Описание методологии концептуального конструирования

Методология концептуального конструирования

Цель работы: изучение методологии концептуального конструирования, изучение и применение целевых классов, функционально-целевых классов и классов реализующей системы, приобретение навыков построения тернарных диаграмм в программной среде StarUML.

Описание методологии концептуального конструирования

Концептуальное конструирование системы преследует цель формирования минимальной совокупности диаграмм необходимых и достаточных для определения базового инварианта архитектуры, позволяющего исследовать систему на предмет реализуемости в рамках статической структуры, целедостижимости в процессе наблюдаемого поведения и управляемых переходов в пространстве состояний системы. Исходными для интеграции являются полученные на первых двух этапах диаграммы, каждая из которых отражает функциональную, статическую или поведенческую абстракцию системы. Однако принципиальным отличием данного этапа анализа является интегративный характер итеративного процесса, что собственно и позволяет классифицировать его как конструирование. Каждая из заключительных диаграмм представляет собой результат интеграции исходных диаграмм и является соответствующим (функциональным, статическим или поведенческим) инвариантом, образованным соединением целевой и системной (реализационной) диаграмм. При этом, цель выступает как сущность, определяющая направленность процессов самоорганизации (интеграции) на формирование и поддержание внешне- и внутрисистемных инвариантов (соответственно, функционального, статического или поведенческого). Эффективность функционирования механизма концептуального конструирования связана с методологией организации процедур интеграции диаграмм и итераций в процессе проведения анализа.

Объектно-ориентированная методология представляет UML-диаграммы, как инструмент исследования и результат анализа, а моделирование, как процесс исследования реальной системы путем итерационного изменения диаграмм, интерпретирующих ее существенные стороны. Однако процедуры, собственно, итеративных переходов или интеграции диаграмм в нотации UML не описаны, поскольку они в значительной степени связаны с особенностями предметной области.

Если в результате итерации исходная унарная диаграмма D_УО эволюционирует к D_У1, то имеем

f:D_УО → D_У1, D_УО= < S₀;R₀ >, D_УО= < S₁;R₁ >,

при условии S₁ S₀ ≠ Æ, R₁ R₀ ≠ Æ, причем S_O = { s_O :P_C (s_O)}; S₁ = { s₁ :P_C (s₁)}; P_C = const, т.е. S_O, S₁ - множества состоящие, соответственно, из элементов s_O и s₁,, таких, что они обладают идентичными свойствами, соответствующими заданному уровню абстракции и типу диаграммы Р_С.

Примерами унарных диаграмм могут быть любая из их 9 типов, предлагаемых в нотации языка UML, каждая из которых описывает один из аспектов системы на заданном уровне абстракции и позволяет исследовать конкретное существенное свойство системы.

Однако в процессе концептуального конструирования мы оказываемся перед необходимостью либо совместного (связного) моделирования двух унарных диаграмм (характеризующихся различными уровнями абстракции и формализующими различные структурные аспекты), либо стремлением исследовать новое существенное свойство системы, получаемое в результате слияния двух унарных диаграмм, как новое интегративное качество. Например, в процессе анализа диаграммы целевых классов возникает необходимость ее соотнесения с диаграммами классов продукции, состава оборудования, технологий и др. Учитывая, что динамическая или множественная классификация не поддерживается языком UML, подобные изменения в унарной диаграмме классов в процессе моделирования невозможны или затруднены.

Задача интеграции диаграмм является частным случаем исследования фундаментальной философской категории развития, как взаимосвязи и взаимодействия "вещи, свойства и отношения". Механизм взаимодействия в рамках указанной категории может быть представлен в виде формирования и поддержания внутрисистемного инварианта, например, нового свойства. Таким образом, в общем виде задача концептуального конструирования может быть сведена к анализу взаимосвязи исходных диаграмм и установления линии пересечения их плоскостей, как линии обретения нового качества [8].

Дата добавления: 2015-11-04