По теории систем и системному анализу на тему: «Программные средства функционального моделирования» (стр. 1 из 4)

Московский Государственный Университет Экономики, Статистики и Информатики

(МЭСИ)

Реферат

По теории систем и системному анализу

на тему:

«Программные средства функционального моделирования»

Выполнили: студенты

группы ДЭК-302

Навроцкий А.Б.

Цепов А.В.

Якимов А.А.

Бурлаков А.В

Проверила: Данелян Т.Я.

Москва 2010

Содержание:

Введение

I. Аналитическая часть

1.1. О функциональном моделирование

1.2. Описание программ

1.2.1. AllFusion Process Modeler v7

1.2.2. Kompas 3D V10

II. Проектная часть

2.1. Дерево разговоров

2.1.1. AllFusion Process Modeler v7

2.1.2. Kompas 3D V10

2.2. Схема работы

2.2.1. AllFusion Process Modeler v7

2.2.2. Kompas 3D V10

III. Результаты

3.1. Таблица сравнений

3.2. Скриншоты

3.2.1. AllFusion Process Modeler v7

3.2.2. Kompas 3D V10

3.3. Ссылки

Введение.

Целью реферата является поиск программ функционального моделирования и сравнительный анализ этих программ с программой СДКМС, для выявления более удобной и универсальной, а так же рассматривается понятие «функциональное моделирование.

I. Аналитическая часть.

1.1. О функциональном моделирование.

Метод функционального моделирования широко распространен в научном познании окружающего материального мира. Но особую популярность он приобрел в области моделирования высших форм движения как специальный инструмент для изучения целостности, для анализа взаимосвязей, взаимоотношений между объектами и их средами.

Метод основан на том, что вся совокупность взаимодействий между системой и средой делится на два класса по признаку направленности действия. В один класс попадают воздействия, которые испытывает система со стороны среды. Эти воздействия часто называют входными. В другой класс попадают воздействия, которые система оказывает на окружающую среду. Эти воздействия характеризуют результат функционирования системы и часто называются выходными.

Общая задача функционального моделирования заключается в том, чтобы выявить характер зависимости выходных характеристик системы от входных. Следует подчеркнуть, что данный тип моделирования ориентируется не только на систему, которая представлена в модели лишь в форме отображения, но и на особенности среды (внешние воздействия).

Функциональное моделирование необходимо для того, чтобы осознать важность системы, определить ее место, оценить отношения с другими системами.

Функциональное описание (функциональная модель) должно создать правильную ориентацию в отношении внешних связей системы, ее контактов с окружающим миром, направлениях ее возможного изменения.

Функциональное описание исходит из того, что всякая система выполняет некоторые функции: просто пассивно существует, служит областью обитания других систем, обслуживает системы более высокого порядка, служит средством для создания более совершенных систем.

Функционирование системы может описываться числовым функционалом, зависящем от функций, описывающих внутренние процессы системы, либо качественным функционалом (упорядочение в терминах «лучше», «хуже», «больше», «меньше» и т.д.)

Функционал количественно или качественно описывающий деятельность системы называют функционалом эффективности.

Графические способы функционального описания систем

Очень часто при анализе и синтезе систем используется графическое описание, разновидностями которого являются:

· дерево функций системы,

· стандарт функционального моделирования IDEF0.

Все функции, реализуемые сложной системой, могут быть условно разделены на три группы:

· целевая функция;

· базисные функции системы;

· дополнительные функции системы.

Формирование дерева функций представляет процесс декомпозиции целевой функции и множества основных и дополнительных функций на более элементарные функции, реализуемые на последующих уровнях декомпозиции.

Описание функций системы с использованием IDEF0-нотации основано на тех же принципах декомпозиции, но представляется не в виде дерева, а набора диаграмм.

1.2. Описание программ

1.2.1. AllFusion Process Modeler v7.

Функциональная модель (ФМ) является средством описания работы (функционирования) той или другой системы или объекта. Может быть использована как для анализа работы существующих систем, так и для подготовки создания новых систем. Практически без ограничений по предметной области.

Определение функциональной модели: "IDEF0 Модель: Графическое описание системы или объекта, которое разработано для определенной цели и с выбранной точки зрения. Набор из одной или большего количества IDEF0 диаграмм, которые изображают функции системы или предметной области в графике, тексте и глоссарии".

Функциональная модель разрабатывается как некоторый набор диаграмм, текстов и глоссария.

Каждая диаграмма разрабатывается как отдельный лист в формате от А4 до А1 или Customer (пользовательский) Основой функциональной модели является Activity - функция, графическим символом которой является прямоугольник (Box - в первоисточнике), в котором вписано имя функции в виде глагола или отглагольного существительного.

Каждая функция (прямоугольник Activity) встраивается в ФМ четырьмя типами связей - вход (Input) - всегда стрелка, символизирующая вход, направлена слева, в левую грань прямоугольника функции; выход (Output) - всегда из правой грани прямоугольника направо; управление (Control) - всегда стрелка сверху вниз, на верхнюю грань прямоугольника; механизм (Mechanism) выполнения функции - стрелка снизу к нижней грани прямоугольника Activity - см. рис. 1.

Это означает, что осуществление указанной в прямоугольнике функции приводит к преобразованию входа - в выход; что это преобразование осуществляется при помощи механизма и под управлением, символизированным стрелкой Control.

Первая диаграмма ФМ называемая ТОР (верхней или контекстной) - диаграммой, имеет только один прямоугольник Activity, который символизирует работу системы в целом. Все связи на этой диаграмме являются связями моделируемой системы со средой функционирования.

Каждая Activity, начиная с Activity TOP диаграммы, может быть декомпозирована (разделена) на субфункции, представляемые несколькими Activities - см. рис. 2.

Рис. 1. ТОР диаграмма функциональной модели IDEF0.

Каждая Activity на диаграмме декомпозиции также оснащается теми же 4 видами связей, что и на ТОР диаграмме; эти связи идентифицируются аббревиатурой ICOM, от Input, Control, Output, Mechanism.

Каждая Activity любой диаграммы обязательно должна иметь не менее одной стрелки управления и не менее одной стрелки выхода.

Оба конца любой стрелки должны быть привязаны (графически - касаться) либо к какой-либо границе диаграммы, либо к одной из сторон бокса Activity. Стрелки могут быть граничными - если они начинаются или оканчиваются на границе диаграммы, или внутридиаграммными, если они начинаются и заканчиваются на прямоугольниках Activities.

Рис. 2. Диаграмма декомпозиции, разработанная в методике IDEF0.

На возникающую при формировании системы связей Activities диаграммы декомпозиции топологическую структуру IDEF0 накладывает ограничения, допускающие использование не всех связей, возможных геометрически.

Диаграммы декомпозиции называются дочерними диаграммами - для диаграммы, Activity которой подверглась декомпозиции. Эта диаграмма называется родительской. Разработка функциональной модели может быть произведена как ФМ AS IS - "функциональная модель как есть", или как ФМ TO BE - "функциональная модель как должно быть". Первая из них описывает функционирование существующей системы, вторая является проектным описанием работы создаваемой системы, или проектным описанием существующей системы, подвергающейся модернизации.

ФМ "как есть" является объектом и отчасти инструментом анализа, и позволяет выявить причины нерационального функционирования исследуемой моделируемой системы. ФМ "как должно быть" является, обычно, основой технического задания на создание или модернизацию системы.

Методика IDEF0 является средством моделирования материально - информационных систем - см. рис. 3.

Рис. 3. Функциональное моделирование - технология двойного назначения

Помимо IDEF0, информационные системы могут быть отмоделированы, в методике DFD, также поддерживаемой AllFusion Process Modeler 4.1.4, и отличающейся от IDEF0 рядом упрощений в её методических требованиях - см. рис. 4.

Рис. 4. Диаграмма функциональной модели в методике DFD

Информационные системы являются частью систем материально - информационных, их нижним иерархическим уровнем. Поэтому, после исчерпания описания материальных функций системы, дальнейшие декомпозиции могут осуществляться, в пределах одной комплексной совмещенной (гибридной) модели, в методике DFD.

Краткая характеристика AllFusion Process Modeler 4.1.4

AllFusion Process Modeler 4.1.4 является средством программной поддержки моделирования в трёх методиках - IDEF0, DFD, IDEF3 (см. рис. 5) - и позволяет строить как гибридные ФМ, состоящие из диаграмм, разработанных в различных методиках, так и ФМ монометодические - в любой из этих методик.

IDEF3, в отличие от структурных IDEF0 и DFD, является методикой потокового моделирования.

Как IDEF0, так и DFD могут быть декомпозированы в IDEF3

На структуру гибридной модели накладывается ограничение, регламентирующее иерархию диаграмм в разных методиках, входящих в состав ФМ. Это ограничение представлено на рис. 6.