2.2 تطوير نموذج مفاهيمي لنظام المعلومات.

يمثل النموذج المفاهيمي الأشياء وعلاقاتها دون تحديد كيفية تخزينها فعليًا. وبالتالي، فإن النموذج المفاهيمي هو في الأساس نموذج المجال. عند تصميم نموذج مفاهيمي، يجب تنظيم البيانات وتحديد العلاقات بينها دون النظر إلى ميزات التنفيذ وقضايا الكفاءة

يعالج. يعتمد تصميم النموذج المفاهيمي على تحليل التحديات التي تواجه وكالة الإعلان. يتضمن النموذج المفاهيمي أوصاف الأشياء وعلاقاتها التي تهم مجال الموضوع قيد النظر والتي تم تحديدها نتيجة لتحليل البيانات.

لبناء النموذج الذي نحتاجه، قمنا بتقليل جميع البيانات المتاحة إلى النموذج العادي الثالث، مما أدى إلى الكيانات التالية:

· أنواع الأطباق.

· طاقم عمل.

· المناصب.

· الزبائن الدائمين.

· طلبات.

نقوم ببناء النموذج على المستوى المنطقي (انظر الشكل 2). يتضح من الشكل 2 أن الاتصالات تتم في النموذج. دعونا ننظر إليهم بمزيد من التفصيل:

جدول "أنواع الأطباق" وجدول "الأطباق" - يتم إنشاء علاقة رأس بأطراف باستخدام المفتاح الأساسي "رمز النوع"؛

جدول "المناصب" وجدول "الموظفون" - يتم إنشاء علاقة رأس بأطراف باستخدام المفتاح الأساسي "رمز المنصب"؛

جدول "الأطباق" وجدول "الطلبات" - يتم إنشاء علاقة رأس بأطراف باستخدام المفتاح الأساسي "رمز الطبق"؛

جدول "الموظفون" وجدول "الطلبات" - يتم إنشاء علاقة رأس بأطراف باستخدام المفتاح الأساسي "رمز الموظف"؛

جدول "العملاء العاديون" وجدول "الطلبات" - يتم إنشاء علاقة رأس بأطراف باستخدام المفتاح الأساسي "رمز العميل".

أرز. 2. نموذج البيانات المفاهيمي

2.3 تطوير نموذج منطقي لنظام المعلومات

تتمتع قواعد البيانات وبرامج إنشائها وصيانتها (DBMS) ببنية متعددة المستويات، ويمكن الحصول على فكرة عنها من الشكل 1.

المخطط 1 - عرض متعدد المستويات لبيانات قاعدة البيانات ضمن

إدارة نظم إدارة قواعد البيانات

هناك مستويات مفاهيمية وداخلية وخارجية لعرض قواعد البيانات هذه، والتي تتوافق مع نماذج ذات أغراض مماثلة.

ويتوافق المستوى المفاهيمي مع الجانب المنطقي لعرض بيانات المجال بشكل متكامل. يتكون النموذج المفاهيمي من العديد من مثيلات أنواع البيانات المختلفة، والتي تم تنظيمها وفقًا لمتطلبات نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) للبنية المنطقية لقاعدة البيانات.

تمثل الطبقة الداخلية التنظيم المطلوب للبيانات في بيئة التخزين وتتوافق مع الجانب المادي لعرض البيانات. يتكون النموذج الداخلي من مثيلات تسجيل فردية مخزنة فعليًا في وسائط خارجية.

تدعم الطبقة الخارجية طرق العرض الخاصة للبيانات التي يطلبها مستخدمون محددون. النموذج الخارجي هو مجموعة فرعية من النموذج المفاهيمي. من الممكن تقاطع النماذج الخارجية بناءً على البيانات. تتوافق بنية البيانات المنطقية الخاصة لتطبيق (مهمة) أو مستخدم معين مع نموذج قاعدة بيانات خارجية أو مخطط فرعي. باستخدام النماذج الخارجية، يتم دعم الوصول المصرح به إلى بيانات قاعدة بيانات التطبيق (تكوين وهيكل بيانات نموذج قاعدة البيانات المفاهيمية المتوفرة في التطبيق محدود، ويتم تحديد الأوضاع المقبولة لمعالجة هذه البيانات: الإدخال والتحرير والحذف والبحث).

يتكون تصميم قاعدة البيانات من بناء مجموعة معقدة من البيانات المترابطة. ويصور الشكل 2 تقريبًا مراحل عملية تصميم قاعدة البيانات.

الشكل 2 - مراحل عملية تصميم قاعدة البيانات

أهم مرحلة في تصميم قاعدة البيانات هي تطوير نموذج معلوماتي منطقي (إعلامي) لمجال الموضوع غير موجه لنظام إدارة قواعد البيانات. في نموذج المعلومات، ينعكس تكوين البيانات وبنيتها، وكذلك الاحتياجات من المعلومات، في شكل متكامل عن طريق هياكل البيانات.

يعكس نموذج المعلومات المنطقي (الإعلامي) للموضوع مجال الموضوع في شكل مجموعة من كائنات المعلومات وارتباطاتها الهيكلية.

في علاقة رأس بأطراف (1:M)، يرتبط مثيل واحد من المعلومات A بـ 0 أو 1 أو أكثر من مثيلات الكائن B، ولكن كل مثيل للكائن B يرتبط بمثيل واحد على الأكثر من الكائن A.

مثال على اتصال 1:M هو الاتصال بين كائنات معلومات اسم العائلة والراتب:

الاسم الأخير الراتب

تقوم قاعدة البيانات بتخزين المعلومات في شكل جداول ثنائية الأبعاد. يمكنك أيضًا استيراد الجداول وربطها من أنظمة إدارة قواعد البيانات أو أنظمة إدارة جداول البيانات الأخرى. يمكن فتح 1024 طاولة في وقت واحد.

عند تحديد جداول قاعدة البيانات المطلوبة، من الضروري توفير النماذج الثلاثة العادية الأولى، أي: القيام بالتطبيع.

يمكن تجميع نفس البيانات في جداول (علاقات) بطرق مختلفة، على سبيل المثال. من الممكن تنظيم مجموعات مختلفة من العلاقات بين كائنات المعلومات المترابطة. يجب أن يكون تجميع السمات في العلاقات عقلانيًا، أي. التقليل من ازدواجية البيانات وتبسيط إجراءات المعالجة والتحديث.

تتمتع مجموعة معينة من العلاقات بخصائص أفضل لإدراج البيانات وتعديلها وحذفها من جميع مجموعات العلاقات المحتملة الأخرى إذا كانت تلبي متطلبات تطبيع العلاقات.

تطبيع العلاقات هو جهاز رسمي للقيود المفروضة على تكوين العلاقات (الجداول)، مما يلغي الازدواجية، ويضمن اتساق تلك المخزنة في قاعدة البيانات، ويقلل من تكاليف العمالة للحفاظ على (إدخال، وتعديل) قاعدة البيانات.

حدد E. Codd ثلاثة أشكال طبيعية للعلاقات واقترح آلية تسمح بتحويل أي علاقة إلى الشكل الطبيعي الثالث (الأكثر مثالية).

النموذج العادي الأول. تسمى العلاقة طبيعية أو مخفضة إلى الشكل الطبيعي الأول إذا كانت جميع سماتها بسيطة (فيما يلي غير قابلة للتجزئة). يمكن أن يؤدي تحويل العلاقة إلى النموذج العادي الأول إلى زيادة في عدد سمات (حقول) العلاقة وتغيير في المفتاح.

النموذج العادي الثاني. للنظر في مسألة اختزال العلاقات إلى الشكل الطبيعي الثاني، من الضروري تقديم تفسيرات لمفاهيم مثل الاعتماد الوظيفي والاعتماد الوظيفي الكامل.

ترتبط التفاصيل الوصفية لكائن المعلومات بشكل منطقي بمفتاح مشترك؛ وهذا الاتصال هو في طبيعة الاعتماد الوظيفي للتفاصيل.

الاعتماد الوظيفي للتفاصيل هو الاعتماد الذي في حالة كائن المعلومات، تتوافق قيمة معينة من السمة الرئيسية مع قيمة واحدة فقط من السمة الوصفية.

يتيح لنا هذا التعريف للاعتماد الوظيفي تحديد كائنات المعلومات المستقلة عند تحليل جميع العلاقات بين تفاصيل مجال الموضوع. على سبيل المثال، فكر في تمثيل رسومي للتبعيات الوظيفية لتفاصيل الموظف الموضحة في الشكل 5، حيث تتم الإشارة إلى التفاصيل الرئيسية بعلامة النجمة.

الشكل 1 - التمثيل الرسومي للاعتماد الوظيفي للتفاصيل

في حالة المفتاح المركب، يتم تقديم مفهوم الاعتماد الكامل وظيفيا.

الاعتماد الوظيفي الكامل للسمات غير الرئيسية هو أن كل سمة غير أساسية تعتمد وظيفيًا على المفتاح، ولكنها لا تعتمد وظيفيًا على أي جزء من المفتاح المركب.

ستكون العلاقة في الشكل العادي الثاني إذا كانت في الشكل العادي الأول وكل سمة غير أساسية تعتمد وظيفيًا بشكل كامل على المفتاح المركب.

النموذج العادي الثالث. يعتمد مفهوم الشكل الطبيعي الثالث على مفهوم الاعتماد غير المتعدي.

تحدث التبعية المتعدية عندما تعتمد إحدى السمتين الوصفيتين على مفتاح، وتعتمد السمة الوصفية الأخرى على السمة الوصفية الأولى.

ستكون العلاقة في الشكل العادي الثالث إذا كانت في الشكل العادي الثاني وكل سمة غير أساسية لا تعتمد بشكل متعدي على المفتاح الأساسي.

للتخلص من الاعتماد المتعدي للتفاصيل الوصفية، من الضروري "تقسيم" كائن المعلومات الأصلي. ونتيجة للتقسيم، تتم إزالة بعض التفاصيل من كائن المعلومات الأصلي ويتم تضمينها في كائنات معلومات أخرى (ربما تم إنشاؤها حديثًا).

يجب أن تؤدي قاعدة البيانات التي تم إنشاؤها وظائف لصالح أتمتة إصدار البيانات حول المنظمة. يجب أن يتمتع بواجهة مستخدم بسيطة وبديهية وأن يكون به الحد الأدنى من متطلبات النظام.

الهدف من العمل هو إنشاء قاعدة بيانات توفر:

الإدخال السريع للبيانات الجديدة؛

تخزين والبحث عن البيانات المدخلة بالفعل؛

طباعة العدد المطلوب من التقارير الشخصية.

البيانات هي:

الاسم الكامل؛

تاريخ الميلاد؛

الموقف المتخذ؛

الراتب الرسمي

عدد أيام العمل الفعلية شهريا.

بعد النظر في المهام المحددة أعلاه، يمكنك تصميم جداول قاعدة البيانات الرئيسية.

للقيام بذلك، سوف نستخدم أدوات قاعدة بيانات سطح المكتب

في هذه البيئة سنقوم بإنشاء جميع الجداول اللازمة لقاعدة البيانات التي يجري تطويرها. السمات الموجودة في هذا الجدول ستكون:

الاسم الأخير، الاسم الأول، اسم العائلة، تاريخ القبول، العنوان، الهاتف، الورديات، الغياب عن العمل، المعدل، الراتب.

لأتمتة عمليات تصميم وتطوير نظم المعلومات في السبعينيات والثمانينيات، تم استخدام المنهجية الهيكلية على نطاق واسع، مما يعني استخدام الأساليب الرسمية لوصف النظام الذي يتم تطويره واتخاذ القرارات الفنية. في هذه الحالة، تم استخدام الوسائل الرسومية لوصف نماذج مختلفة من نظم المعلومات باستخدام الرسوم البيانية والرسوم البيانية. وكان هذا أحد أسباب ظهور البرمجيات والأدوات التكنولوجية التي تسمى أدوات CASE وتقنيات CASE لإنشاء وصيانة أنظمة المعلومات التي تنفذها.

يُستخدم مصطلح CASE (البرمجيات بمساعدة الكمبيوتر/هندسة النظم) بالمعنى الواسع جدًا. كان المعنى الأصلي لمصطلح CASE يقتصر على قضايا أتمتة تطوير البرمجيات. حاليًا، هذا المصطلح له معنى أوسع أتمتة تطوير نظم المعلومات.

قضية- مرافقهي أدوات برمجية تدعم عمليات إنشاء و/أو صيانة أنظمة المعلومات، مثل: تحليل وصياغة المتطلبات، وتصميم قواعد البيانات والتطبيقات، وإنشاء التعليمات البرمجية، والاختبار، وضمان الجودة، والتكوين وإدارة المشاريع.

قضية- نظاميمكن تعريفها على أنها مجموعة من أدوات CASE التي لها غرض وظيفي محدد ويتم تنفيذها ضمن منتج برمجي واحد.

قضية- تكنولوجياهي مجموعة من المنهجيات لتحليل وتصميم وتطوير وصيانة الأنظمة المعقدة وتدعمها مجموعة من أدوات التشغيل الآلي المترابطة.

قضية- صناعةيوحد مئات الشركات والشركات ذات الأنشطة المختلفة. يتم تنفيذ جميع مشاريع البرمجيات الأجنبية الجادة تقريبًا باستخدام أدوات CASE، ويتجاوز إجمالي عدد الحزم الموزعة 500 عنصر.

الهدف الأساسيقضية - الأنظمة والوسائلهو فصل تصميم البرمجيات عن مراحل الترميز والتطوير اللاحقة (الاختبار، والتوثيق، وما إلى ذلك)، وكذلك أتمتة عملية إنشاء أنظمة البرمجيات بأكملها، أو هندسة(من الهندسة الإنجليزية - التطوير).

تدعم أدوات CASE الحديثة مجموعة متنوعة من تقنيات تصميم أنظمة المعلومات: بدءًا من أدوات التحليل والتوثيق البسيطة وحتى أدوات الأتمتة واسعة النطاق التي تغطي دورة حياة البرنامج بالكامل.

إن المراحل الأكثر كثافة في العمل في تطوير نظم المعلومات هي مراحل التحليل والتصميم، حيث تضمن أدوات CASE جودة القرارات الفنية المتخذة وإعداد وثائق المشروع. في هذه الحالة، تلعب طرق العرض المرئي للمعلومات دورًا مهمًا. يتضمن ذلك إنشاء مخططات هيكلية أو غيرها في الوقت الفعلي، باستخدام لوحة ألوان متنوعة، والتحقق الشامل من القواعد النحوية. تسمح أدوات نمذجة المجال الرسومية للمطورين بدراسة نظام المعلومات الحالي بصريًا وإعادة بنائه وفقًا لأهدافهم والقيود الحالية.

تشكل أدوات CASE أساس أي مشروع للملكية الفكرية. يتم تنفيذ المنهجية من خلال تقنيات محددة ومعايير وأساليب وأدوات داعمة تضمن تنفيذ عمليات دورة حياة أنظمة المعلومات.

السمات المميزة لأدوات CASE:

- لغة رسومية موحدة. توفر تقنيات CASE لجميع المشاركين في المشروع، بما في ذلك العملاء، لغة رسومية واحدة صارمة ومرئية وبديهية تسمح لهم بالحصول على مكونات مرئية ببنية بسيطة وواضحة. وفي الوقت نفسه، يتم تقديم البرامج على شكل رسوم بيانية ثنائية الأبعاد (أسهل في الاستخدام من الأوصاف المتعددة الصفحات)، مما يسمح للعميل بالمشاركة في عملية التطوير، وللمطورين التواصل مع خبراء الموضوع، للفصل بين أنشطة محللي النظام والمصممين والمبرمجين، مما يسهل عليهم الدفاع عن المشروع أمام الإدارة، ويضمن أيضًا سهولة الصيانة والتغييرات في النظام.

- قاعدة بيانات المشروع الموحدة. أساس تقنية CASE هو استخدام قاعدة بيانات المشروع (المستودع) لتخزين جميع المعلومات حول المشروع، والتي يمكن مشاركتها من قبل المطورين وفقًا لحقوق الوصول الخاصة بهم. لا تتضمن محتويات المستودع كائنات المعلومات من مختلف الأنواع فحسب، بل تشمل أيضًا العلاقات بين مكوناتها، بالإضافة إلى قواعد استخدام هذه المكونات أو معالجتها. يمكن للمستودع تخزين كائنات من أنواع مختلفة: المخططات الهيكلية، وتعريفات الشاشات والقوائم، ومشاريع التقارير، وأوصاف البيانات ومنطق معالجتها، بالإضافة إلى نماذج البيانات، والتنظيم والمعالجة، وأكواد المصدر، وعناصر البيانات، وما إلى ذلك.

- تكامل الوسائل. واستنادًا إلى المستودع، يتم دمج أدوات CASE ويتم مشاركة معلومات النظام بين المطورين. وفي الوقت نفسه توفر إمكانيات المستودع عدة مستويات من التكامل: واجهة مستخدم مشتركة لجميع الأدوات، نقل البيانات بين الأدوات، تكامل مراحل التطوير من خلال نظام موحد لتمثيل مراحل دورة الحياة، نقل البيانات والأدوات بين مختلف المنصات.

- دعم تطوير الفريق وإدارة المشاريع. تدعم تقنية CASE التطوير الجماعي للمشروع، مما يوفر القدرة على العمل على الشبكة، وتصدير واستيراد أي أجزاء من المشروع لتطويرها و/أو تعديلها، بالإضافة إلى التخطيط والتحكم والإدارة والتفاعل، أي الوظائف الضرورية في عملية تطوير وصيانة المشاريع. يتم تنفيذ هذه الوظائف أيضًا بناءً على المستودع. على وجه الخصوص، يمكن ممارسة التحكم الأمني ​​(القيود وامتيازات الوصول)، والتحكم في الإصدار والتغيير، وما إلى ذلك من خلال المستودع.

- تَخطِيط. تتيح تقنية CASE إمكانية بناء تخطيطات (نماذج أولية) لنظام مستقبلي بسرعة، مما يسمح للعميل بتقييم مدى رضاه عنه ومدى قبوله للمستخدمين المستقبليين في المراحل الأولى من التطوير.

- توليد التوثيق. يتم إنشاء جميع وثائق المشروع تلقائيًا بناءً على المستودع (عادةً وفقًا لمتطلبات المعايير الحالية). الميزة التي لا شك فيها لتقنية CASE هي أن التوثيق يتوافق دائمًا مع الوضع الحالي، حيث أن أي تغييرات في المشروع تنعكس تلقائيًا في المستودع (من المعروف أنه مع الأساليب التقليدية لتطوير البرمجيات، يكون التوثيق متأخرًا في أحسن الأحوال، و لم يتم العثور على عدد من التعديلات في المستودع على الإطلاق).

- التحقق من المشروع. توفر تقنية CASE التحقق التلقائي والتحكم في المشروع للتأكد من اكتماله واتساقه في المراحل الأولى من التطوير، مما يؤثر على نجاح التطوير ككل.

- توليد الكود التلقائي. يتم إنشاء كود البرنامج على أساس المستودع ويسمح لك تلقائيًا ببناء ما يصل إلى 85-90٪ من النصوص باللغات عالية المستوى.

- الصيانة وإعادة الهندسة. صيانة النظام في إطار تقنية CASE تتميز بصيانة المشروع وليس أكواد البرامج. تتيح لك أدوات إعادة الهندسة إنشاء نموذج نظام من أكواده ودمج النماذج الناتجة في المشروع، وتحديث الوثائق تلقائيًا عند تغيير الأكواد، وتغيير المواصفات تلقائيًا عند تحرير الأكواد، وما إلى ذلك.

يبدأ تطوير البرنامج بنسخة أولية من النظام. يمكن أن يكون هذا الخيار نموذجًا أوليًا تم تطويره خصيصًا لهذا الغرض، أو نظامًا قديمًا. وفي الحالة الأخيرة، يتم استخدام إعادة التطوير - إعادة الهندسة - لاستعادة المعرفة حول نظام برمجي لغرض استخدامه لاحقًا.

تتلخص عملية إعادة التطوير في بناء نموذج أولي لنظام برمجي من خلال فحص أكواد البرنامج الخاصة به. بوجود نموذج، يمكنك تحسينه، ثم الانتقال إلى التطوير مرة أخرى. أحد أفضل المبادئ المعروفة لهذا النوع هو مبدأ هندسة الرحلة ذهابًا وإيابًا (RTE).

توفر أنظمة CASE الحديثة كلاً من التطوير الأولي وإعادة التطوير، مما يؤدي إلى تسريع عملية تطوير التطبيقات بشكل كبير وتحسين جودتها.

حاليًا، من بين المتطلبات الأخرى لأدوات CASE، يتم فرض ما يلي:

توفر القدرة على تحديد النموذج الرئيسي للمهمة المطبقة (نموذج العمل، عادة ما يكون موجهاً للكائنات) وقواعد سلوكه (قواعد العمل)؛

دعم عملية التصميم باستخدام المكتبات المجهزة بأدوات لتخزين عناصر التصميم والبحث فيها واختيارها (الكائنات والقواعد)؛

توافر الأدوات اللازمة لإنشاء واجهة مستخدم والحفاظ على واجهات البرامج المشتركة (دعم OLE، ومعايير OpenDoc، والوصول إلى مكتبات HTML/Java، وما إلى ذلك)؛

توافر الإمكانيات لإنشاء تطبيقات خادم العميل الموزعة المختلفة.

انعقد منتدى RIF-Voronezh 2018 يومي 12 و13 أكتوبر. وعلى مدى يومين، تم تسجيل 4600 شخص في هذا الحدث. وشاهد 3700 شخص آخرين البث عبر الإنترنت. وقد خاطب الحضور أكثر من مائة متحدث، وتمت مناقشة المواضيع الحالية في مجال تكنولوجيا المعلومات في شكل عروض تقديمية ومناقشات. وفي اليوم الأول للمنتدى، تم تلخيص نتائج جائزة الإنترنت الإقليمية. وانتهى برنامج الأعمال بالنهائي لبطولة تكنولوجيا المعلومات الطلابية الأولى في حل القضايا في مجال التقنيات الرقمية والتصميم والاتصالات عبر الإنترنت في منطقة الأرض السوداء الوسطى. وكان الفائز هو فريق VSTU. يتم تنظيم البطولة بالاشتراك مع مشروع Stazhirovka.ru.

شارك 30 فريقًا من فورونيج وكورسك وليبيتسك وأوريل وبريانسك وسانت بطرسبرغ وموسكو وسامارا وألماتي في الجولة التأهيلية لبطولة جيل تكنولوجيا المعلومات. أصغر مشارك في البطولة هو طالب في الصف الثامن (انضم إلى فريق الطلاب). وفي النهائي دافعت 10 فرق عن أعمالها. قام الرجال بحل المشكلات الحقيقية التي يواجهها المبرمجون في عملهم.

وفي كل حالة، حددت الشركات الحل الأفضل:

· حالة شركة DSR (تطوير تطبيق الهاتف المحمول للشركات) - فريق VSTU (فورونيج)

· حالة شركة Atos (تحسين نظام معلومات الشركة) - فريق BGITU (بريانسك)

· حالة شركة Dr.Web (البحث عن عامل منجم مخفي في شبكة الشركة) - فريق VSU (فورونيج)

كما اختار الخبراء الفائز بالبطولة بأكملها، فريق VSTU! تمت دعوة الفائزين إلى التدريب في الشركة.

نتائج المنتدى

ولم يقم المنظمون بعد بتلخيص نتائج المنتدى. لكن من الواضح اليوم أنها أصبحت أكثر زيارة من العام الماضي. وأشار المتحدثون في المنتدى إلى أن الجمهور كان على استعداد جيد وطرح أسئلة مهنية صعبة وشارك في الحوار. وتحدث جميع المشاركين في RIF-Voronezh عن التنظيم الممتاز للحدث.

وقد حظي موضوع الاتصالات الرقمية بتطور جديد في المنتدى؛ حيث تم عقد تقارير المتحدثين حول الاتجاهات والمحتوى والترويج في وسائل التواصل الاجتماعي والتسويق عبر الفيديو والعلامات التجارية الشخصية أمام الحضور الكامل. تم تقديم موضوع تصميم الويب على نطاق واسع قدر الإمكان. لأول مرة، عُقد مؤتمر صغير في فورونيج بمشاركة المتحدثين في Baltic Digital Days، وتحدث الخبراء عن الترويج لمواقع الويب عبر محركات البحث وإدارة السمعة على الإنترنت.

وتضمن المنتدى عددًا كبيرًا من المواضيع المتخصصة التي كانت مفهومة للمتخصصين في مجالات معينة: التطوير والاختبار، SAP، التعلم الآلي، التحول الرقمي للإنتاج.

وتمت مناقشة قضايا تنظيم الإنترنت وتطوير الاقتصاد الرقمي والتحول الرقمي للمدينة في شكل مائدة مستديرة.

ضم خبراء RIF-Voronezh في عام 2018 ممثلين عن أفضل شركات تكنولوجيا المعلومات: Mozilla Foundation، VKontakte، Yandex، Mail.Ru Group، Rambler&Co، T-Systems، Ingate، Seopult، NLMK-Information Technologies، Severstal-infocom وغيرها.

وكما هو الحال دائمًا، كانت جميع فعاليات المنتدى السنوي مجانية. منظمو المنتدى: وكالة الابتكار وتطوير المشاريع الاقتصادية والاجتماعية، إدارة التنمية الاقتصادية لمنطقة فورونيج، مشروع التوصية "LikenGo!"، بدعم من الجمعية الروسية للاتصالات الإلكترونية. وأصبحت الخطوط الجوية التركية الشريك العام للمنتدى.

حول المنتدى:

يُعقد منتدى الإنترنت الإقليمي (RIF) في فورونيج منذ عام 2009. وفي عام 2013، تلقى الحدث دعمًا من الوكالة الحكومية الإقليمية "وكالة الابتكار وتطوير المشاريع الاقتصادية والاجتماعية" وإدارة التنمية الاقتصادية في منطقة فورونيج، مما يؤكد مكانته باعتباره حدثًا مهمًا للمنطقة. كجزء من RIF-Voronezh، تُقام أيضًا جائزة الإنترنت، والتي تتمثل أهدافها الرئيسية في تعزيز تطوير تقنيات الإنترنت في المنطقة وإظهار مشاريع السوق المتميزة.

منظمو RIF في عام 2018:

الوكالة الحكومية الإقليمية "وكالة الابتكار وتطوير المشاريع الاقتصادية والاجتماعية" www.innoros.ru

إدارة التنمية الاقتصادية لمنطقة فورونيج www.econom.govvrn.ru

مدعوم من:

وزارة التنمية الرقمية والاتصالات والاتصال الجماهيري في الاتحاد الروسي، www.minsvyaz.ru
الرابطة الروسية للاتصالات الإلكترونية,

جيفلوف رسلان،طالب في السنة الثانية,تخصص المعلوماتية التطبيقيةالمؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم المهني العاليالمؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم المهني العالي"MSTU تحمل اسم نوسوف"

حاشية. ملاحظة

تحدد هذه المقالة قاعدة بيانات. بعد ذلك ننظر إلى أنواع البيانات في قواعد البيانات واستخدامها في تصميم قاعدة البيانات. ثم يتم تقديم تعريف لتقنيات الحالة. وفي النهاية يتحدث عن تقنيات Case في تصميم قواعد البيانات

تقنيات CASE في تصميم قواعد البيانات

جايفولوف رسلان، طالب في السنة الثانية، تخصص المعلوماتية التطبيقية، FSBEI HPE "MSTU of a name Nosov"

حاشية. ملاحظة

في هذه المقالة توفر قاعدة بيانات التعريف. ويصف أيضًا أنواع البيانات الموجودة في قواعد البيانات واستخدامها في تصميم قاعدة البيانات. ثم يوفر قاعدة بيانات التعريف. وفي النهاية يتحدث عن تقنيات الحالة في تصميم قواعد البيانات.

ما هي قواعد البيانات

قاعدة البيانات(DB) - مجموعة من البيانات المرتبطة ببعضها البعض، والتي يتم تنظيمها باستخدام مخطط قاعدة البيانات لسهولة العمل مع المستخدم.

تعريف من ويكيبيديا: قواعد البيانات هي مجموعة من الوثائق في شكل موضوعي، منظمة للبحث والمعالجة باستخدام جهاز كمبيوتر (هذا جهاز كمبيوتر إلكتروني).

قاعدة البيانات هي مجموعة من البيانات المخزنة وفقًا لمخطط بيانات، ويتم معالجتها وفقًا لقواعد أدوات معالجة البيانات.

قاعدة البيانات- المعلومات المخزنة بطريقة منظمة.

تصميم قاعدة البيانات

مرحلة تصميم قاعدة البيانات- عملية إنشاء مشروع قاعدة البيانات اللازمة لدعم سير عمل المؤسسة والمساهمة في تحقيق أهدافها.

تصميم قاعدة البيانات هو عملية إنشاء مخطط قاعدة البيانات، بالإضافة إلى تحديد قيود التكامل الضرورية.

الأهداف الرئيسية:

تخزين كافة المعلومات الضرورية في قاعدة البيانات.

القدرة على الحصول على البيانات لجميع الطلبات اللازمة.

تقليل تكرار البيانات والازدواجية.

ضمان سلامة البيانات والازدواجية

خطوات تصميم قاعدة البيانات

يتم تصميم قاعدة البيانات على ثلاث مراحل: المفاهيمية (المعلوماتية)، المنطقية (البيانية)، المادية.

التصميم المفاهيمي هو عملية إنشاء نموذج البيانات النهائي (المعلوماتي) للمؤسسة (بنية قاعدة البيانات المجردة) عن طريق نمذجة البيانات دون مراعاة الظروف المادية (الأجهزة والبرامج).

التصميم المفاهيمي (المعلوماتي) – إنشاء نموذج دلالي لمجال الموضوع (نموذج معلوماتي على أعلى مستوى من التجريد). يتم إنشاء هذا النموذج دون التركيز على نظام إدارة قواعد البيانات ونموذج البيانات. يتكون النموذج المفاهيمي لقاعدة البيانات من وصف كائنات المعلومات (مفاهيم المجال الموضوعي) مع الاتصالات بينها ووصف قيود التكامل، أي متطلبات القيم المسموح بها لهذه الاتصالات فيما بينها.

التصميم المنطقي – نقل المشروع إلى نموذج نظام إدارة قواعد البيانات الداخلي (هذا نظام إدارة قاعدة البيانات).

التصميم المنطقي (البياني) هو إنشاء مخطط قاعدة البيانات باستخدام نموذج البيانات العلائقية.

النموذج البياناتي عبارة عن مجموعة من مخططات العلاقات التي تشير إلى المفاتيح الأساسية والعلاقات بين العلاقات، وهي مفاتيح خارجية.

التصميم المادي هو إنشاء مخطط لقاعدة البيانات خصيصًا لنظام إدارة قاعدة البيانات المطلوب (على سبيل المثال، Access).

هناك خيار آخر لمراحل تصميم قاعدة البيانات:

المرحلة 1: بيان المشكلة

المرحلة الثانية: تحليل مجال الموضوع.

المرحلة 3: إنشاء النموذج.

المرحلة الرابعة: اختيار طرق عرض المعلومات والأدوات البرمجية.

المرحلة الخامسة: إنشاء نموذج حاسوبي للكائن.

المرحلة 6: العمل مع قاعدة البيانات التي تم إنشاؤها.

ما هي تقنية الحالة؟

CASE عبارة عن مجموعة أدوات لمحللي النظام للتصميم والتطوير. الغرض من أدوات CASE هو فصل عمليات التصميم عن البرمجة. تقنيات CASE (هندسة البرمجيات بمساعدة الكمبيوتر) هي مجموعة من المنهجيات لتحليل وتصميم وتطوير وصيانة أنظمة البرمجيات المعقدة، مدعومة بمجموعة من أدوات التشغيل الآلي المترابطة. CASE – أدوات وأساليب هندسة البرمجيات لتصميم البرمجيات، مما يضمن إنشاء برامج عالية الجودة، وغياب الأخطاء، وسهولة صيانة منتجات البرمجيات. CASE هي أيضًا مجموعة من الأساليب والأدوات لتصميم أدوات المعلومات باستخدام أدوات CASE.

تقنيات الحالة هي منهجية تصميم IS ومجموعة من الأدوات التي يمكنك من خلالها تصميم نموذج مجال الموضوع بشكل مرئي، بالإضافة إلى تحليل النموذج في مراحل مختلفة من التطوير والتصميم، وكذلك تطوير تطبيق مع مراعاة احتياجات المستخدم.

أدوات أتمتة تطوير البرمجيات هي أدوات لأتمتة عمليات تصميم البرامج وتطويرها لمحلل الأنظمة، بالإضافة إلى مطور البرامج والمبرمج. في البداية، تم اعتبار أدوات الحالة مجرد أدوات تعمل على تبسيط عمليات التحليل والتصميم الأكثر كثافة في العمالة، ولكن أدوات الحالة لاحقًا تم اعتبارها أيضًا أدوات برمجية لدعم دورات حياة البرامج.

الهدف الرئيسي لتقنيات CASE هو فصل عمليات تصميم المنتجات البرمجية وترميزها وعمليات التطوير اللاحقة، بالإضافة إلى الحد الأقصى من أتمتة عملية التطوير. لذلك، هناك طريقتان مختلفتان تمامًا للتصميم: الهيكلي والموجه نحو الكائنات.

يقترح النهج الهيكلي تحليل (تقسيم) المهمة إلى وظائف تتطلب التشغيل الآلي. وتنقسم الوظائف بدورها إلى وظائف فرعية ومهام وإجراءات. وفي النهاية، يتم إنشاء تسلسل هرمي للوظائف بترتيب معين، لنقل المعلومات بين الوظائف

يستخدم هذا النهج أيضًا منهجيات مقبولة بشكل عام، لنمذجة أنظمة المعلومات المختلفة، وهي

SADT (تقنية التحليل والتصميم الهيكلي)، DFD (مخططات تدفق البيانات)، وERD (مخططات علاقة الكيان).

هناك ثلاثة نماذج رئيسية في هذا النهج:

وظيفية وإعلامية وديناميكية

يتم تنفيذ هذا النهج بواسطة Bpwin وErwin وBusiness Studio ومصمم أعمال IBM WebSphere وSybase Power Designer.

في النهج الموجه للكائنات، الأداة الرئيسية هي لغة UML، وهي لغة نمذجة موحدة يمكنها تصور وتوثيق الأنظمة الموجهة للكائنات التي تركز على تطوير البرمجيات. يحتوي UML على نظام من الرسوم البيانية المختلفة لبناء فكرة عن النظام الذي يتم تصميمه.

يتم تنفيذ هذا النهج من قبل Rational Rose وARIS.

يمكن لـ Case تحليل البرامج وبرمجتها، وتصميم الواجهة، والتوثيق، وكذلك إنتاج تعليمات برمجية منظمة بأي لغة برمجة.

تنقسم أدوات الحالة إلى أنواع وفئات:

الأنواع (وهذا يعكس التوجه الوظيفي للعمليات المختلفة لدورة حياة تطوير البرمجيات ويتزامن مع تكوين مكونات أنظمة الحالة الكبيرة المتكاملة):

أدوات التحليل المصممة لإنشاء وتحليل نموذج المجال (Bpwin (الأعمال المنطقية).

أدوات التحليل والتصميم التي تدعم أشهر منهجيات التصميم، واستخدامها لإنشاء مواصفات التصميم. الإخراج هنا هو مواصفات مكونات النظام والواجهات وهندسة النظام والخوارزميات وهياكل البيانات.

أدوات تصميم قاعدة البيانات التي تقوم بنمذجة البيانات وإنشاء مخططات قاعدة البيانات (في SQL) لأنظمة إدارة قواعد البيانات. هؤلاء هم إيروين (الأعمال المنطقية) ومصمم قاعدة البيانات (أوراكل) والمصمم/2000.

أدوات تطوير التطبيقات (المطور/2000)، دلفي).

أدوات إعادة الهندسة التي تحلل أكواد البرامج ومخططات قواعد البيانات، بالإضافة إلى تكوين النماذج المختلفة ومواصفات التصميم بمساعدتها. تتوفر أدوات تحليل مخططات قاعدة البيانات وإنشاء ERDs في Designer/2000, Erwin. عند تحليل رموز البرامج، فإن أشهرها هي أدوات الحالة الموجهة للكائنات والتي تساعد على إجراء هندسة عكسية للبرامج في لغة C++ (Rational Rose).

أنواع المساعد

أدوات تخطيط وإدارة المشاريع (Microsoft Project).

أدوات إدارة التكوين (PVCS (Intersolv)).

أدوات الاختبار (Quality Works (Segue Software)).

أدوات التوثيق (SoDA (البرمجيات العقلانية)).

تقنيات الحالة في تصميم قواعد البيانات

سأعتبر إروين بمثابة تقنية الحالة

في جميع مراحل تطوير قاعدة البيانات، يوضح إيروين البنية والعناصر الرئيسية لقاعدة البيانات التي يتم إنشاؤها. هذه أداة تطوير تقوم تلقائيًا بإنشاء الجداول وتقوم أيضًا بإنشاء آلاف الأسطر النصية للإجراءات المخزنة والمشغلات لأنظمة إدارة قواعد البيانات. يقوم إروين بتسريع عملية إنشاء تطبيقات البيانات.

إروين يجعل تصميم قاعدة البيانات أسهل. للقيام بذلك، يتم إنشاء نموذج E-R رسومي (علاقة الكائن) يلبي متطلبات البيانات، ويتم تقديم قواعد العمل، مما يؤدي إلى إنشاء نموذج منطقي يعرض العناصر والسمات والعلاقات والتجمعات. يستطيع Erwin التعامل مع السمات عن طريق سحبها وإجراء تغييرات عليها وتطبيعها أثناء إنشاء قاعدة البيانات. يمكن تحريرها مباشرة على الرسوم البيانية. وهذا يعني إجراء تغييرات على النموذج دون فتح مربعات حوار خاصة. باستخدام التقارير التي يصدرها النظام، يتم التحقق من صحة قاعدة البيانات التي تم إنشاؤها.

إروين ليس أداة "رسم" فحسب، بل يعمل أيضًا على أتمتة التصميم. يتم ضمان التكامل المرجعي لقاعدة البيانات عن طريق النقل التلقائي للمفاتيح. يمكن تحرير نماذج البيانات التي تم إنشاؤها في Erwine وعرضها وطباعتها بعدة طرق. وبمساعدة RPTwin (الذي يحتوي على واجهة رسومية ويمكنه إنشاء تقارير) وأداة لعرض الأوضاع المخصصة التي توفر التحكم في عرض محتوى التقرير، يمكنك تنفيذ نفس معايير التصميم وإعدادات العرض لجميع الطرازات.

Erwin هي أداة لإنشاء قاعدة بيانات بسرعة. قام Erwin بتحسين النموذج ليتوافق مع الخصائص الفيزيائية لقاعدة البيانات المطلوبة. يقوم إروين أيضًا بتنسيق الدوائر المنطقية والمادية بشكل مستقل وتحويل الهياكل المنطقية (على سبيل المثال، كثير إلى كثير) إلى تنفيذها على المستوى المادي. يتم تنفيذ كل من الهندسة الأمامية والعكسية في Erwin باستخدام علاقة ديناميكية طبيعية بين النموذج وقاعدة البيانات. باستخدام هذه العلاقة، يقوم Erwin بشكل مستقل بإنشاء الجداول وطرق العرض والفهارس وقواعد الحفاظ على التكامل المرجعي (المفاتيح الأساسية والخارجية)، وتعيين القيم الافتراضية، وقيود المجال/العمود. في Erwine، يتم ضمان التكامل المرجعي من خلال العديد من قوالب التشغيل المحسنة، بالإضافة إلى لغة ماكرو قوية يمكنك من خلالها إنشاء المشغلات والإجراءات المخزنة الخاصة بك. لتقدير نمط نمو قاعدة البيانات أو وحدة التخزين الخاصة بك بدقة، تتوفر أدوات حساب السعة لتسهيل التخصيص الفعال لموارد النظام وتخطيط السعة.

عدد مشاهدات المنشور :-

1.3.1. المتطلبات العامة للمنهجية والتكنولوجيا

تشكل المنهجيات والتقنيات وأدوات التصميم (أدوات CASE) أساس أي مشروع لنظم المعلومات. يتم تنفيذ المنهجية من خلال تقنيات محددة ومعايير وأساليب وأدوات داعمة تضمن تنفيذ عمليات دورة الحياة.

يتم تعريف تكنولوجيا التصميم على أنها مزيج من ثلاثة مكونات:

• إجراء خطوة بخطوة يحدد تسلسل عمليات التصميم التكنولوجي (الشكل 1.4)؛
• المعايير والقواعد المستخدمة لتقييم نتائج العمليات التكنولوجية؛
• الرموز (الوسائل الرسومية والنصية) المستخدمة لوصف النظام الذي يتم تصميمه.

أرز. 1.4. تمثيل عملية التصميم التكنولوجي

يجب أن تتكون التعليمات التكنولوجية، التي تشكل المحتوى الرئيسي للتكنولوجيا، من وصف لتسلسل العمليات التكنولوجية، والظروف التي تعتمد على تنفيذ هذه العملية أو تلك، ووصف العمليات نفسها.

يجب أن تستوفي تكنولوجيا تصميم وتطوير وصيانة نظم المعلومات المتطلبات العامة التالية:

• يجب أن تدعم التكنولوجيا دورة حياة البرنامج الكاملة؛
• يجب أن تضمن التكنولوجيا تحقيق الأهداف الإنمائية للملكية الفكرية بجودة معينة وفي وقت محدد؛
• يجب أن توفر التكنولوجيا القدرة على تنفيذ مشاريع كبيرة في شكل أنظمة فرعية (أي القدرة على تحليل المشروع إلى أجزاء مكونة طورتها مجموعات من فناني الأداء المحدودين مع التكامل اللاحق للأجزاء المكونة). تظهر تجربة تطوير نظم المعلومات الكبيرة أنه من أجل زيادة كفاءة العمل، من الضروري تقسيم المشروع إلى أنظمة فرعية منفصلة مرتبطة بشكل ضعيف من حيث البيانات والوظائف. يجب أن يتم تنفيذ الأنظمة الفرعية بواسطة مجموعات منفصلة من المتخصصين. وفي الوقت نفسه، من الضروري ضمان تنسيق المشروع الشامل والقضاء على ازدواجية نتائج عمل كل مجموعة مشروع، والتي قد تنشأ بسبب وجود بيانات ووظائف مشتركة؛
• يجب أن توفر التكنولوجيا القدرة على تنفيذ العمل على تصميم الأنظمة الفرعية الفردية في مجموعات صغيرة (3-7 أشخاص). ويرجع ذلك إلى مبادئ إدارة الفريق وزيادة الإنتاجية من خلال تقليل عدد الاتصالات الخارجية؛
• يجب أن تضمن التكنولوجيا الحد الأدنى من الوقت للحصول على IS صالح للعمل. نحن لا نتحدث عن توقيت جاهزية IS بأكملها، ولكن عن توقيت تنفيذ الأنظمة الفرعية الفردية. قد يتطلب تنفيذ نظام المعلومات ككل في وقت قصير مشاركة عدد كبير من المطورين، وقد يكون التأثير أقل مما يحدث عندما يتم تنفيذ الأنظمة الفرعية الفردية في وقت أقصر بواسطة عدد أقل من المطورين. تظهر الممارسة أنه حتى مع اكتمال المشروع بالكامل، فإن التنفيذ يستمر بشكل تسلسلي عبر الأنظمة الفرعية الفردية؛
• يجب أن توفر التكنولوجيا القدرة على إدارة تكوين المشروع، والحفاظ على إصدارات المشروع ومكوناته، والقدرة على إصدار وثائق المشروع تلقائيًا ومزامنة إصداراته مع إصدارات المشروع؛
• يجب أن تضمن التكنولوجيا استقلالية حلول التصميم المنفذة عن أدوات تنفيذ نظم المعلومات (أنظمة إدارة قواعد البيانات (DBMS)، وأنظمة التشغيل، واللغات، وأنظمة البرمجة)؛
• يجب أن تكون التكنولوجيا مدعومة بمجموعة من أدوات CASE المنسقة التي تضمن أتمتة العمليات التي يتم إجراؤها في جميع مراحل دورة الحياة. تم وصف النهج العام لتقييم واختيار أدوات CASE في القسم 4، وتوجد أمثلة لمجمعات أدوات CASE في القسم الفرعي 5.7.

إن التطبيق الحقيقي لأي تقنية لتصميم وتطوير وصيانة أنظمة المعلومات في منظمة معينة ومشروع معين أمر مستحيل دون تطوير عدد من المعايير (القواعد والاتفاقيات) التي يجب مراعاتها من قبل جميع المشاركين في المشروع. وتشمل هذه المعايير ما يلي:

• معيار التصميم
• معيار وثائق التصميم؛
• معيار واجهة المستخدم.

يجب أن ينص معيار التصميم على ما يلي:

• مجموعة من النماذج (الرسوم البيانية) الضرورية في كل مرحلة من مراحل التصميم ومستوى تفاصيلها؛
• قواعد لتسجيل قرارات التصميم على المخططات، بما في ذلك: قواعد تسمية الكائنات (بما في ذلك اصطلاحات المصطلحات)، ومجموعة من السمات لجميع الكائنات وقواعد ملؤها في كل مرحلة، وقواعد تصميم المخططات، بما في ذلك متطلبات الشكل والحجم الأشياء، وما إلى ذلك.
• متطلبات تكوين محطات عمل المطورين، بما في ذلك إعدادات نظام التشغيل، وإعدادات أداة CASE، وإعدادات المشروع العامة، وما إلى ذلك؛
• آلية لضمان التعاون في المشروع، بما في ذلك: قواعد دمج الأنظمة الفرعية للمشروع، وقواعد الحفاظ على المشروع في نفس الحالة لجميع المطورين (لوائح تبادل معلومات المشروع، وآلية تسجيل العناصر المشتركة، وما إلى ذلك)، والقواعد للتحقق من اتساق حلول التصميم، وما إلى ذلك. د.

يجب أن يحدد معيار توثيق التصميم ما يلي:

• اكتمال وتكوين وهيكل الوثائق في كل مرحلة من مراحل التصميم؛
• متطلبات تصميمه (بما في ذلك متطلبات محتوى الأقسام والأقسام الفرعية والفقرات والجداول وما إلى ذلك)،
• قواعد إعداد ومراجعة وتنسيق واعتماد الوثائق التي تشير إلى المواعيد النهائية لكل مرحلة؛
• متطلبات إعداد نظام النشر المستخدم كأداة مدمجة لإعداد الوثائق؛
• متطلبات إعداد أدوات CASE لضمان إعداد الوثائق وفقًا للمتطلبات المحددة.

يجب أن يحدد معيار واجهة المستخدم ما يلي:

• قواعد تصميم الشاشة (الخطوط ولوحة الألوان)، وتكوين النوافذ وعناصر التحكم وترتيبها؛
• قواعد استخدام لوحة المفاتيح والماوس؛
• قواعد تنسيق نصوص المساعدة؛
• قائمة الرسائل القياسية؛
• قواعد معالجة ردود أفعال المستخدم.