مدلسازي داده ها

Report
1
‫‪‬مدلسازي تحليلي چيست؟‬
‫مدلسازي تحليلي براي نشان دادن نيازمنديهاي داده ها ‪ ،‬توابع – كاركرد و‬
‫رفتارتركيبي از متن واشكال نموداري به گونه اي استفاده ميكند كه درك‬
‫آن ساده است و مهمتر آنكه بررس ي صحت ‪ ،‬كامل وسازگار بودن آن بسيار‬
‫ساده وآسان ميباشد ‪ .‬يك مهندس نرم افزار كه تحليلگر نيز ناميده‬
‫ميشود با استفاده از نيازمنديهاي مشتري مدل مورد نياز را ميسازد ‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫به جهت اينكه مدلسازي تحليلي نيازمنديها را به صورت سه بعدي نمايش‬
‫ميدهد و بدين ترتيب احتمال يافتن خطاها وناسازگاريها افزايش ميابد اين‬
‫روش اهميت پيدا كرده است ‪.‬‬
‫‪‬مراحل كار‪:‬‬
‫‪(1‬‬
‫‪(2‬‬
‫‪(3‬‬
‫‪3‬‬
‫‪(4‬‬
‫مدلسازي نيازمنديهاي دهده اي ‪ ،‬كاركردي و رفتاري‬
‫پااليش وتجزيه و تحليل مدلها براي ارزيابي كامل بودن ‪ ،‬سازگاري و‬
‫صحيح بودن‬
‫تشكيل مشخصه مدل مورد نظر‬
‫تاييد توسط مهندسين وكاربران‬
‫‪‬محصول كار چيست؟‬
‫توضيحات مربوط به اشياء داده اي ‪ ،‬نمودار رابطه هاي رابطه – موجوديت ‪،‬‬
‫نمودارجريان داده ها ‪ ،‬نمودارهاي انتقال وضعيت ‪ ،‬مشخصه هاي پردازش ي‬
‫ومشخصه هاي كنترل‬
‫‪‬چگونگي حصول اطمينان از درستي انجام كار ‪:‬‬
‫بوسيله بررس ي مجدد از لحاظ صحت ‪ ،‬كامل وسازگار بودن ‪.‬‬
‫‪‬دو مدل غالب مدلسازي تحليلي عبارتند از ‪:‬‬
‫‪ (1‬تحليل ساختيافته‬
‫‪ (2‬تحليل ش يء گرا‬
‫‪4‬‬
‫‪‬بخشهاي تحليل ساختيافته از نظر ”تام دماكرو“ ‪:‬‬
‫‪(1‬‬
‫‪(2‬‬
‫‪(3‬‬
‫‪(4‬‬
‫‪5‬‬
‫نتايج تحليل بايد قابل تعمير ونگهداري باشد ‪.‬‬
‫مشكالت مربوط به اندازه بايد با استفاده از شيوه مؤثرومناسب‬
‫تقسيم بندي ‪،‬برطرف شوند‪.‬‬
‫در صورت امكان وهركجا ميشود بايد از عالئم گرافيكي استفاده كرد ‪.‬‬
‫جدا كردن مفروضات منطقي ( ضروري ) و فيزيكي ( پياده سازي ) از‬
‫يكديگر‬
‫‪‬مدل تحليلي ساختيافته بايد سه هدف زير را دنبال كند ‪:‬‬
‫‪ (1‬توصيف نياز مشتري‬
‫‪ (2‬به وجود آوردن مبنايي براي ايجاد طراحي نرم افزاري‬
‫‪ (3‬تعريف مجموعه اي از نيازمنديها كه پس از ساخته شدن نرم افزار ميتوانند‬
‫معتبر شوند ‪.‬‬
‫‪ ‬ساختار اين مدل شامل موارد زيراست ‪:‬‬
‫‪ ‬واژه نامه دادها ‪ :‬مجموعه اي شامل توضيحات مربوط به تمام اشياء داده‬
‫اي مصرف شده يا به وجود آمده توسط نرم افزار‬
‫‪6‬‬
‫‪ ‬نمودار رابطه – موجوديت ‪(ERD : Entity Relation‬‬
‫)‪ : Diagram‬روابط موجود ميان اشياء داده اي را نشان ميدهد ‪.‬‬
‫‪ ‬نمودار جريان داده ها )‪ : (DFD : Data Flow Diagram‬دو‬
‫هدف مهم را برآورده ميسازد ‪ .‬اين دو هدف عبارتند از ‪:‬‬
‫‪ .1‬فراهم كردن شاخص ي در ارتباط با نحوه تبديل داده ها هنگام حركت‬
‫داده ها در طول سيستم‬
‫‪ .2‬نشان دادن كاراكترهاي اصلي وفرعي كه تبديل وتغيير جريان داده ها را‬
‫انجام ميدهند ‪.‬‬
‫‪7‬‬
‫‪ ‬نمودارحالت گذار)‪: (STD : State Transition Diagram‬‬
‫نحوه برخوردسيستم درنتيجه وقوع رويدادهاي خارجي رانشان ميدهد ‪.‬‬
‫شيوه هاي مدلسازي داده ها از نمودار رابطه – موجوديت استفاده‬
‫ميكنند ‪.‬‬
‫‪‬ويژگيهاي نموداررابطه – موجوديت )‪: (ERD‬‬
‫‪ (1‬استفاده از نشانه گذاري گرافيكي‬
‫‪8‬‬
‫‪ (2‬تاكيد برداده ها وايجاد يك شبكه داده اي‬
‫‪ (3‬مفيد بودن در مواردي كه داده ها وروابط موجود بر داده ها پيچيده‬
‫اند ‪.‬‬
‫‪ ‬مدل دادها از سه بخش اطالعاتي تشكيل شده كه عبارتند‬
‫از‪:‬‬
‫‪ (1‬ش يء داده اي ‪ :‬كه نشانگر هر يك از تركيبات اطالعاتي است كه بايد‬
‫توسط نرم افزار درك شود ‪ .‬منظور از اطالعات تركيب شده ‪ ،‬اطالعاتي‬
‫است كه داراي ويژگيها و صفات خاصه متفاوت باشند ‪.‬‬
‫‪9‬‬
‫بنابراين عرض نميتواند يك ش يء داده اي معتبر باشد اما ابعاد ( تركيب‬
‫ارتفاع ‪ ،‬عرض وطول ) راميتوان به عنوان يك ش يء تعريف نمود ‪.‬‬
‫‪ (2‬صفات خاصه ‪ :‬مشخصات يك نمونه ش يء را تعريف ميكنند ‪ .‬اين‬
‫صفات را ميتوان براي نامگذاري نمونه اي از اشياء داده اي ‪ ،‬توصيف‬
‫نمونه مفروض ويا ارجاع به نمونه اي ديگر در جدول ديگري استفاده‬
‫كرد ‪ .‬به هر حال يك يا چند صفت به عنوان شناسه تعريف ميشوند‬
‫كه براي يافتن نمونه اي از ش يء داده اي يك كليد محسوب ميشوند ‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫‪ (2‬روابط ‪ :‬اشياء داده اي به اشكال وشيوه هاي مختلف به يكديگر‬
‫مرتبط شده اند ‪.‬‬
‫‪11‬‬
‫(الف) يك اتصال ساده بين اشياء‬
‫سفارش ميدهد‬
‫نمايش ميدهد‬
‫انبارميكند‬
‫مي فروشد‬
‫مرجوع ميكند‬
‫(ب) رابطه هايي بين اشياء‬
‫‪12‬‬
‫براي رسيدن به اهداف مهندس ي نرم افزار عالوه بر اطالعات فوق ما بايد‬
‫بدانيم چه تعداد از اشياء با هم در ارتباطند ؟‬
‫‪‬تعداد مدخلها در يك رابطه(كارديناليته) ‪:‬‬
‫تعداد وقوع اشياء در يك رابطه رانشان ميدهد و به سه دسته يك به يك‬
‫(‪ ، )1:1‬يك به بيشمار(‪ )1:N‬وبيشمار به بيشمار)‪(N:M‬تقسيم ميشود‬
‫‪.‬‬
‫‪13‬‬
‫‪‬مداليته ‪:‬‬
‫تعداد اشياء الزم در يك ارتباط رانشان ميدهد ‪ .‬اگر وجود رابطه ميان دو‬
‫ش يء مختلف به صورت انتخابي باشد ويا نيازي براي برقراري ارتباط‬
‫وجود نداشته باشد مداليته رابطه صفر خواهد بود ‪.‬‬
‫‪14‬‬
‫سيستمهاي مبتني برزمان واقعي )‪ (Real-Time‬كه سيستمهاي بي‬
‫درنگ نيز ناميده ميشوند بايد در تعامل با جهان واقعي ودر تعامل با‬
‫چارچوب زماني ديكته شده توسط جهان واقعي قراربگيرند ‪ .‬آريونيك‬
‫هواپيما‪ ،‬كنترل فرآيند ساخت‪ ،‬محصوالت مصرف كننده و وسايل‬
‫صنعتي نمونه هايي از موارد كاربردي نرم افزار بالدرنگ‬
‫هستند ‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫براي تطابق دادن تحليل نرم افزار بالدرنگ تعدادي كارهاي تكميلي در‬
‫زمينه طرح اوليه تحليل ساختيافته انجام شده است ‪:‬‬
‫‪ (1‬فعاليتهاي تكميلي ”وارد“ و ”ملور“ ‪:‬‬
‫تكميل عالئم اوليه تحليل ساخت يافته جهت تطبيق دادن نيازهاي تحميل‬
‫شده سيستم بالدرنگ به شرح زير ‪:‬‬
‫‪ ‬گردش اطالعات جمع آوري شده يا به وجود آمده برمبناي استمرار‬
‫زماني‬
‫‪ ‬اطالعات كنترل ازكل سيستم وفرآيندكنترل مربوطه عبورميكنند‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫‪ ‬در بعض ي مواقع نمونه هاي چندگانه از يك تبديل مشترك در موقعيتهاي‬
‫چند وظيفه اي مشاهده ميشوند ‪.‬‬
‫‪ ‬حالتهاي سيستم و مكانيسمي كه موجب به وجود آمدن تبديل‬
‫وتغييرحالتها ميشوند ‪.‬‬
‫‪ (2‬فعاليتهاي تكميلي ”هتلي“ و ”پيربهاي“ ‪:‬‬
‫‪ ‬تاكيد كمتر برايجاد نمادهاي گرافيكي‬
‫‪ ‬ايجاد نمودارجريان كنترل ‪ (Control Flow Diagram) CDF‬كه‬
‫داراي فرآيندهايي مشابه ‪ DFD‬است اما به جاي نشان دادن‬
‫‪17‬‬
‫جريان داده ها به نمايش دادن جريان كنترل مي پردازد ‪.‬‬
‫قبل از ادامه بحث به تعريف دو عبارت مي پردازيم ‪:‬‬
‫‪‬مشخصات كنترل )‪:(CSPEC : control specification‬‬
‫مشخصات كنترل )‪ (CSPEC‬نشانگررفتارسيستم به دو روش متفاوت‬
‫هستند ‪ .‬مشخصات كنترل حاوي نمودار تغييرحالت )‪ (STD‬هستند كه‬
‫اين نمودار نشانگر مشخصات ترتيبي رفتار ميباشد ‪ .‬همچنين مشخصات‬
‫كنترل ميتوانند داراي جدول فعالسازي برنامه اي – يعني مشخصات‬
‫تركيبي رفتار – باشند ‪.‬‬
‫‪18‬‬
‫دقت كنيد كه اين مشخصات اگرچه رفتارسيستم راتوصيف ميكنند اما‬
‫اطالعاتي در مورد كار داخلي فرآيندهاي فعال شده در نتيجه اين اين‬
‫رفتار را به ما نمي دهند ‪ .‬مشخصات كنترل براي نشان دادن موارد زيربه‬
‫كار ميروند ‪:‬‬
‫‪ (1‬نحوه عملكرد نرم افزارهنگام دريافت يك رويداد يا سيگنال كنترل‬
‫‪ (2‬تعيين نوع فرآيندهايي كه در نتيجه به وقوع پيوستن يك رويداد ايجاد‬
‫مي شوند ‪.‬‬
‫‪19‬‬
‫‪‬مشخصات فرآيند)‪:(PSPEC : process specification‬‬
‫ازمشخصات فرآيند براي توصيف تمام فرآيندهاي مدل جريان كه در‬
‫سطح پاياني پااليش ظاهر ميشوند استفاده ميگردد ‪ .‬محتويات‬
‫مشخصات فرآيند عبارتند از ‪ :‬متن روايتي‪ ،‬زبان طراحي برنامه ‪(PDL :‬‬
‫)‪ ، Program Design Language‬توصيف وتوضيح الگوريتم‬
‫فرآيند‪ ،‬معادالت رياض ي‪ ،‬جداول‪ ،‬نمودارها يا چارت ها‬
‫‪20‬‬
‫رابط ميان مدلهاي داده اي وكنترلي‬
‫‪21‬‬
‫خروجي داده‬
‫شرايط داده ها‬
‫ورودي كنترل‬
‫ورودي داده‬
‫فعال كننده هاي‬
‫فرآيند‬
‫خروجي كنترل‬
‫‪‬ايجاد يك نمودار رابطه – موجديت ‪:‬‬
‫گامهايي كه براي ساختن اين نمودار الزم است عبارتند از ‪:‬‬
‫‪ (1‬در طول فراخواني نيازمنديها از مشتريان خواسته ميشود تا ليستي از‬
‫مواردي را كه در روند كار وجود دارند تهيه نمايد‪.‬‬
‫‪ (2‬مشتري و تحليلگر با درنظر گرفتن اشياء واستفاده از آنها در يك زمان‬
‫مشخص تعيين ميكنند كه آيا رابطه اي ميان ش يء داده اي‬
‫وسايراشياء وجود دارد يا خير؟‬
‫‪22‬‬
‫‪(3‬‬
‫‪(4‬‬
‫‪(5‬‬
‫‪(6‬‬
‫‪(7‬‬
‫‪(8‬‬
‫‪23‬‬
‫درهرزمان و هرمرحله اي كه رابطه اي وجود داشته باشد‪ ،‬مشتري‬
‫وتحليلگر يك يا چند جفت رابطه – موجوديت را ايجاد ميكنند‪.‬‬
‫براي هريك از جفتهاي رابطه – ش يء ‪ ،‬تعداد مدخلهاي رابطه اي‬
‫ومداليته مشخص ميشود ‪.‬‬
‫مراحل ‪ 2‬تا ‪ 4‬به طور متناوب وتكراري انجام ميشوند تا تمام جفتهاي‬
‫رابطه – ش يء به طور كامل تعيين شوند ‪.‬‬
‫صفات خاصه هر يك از اشياء رابايد تعريف ومشخص نمود‪.‬‬
‫نمودار موجوديت – رابطه رسمي شده ومجددا بررس ي ميشود‪.‬‬
‫مراحل‪1‬تا‪ 7‬تاتكميل مدلسازي داده ها تكرار ميشوند ‪.‬‬
‫‪‬ايجاد يك مدل جريان داده ها ‪:‬‬
‫رهنمودهاي ساخت ‪ DFD‬عبارتند از ‪:‬‬
‫‪ (1‬سطح صفر نمودار جريان داده ها بايد نرم افزار‪ /‬سيستم را به صورت‬
‫تك حبابي نشان دهد‪.‬‬
‫‪ (2‬ورودي خروجي اصلي بايد به دقت بررس ي شوند ‪.‬‬
‫‪ (3‬پااليش بايد با جداسازي فرآيندهاي كانديدا‪ ،‬اشياء داده اي‬
‫وباجداسازي برنامه هاي ذخيره شده اي كه قرار است درسطح بعدي‬
‫ظاهر شوند ‪ ،‬آغاز گردد‪.‬‬
‫‪24‬‬
‫‪ (4‬تمام پيكانها و حبابها بايد به وسيله اسامي بامفهوم وپرمعنا نامگذاري‬
‫شوند ‪.‬‬
‫‪ (5‬استمرارجريان اطالعات بايد از سطحي به سطح ديگر حفظ شود‪.‬‬
‫‪ (6‬يك حباب بايد در زمان مناسب پااليش شود ‪.‬‬
‫‪25‬‬
‫واژه نامه(فرهنگ)داده ها ليستي سازمان يافته از تمام عناصرداده اي‬
‫است كه در ارتباط با سيستم ميباشد ‪ .‬دراين ليست تعاريف دقيق‬
‫ومشخص ي وجودداردكه هم كاربروهم تحليلگر سيستم درك مشتركي‬
‫ازورودي‪ ،‬خروجي‪ ،‬اجزاي ذخيره شده وحتي محاسبات مياني خواهند‬
‫داشت‪ .‬واژه نامه ها داراي اطالعات ذيل ميباشند ‪:‬‬
‫‪ ‬نام‬
‫‪ ‬نام مستعار‬
‫‪ ‬محل استفاده و نحوه استفاده‬
‫‪26‬‬
‫‪ ‬توضيح محتويات‬
‫‪ ‬اطالعات تكميلي درزمينه نوع داده ها‪ ،‬مقاديرازپيش تنظيم شده‪،‬‬
‫محدوديتها يا موانع ومواردي از اين قبيل‪.‬‬
‫‪27‬‬
‫‪‬سه شيوه تحليل مهم ديگر عبارتند از‪:‬‬
‫‪(1‬‬
‫‪(2‬‬
‫‪(3‬‬
‫‪28‬‬
‫توسعه سيستمهاي ساختيافته داده اي ‪(DSSD : Data‬‬
‫)‪Structured System Development‬‬
‫توسعه سيستم جكسون ‪(JSD : Jackson System‬‬
‫)‪Development‬‬
‫تكنيك طراحي وتحليل ساختيافته‬

similar documents