1. Informacja - zmiana nieokreśloności (nieznajomości ) stanu wiedzy o przedmiocie (przez zainteresowanego nim) po uzyskaniu o nim: wiadomości, dokonaniu obserwacji, uzyskaniu danych itp.

Warunkiem koniecznym uzyskania informacji z danej jest jej zinterpretowanie.

Stopień nieokreśloności przedmiotu naszego zainteresowania określa się za pomocą entropii informacyjnej.

Jeżeli zakres zmienności stanów przedmiotu naszego zainteresowania jest dyskretny, to miara entropii informacyjnej ma postać:

H(X) = -Σi pi log2 pi.

2. System - zbiór wzajemnie bezpośrednio powiązanych elementów ( obiektów), wyodrębnionych z otoczenia ze względu na określony cel ich działania - zadania do realizacji . Powiązania między elementami systemu tworzą jego strukturę.

Przykłady systemów: uczelnia, stołówka, komputer, sieć komputerowa itp.

Otoczenie systemu - zbiór obiektów nie należących do systemu, które mają wpływ na działanie systemu lub funkcjonowanie systemu ma wpływ na ich działanie.

Przykłady: jeżeli sklep będziemy rozpatrywać jako system, to parking stanowi jego otoczenie. Również bankomaty przy sklepie wchodzą w skład otoczenia.

System informacyjny (SI) - to system, którego celem działania jest dostarczanie odbiorcy informacji, użytecznej do jego działania.

Przykłady SI: system monitorowania bezpieczeństwa obiektu, telewizja itp.

System informatyczny - to system informacyjny lub informacyjno- decyzyjny w którym zastosowano komputery.

Przykłady: system rekrutacji na UWM, system finansowo-księgowy itp

3. Modelem systemu nazywamy ilościową i jakościową reprezentację systemu na innej bazie materialnej niż występuje on w rzeczywistości, ujmującą podstawowe cechy systemu, istotne ze względu na zamierzony cel badań.

Modelowanie - proces opracowywania modelu.

Rodzaje modeli systemów:

• modele fizyczne (materialne);

• modele symboliczne.

Modele fizyczne są to układy (systemy), których działanie odwzorowuje działanie rzeczywistego systemu przez wykorzystanie innych wielkości fizycznych w innej skali.

Model symboliczny - opis wyodrębnionej rzeczywistości w określonym języku formalnym.

Przykłady: plan miasta, rysunek techniczny obrabiarki, elementu roweru itp.

Model matematyczny - symboliczny model wyodrębnionej rzeczywistości, który zawiera ilościowe i jakościowe związki między cechami tej rzeczywistości, istotnymi z punktu widzenia celu jego opracowywania. Może być wyrażany za pomocą: wzorów, zestawień itp.

4. Algorytm

• w języku potocznym algorytmem określamy zwykle przepis wykonywania czynności, w wyniku których osiągnie się zamierzony cel;

• w dziedzinie naszych zainteresowań - algorytm, to przepis przekształcania danych, w celu zrealizowania zadania, np.

- wyznaczenia największego wspólnego podzielnika dwóch liczb;

- wyznaczenia pierwiastków równania kwadratowego,

- itp.

W procesie wyznaczania rozwiązania zadania według ustalonego algorytmu wyróżniamy:

- dane początkowe - dane wyjściowe do obliczeń, które mamy przekształcać (krok po kroku) według algorytmu,

- wyniki pośrednie - uzyskiwane w kolejnych iteracjach (krokach) obliczeniowych,

- wynik końcowy - wyznaczone rozwiązanie zadania poszukiwany wynik.

Oprogramowanie - zespół programów, wraz z ich dokumentacją, o określonym przeznaczeniu, np.:

Inżynieria - umiejętność projektowania i realizacji projektów, np. budowli, systemów, urządzeń itp.

Inżynieria systemów informatycznych- to dziedzina inżynierii, która obejmuje wszystkie aspekty (nie tylko techniczne) procesu tworzenia SI , we wszystkich fazach cyklu jego życia .

Inżynieria SI jest więc wiedzą empiryczną a nie nauką teoretyczną. Jej metody, techniki i narzędzia powstają i są rozwijane w oparciu doświadczenia projektowe i weryfikowane przez tysiące ośrodków podczas praktycznego ich stosowania.

Inżynieria SI:

• obejmuje wszystkie fazy cyklu życia SI;

• oprogramowanie traktuje jako produkt, który ma spełniać potrzeby techniczne, ekonomiczne lub społeczne.

6. Warstwy infrastruktury informatycznej organizacji:

• infrastruktury sprzętowej- sieć komputerowa, drukarki itp.;

• oprogramowania podstawowego- systemy operacyjne, systemy bazodanowe, systemy kompilatory języków itp.;

• oprogramowania aplikacyjnego - systemy pracy biurowej, systemy wspomagania zarządzaniem klasy ERP (np. SAP, Oracle Applications itp.) itp.

7. Podstawowe zasady informatyzacji organizacji:

• Kierunkowa zasada uszczegółowiania wprowadzania informatyzacji:

Strategia Program Projekt

• Kierunkowa zasada ustalania komponentów składowych przy informatyzacji organizacji:

Oprogramowanie aplikacyjne Oprogramowanie podstawowe Infrastruktura sprzętowa

• Kierunkowa zasada wzrostu udziału zasobów ludzkich organizacji w pracach nad jej informatyzacją:

Oprogramowanie aplikacyjne Oprogramowanie podstawowe Infrastruktura sprzętowa

• Kierunkowa zasada korzyści (w tym efektów ekonomicznych) z informatyzacji

organizacji :

Oprogramowanie aplikacyjne Oprogramowanie podstawowe Infrastruktura sprzętowa

• Kierunkowa zasada wzrostu kosztów informatyzacji organizacji

Oprogramowanie aplikacyjne Oprogramowanie podstawowe Infrastruktura sprzętowa

• Zasada wdrażania gotowej aplikacji SI:

Strukturę i zasady funkcjonowania organizacji dostosowujemy do jej modelu przyjętego przy opracowywaniu wdrażanej aplikacji użytkowej SI;

• Zasada przedsięwzięcia wytwórczo - wdrożeniowego

Struktura i zasady funkcjonowania organizacji nie ulegają zmianie, projekt zaczynamy od analizy wymagań użytkownika - dopasowanie SI do specyfiki organizacji.

8. Fazy przedsięwzięcia wdrożeniowego gotowej aplikacji SI:

1. analiza przedwdrożeniowa:

• opracowanie modelu funkcjonowania informatyzowanej organizacji lub jej dziedziny problemowej;

• analiza potrzeb użytkownika i definicja wymagań funkcjonalnych wobec SI;

• analiza infrastruktury informatycznej organizacji;

• wstępna definicja projektu wdrożeniowego;

2. wybór rozwiązania informatycznego i negocjacje z dostawcą tego rozwiązania:

• przygotowanie zapytania ofertowego (najlepiej w postaci formularzy);

• wypełnienie formularzy przez oferentów;

• analiza i ocena ofert przez zamawiającego;

• negocjacje merytoryczne i handlowe;

3. wdrożenie rozwiązania informatycznego:

• przygotowanie organizacyjne;

• projektowanie wdrożenia;

• realizacja wdrożenia SI;

• uruchomienie funkcjonowania SI;

• testowanie SI.

9. Podstawowe fazy cyklu życia SI :

• określania wymagań, w której określane są cele oraz szczegółowe wymagania wobec tworzonego systemu,

• projektowania (ang. design), w której powstaje szczegółowy projekt systemu spełniającego ustalone wcześniej wymagania,

• implementacji/kodowania (ang. implementation/coding) oraz testowania modułów, w której projekt zostaje zaimplementowany w konkretnym środowisku programistycznym oraz wykonywane są testy poszczególnych modułów,

• testowania, w której następuje integracja poszczególnych modułów połączona z testowaniem poszczególnych podsystemów oraz całego SI,

• konserwacji, w której oprogramowanie jest wykorzystywane przez użytkownika (ów), a producent dokonuje konserwacji SI (a przede wszystkim oprogramowania) - wykonuje modyfikacje polegające na usuwaniu błędów, zmianach i rozszerzaniu funkcji systemu;

10. Dodatkowe fazy cyklu życia SI (nakładają się na wymienione powyżej fazy podstawowe) :

• strategiczna (ang. strategy) wykonywana przed formalnym podjęciem decyzji o realizacji przedsięwzięcia. W tej fazie podejmowane są decyzje strategiczne odnośnie podejmowania przedsięwzięcia projektowego: zakresu, kosztów, czasu realizacji itp.

• analizy (ang. analysis), w której budowany jest logiczny model systemu,

• dokumentacji, w której wytwarzana jest dokumentacja użytkownika. Opracowywanie dokumentacji przebiega równolegle z produkcją oprogramowania. Faza ta praktycznie rozpoczyna się już w trakcie określania wymagań. Sugeruje się nawet, że podręcznik użytkownika dla przyszłego systemu jest dobrym dokumentem opisującym wymagania. Ostatnie uaktualnienia w dokumentacji dokonywane są w fazie instalacji.

• instalacji, w której następuje przekazanie systemu użytkownikowi.

11. Kryteria powodzenia przedsięwzięcia informatycznego, to:

• zmieścić się w zaplanowanym budżecie;

• zmieścić się w zaplanowanych ramach czasowych;

• zaspokoić potrzeby zamawiającego - wyrażone w „Wymaganiach …”.

12. Podstawowi udziałowcy przedsięwzięcia informatycznego:

• Zamawiający - ma potrzeby;

• Analityk systemu - identyfikuje potrzeby (problem Zamawiającego) i „zamienia” je na wymagania - formułuje problem do rozwiązania w postaci „Wymagań na ….”;

• Projektant - rozwiązuje problem. Rozwiązanie przedstawia w postaci „Projektu ……”;

• Programista - opracowuje projekt oprogramowania i wykonuje jego implementację;

• Zespół oceny jakości (testerzy) - ocenia zgodność właściwości funkcjonalnych wytworzonego systemu z wymaganiami zawartymi w „Wymaganiach na ….”;

• Zespół wdrożeniowy - instaluje system, przeprowadza szkolenie administratora i użytkowników, przeprowadza badania kwalifikacyjne systemu, wspomaga uruchomienie eksploatacyjne systemu.

13. Wielkości charakteryzujące każde przedsięwzięcie informatyczne.

W realizacji każdego przedsięwzięcia, w tym informatycznego, występują trzy wzajemnie zależne wielkości je charakteryzujące :

• zakres - określony przez wymagania;

• koszt ;

• czas.

Koszt i czas przedsięwzięcia projektowego kształtuje się poprzez wymagania.

14. Ustalanie wymagań na SI, opracowywany dla organizacji, realizujemy w dwóch etapach:

1. opracowujemy model biznesowy organizacji -środowiska funkcjonowania SI;

2. opracowujemy model systemowy SI, na który składają się:

• model struktury SI,

• model dynamiki SI.

15. Trudności określania wymagań na system:

• nieokreśloność oczekiwań „klienta”,

• „klient”= zamawiający +użytkownik+ „płatnik” - każdy z nich ma inne cele,

• wielu użytkowników o różnych oczekiwaniach,

• niejednoznaczność terminologiczna,

• różne poziomy wiedzy o dziedzinie problemu,

• różne poziomy uświadomienia potrzeb i następstw ich zaspokojenia u „klientów”.

16. Modelowanie obiektowe polega na:

1. modelowanie obiektów:

• wyodrębnieniu obiektów w środowisku,

• opisaniu struktury obiektów,

• opisaniu dynamiki działania obiektów,

2. grupowaniu obiektów o tych samych właściwościach w klasy,

3. modelowanie klas obiektów:

• opisaniu struktury i powiązań klas obiektów,

• opisaniu dynamiki współdziałania klas podczas funkcjonowania systemu.

Obiekt -byt z dziedziny (rzecz, pojęcie) mający tożsamość, stan i zachowanie.

Klasa - abstrakcja, wzorzec obiektów o jednakowej charakterystyce.

Operacje, metody, komunikaty - operacja na obiekcie jest wykonywana przy pomocy jednej z jej metod po wysłaniu komunikatu do obiektu.

17. Paradygmat obiektowy:

1. Abstrahowanie - odfiltrowywanie atrybutów i operacji klasy nieistotnych z punktu widzenia aktualnie realizowanego zadania - rozwiązywanego problemu. W wyniku abstrahowania w strukturze klasy uwzględniamy zatem jedynie istotne składniki (atrybuty i operacje) .

2. Hermetyzacja (kapsułkowanie) - obiekt widziany jest jako czarna skrzynka połączona z jego otoczeniem wyłącznie poprzez interfejs.

Hermetyzacja -zamknięcie informacji o obiekcie w 1 „bryle”, umożliwienie manipulowania tą „bryłą” jako całością, ukrywanie zbędnych informacji.
Wiąże się z ukrywaniu informacji o obiektach (tzw. składowe prywatne).
Stan obiektu jest dostępny przez metody (tzw. funkcje publiczne).Uumożliwia bezpieczne użycie kodu, bez możliwości zmian wnętrza przy pomocy innych środków niż udostępnione operacje.

Interfejs -informacje o tych własnościach klasy, które są konieczne do poprawnego manipulowania obiektami danej klasy. Opisuje co obiekt robi a nie jak.
Znajomość interfejsu nie oznacza pełnej wiedzy o klasie. Klasa może być wyposażona w wiele interfejsów jak i jeden interfejs może być związany z kilkoma klasami.

Następstwa hermetyzacji w projektowaniu SI:

• możliwość zrównoleglenia prac projektowych;

• błędy w jednym module nie przenoszą się na inne;

• większa łatwość ponownego (wielokrotnego) wykorzystania fragmentów oprogramowania , na zasadzie komponentów.

3. Generalizacja (uogólnienie) -umożliwia stworzenie hierarchii dziedziczenia, co oznacza, że obiekty podklasy dziedziczą cechy obiektów nadklasy. Potomek dziedziczy strukturę i zachowanie przodka, a ponad to ma cechy własne.

4. Polimorfizm - oznacza, że ta sama nazwa operacji w różnych klasach może oznaczać różne działania (ten sam komunikat wysłany do różnych obiektów może wywołać różne operacje, decyzja o wyborze metody jest podejmowana dynamicznie, w czasie wykonywania tzw. późne wiązanie).

18. Modelowanie struktury SI. Do modelowania struktury SI za pomocą UML stosuje się:

• diagramy obiektów (ang. object diagram) - do przedstawienia obiektów fizycznych modelowanej rzeczywistości i ich powiązań,

• diagramy klas (ang. class diagram) - do przedstawienia obiektów i ich powiązań zgrupowanych w klasę,

• diagramy pakietów (ang. package diagram) - do przedstawienia obiektów i ich powiązań zgrupowanych w pakiet,

• diagramy komponentów (ang. component diagram) - do przedstawienia obiektów i ich powiązań zgrupowanych w komponent,

• diagram wdrożenia (ang. deployment diagram) - do reprezentowania fizycznych centrów obliczeniowych za pomocą węzłów.

19. Modelowanie dynamiki systemu. Dynamikę systemu opisujemy za pomocą diagramów:

• przypadków użycia (ang. use case);

• sekwencji (ang. seguence);

• komunikacji (ang.communication);

• czynności (ang.activity);

• maszyny stanów (ang.state machine);

• opisu interakcji ( ang. interaction overview);

• następstw (ang. timing).

Opracował mgr Piotr Czerpak na podstawie wykładów dr hab. inż.. Edward Kołodziński prof. UWM

---