MODULUL X: Modelarea sistemelor informatice

Tema 3: Tipurile şi elementele de conţinut ale metodologiilor

de realizare a sistemelor informatice

Activitate de reactualizare cunostinte - timp de lucru: 50 min

Sarcina de lucru:

Recapitulati notiunile predate in temele anterioare, prin

parcurgerea urmatorului soft educational: Modelarea sistemelor

informatice http://e-teacher-analist-programator.blogspot.ro/

Activitate introductiva - timp de lucru: 10 min Modelarea

Nu este greu de înţeles că realizarea unui sistem informatic, sau doar a unei aplicaţii,

presupune modelarea situaţiei reale şi utilizarea modelului creat, în realitatea cu care operează

calculatorul.

Definitie :

Modelarea este reprezentarea într-un mediu controlat, a proprietăţilor şi/sau fenomenelor

şi proceselor care caracterizează un obiect sau un sistem real.

Cu alte cuvinte în modelare nu există adevăr absolut; modelarea

presupune abstracţie şi aducerea în atenţie numai a unor aspecte ale

realităţii studiate şi anume acele aspecte care prezintă interes pentru

modelator. Unul din mediile controlate în care se poate reproduce

realitatea, deci unul în care se pot face modele, este calculatorul.

Pe calculator se realizează modele informaţionale.

Definitie :

Modelul informaţional este o abstracţie a unei entităţi şi această abstracţie poate fi

făcută fie pentru a crea un model general (de referinţă) care să fie apoi folosit pentru a crea

exemple concrete de sisteme informatice (cazul arhitecturilor de referinţă), fie pentru a crea

modelul informatic al unei entităţi anume, deci un model de transpunere.

În cele ce urmează ne vom referi exclusiv la modele de transpunere.

La crearea modelului intervine viziunea analistului despre realitatea pe care o studiază,

adică paradigma. Paradigma reprezintă "ochelarii" prin care analistul vede sistemul

informaţional real, acela pe care vrea să-l modeleze, dar nu toate viziunile sau concepţiile

analiştilor ajung să fie considerate paradigme.

La începuturile existenţei sistemelor informatice, atenţia analiştilor a fost concentrată

spre latura funcţională a activităţii umane studiate şi cum o funcţie a unui birou sau secţie nu

putea fi analizată şi nici prelucrată în bloc, ea a fost descompusă în activităţi (rezultând aplicaţiile

informatice), activităţile au fost descompuse în subactivităţi (rezultând procedurile), care la

rândul lor au fost descompuse în operaţii, cărora în calculator le corespondeau modulele

program. S-a dezvoltat în aceste condiţii o abordare funcţională a sistemelor informaţionale.

Activitate de invatare - timp de lucru: 30 min Metodologia elaborării sistemelor

informatice

Dată fiind complexitatea sistemelor informatice ele nu se pot obţine dintr-odată şi nici nu se pot

realiza după cum crede fiecare programator. Desigur la început aşa a fost, dar pe măsură ce s-a

acumulat experienţă, ea a fost materializată în metodologii.

Metodologiile s-au născut din nevoia de aşezare în tipare teoretice a rezultatului

experienţei practice.

Realizarea sistemelor informatice este o activitate profund creativă care îmbină numeroase

activităţi:

1. analiză,

2. proiectare,

3. programare,

4. coordonare,

5. organizare,

6. control.

Definitie :

Metodologia elaborării sistemelor informatice a fost concepută iniţial ca un ansamblu

de principii şi indicaţii, tehnici şi metode grupate şi ordonate ca să ducă la realizarea sistemului

informatic.

Cuvântul “metodă” folosit în această definiţie nu are nimic de a face cu metoda-program

asociată evenimentelor unui obiect şi nici cu metoda de abordare a sistemelor informaţionale.

Aici prin metodă se înţelege un set de reguli aplicabile unui domeniu restrâns din cadrul unei

metodologii.

In prezent

Metodologia este văzută ca setul finit, particular definitoriu al unei metode (metodă de abordare

a sistemelor informatice), prin intermediul unui sistem coerent de formulare şi/sau procese

informatice, necesare pentru modelarea şi formalizarea totală a unui sistem informatic.

Metodologiile evoluează odată cu tehnologia informaţiei, dar o metodologie de realizare a

sistemelor informatice trebuie să cuprindă:

1. etapele/procesele de realizare a unui sistem informatic structurate în subetape , activităţi

sarcini precum şi conţinutul lor;

2. fluxul realizării acestor etape sau procese, subetape şi activităţi;

3. modalitatea de derulare a ciclului de viaţă a sistemului informatic;

4. modul de abordare a sistemului;

5. strategiile de lucru/metodele de realizare;

6. regulile de formalizare a componentelor sistemului informatic;

7. tehnicile, procedurile, instrumentele, normele şi standardele utilizate;

8. modalităţile de conducere a proiectului (planificare, programare, urmărire) şi modul de

utilizare a resurselor financiare, umane şi materiale

Activitate de invatare - timp de lucru: 10 min - Ciclul de dezvoltare / ciclul de viaţă al

sistemelor informatice

În legătură cu sistemele informatice sunt des folosite următoarele două noţiuni:

ciclul de dezvoltare a sistemului informatic şi

ciclul de viaţă al sistemelor informatice.

Ciclul de viaţă al sistemelor informatice (CVSI) se extinde pe intervalul de timp cuprins

între decizia de elaborare a sistemului informatic şi decizia de abandonare sau de înlocuire cu alt

sistem informatic.

Ciclul de dezvoltare a sistemului informatic (CDSI) se extinde de la decizia de elaborare

a sistemului informatic până la momentul intrării sistemului în exploatare. Ciclul de dezvoltare a SI

este inclus în ciclul de viaţă al SI. În tabelul de mai jos sunt prezentate trei exemple de metodologii

şi de etapizare ale ciclului de dezvoltare. Aceste etape, sau altele (depinde de paradigma prin care

vedem sistemul informaţional şi de modelul ales pentru CVSI ), trebuie respectate la o scară

corespunzătoare şi în cazul aplicaţiilor.

De altfel, este recomandabil ca şi atunci când ne propunem să realizăm doar o aplicaţie, să

facem mai întâi o analiză a întregului sistem informatic, (evident "săpând" doar atât de adânc cât

este necesar pentru ca aplicaţia noastră să fie compatibilă cu aplicaţiile existente şi cu cele care vor

fi realizate în viitor) şi apoi să continuăm doar cu aplicaţia ce ne interesează.

Etapizarea ciclului de dezvoltare a SI (CDSI)

Metoda SSADM (1982) Metoda MERISE Metoda ICI din Romania

- studiul de fezabilitate;

- analiza cerinţelor;

- specificarea cerinţelor;

- specificarea logică;

- proiectare fizică

(inclusiv

programarea);

- studiul de evaluare;

- modelarea globală;

- modelarea conceptuală;

- modelarea organizaţională;

- logică;

- fizică;

- implementarea (inclusiv

programarea).

- elaborarea temei de

realizare;

- proiectarea de ansamblu;

- proiectarea de detaliu;

- elaborarea programelor;

- implementarea sistemului.

Activitate practica – Timp de lucru :100 min - Modele reprezentative ale ciclurilor de viaţă ale

sistemelor informaticeipul activităţii:rupul de experţi

Sugestii: Cursantii vor fi organizaţi în 5 grupe. Fiecare grupă va primi spre studiu câte un model

reprezentativ.

Sarcina de lucru: Fiecare grupă trebuie să realizeze o prezentare pe folii

de flipchart/ Power Point a modelului primit.

În ultima oră alocând câte 10 minute pentru fiecare prezentare, de către un

purtător de cuvânt al fiecărei grupe se va sustine prezentarea in fata

celorlalte echipe.

Intrebari concluzii.

Atentie ! Fisa de documentare : Materialul poate fi consultat si la adresa : http://e-teacher-analist-

programator.blogspot.ro/

1) Modelul cascadă. Asigură trecerea de la o etapă la alta, în ordine secvenţială.

Fazele sunt structurate pe activităţi şi subactivităţi. Punctul său slab este că se

aplică la nivel sistem şi nu se poate trece la etapa următoare până ce nu au fost

aduse la zi toate aplicaţiile; în practică se solicită decalaje între aplicaţii.

2) Modelul V. Braţul stâng al diagramei, parcurs descendent, reuneşte fazele în

cadrul cărora se realizează, pas cu pas, proiectarea şi realizarea sistemului

informatic. Detalierea activităţilor de proiectare, codificare şi asamblare a

componentelor se realizează gradual. Braţul drept al diagramei cuprinde

reprezentarea fazelor asigurând asamblarea progresivă a componentelor

sistemului pe măsura testării lor individuale (aici se realizează verificările şi

validările), până la obţinerea sistemului global şi acceptarea acestuia de către

beneficiar. Braţul drept se parcurge ascendent.

În cadrul modelului se remarcă realizarea distincţiei dintre verificare şi validare. Verificarea se

referă la testarea sistemului în diversele stadii pe care le parcurge, iar validarea urmăreşte să

identifice în ce măsură sistemul corespunde cerinţelor iniţiale, ceea ce constituie un punct slab al

modelului datorită întârzierii cu care se produce aceasta validare.

3) Modelul W. Acest model reia ideea modelului în V pe care îl dezvoltă şi perfecţionează prin

integrarea activităţilor de validare la nivelul fazelor de proiectare.

4) Modelul incremental. Permite livrarea sistemului pe componente, dar şi global. Definirea

cerinţelor şi analiza se execută totuşi la nivelul întregului sistem.

Este o metodă de tip top-down, ceea ce implică cunoaşterea şi formularea cerinţelor pentru

întregul sistem încă din faza incipientă de abordare a sistemului, chiar dacă ulterior se vor rezolva

doar părţi din el. De regulă adăugarea unei părţi presupune testarea a tot ce este realizat până în acel

moment, ceea ce poate duce la modificări multiple ale componentelor realizate printre primele.

5) Modelul spirală. Modelul presupune construirea mai multor prototipuri succesive în condiţiile

realizării unei analize a riscului pe fiecare nivel. Fazele de dezvoltare sunt reluate la fiecare iteraţie

în aceeaşi succesiune şi presupun:

Analiza riscurilor

Realizarea unui prototip

Simularea şi testarea prototipului

Determinarea cerinţelor în urma rezultatelor testării

Validarea cerinţelor

Planificarea ciclului următor

Modelul presupune proiectarea sistemului, realizarea primului prototip funcţional, verificarea

măsurii în care răspunde cererilor formulate de utilizator şi rafinarea acestei prime soluţii, prin

dezvoltări viitoare care adaugă noi funcţionalităţi până la obţinerea variantei finale a sistemului.

Activitate practica – Timp de lucru : 50 min Modele reprezentative ale ciclurilor de viaţă ale

sistemelor informaticeipul activităţii:rupul de

6) Modelul evolutiv. Necesită efectuarea unei investigaţii iniţiale pe baza căreia să se poată

elabora o strategie de descompunere a proiectului în părţi/segmente, fiecare cu o valoare

deosebită pentru client. Acestea sunt realizate şi livrate în mod iterativ şi contribuie la sporirea

treptată a performanţelor sistemului. Se are în vedere posibilitatea aplicării unor adaptări sau

modificări ulterioare.

Metoda are succes deoarece se bazează pe o arhitectură deschisă, flexibilă, elaborată prin

participarea tuturor părţilor interesate, inclusiv a utilizatorilor şi a unor specialişti profesionişti.

7) Modelul X. În partea de sus a X-ului este aplicat modelul cascadă şi V, iar în partea de jos

sunt avute în vedere acţiuni de valorificare a softului creat anterior. Această preocupare este din

ce în ce mai extinsă pe plan mondial şi pare foarte raţională deoarece softul prezintă o mare

supleţe în ce priveşte adaptarea de la o problemă la alta. De fapt nu contează decât asemănarea

structurilor, semnificaţia variabilelor fiind la libera alegere a celui care foloseşte softul.

În partea de sus, modelul ia în consideraţie utilizarea unor specificaţii de sistem, a proiectului

arhitectural şi de detaliu , codificarea, testarea pe componente, integrarea şi testarea sistemului.

Parte inferioară a X-ului este un V întors, pentru a sugera noţiunea de gestiune patrimonială a

depozitelor reutilizabile la nivel componentă, structură, domeniu şi chiar aplicaţie.

Având în vedere că partea inferioară a modelului se aplică practic doar în fazele de proiectare

fizică, modelul - ca şi modelul tridimensional al autorilor metodei Merise, nu este prea popular.

Dealtfel metoda Merise mai prezintă un model în două dimensiuni în care pe abscisă este trecut

sistemul actual şi cel viitor, iar pe ordonată sunt trecute nivelele global, conceptual, organi-

zaţional, logic, fizic şi de exploatare, dar după cum s-a putut vedea, din cele prezentate în secţiu-

nea 1 a acestui capitol, metoda Merise este aplicată de fapt pe un model în două dimensiuni, sub

formă de matrice care este foarte riguros şi se pretează la exigenţele ingineriei softului.

8) Modelul tridimensional. Modelul tridimensional promovat de metoda de proiectare MERISE

se caracterizează prin reprezentarea grafică pe trei axe, fiecare dintre acestea corespunzând

ciclului de viaţă al sistemului, ciclul de decizie şi respectiv ciclului abstractizării.

Activitate evaluare – Timp de lucru : 10 min Exemplificari - Sistemele de codificare existente

la nivelul economiei naţionale/ domeniul specific al fiecăruia.

Modulul: Modelarea sistemelor informatice

Competenţa: Utilizează metodologii de modelare a sistemelor informatice

Obiectivele evaluării:

Să descrie metodologiile de realizare a sistemelor informatice.

Prezentarea testului:

Testul poate avea loc într-o sală de clasă sau în laboratorul de informatică, în timpul studierii

temei. Descrierea principalelor elemente ale metodologiilor de realizare a sistemelor

informatice. Elevii vor fi evaluaţi individual, fiecare acumulând câte un punct pentru orice enunţ

corect. Cerinţele testului vor fi expuse de profesor sau scrise pe tablă, ele sunt descrise în câmpul

Enunţ. Răspunsurile elevilor pot fi colectate pe tablă sau pe un flipchart. Corectitudinea

enunţurilor poate fi dezbătută cu clasa sau se poate numi un moderator care va folosi internetul

ca să valideze răspunsurile sumative.

Tipul testului: probă orală, brainstorming.

Enunţ:

Care sunt sistemele de codificare existente la nivelul economiei naţionale şi care este

domeniul specific al fiecăruia.

Criterii de evaluare şi notare:

Se acordă calificativul Foarte Bine acelui elev care a acumulat cât mai multe răspunsuri

corecte. Se acordă calificativul Insuficient acelui elev care nu a depus nici un efort de a participa

la activitatea de evaluare propusă. Ceilalţi primesc calificativul Bine.

Rezolvare posibilă:

Codul poştal.

Codul numeric personal.

Codul ATC folosit în codificarea medicamentelor.

Codul SIRUES codul statistic republican al unităţilor economico-sociale.

Codul SIRUTA codul sistemului informatic al registrului unităţilor teritorial – administrative.

Codul CAEN codul clasificării activităţilor din economia naţională.

Codul COR codul pentru clasificarea ocupaţiilor din România.

Codul telephonic.

Codul EORI folosit pentru inregistrarea si identificarea operatorilor economici

Codul CUI codul unic de identificare a agentilor economici

Codul IBAN codul folosit pentru identificarea unică a unui cont bancar.

STAS standardul de stat pentru produse.

Codul de bare folosit pentru gestionarea mai rapidă a produselor comerciale.

Contul contabil este o formă de codificare care ajută la ţinerea evidenţei operaţiilor economice.

Instrucţiuni pentru evaluatori

Rezultatul tuturor evaluărilor notate prin calificative pot fi contorizate şi tansformate în notă.

Modul de transmitere şi sugestii de valorizare a rezultatelor evaluării

În funcţie de răspunsurile elevilor li se va atrage atenţia asupra importanţei folosirii sistemelor de

codurificare existenet atunci când se realizează un sistem informatic şi li se recomandă să se

informeze sau să restudieze tema suporturile de curs.

Activitate evaluare tema 3 – Timp de lucru : 40 min

Modulul: Modelarea sistemelor informatice

Competenţa: Caracterizează diferite tipuri de sisteme informatice

Obiectivele evaluării:

Să caracterizeze sistemele expert.

Prezentarea testului:

Acest test poate fi utilizat la finalul unui grup de lecţii cu tema Sisteme expert .

Tipul testului: probă scrisă, reconstrucţia.

Durata evaluării:

Timp de lucru: 40 minute

Enunţ:

1. Alegeţi din lista de mai jos elementele necesare pentru a caracteriza un sistem expert.

a) definiţia,

b) caracteristicile,

c) obiectivele,

d) componentele.

2. În textul de mai jos sunt incluse elementele care stau la baza caracterizării unui sistem

expert.

“Într-un sistem expert cunoştinţele sunt independente de mecanismul de raţionament

(modificarea unui anumit element nu influenţează raţionamentul). ________________________

Programele bazate pe bazate pe tehnicile inteligenţei artificiale care înmagazinează

cunoştiinţele experţilor umani, dintr-un domeniu bine definit şi apoi le folosesc pentru rezolvarea

problemelor din domeniul respectiv sunt numite sisteme expert. _________________________

Ansamblul de cunoştinţe specializate, care fac parte dintr-un anumit domeniu, formează

baza de cunoştiinţe, care poate fi reprezentată prin: reţele semantice; regulile de productie;

cadre etc. ___________________________________________________________________

Sistemele expert au o abordare declarativă în care se specifică cunoştinţele ce vor fi

exploatate în mod dinamic de mecanismul de raţionament spre deosebire de programarea

clasică (unde trebuie să se descrie explicit toate prelucrările într-o manieră statică şi explictă). _

Sistemele expert trebuie să fie capabile să explice raţionamentele făcute şi să

argumenteze soluţiile obţinute într-o manieră asemănătoare expertului uman. ______________

Datele unei probleme concrete care urmează să fie rezolvată (altfel spus formularea

problemei), precum şi faptele rezultate în urma raţionamentelor efectuate de motorul de

inferenţă asupra bazei de cunoştinţe fac parte din baza de fapte._________________________

Cunoştinţele manipulate de sistemele expert sunt în principal de natură simbolică, spre

deosebire de programele clasice care utilizeaza prepoderent date numerice. _______________

Achiziţionarea uşoară a cunoaşterii este posibilă prin exprimarea cât mai direct posibil a

expertizei obţinute de la experţii umani. _____________________________________________

Sistemele expert gestionează baze de cunoştinţe de volum mare şi tratează cunoştinţe

inexacte sau incomplete. _______________________________________________________

Prelucrare într-un sistem expert se face cu ajutorul motorului de inferenţă, care, pornind

de la fapte (datele de intrare ale problemei) activează cunoştinţele corespunzătoare din baza

de cunoştinţe, construind astfel raţionamente care conduc la fapte noi. __________________

Sistemele expert utilizeaza metode empirice bazate pe experienţă care conduc la

soluţiile cele mai bune. _________________________________________________________

Prin combinarea şi înlănţuirea cunoştinţelor pentru a infera noi cunoştinţe, judecăţi,

planuri, demonstratii, decizii şi predicţii sau prin luarea în considerare a modului în care sunt

inferate noile cunoştinţe se poate exploata eficient colecţia de cunoştinţe. __________________

Interfaţa cu utilizatorul realizează dialogul utilizatorului cu sistemul expert în sensul

specificării datelor de intrare şi al furnizării rezultatelor pentru problema de rezolvat. _________

Sistemul expert este specializat într-un anumit domeniu şi nu în rezolvarea unei singure

probleme ca programele informatice clasice._________________________________________

Sistemele expert au posibilităţi de acumulare a cunoaşterii şi folosirea ei în multiple

domenii ţinând cont de toate schimbările intervenite în mediu, în metodele de raţionament, în

concepte şi în metodele utilizate pentru soluţionarea probelmelor.” _______________________

Sarcina fiecărui elev este de a identifica şi nota în dreptul fiecărei propoziţii unul din

acronimele: OB – pentru obiectiv, DEF pentru definiţie, CAR – pentru caracteristică şi COM –

pentru componenta unui system expert.

3. Enumeraţi obiectivele şi componentele omise în textul de la exerciţiul 2.

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Criterii de evaluare şi notare:

Acest test va fi evaluat prin notă conform baremului de notare.

Barem de corectare şi notare:

Se acordă 1p din oficiu

Exerciţiul 1 va fi notat cu 1p

Exerciţiul 2 cu 6p

Exerciţiul 3 cu 2p

Rezolvarea corectă:

Ex. 1. a, b, c, d

Ex. 2. CAR, DEF, COM, CAR, OB, COM, CAR, OB, CAR, COM, CAR, OB, COM, CAR, CAR.

Ex. 3. Obiectivele lipsă: reducerea riscurilor, creşterea creativităţii. Componentele lipsă: modulul

de achiziţii, modulul explicativ.