151. Структурно-функциональные модели (sadt).

Назначение и общие возможности

Методология SADT разработана Дугласом Россом. Методология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения структурно-функциональной модели объекта какой-либо предметной области.

Широко используется в проектировании бизнес-процессов, технических объектов, организационных систем и т.д. Претендует на роль обязательного инструментального средства создания любых проектов на ранних стадиях. Позволяет обеспечивать передачу моделей в системы более позднего проектирования.

Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Основные элементы этой методологии основываются на следующих концепциях:

1) Графическое представление блочного моделирования.

Графика блоков и дуг SADT-диаграммы отображает функцию в виде блока, а интерфейсы входа/выхода представляются дугами, соответственно входящими в блок и выходящими из него. Взаимодействие блоков друг с другом описываются посредством интерфейсных дуг, выражающих "ограничения", которые в свою очередь определяют, когда и каким образом функции выполняются и управляются.

2) Строгость и точность.

Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила SADT включают:

• Ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3–6 блоков, ограничение когнитивной сложности, т.к. человек при большем количестве факторов начинает их интуитивно делить на группы);

• Связность диаграмм (композиция в нумерации блоков);

Уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен);

• Синтаксические правила для графики (блоков и дуг);

• Разделение входов и управлений (правило определения роли данных).

• Отделение организации от функции, т.е. исключение влияния организационной структуры на функциональную модель.

Методология SADT может использоваться для моделирования широкого круга систем и определения требований и функций, а затем для разработки системы, которая удовлетворяет этим требованиям и реализует эти функции. Для уже существующих систем SADT может использоваться для анализа функций, выполняемых системой, а также для указания механизмов, посредством которых они осуществляются.

Является удобным механизмом построения структурных моделей в САПР.

Состав функциональной модели

Результатом применения методологии SADT является модель, которая состоит из диаграмм (схем), фрагментов текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга.

Диаграммы – главные компоненты модели, все функции ИС и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги.

Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.

Управляющая информация входит в блок сверху.

Информация, которая подвергается обработке (входная), показана с левой стороны блока.

Результаты (выход) показаны с правой стороны блока.

Механизм (человек или автоматизированная система), который осуществляет операцию, представляется дугой, входящей в блок снизу (рис.1.).

Рис. Функциональный блок и интерфейсные дуги

Механизмы (дуги с нижней стороны) показывают средства, с помощью которых осуществляется выполнение функций. Механизм может быть человеком, компьютером или любым другим устройством, которое помогает выполнять данную функцию (рисунок 2).

Рис. Пример механизма

Пример 2: блок – проектирование дома, управление – ГОСТы на проектирование, входы – параметры желаемого проекта, выход – готовый проект (чертежи), механизм – компьютер, ArchiCAD, его базы данных, проектировщик.

Одной из наиболее важных особенностей методологии SADT является постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель. На рисунке 3 приведены четыре диаграммы и их взаимосвязи, показана структура SADT-модели. Каждый компонент модели может быть декомпозирован на другой диаграмме. Каждая диаграмма иллюстрирует «внутреннее строение» блока на родительской диаграмме.

Рис. Структура SADT-модели. Декомпозиция диаграмм

Типы связей между функциями

На SADT-диаграммах явно не указаны ни последовательность, ни время. Однако, обратные связи, итерации, продолжающиеся процессы и перекрывающиеся (по времени) функции могут быть изображены с помощью дуг. Различают семь типов связывания.

Тип случайной связности.

Связь между функциями мала или полностью отсутствует.

Рис. Случайная связность

Тип логической связности.

Данные и функции попадают в общий класс или набор элементов, но функциональных отношений между ними нет.

Тип временной связности.

Функции связанны во времени, когда их данные используются одновременно или функции включаются параллельно, а не последовательно.

Тип процедурной связности.

Функции выполняются в течение одной и той же части цикла или процесса.

Тип коммуникационной связности.

Блоки используют одни и те же входные данные и/или производят одни и те же выходные данные.

Тип последовательной связности.

Выход одной функции служит входными данными для следующей функции. Моделирует причинно-следственные зависимости.

Тип функциональной связности.

Отражает наличие полной зависимости одной функции от другой.

Типы и назначения диаграмм в SADT

В настоящее время существуют различные типы диаграмм SADT, отличающиеся назначением. Можно назвать IDEF0, IDEF1, IDEFX, IDEF3 и т.д.