Ai/N – max(Ai)|. Необходимо стремиться к тому, чтобы значение Kb для диаграммы было минимальным.

Похожие:

	Актуальные вопросы менеджмента современной организации «Экономика и управление»; Т. П. Лагунова, кандидат экономических наук, доцент, доцент кафедры «Менеджмент»; Е. С. Чухланцев, кандидат...		Учебное пособие по выполнению контрольных заданий для студентов факультета... Кафедра безопасности жизнедеятельности спбглту, кандидат технических наук доцент С. В. Ефремов, доктор технических наук профессор...
	Учебное пособие Новосибирск 2017 Учебное пособие предназначено для студентов технических факультетов, обучающихся по направлениям подготовки 09. 03. 02 -информационные...		Учебно-методические указания по самостоятельной работе студентов... Т. А. Захаренко, доцент кафедры товароведения и таможенной экспертизы, кандидат технических наук, доцент
	Российской Федерации Министерство образования и науки Республики... Егпу; Разживин А. И. – кандидат филологических наук, профессор, проректор по научной работе егпу; Гапсаламов А. Р. – кандидат экономических...		Учебное пособие содержит: тексты из оригинальной литературы, посвященные... Соколов С. В., доктор технических наук, профессор, действительный член Академии образования и Ака­демии Военных наук
	Учебно-методический комплекс дисциплины Рецензенты: Гафаров Р. М., кандидат филологических наук, доцент кафедры литературы мгпу, Суханова О. В., к фил н., доцент кафедры...		Практический курс английского языка для слушателей факультета заочного обучения Рецензенты: Г. П. Белинская, кандидат филологических наук, доцент, зав кафедрой русского и иностранного языков Дальневосточной академии...
	Методические рекомендации по выполнению и защите выпускных квалификационных... ...		Учебное пособие содержит материал авторского учебного курса «Пе­дагогика здоровья» Академии повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования, доцент Н. К. Смирнов; кандидат педагогических...
	Лабораторно-практическая работа №5 Дизельные и бензиновые электроагрегаты... ...		Методическое пособие по дисциплине «иностранный язык» Рецензент: Посмёткина Наталья Николаевна, кандидат психологических наук, доцент кафедры гуманитарных и социальных дисциплин филиала...
	Учебно-методическое пособие для студентов специальностей 45. 03. 02 Лингвистика Петрова Е. Е., кандидат филологических наук, доцент кафедры английского языка факультета русской филологии и иностранных языков Псковского...		Английский для подготовки к военной олимпиаде Учебное пособие Краснодар И. Н. Сухомлина – доцент кафедры английской филологии, канд филол наук (Кубанский государственный университет)
	Рабочая программа дисциплины (модуля) по дисциплине Программу составили: А. Б. Дерендяев, кандидат технических наук, В. Н. Сорокин, доктор физико-математических наук, доцент		Учебно-методическое пособие министерство сельского хозяйства Российской... Пахомов С. В. – кандидат юридических наук, доцент, начальник кафедры криминалистики Краснодарского университета мвд россии