2. Этапы проектирования

1. Концептуализация – это работа по изучению предметной области (типов, элементов, видов отношений, ограничений и требований по времени, ресурсам, способам переработки информации, цели функционирования системы).

2. Формализация – это создание схемы системы на логическом уровне (т.е. с помощью математических отношений и выражений).

3. Оптимизация – это оптимизация структуры системы на уровне схемы до конкретного внедрения системы, для этого необходимо уметь оценивать проект,на уровне структурной и функциональной сложности.

Введем следующие обозначения:

U – предметная область, U = {E,I,F,Ф},

Е – объекты системы ,

I – информация,

F – поведение системы,

Ф – целевая функция системы,

Si – подсистема, S_i  ,

L()L(S_i) – схема системы или подсистемы,

П(А) – схема объекта,

Р – процесс проектирования системы ,

Р_i – ый шаг проектирования,

 – логический оператор,

И – имитационное моделирование схемы системы

Рис. 1.5. Схема процесса проектирования

Процесс проектирования – это оператор Р, который может быть формально представлен рис.1.5, где в фигурных скобках задаются операнды или объекты, над которыми выполняется процесс проектирования. Исходя из схемы, весь процесс проектирования интерпретируется следующим образом:

1. Первая скобка – множество результатов обследования и анализа предметной области U, т.е. это перечень объектов, функций, связанных с множеством объектов, или отношений, имеющих место между объектами.

Результаты анализа отображаются в ТЗ и ТЭО:

ТЗ – это Техническое Задание, содержащее описание существующих входов, результатов по обработке входных значений, перечня ограничений и условий, связанных с реализацией системы.

ТЭО – Технико-Экономическое Обоснование – это априорное вычисление эффективности внедрения системы по среднестатистическим характеристикам как среды, так и средств реализации системы.

2. После получения результатов ТЭО по данным ТЗ реализуется сам процесс проектирования, т.е. Р_i-ый шаг проектирования.

В процессе проектирования можно получить более чем одну L_i схему, которая отображает возможные связи между элементами системы.

3. Следующий шаг ₁ – отбор из множества {L_i(S_i)} наилучшей схемы на ее структурную оптимальность. Оценка выполняется по следующим признакам:

· сложность,

· надежность,

· степень иерархичности,

· пропускная способность.

4. Обрабатывается множество экспертных оценок- (₂)-оценщик, по результатам имитационного моделирования (И{L_i}).

Таким образом процесс проектирования сводится к:

(₁) – Структурное моделирование;

(₂) – Имитационное моделирование.

Решение задачи проектирования – это решение задачи структуризации системы.

Структуризация – это процесс анализа предметной области и синтеза элементов для получения неделимофункционирующей единицы, как системы.

Рис. 1.6. Дерево проблем структуризации системы

Расшифровка состояний-узлов дерева проблем.

1.Выбор уровня абстракции описания системы и процесса проектирования.

2.Определение принципа деления на уровни системы.

3.Определение механизма связей между объектами системы и уровнями.

4.Разработка языка описания структур и системы в рамках выбранной абстракции.

5.Описание связей на формальном языке.

6.Определение механизма перехода от уровня к уровню.

7.Определение поведения системы, подсистемы и моделей описания поведения.

8.Определение влияния уровней друг на друга и на систему в целом.

9.Определение влияния композиции на функционирование системы.

10.Определение методов декомпозиции и композиции.

11.Определение способов автоматизации построения структур системы для получения схемы системы.