Понятие жизненного цикла информационных систем, модели,

Под жизненным циклом системы обычно понимается непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания системы и заканчивается в момент ее полного изъятия из эксплуатации.

Жизненный цикл информационной системы охватывает все стадии и этапы ее создания, сопровождения и развития:

 предпроектный анализ (включая формирование функциональной и информационной моделей объекта, для которого предназначена информационная система);

 проектирование системы (включая разработку технического задания, эскизного и технического проектов);

 разработку системы (в том числе программирование и тестирование прикладных программ на основании проектных спецификаций подсистем, выделенных на стадии проектирования);

 интеграцию и сборку системы, проведение ее испытаний;

 эксплуатацию системы и ее сопровождение;

 развитие системы.

Целесообразно рассматривать в качестве определяющего документа международный стандарт ISO/IEC 12207. Данный стандарт определяет структуру жизненного цикла, содержащую процессы, которые должны быть выполнены во время создания программного обеспечения информационной системы.
Эти процессы подразделяются на три группы: основные (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация и сопровождение), вспомогательные (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит и решение проблем) и организационные (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого жизненного цикла, обучение).

Каскадная и спиральная модели

Из существующих в настоящее время моделей наиболее распространены две: каскадная и спиральная. Они принципиально различаются самим подходом к информационной системе и ее программному обеспечению. Суть различий в том, что в каскадной модели информационная система является однородной и ее программное обеспечение определяется как единое (с ней) целое. Данный подход характерен для более ранних информационных систем (каскадный метод применяется с 1970 года), а также для систем, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. При выполнении этих условий каскадный метод позволяет достичь хороших результатов. Суть каскадного метода заключается в разбиении всей разработки на этапы, причем переход от предыдущего этапа к последующему осуществляется только после полного завершения работ предыдущего этапа.

Однако у каскадной модели есть один существенный недостаток - очень сложно уложить реальный процесс создания программного обеспечения в такую жесткую схему и поэтому постоянно возникает необходимость возврата к предыдущим этапам с целью уточнения и пересмотра ранее принятых решений. Результатом такого конфликта стало появление модели с промежуточным контролем (рис. 2), Эта модель характеризуется межэтапными корректировками, удлиняющими период разработки изделия, но повышающими надежность.

В спиральной модели основной упор делается на этапы анализа и проектирования, на которых реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов.

Спиральная модель позволяет начинать работу над следующим этапом, не дожидаясь завершения предыдущего. Спиральная модель имеет целью как можно раньше ознакомить пользователей с работоспособным продуктом, корректируя при необходимости требования к разрабатываемому продукту. Основная проблема спирального цикла - определение момента перехода на следующий этап, и возможным ее решением является принудительное ограничение по времени для каждого из этапа жизненного цикла. Наиболее полно достоинства такой модели проявляются при обслуживании программных средств.

CALS Аббревиатура CALS расшифровывается как Continuous Acquisition and Life cycle Support - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукта. Она предназначена для повышения эффективности и качества бизнес-процессов, выполняемых на протяжении всего жизненного цикла продукта, за счет применения безбумажных технологий.

Процессы жизненного цикла информационных систем

Процесс определяется как совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих входные данные в выходные.

Описание каждого процесса включает в себя:

· перечень решаемых задач,

· исходных данных

· результатов.

В соответствии с базовым международным стандартом ISO/IEC 12207 все процессы ЖЦ делятся на три группы:

1. Основные процессы:

o приобретение;

o поставка;

o разработка;

o эксплуатация;

o сопровождение.

2. Вспомогательные процессы:

o документирование;

o управление конфигурацией;

o обеспечение качества;

o разрешение проблем;

o аудит;

o аттестация;

o совместная оценка;

o верификация.

3. Организационные процессы:

o создание инфраструктуры;

o управление;

o обучение;

o усовершенствование.

Согласно стандарту ISO/IEC серии 15288 [7] в структуру ЖЦ следует включать следующие группы процессов:

1. Договорные процессы:

o приобретение (внутренние решения или решения внешнего поставщика);

o поставка (внутренние решения или решения внешнего поставщика).

2. Процессы предприятия:

o управление окружающей средой предприятия;

o инвестиционное управление;

o управление ЖЦ ИС;

o управление ресурсами;

o управление качеством.

3. Проектные процессы:

o планирование проекта;

o оценка проекта;

o контроль проекта;

o управление рисками;

o управление конфигурацией;

o управление информационными потоками;

o принятие решений.

4. Технические процессы:

o определение требований;

o анализ требований;

o разработка архитектуры;

o внедрение;

o интеграция;

o верификация;

o переход;

o аттестация;

o эксплуатация;

o сопровождение;

o утилизация.

5. Специальные процессы:

o определение и установка взаимосвязей исходя из задач и целей.

Моделирование реальности в информационных системах

Важную роль в моделировании предметной области информацион­ной системы играют ее информационные ресурсы. Во всех классах моде­лей, рассматриваемых ниже, кроме случая темпоральных баз данных, информационные ресурсы системы представляют статическую модель предметной области, характеризуя ее текущее состояние. Темпоральные базы данных позволяют представлять динамику предметной области — изменение ее состояния во времени.

Структурированные модели.

Модели такого рода основаны на выяв­лении регулярной структуры предметной области. Для конструирова­ния таких моделей нужно типизировать сущности предметной области, относя к одному типу сущности с одинаковым набором свойств. Анало­гичным образом типизируются связи между сущностями. Связи определяются на множествах типов сущностей и могут иметь различную арность. Например, связи могут быть бинарными или n-арными. Представление предметной области, сконструированное с помощью рассматриваемого подхода, также называется структурированным.

Слабоструктурированные модели.

При создании некоторых инфор­мационных систем применяется подход к моделированию предметной об­ласти, при котором регулярная ее структура не определена или она не существует в рассматриваемом случае. Такой подход используется, например, в системах, основанных на различного рода языкак разметки.(типа HTML)

Формальные модели.

Такие модели связаны с подходом к моделиро­ванию предметной области информационной системы, основанным на использовании формальных языков. Формальное представление предметной области, как и в слу­чае структурированных моделей, является двухуровневым. Оно включа­ет интенсионал и экстенсионал предметной области. Для создания формальных моделей обычно используются различные языки представления знаний, чаще всего языки логики первого поряд­ка. В последнее время стала применяться их разновидность — языки ло­гик описаний..

Неструктурированные модели.

К этой категории относятся вербаль­ные модели, то есть модели, описывающие реальность в виде текстов на естественном языке. В таких моделях явным образом не представляется структура предметной области — множество сущностей, их свойств, раз­личного рода связей между этими сущностями, интересующих пользо­вателей системы.

Модели данных.

Принятый разработчиком информационной системы подход к моделированию предметной области существенным образом влияет на ис­пользуемые в ней информационные технологии и инструменты разработки.

Для создания структурированных и слабоструктурированных пред­ставлений предметной области и выполнения операций в терминах таких представлений служат разнообразные реализованные в программных средствах инструменты моделирования, которые называют моделя­ми данных. Концепция модели данныхродилась в области баз данных и приобре­ла в ней фундаментальное значение.