بسم الله الرحمن الرحيم

1. بسم الله الرحمن الرحيم فصل دوازدهم مدلسازي تحليلي

2. نگاه اجمالي • مدلسازي تحليلي چيست؟ مدلسازي تحليلي براي نشان دادن نيازمنديهاي داده ها ، توابع – كاركرد و رفتارتركيبي از متن واشكال نموداري به گونه اي استفاده ميكند كه درك آن ساده است و مهمتر آنكه بررسي صحت ، كامل وسازگار بودن آن بسيار ساده وآسان ميباشد . يك مهندس نرم افزار كه تحليلگر نيز ناميده ميشود با استفاده از نيازمنديهاي مشتري مدل مورد نياز را ميسازد .

3. نگاه اجمالي به جهت اينكه مدلسازي تحليلي نيازمنديها را به صورت سه بعدي نمايش ميدهد و بدين ترتيب احتمال يافتن خطاها وناسازگاريها افزايش ميابد اين روش اهميت پيدا كرده است . • مراحل كار: • مدلسازي نيازمنديهاي دهده اي ، كاركردي و رفتاري • پالايش وتجزيه و تحليل مدلها براي ارزيابي كامل بودن ، سازگاري و صحيح بودن • تشكيل مشخصه مدل مورد نظر • تاييد توسط مهندسين وكاربران

4. نگاه اجمالي • محصول كار چيست؟ توضيحات مربوط به اشياء داده اي ، نمودار رابطه هاي رابطه – موجوديت ، نمودارجريان داده ها ، نمودارهاي انتقال وضعيت ، مشخصه هاي پردازشي ومشخصه هاي كنترل • چگونگي حصول اطمينان از درستي انجام كار : بوسيله بررسي مجدد از لحاظ صحت ، كامل وسازگار بودن . • دو مدل غالب مدلسازي تحليلي عبارتند از : • تحليل ساختيافته • تحليل شيء گرا

5. نگاه اجمالي • بخشهاي تحليل ساختيافته از نظر ”تام دماكرو“ : • نتايج تحليل بايد قابل تعمير ونگهداري باشد . • مشكلات مربوط به اندازه بايد با استفاده از شيوه مؤثرومناسب تقسيم بندي ،برطرف شوند. • در صورت امكان وهركجا ميشود بايد از علائم گرافيكي استفاده كرد . • جدا كردن مفروضات منطقي ( ضروري ) و فيزيكي ( پياده سازي ) از يكديگر

6. عناصرمدل تحليل • مدل تحليلي ساختيافته بايد سه هدف زير را دنبال كند : • توصيف نياز مشتري • به وجود آوردن مبنايي براي ايجاد طراحي نرم افزاري • تعريف مجموعه اي از نيازمنديها كه پس از ساخته شدن نرم افزار ميتوانند معتبر شوند . • ساختار اين مدل شامل موارد زيراست : • واژه نامه دادها : مجموعه اي شامل توضيحات مربوط به تمام اشياء داده اي مصرف شده يا به وجود آمده توسط نرم افزار

7. عناصرمدل تحليل • نمودار رابطه – موجوديت (ERD : Entity Relation Diagram) : روابط موجود ميان اشياء داده اي را نشان ميدهد . • نمودار جريان داده ها (DFD : Data Flow Diagram) : دو هدف مهم را برآورده ميسازد . اين دو هدف عبارتند از : • فراهم كردن شاخصي در ارتباط با نحوه تبديل داده ها هنگام حركت داده ها در طول سيستم • نشان دادن كاراكترهاي اصلي وفرعي كه تبديل وتغيير جريان داده ها را انجام ميدهند .

8. مدلسازي داده ها • نمودارحالت گذار(STD : State Transition Diagram) : نحوه برخوردسيستم درنتيجه وقوع رويدادهاي خارجي رانشان ميدهد . شيوه هاي مدلسازي داده ها از نمودار رابطه – موجوديت استفاده ميكنند . • ويژگيهاي نموداررابطه – موجوديت (ERD) : • استفاده از نشانه گذاري گرافيكي

9. مدلسازي داده ها • تاكيد برداده ها وايجاد يك شبكه داده اي • مفيد بودن در مواردي كه داده ها وروابط موجود بر داده ها پيچيده اند . • مدل دادها از سه بخش اطلاعاتي تشكيل شده كه عبارتند از: • شيء داده اي : كه نشانگر هر يك از تركيبات اطلاعاتي است كه بايد توسط نرم افزار دركشود . منظور از اطلاعات تركيب شده ، اطلاعاتي است كه داراي ويژگيها و صفات خاصه متفاوت باشند .

10. مدلسازي داده ها بنابراين عرض نميتواند يك شيء داده اي معتبر باشد اما ابعاد ( تركيب ارتفاع ، عرض وطول ) راميتوان به عنوان يك شيء تعريف نمود . • صفات خاصه : مشخصات يك نمونه شيء را تعريف ميكنند . اين صفات را ميتوان براي نامگذاري نمونه اي از اشياء داده اي ، توصيف نمونه مفروض ويا ارجاع به نمونه اي ديگر در جدول ديگري استفاده كرد . به هر حال يك يا چند صفت به عنوان شناسه تعريف ميشوند كه براي يافتن نمونه اي از شيء داده اي يك كليد محسوب ميشوند .

11. روابط : اشياء داده اي به اشكال وشيوه هاي مختلف به يكديگر مرتبط شده اند .

12. مدلسازي داده ها كتاب كتابفروشي (الف) يك اتصال ساده بين اشياء سفارش ميدهد نمايش ميدهد كتاب كتابفروشي انبارميكند مي فروشد مرجوع ميكند (ب) رابطه هايي بين اشياء

13. مدلسازي داده ها براي رسيدن به اهداف مهندسي نرم افزار علاوه بر اطلاعات فوق ما بايد بدانيم چه تعداد از اشياء با هم در ارتباطند ؟ • تعداد مدخلها در يك رابطه(كارديناليته) : تعداد وقوع اشياء در يك رابطه رانشان ميدهد و به سه دسته يك به يك (1:1) ، يك به بيشمار(N:1) وبيشمار به بيشمار(N:M)تقسيم ميشود .

14. مدلسازي داده ها • مداليته : تعداد اشياء لازم در يك ارتباط رانشان ميدهد . اگر وجود رابطه ميان دو شيء مختلف به صورت انتخابي باشد ويا نيازي براي برقراري ارتباط وجود نداشته باشد مداليته رابطه صفر خواهد بود .

15. سيستمهايReal-Time سيستمهاي مبتني برزمان واقعي (Real-Time) كه سيستمهاي بي درنگ نيز ناميده ميشوند بايد در تعامل با جهان واقعي ودر تعامل با چارچوب زماني ديكته شده توسط جهان واقعي قراربگيرند . آريونيك هواپيما، كنترل فرآيند ساخت، محصولات مصرف كننده و وسايل صنعتي نمونه هايي از موارد كاربردي نرم افزار بلادرنگ هستند .

16. سيستمهايReal-Time براي تطابق دادن تحليل نرم افزار بلادرنگ تعدادي كارهاي تكميلي در زمينه طرح اوليه تحليل ساختيافته انجام شده است : • فعاليتهاي تكميلي ”وارد“ و ”ملور“ : تكميل علائم اوليه تحليل ساخت يافته جهت تطبيق دادن نيازهاي تحميل شده سيستم بلادرنگ به شرح زير : • گردش اطلاعات جمع آوري شده يا به وجود آمده برمبناي استمرار زماني • اطلاعات كنترل ازكل سيستم وفرآيندكنترل مربوطه عبورميكنند.

17. سيستمهايReal-Time • در بعضي مواقع نمونه هاي چندگانه از يك تبديل مشترك در موقعيتهاي چند وظيفه اي مشاهده ميشوند . • حالتهاي سيستم و مكانيسمي كه موجب به وجود آمدن تبديل وتغييرحالتها ميشوند . • فعاليتهاي تكميلي ”هتلي“ و ”پيربهاي“ : • تاكيد كمتر برايجاد نمادهاي گرافيكي • ايجاد نمودارجريان كنترل CDF(Control Flow Diagram)كه داراي فرآيندهايي مشابه DFD است اما به جاي نشان دادن

18. سيستمهايReal-Time جريان داده ها به نمايش دادن جريان كنترل مي پردازد . قبل از ادامه بحث به تعريف دو عبارت مي پردازيم : • مشخصات كنترل (CSPEC : control specification): مشخصات كنترل (CSPEC)نشانگررفتارسيستم به دو روش متفاوت هستند . مشخصات كنترل حاوي نمودار تغييرحالت (STD) هستند كه اين نمودار نشانگر مشخصات ترتيبي رفتار ميباشد . همچنين مشخصات كنترل ميتوانند داراي جدول فعالسازي برنامه اي – يعني مشخصات تركيبي رفتار – باشند .

19. سيستمهايReal-Time دقت كنيد كه اين مشخصات اگرچه رفتارسيستم راتوصيف ميكنند اما اطلاعاتي در مورد كار داخلي فرآيندهاي فعال شده در نتيجه اين اين رفتار را به ما نمي دهند . مشخصات كنترل براي نشان دادن موارد زيربه كار ميروند : • نحوه عملكرد نرم افزارهنگام دريافت يك رويداد يا سيگنال كنترل • تعيين نوع فرآيندهايي كه در نتيجه به وقوع پيوستن يك رويداد ايجاد مي شوند .

20. سيستمهايReal-Time • مشخصات فرآيند:(PSPEC : process specification) ازمشخصات فرآيند براي توصيف تمام فرآيندهاي مدل جريان كه در سطح پاياني پالايش ظاهر ميشوند استفاده ميگردد . محتويات مشخصات فرآيند عبارتند از : متن روايتي، زبان طراحي برنامه (PDL : Program Design Language) ، توصيف وتوضيح الگوريتم فرآيند، معادلات رياضي، جداول، نمودارها يا چارت ها

21. سيستمهايReal-Time ورودي داده DFDها خروجي داده PSPECها فعال كننده هاي فرآيند رابط ميان مدلهاي داده اي وكنترلي شرايط داده ها CFDها CSPECها خروجي كنترل ورودي كنترل

22. مكانيك تحليل ساختيافته • ايجاد يك نمودار رابطه – موجديت : گامهايي كه براي ساختن اين نمودار لازم است عبارتند از : • در طول فراخواني نيازمنديها از مشتريان خواسته ميشود تا ليستي از مواردي را كه در روند كار وجود دارند تهيه نمايد. • مشتري و تحليلگر با درنظر گرفتن اشياء واستفاده از آنها در يك زمان مشخص تعيين ميكنند كه آيا رابطه اي ميان شيء داده اي وسايراشياء وجود دارد يا خير؟

23. مكانيك تحليل ساختيافته • درهرزمان و هرمرحله اي كه رابطه اي وجود داشته باشد، مشتري وتحليلگر يك يا چند جفت رابطه – موجوديت را ايجاد ميكنند. • براي هريك از جفتهاي رابطه – شيء ، تعداد مدخلهاي رابطه اي ومداليته مشخص ميشود . • مراحل 2 تا 4 به طور متناوب وتكراري انجام ميشوند تا تمام جفتهاي رابطه – شيء به طور كامل تعيين شوند . • صفات خاصه هر يك از اشياء رابايد تعريف ومشخص نمود. • نمودار موجوديت – رابطه رسمي شده ومجددا بررسي ميشود. • مراحل1تا7 تاتكميل مدلسازي داده ها تكرار ميشوند .

24. مكانيك تحليل ساختيافته • ايجاد يك مدل جريان داده ها : رهنمودهاي ساخت DFD عبارتند از : • سطح صفر نمودار جريان داده ها بايد نرم افزار/ سيستم را به صورت تك حبابي نشان دهد. • ورودي خروجي اصلي بايد به دقت بررسي شوند . • پالايش بايد با جداسازي فرآيندهاي كانديدا، اشياء داده اي وباجداسازي برنامه هاي ذخيره شده اي كه قرار است درسطح بعدي ظاهر شوند ، آغاز گردد.

25. مكانيك تحليل ساختيافته • تمام پيكانها و حبابها بايد به وسيله اسامي بامفهوم وپرمعنا نامگذاري شوند . • استمرارجريان اطلاعات بايد از سطحي به سطح ديگر حفظ شود. • يك حباب بايد در زمان مناسب پالايش شود .

26. فرهنگ داده ها واژه نامه(فرهنگ)داده ها ليستي سازمان يافته از تمام عناصرداده اي است كه در ارتباط با سيستم ميباشد . دراين ليست تعاريف دقيق ومشخصي وجودداردكه هم كاربروهم تحليلگر سيستم درك مشتركي ازورودي، خروجي، اجزاي ذخيره شده وحتي محاسبات مياني خواهند داشت. واژه نامه ها داراي اطلاعات ذيل ميباشند : • نام • نام مستعار • محل استفاده و نحوه استفاده

27. فرهنگ داده ها • توضيح محتويات • اطلاعات تكميلي درزمينه نوع داده ها، مقاديرازپيش تنظيم شده، محدوديتها يا موانع ومواردي از اين قبيل.

28. ديگرشيوه هاي تحليل سنتي • سه شيوه تحليل مهم ديگر عبارتند از: • توسعه سيستمهاي ساختيافته داده اي(DSSD : Data Structured System Development) • توسعه سيستم جكسون(JSD : Jackson System Development) • تكنيك طراحي وتحليل ساختيافته