مدلسازي داده ها
Download
Report
Transcript مدلسازي داده ها
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