Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Моделирование предметной области «Движение библиотечного фонда» с помощью UМL

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Развитие информационного общества привело к появлению информации, объем которой невозможно измерить. Сеть Интернет обусловила ситуацию, когда доступ к любым свободным данным можно получить буквально за секунды – это касается и различных интернет–источников, и оцифрованной печатной литературы. Такая ситуация, помимо очевидных преимуществ, обладает и недостатками. Один из основных – возможность недостоверности данных. Так, информация, размещенная в Интернете, часто не требует и не проходит никакой проверки, следствием чего становится низкое ее качество.

Это становится особенно важным в процессе обучения, когда достоверность и актуальность информации играют одну из ключевых ролей в качестве получаемого образования. Библиотеки призваны решить эту проблему – здесь вероятность наткнуться на недостоверные/устаревшие данные намного ниже. Для этого библиотеки должны максимально адаптироваться под изменившиеся условия, чтобы не просто быть успешными, но выживать в принципе. Так, помимо создания электронной библиотеки, возможна и автоматизация движения библиотечного фонда, которая позволит сделать работу всего учреждения более оперативной и удобной для читателей.

Таким образом, цель работы – осуществить моделирование предметной области «Движение библиотечного фонда» с помощью UML.

Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие задачи:

осуществить описание предметной области и осуществить постановку задачи;
предложить мероприятия по улучшению технологии решения задачи;
выбрать средства для моделирования предметной области решаемой задачи;
смоделировать предметную область решаемой задачи с использованием объектно–ориентированного подхода к проектированию.

Объектом исследования является предметная область «Движение библиотечного фонда», предмет работы – модели предметной области, выполненные с применением UML и объектно–ориентированного подхода к проектированию.

В структуру работы входят две главы, каждая из которых содержит по два параграфа, а также такие элементы как содержание, введение, заключение, список литературы.

Методическая и методологическая база работы – предложенные методические рекомендации по выполнению курсовой работы по дисциплине «Методы и средства проектирования информационных систем». Теоретическая база – исследования и другие литературные источники, работы авторов, приведенных в списке использованной литературы

1 глава. Аналитическая часть

1.1. Описание предметной области. Постановка задачи

Объектом изучения является библиотека ВУЗа, которая работает с посетителями, осуществляя услуги по выдаче книг.

Библиотека – информационная, культурная, просветительская организация или структурное подразделение организации, располагающие организованным фондом документов и предоставляющие их во временное пользование физическим и юридическим лицам;

Пользователь библиотеки – физическое или юридическое лицо, пользующееся услугами библиотеки;

Библиотечный фонд – совокупность документов различного назначения и статуса, организационно и функционально связанных между собой, подлежащих учету, комплектованию, хранению и использованию в целях библиотечного обслуживания населения;

В профессиональной литературе можно найти множество разных суждений о роли и функциях библиотеки в современном обществе, о настоящем и будущем библиотек, реальном и виртуальном пространстве библиотек, его организации и т.д. Общее в этих суждениях то, что библиотеки стремительно меняются. Из этого определения видно, как библиотечное пространство делится на две части: физическую, или реальную, и виртуальную, т.е. физически не ощущаемую.

Реальное пространство библиотеки включает в себя площади для хранения фонда на физических носителях (т.е. печатные издания, диски, аудио– и видеокассеты и т.д.), серверные – для хранения собственных электронных ресурсов библиотеки, зоны обслуживания, общественные и служебные (офисные) зоны, внутренние интерьеры, прилегающие территории.

Вторая часть пространства современной библиотеки в профессиональном сообществе получила название виртуального библиотечного пространства. Эта часть пространства библиотеки имеет дело с электронными и мультимедийными ресурсами. Она включает в себя размещённые в реальном пространстве точки доступа для портативных компьютеров, зоны ш–й внутри реального пространства библиотеки, память библиотечных компьютеров, с дисплеев которых считывается информация при удалённом доступе, и серверы, на которых хранятся электронные каталоги, базы данных и иные ресурсы, произведённые библиотекой, а также веб–сайт библиотеки.

Веб–сайт является одним из важнейших элементов пространства библиотеки. Он соединяет внутреннюю и внешнюю составляющие библиотечного виртуального пространства, хотя физически находится только во внутренней. На сайте библиотеки можно найти информацию о современном состоянии и истории библиотеки, режиме работы, просмотреть её электронный каталог, обзоры литературы, рейтинги книг, собственные базы данных и иные информационные продукты библиотеки, читательские отзывы на форумах, библиотечные новости и события, состав работников, контактную информацию и т.д. Иначе говоря, сайт является постоянно обновляемым информационным ресурсом библиотеки.

В учебном процессе вуза задействованы многие структуры: кафедры, факультеты, ректорат, студенческие советы, молодёжные центры. Одну из лидирующих позиций занимает вузовская библиотека, т.к. она обладает «орбитой притяжения», по количественным и качественным параметрам превосходящей и факультет, и студенческий совет, и молодёжные центры.

Данные учреждения являются хранилищами памяти человечества, его духовного, культурного, экономического, политического наследия. За подавляющим числом изданий, имеющихся здесь, – огромные усилия ума, интеллекта, дни и ночи неустанного труда, сосредоточие опыта учебно –воспитательного процесса и научных исследований вузов.

Библиотеки вузов являются подразделениями образовательных учреждений. Они находятся в процессе непрерывного взаимодействия с различными организациями (и вузовскими и внешними), обмениваются с ними информацией, исследуют потребности пользователей, используют собственные и другие, приобретённые из опыта, примеры для удовлетворения этих потребностей, развивают свои услуги, формы и методы работы.

Чтобы отвечать современным задачам, стоящим перед вузами, библиотеки (научные, фундаментальные, информационные, информационно –библиотечные и учебно – научно – информационные центры) активно действуют в определённом, конкретном информационном и социальном пространстве, организационно перестраиваются, вступают в альянсы с научными, образовательными, информационными, социальными и другими учреждениями и организациями, что положительно влияет на их статус в вузе. И если даже библиотеки не выступают как самостоятельные организации, заключающие договоры, они все равно являются одним из важных подразделений вуза, способствующим выполнению этих договоров.

Библиотека ориентирована, прежде всего, на получение студентами знаний, которые необходимы для получения профессии. С этой целью она выписывает не только учебники, но и многие научные и популярные журналы, позволяющие быть в курсе последних новостей и актуальных разработок в выбранной сфере.

Важно отметить, что работа библиотеки должна соответствовать целям и задачам вуза, а ещё, что более важно, роли и месту библиотеки в структуре вуза. И логично, не обладая определённым набором современных печатных, электронных и иных ресурсов и не имея достаточного уровня технического оснащения, квалифицированных кадров и ещё много другого, вузовскую библиотеку нельзя назвать библиотечно – информационным центром. Может быть, в некоторых случаях лучше называть просто: библиотека такого– то университета. Статус вузовских библиотек официально установлен и подтверждён в уставе учебного заведения. Целью наличия библиотеки в структуре вуза является информационное обеспечение его учебной, научной и воспитательной деятельности

Решение этих задач возможно реализовать в рамках интегрированной автоматизированной информационной системы библиотеки ВУЗа, которая сможет обеспечить:

доступность информации о книгах, находящихся в распоряжении библиотеки;
разнообразие форм и качества информационных услуг;
полноту, оперативность и достоверность получаемой информации;
комфортность получения информации (электронный/бумажный вид и р.).

Полное внедрение автоматизированной библиотечной системы в систему вуза позволит говорить об образовательной эффективности системы, так как:

появляется система, которая структурирует различные информационные ресурсы и управляет ими для достижения целей качества образования;
появляются управленческие связи нового типа между структурными подразделениями университета, и расширяется круг предоставляемых информационных услуг;
учебно– методическая литература, издаваемая университетом и заказанная в других издательствах, соответствует учебным планам и профессиональным образовательным программам университета, поэтому востребована в учебном процессе и обеспечивает самостоятельную работу студентов;
обеспечивается развитие информационной грамотности всех участников образовательного процесса.

Предметом проектирования являются процессы в библиотеке, которые необходимо описать и в дальнейшем автоматизировать.

Работа с посетителем организована следующим образом: у каждого студента, пользующегося услугами библиотеки вуза должен быть читательский билет. После этого сотрудники библиотеки выясняют у студента, какая книга ему нужна и проверяют, есть ли она в наличии. После этого сотрудник библиотеке оговаривает со студентом сроки, в которые книга должна быть сдана обратно в библиотеку.

Исходными данными для библиотеки являются: анкета читателя, данные об изданиях, данные о сотрудниках и др. источники информации.

Результатные документы: читательский билет, отчеты по произведенным услугам, результат поиска документа по дате, результат поиска документа по дате, результат поиска документа по номеру, результат поиска документа по читателю и др. Результатные данные выводятся на экран в форме электронного отчета, общий вид которого представлен на рисунке 1.

Название отчета

Кнопки

Данные

Рисунок. 1 Форма вывода результатной информации

Роли сотрудников, принимающих участие в решении поставленной задачи, приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Роли сотрудников в решении задачи

Код сотр	Должность	% участия	% ответств
01	Администратор	80– 100	100
02	Библиотекарь	60– 90	50– 80
...n	...	0– 100	0– 100

1.2. Предлагаемые мероприятия по улучшению технологии решения задачи

В задаче «Движение библиотечного фонда» в рассматриваемой предметной области ВУЗа на данный момент большинство операций осуществляется вручную – от заполнения анкеты читателем и создания нового читательского билета до учета выданных изданий и формирования отчетов для руководства. При этом самыми затратными по времени являются именно процедуры регистрации – заполнение анкеты студентом вручную занимает около 20 минут, после чего еще 10–15 минут уходит у сотрудников на создание и дублирование читательского билета.

Для минимизации используемого времени можно объединить эти два процесса в один и сделать их автоматизированными. Для этого необходимо, чтобы студент заполнял краткую, но емкую анкету читателя в электронном виде (возможно – дистанционно), а данные из анкеты направлялись на рабочие станции сотрудников библиотеки в виде особой формы, после чего им останется только распечатать новый читательский билет. В таком случае время выполнения задачи сведется максимум к 10–15 минутам, включающим и заполнение анкеты читателем, и вывод на печать его читательского билета.

Для этого система должна автоматически создавать новую запись в базе данных для нового читателя, проверяя корректность данных и сохраняя их. Уже после проверки корректности данных (согласно маскам ввода и другим критериям) осуществляется создание экранной формы для библиотекаря – с указанием основной информации, необходимой к указанию в читательском билете. После этого у сотрудников библиотеки сохраняется вся информация о читателе, которую он заполнил в анкете, и сотрудники могут обратиться к ней в нужный момент.

2 глава. Проектная часть

2.1. Выбор средства для моделирования предметной области решаемой задачи

В основе любого моделирования лежит модель. Соответствие модели реальному объекту базируется на их общем качестве. Реальный объект обладает некоторой формальной структурой, поэтому структура модели должна соответствовать структуре реального объекта или изучаемой стороне этого объекта.

Все многообразие моделей отличает нечто общее, а именно – моделью может стать искусственно созданный человеком абстрактный или материальный объект. Анализ модели и наблюдение за ней позволяют познать суть реально существующего более сложного объекта, процесса или явления, называемого прототипом или оригиналом. Слово «модель» произошло от латинского слова «modulus», означает «мера», «образец». Его первоначальное значение было связано со строительным искусством, и почти во всех европейских языках оно употреблялось для обозначения образа или прообраза, или вещи, сходной в каком–то отношении с другой вещью.

Термин «модель» широко используется в различных сферах человеческой деятельности и имеет множество смысловых значений. В этом разделе мы будем рассматривать только такие модели, которые являются инструментами получения знаний. Таким образом, модель – упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Модель – это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект–оригинал так, что его непосредственное изучение дает новые знания об объекте–оригинале [3]

Виды моделей.

По способу отображения действительности различают три основных вида моделей – эвристические, натурные и математические.

Эвристические модели

Эвристические модели, как правило, представляют собой образы, рисуемые в воображении человека. Их описание ведется словами естественного языка (например, вербальная информационная модель) и, обычно, неоднозначно и субъективно. Эти модели неформализуемы, то есть не описываются формально–логическими и математическими выражениями, хотя и рождаются на основе представления реальных процессов и явлений.

Эвристическое моделирование – основное средство вырваться за рамки обыденного и устоявшегося. Но способность к такому моделированию зависит, прежде всего, от богатства фантазии человека, его опыта и эрудиции. Эвристические модели используют на начальных этапах проектирования или других видов деятельности, когда сведения о разрабатываемой системе ещё скудны. На последующих этапах проектирования эти модели заменяют на более конкретные и точные [12].

Натурные модели

Отличительной чертой этих моделей является их подобие реальным системам (они материальны), а отличие состоит в размерах, числе и материале элементов и т. п. По принадлежности к предметной области модели подразделяют на следующие:

Физические модели. Это – реальные изделия, образцы, экспериментальные и натурные модели, когда между параметрами системы и модели одинаковой физической природы существует однозначное соответствие. Выбор размеров таких моделей ведется с соблюдением теории подобия. Физические модели подразделяются на объемные (модели и макеты) и плоские (тремплеты):

в данном случае под (физической) моделью понимают изделие или устройство, являющееся упрощенным подобием исследуемого объекта или позволяющее воссоздать исследуемый процесс или явление. Например, предметные модели, как уменьшенная копия оригинала (глобус как модель Земли, игрушечный самолёт с учётом его аэродинамики);
под тремплетом понимают изделие, являющееся плоским масштабным отображением объекта в виде упрощенной ортогональной проекции или его контурным очертанием. Тремплеты вырезают из пленки, картона и т. п. и применяют при исследовании проектировании зданий, установок, сооружений;
под макетом понимают изделие, собранное из моделей и/или тремплетов.

Физическое моделирование – основа наших знаний и средство проверки наших гипотез и результатов расчетов. Физическая модель позволяет охватить явление или процесс во всём их многообразии, наиболее адекватна и точна, но достаточно дорога, трудоемка и менее универсальна [9].

Математические модели

Математические модели – формализуемые, то есть представляют собой совокупность взаимосвязанных математических и формально–логических выражений, как правило, отображающих реальные процессы и явления (физические, психические, социальные и т. д.). По форме представления бывают:

аналитические модели. Их решения ищутся в замкнутом виде, в виде функциональных зависимостей. Удобны при анализе сущности описываемого явления или процесса и использовании в других математических моделях, но поиск их решений бывает весьма затруднено;
численные модели. Их решения – дискретный ряд чисел(таблицы). Модели универсальны, удобны для решения сложных задач, но ненаглядны и трудоемки при анализе и установлении взаимосвязей между параметрами. В настоящее время такие модели реализуют в виде программных комплексов – пакетов программ для расчета на компьютере. Программные комплексы бывают прикладные, привязанные к предметной области и конкретному объекту, явлению, процессу, и общие, реализующие универсальные математические соотношения (например, расчет системы алгебраических уравнений);
формально–логические информационные модели – это модели, созданные на формальном языке.

Построение математических моделей возможно следующими способами:

аналитическим путем, то есть выводом из физических законов, математических аксиом или теорем;
экспериментальным путем, то есть посредством обработки результатов эксперимента и подбора аппроксимирующих (приближенно совпадающих) зависимостей [3].

Промежуточные виды моделей

К промежуточным видам моделей можно отнести:

1) трёхмерная компьютерная модель;

2) графические модели. Занимают промежуточное место между эвристическими и математическими моделями. Представляют собой различные изображения:

графы;
схемы;
эскизы. Этому упрощенному изображению некоторогоустройства в значительной степени присущи эвристические черты;
чертежи. Здесь уже конкретизированы внутренние и внешниесвязи моделируемого (проектируемого) устройства, его размеры;
графики;
полигональная модель в компьютерной графике как образ объекта, «сшитый» из множества многоугольников.

3) аналоговые модели. Позволяют исследовать одни физические явления или математические выражения посредством изучения других физических явлений, имеющих аналогичные математические модели;

4) и др. [12]

Выбор типа модели зависит от объема и характера исходной информации о рассматриваемом устройстве и возможностей инженера, исследователя. По возрастанию степени соответствия реальности модели можно расположить в следующий ряд: эвристические (образные) – математические – натурные (экспериментальные).

В данной работе для моделирования предметной области будут применены графические модели – схемы, отображающие взаимодействие элементов бизнес–процесса «Движение библиотечного фонда» между собой.

Предварительное моделирование предметной области позволяет сократить время и сроки проведения проектировочных работ и получить более эффективный и качественный проект. Без проведения моделирования предметной области велика вероятность допущения большого количества ошибок в решении стратегических вопросов, приводящих к экономическим потерям и высоким затратам на последующее перепроектирование системы. Вследствие этого все современные технологии проектирования ИС основываются на использовании методологии моделирования предметной области.

К моделям предметных областей предъявляются следующие требования:

формализация, обеспечивающая однозначное описание структуры предметной области;
понятность для заказчиков и разработчиков на основе применения графических средств отображения модели;
реализуемость, подразумевающая наличие средств физической реализации модели предметной области в ИС;
обеспечение оценки эффективности реализации модели предметной области на основе определенных методов и вычисляемых показателей [6].

Для реализации перечисленных требований, как правило, строится система моделей, которая отражает структурный и оценочный аспекты функционирования предметной области.

Структурный аспект предполагает построение:

объектной структуры, отражающей состав взаимодействующих в процессах материальных и информационных объектов предметной области;
функциональной структуры, отражающей взаимосвязь функций (действий) по преобразованию объектов в процессах;
структуры управления, отражающей события и бизнес–правила, которые воздействуют на выполнение процессов;
организационной структуры, отражающей взаимодействие организационных единиц предприятия и персонала в процессах;
технической структуры, описывающей топологию расположения и способы коммуникации комплекса технических средств [11].

Для отображения структурного аспекта моделей предметных областей в основном используются графические методы, которые должны гарантировать представление информации о компонентах системы. Главное требование к графическим методам документирования – простота. Графические методы должны обеспечивать возможность структурной декомпозиции спецификаций системы с максимальной степенью детализации и согласований описаний на смежных уровнях декомпозиции.

С моделированием непосредственно связана проблема выбора языка представления проектных решений, позволяющего как можно больше привлекать будущих пользователей системы к ее разработке. Язык моделирования – это нотация, в основном графическая, которая используется для описания проектов. Нотация представляет собой совокупность графических объектов, используемых в модели. Нотация является синтаксисом языка моделирования. Язык моделирования, с одной стороны, должен делать решения проектировщиков понятными пользователю, с другой стороны, предоставлять проектировщикам средства достаточно формализованного и однозначного определения проектных решений, подлежащих реализации в виде программных комплексов, образующих целостную систему программного обеспечения [6].

Графическое изображение нередко оказывается наиболее емкой формой представления информации. При этом проектировщики должны учитывать, что графические методы документирования не могут полностью обеспечить декомпозицию проектных решений от постановки задачи проектирования до реализации программ ЭВМ. Трудности возникают при переходе от этапа анализа системы к этапу проектирования и в особенности к программированию. Главный критерий адекватности структурной модели предметной области заключается в функциональной полноте разрабатываемой ИС.

В основе различных методологий моделирования предметной области ИС лежат принципы последовательной детализации абстрактных категорий. Обычно модели строятся на трех уровнях: на внешнем уровне (определении требований), на концептуальном уровне (спецификации требований) и внутреннем уровне (реализации требований). Так, на внешнем уровне модель отвечает на вопрос, что должна делать система, то есть определяется состав основных компонентов системы: объектов, функций, событий, организационных единиц, технических средств. На концептуальном уровне модель отвечает на вопрос, как должна функционировать система? Иначе говоря, определяется характер взаимодействия компонентов системы одного и разных типов. На внутреннем уровне модель отвечает на вопрос: с помощью каких программно–технических средств реализуются требования к системе? С позиции жизненного цикла ИС описанные уровни моделей соответственно строятся на этапах анализа требований, логического (технического) и физического (рабочего) проектирования. Рассмотрим особенности построения моделей предметной области на трех уровнях детализации [6].

Объектная структура

Объект – это сущность, которая используется при выполнении некоторой функции или операции (преобразования, обработки, формирования и т.д.) [2]. Объекты могут иметь динамическую или статическую природу: динамические объекты используются в одном цикле воспроизводства.

На внешнем уровне детализации модели выделяются основные виды материальных объектов (например, сырье и материалы, полуфабрикаты, готовые изделия, услуги) и основные виды информационных объектов или документов (например, заказы, накладные, счета и т.д.).

На концептуальном уровне построения модели предметной области уточняется состав классов объектов, определяются их атрибуты и взаимосвязи. Таким образом строится обобщенное представление структуры предметной области.

Далее концептуальная модель на внутреннем уровне отображается в виде файлов базы данных, входных и выходных документов ЭИС. Причем динамические объекты представляются единицами переменной информации или документами, а статические объекты – единицами условно–постоянной информации в виде списков, номенклатур, ценников, справочников, классификаторов. Модель базы данных как постоянно поддерживаемого информационного ресурса отображает хранение условно–постоянной и накапливаемой переменной информации, используемой в повторяющихся информационных процессах [7].

Большинство современных методов объектного моделирования основаны на использовании языка UML. Унифицированный язык моделирования UML представляет собой язык для определения, представления, проектирования и документирования программных систем, организационно–экономических систем, технических систем и других систем различной природы. UML содержит стандартный набор диаграмм и нотаций самых разнообразных видов.

Стандарт UML версии 1.1, принятый OMG в 1997 г., содержит следующий набор диаграмм:

Структурные модели:

диаграммы классов – для моделирования статической структуры классов системы и связей между ними;
диаграммы компонентов – для моделирования иерархии компонентов (подсистем) системы;
диаграммы размещения – для моделирования физической архитектуры системы [14].

Модели поведения:

диаграммы вариантов использования – для моделирования функциональных требований к системе (в виде сценариев взаимодействия пользователей с системой);
диаграммы взаимодействия:
диаграммы последовательности и кооперативные диаграммы – для моделирования процесса обмена сообщениями между объектами;
диаграммы состояний – для моделирования поведения объектов системы при переходе из одного состояния в другое;
диаграммы деятельности – для моделирования поведения системы в рамках различных вариантов использования, или потоков управления [14].

UML обладает механизмами расширения, предназначенными для того, чтобы разработчики могли адаптировать язык моделирования к своим конкретным нуждам, не меняя при этом его метамодель. Наличие механизмов расширения принципиально отличает UML от таких средств моделирования, как IDEF0, IDEF1X, IDEF3, DFD и ERM. Перечисленные языки моделирования можно определить как сильно типизированные (по аналогии с языками программирования), поскольку они не допускают произвольной интерпретации семантики элементов моделей. UML, допуская такую интерпретацию (в основном за счет стереотипов), является слабо типизированным языком. К его механизмам расширения относятся:

стереотипы;
тегированные (именованные) значения;
ограничения [8].

Стереотип – это новый тип элемента модели, который определяется на основе уже существующего элемента. Стереотипы расширяют нотацию модели и могут применяться к любым элементам модели. Стереотипы классов – это механизм, позволяющий разделять классы на категории. Разработчики ПО могут создавать свои собственные наборы стереотипов, формируя тем самым специализированные подмножества UML (например, для описания бизнес–процессов, Web–приложений, баз данных и т.д.). Такие подмножества (наборы стереотипов) в стандарте языка UML носят название профилей языка.

Именованное значение – это пара строк «тег = значение», или «имя = содержимое», в которых хранится дополнительная информация о каком–либо элементе системы, например, время создания, статус разработки или тестирования, время окончания работы над ним и т.п.

Ограничение – это семантическое ограничение, имеющее вид текстового выражения на естественном или формальном языке (OCL – Object Constraint Language), которое невозможно выразить с помощью нотации UML [8].

Обобщая рассмотренные технологии, принято решение произвести моделирование предметной области «Движение библиотечного фонда» с помощью подхода объектно–ориентированного проектирования UML и с применением средств MS Word.

2.2. Моделирование предметной области решаемой задачи с использованием объектно–ориентированного подхода к проектированию

В рамках моделирования предметной области задачи «Движение библиотечного фонда» с использованием объектно–ориентированного подхода к проектированию и с помощью UML будут реализованы следующие схемы:

диаграмма вариантов использования (диаграмма прецедентов) «Движение библиотечного фонда»;
диаграмма последовательности «Движение библиотечного фонда»;
диаграмма состояний «Движение библиотечного фонда»;
диаграмма деятельности «Движение библиотечного фонда»;
диаграмма классов «Движение библиотечного фонда».

Диаграмма вариантов использования представлена на рисунке 2.

система

читатель

библиотекарь

Рисунок 2 Диаграмма вариантов использования (диаграмма прецедентов) для предметной области «Движение библиотечного фонда»

Согласно диаграмме вариантов использования, первоначально информация поступает от читателя, который осуществляет заполнение анкеты установленной формы для новых читателей. В такой анкете указываются личные данные студента – ФИО, дата рождения и проч., а также специализированная информация – направление обучения, кафедра, куратор, группа и т.п. После того, как анкета заполнена и подтверждена, данные отправляются через сервер на рабочие станции библиотекарей, перед этим фиксируясь в базе данных библиотеки. Теперь сотрудники библиотеки могут получить всю необходимую информацию в любое время, когда это нужно, в частности – для оформления печатного читательского билета.

Диаграмма последовательности для задачи «Движение библиотечного фонда» представлена на рисунке 3.

Передача данных библиотекарю

Проверка корректности данных

Вывод формы анкеты

читатель

Заполнение анкеты

Отображение формы завершения регистрации читателя

Внесение данных в БД

Проверка корректности данных

Подтверждение корректности данных

передача данных

Форма анкеты

система

библиотекарь

Подтверждение отправки формы

Печать читательского билета

Рисунок 3 Диаграмма последовательности для задачи «Движение библиотечного фонда»

Читатель напрямую взаимодействует только с формой анкеты, содержащей все вопросы, необходимые для создания читательского билета. При заполнении формы анкеты, система автоматически осуществляет проверку соответствия установленным требованиям (соответственно тому или иному полю ввода). После того, как данные окончательно введены читателем и проверены системой, пользователь осуществляет их отправку и прекращает работу с системой. Система же вносит проверенную информацию в базу данных и делает их доступными для использования библиотекарем. Библиотекарь теперь получает возможность распечатать читательский билет и ознакомиться с информацией о читателе при возникновении необходимости.

Диаграмма состояний в ключе решаемой задачи для предметной области «Движение библиотечного фонда» представлена на рисунке 4.

нет

да

Читатель вводит данные в анкету

Данные верны?

Сообщение

«Проверьте данные»

Читатель отправляет анкету

Библиотекарь получает данные/печатает билет

Данные верны?

Сообщение

«Проверьте данные»

Система перемещает данные в БД

Рисунок 4 Диаграмма состояний для предметной области «Движение библиотечного фонда»

Согласно диаграмме состояний, Читатель также напрямую взаимодействует только с формой анкеты, содержащей все вопросы, необходимые для создания читательского билета. При заполнении формы анкеты, система автоматически осуществляет проверку соответствия установленным требованиям (соответственно тому или иному полю ввода). Если введенные данные не соответствуют требованиям поля – появляется сообщение с просьбой проверить введенную информацию. После того, как данные окончательно введены читателем и проверены системой, пользователь осуществляет их отправку и прекращает работу с системой. Система проводит окончательную проверку корректности заполнения формы, если введенные данные не соответствуют требованиям поля – появляется сообщение с просьбой проверить введенную информацию; если все верно – система вносит проверенную информацию в базу данных и делает ее доступной для использования библиотекарем. Библиотекарь теперь получает возможность распечатать читательский билет и ознакомиться с информацией о читателе при возникновении необходимости.

Диаграмма деятельности по решаемой задаче в предметной области «Движение библиотечного фонда» представлена на рисунке 5.

Система

Читатель

Библиотекарь

Заполнение и передача анкеты

Получение данных от читателя

Проверка/фиксация в базе данных

Передача данных библиотекарю

Получение данных от системы

Вывод билета на печать

данные от читателя получены

Рисунок 5 Диаграмма деятельности для задачи «Движение библиотечного фонда»

Согласно вышеприведенной диаграмме, все основные операции задачи «Движение библиотечного фонда» выполняются непосредственно автоматизированной системой. Система получает информацию непосредственно из электронной формы от читателя, проверяет их, после чего отправляет библиотекарю в удобном обработанном виде. Библиотекарю остается только вывести информацию на печать и оформить читательский билет.

Диаграмма классов для решаемой задачи «Движение библиотечного фонда» представлена на рисунке 6.

Читательский билет

код билета

код читателя

ФИО читателя

кафедра

группа

код библиотекаря

ФИО библиотекаря

СоздатьБилет;

УдалитьБилет; РедактироватьБилет

Читатель

код читателя

ФИО читателя

Дата рождения

группа

ДобавитьЧитателя; УдалитьЧитателя; РедактироватьЧитателя

Библиотекарь

код библиотекаря

ФИО библиотекаря

отдел

ДобавитьБиблиотекаря; РедактироватьБиблиотекаря

Рисунок 6 Диаграмма классов для задачи «Движение библиотечного фонда»

Диаграмма классов содержит три сущности – «читатель», «библиотекарь», «читательский билет». Основным документом является сущность «Читательский билет», которая содержит в себе данные о читателе, а также о библиотекаре, работающим с данным билетом. Таким образом в одном документе аккумулируются все необходимые данные о читателе, которые должны быть отражены в читательском билете; а указание библиотекаря позволит более полно осуществлять контроль.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения работы была достигнута поставленная цель – осуществлено моделирование предметной области «Движение библиотечного фонда» с помощью UML.

Для достижения этой цели были выполнены задачи:

осуществлено описание предметной области и осуществлена постановка задачи;
предложены мероприятия по улучшению технологии решения задачи;
выбраны средства для моделирования предметной области решаемой задачи – UML и MS Word;
смоделирована предметная область решаемой задачи с использованием объектно–ориентированного подхода к проектированию.

Разработанные диаграммы вариантов использования, последовательности, состояний, деятельности и классов отображают то, как может функционировать и использоваться готовая система библиотеки ВУЗа. Подразумевается, что новый читатель сможет даже удаленно заполнять специально созданную форму анкеты, после чего проверенная информация будет передаваться библиотекарю, которому останется только вывести оформленный читательский билет на печать.

Построение моделей предметной области позволяет избежать множества ошибок и лишних действий, которые могут возникнуть при автоматизации того или иного процесса. Можно сказать, что моделирование предметной области с помощью UML – очень удобный инструмент, применение которого необходимо в процессе автоматизации той или иной предметной области.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Бабич, А. В. UML. Первое знакомство. Пособие для подготовки к сдаче теста UMO–100 (OMG Certified UML Professional Fundamental) (+ CD–ROM) / А. В. Бабич. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2018. – 176 c.
Боггс, М. UML и Rational Rose / М. Боггс. – Москва: РГГУ, 2016. – 385 c.
Гома, Х. UML. Проектирование систем реального времени, параллельных и распределенных приложений / Х. Гома. – М.: ДМК Пресс, 2016. – 700 c.
Громов, А. И. Управление бизнес–процессами: современные методы. монография / А. И. Громов, А. Фляйшман, В. Шмидт. – Люберцы: Юрайт, 2016. – 367 c.
Данелян, Т. Я. Экономические информационные системы (ЭИС) предприятий и организаций / Т. Я. Данелян. – М.: Юнити–Дана, 2015. – 284 c.
Джестон, Д. Управление бизнес–процессами. Практическое руководство по успешной реализации проектов / Д. Джестон, Й. Нелис. – М.: Символ, 2015. – 512 c.
Долганова, О. И. Моделирование бизнес–процессов: Учебник и практикум для академического бакалавриата / О. И. Долганова, Е. В. Виноградова, А.М. Лобанова. – Люберцы: Юрайт, 2016. – 289 c.
Киммел, П. UML. Основы визуального анализа и проектирования / Пол К. – М.: НТ Пресс, 2017. – 272 c.
Коберн, А.Современные методы описания функциональных требований к системам / А. Коберн. – Москва: Машиностроение, 2016. – 264 c.
Ларман, К. Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования. Введение в объектно–ориентированный анализ, проектирование и итеративную разработку / К. Ларман. – М.: Вильямс, 2017. – 736 c.
Маклаков, А. Г. Моделирование бизнес–процессов с ALLFusion Process Modeler (BPwin 4.1). / А. Г. Маклаков. – М.: Диалог–МИФИ, 2008. – 240 c.
Максимчук, Р. А. UML для простых смертных / Р. А. Максимчук, Э. Дж. Нейбург. – Москва: СИНТЕГ, 2017. – 272 c.
Мюллер, Р. Дж. Проектирование баз данных и UML / Р. Дж. Мюллер. – М.: ЛОРИ, 2016. – 422 c.
Нелис, Й. Управление бизнес–процессами: Практическое руководство по успешной реализации проектов / Й. Нелис, Д. Джестон. – СПб.: Символ–плюс, 2015. – 512 c.
Репин, В. В. Бизнес–процессы. Моделирование, внедрение, управление / В. В. Репин. – М.: Манн, Иванов и Фербер, 2013. – 512 c.
Фаулер, М. UML. Основы. Краткое руководство по стандартному языку объектного моделирования / М. Фаулер. – Москва: СИНТЕГ, 2017. – 192 c.
Фельдман, Я. А. Создаем информационные системы (+ CD–ROM) / Я. А. Фельдман. – М.: Солон–Пресс, 2017. – 120 c.
Черемных, О.С. Стратегический корпоративный реинжиниринг: процессно–стоимостной подход к управлению бизнесом / О.С. Черемных, С.В. Черемных. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 736 c.
Шилин, К. Ю. Макропроектирование компьютерных обучающих систем / К. Ю. Шилин. – М.: Издательский дом «Дело» РАНХиГС, 2015. – 184 c.