Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.

Modelom riadený vývoj informačných systémov

Čas nutný k přečtení
5 minut
Již přečteno

Modelom riadený vývoj informačných systémov

0 comments
Anglicky
English title: 
Model-driven development of information systems
English abstract: 
The information system development process is a constant task for software architects and developers who seek to develop innovative solutions. Although Model-driven architecture provides a suitable way for a systemic approach of information system development, it also presents new challenges in the form of a transformations between different levels of abstraction. The main aim of this article is to introduce principles and specifics of Model-driven development of information systems.

Úvod

Navrhnúť a implementovať flexibilný informačný systém (IS) aj v súčasnej informatizovanej spoločnosti nie je vôbec ľahká úloha. Vývojári a systémoví architekti sa preto čoraz viac zaujímajú o vytváranie flexibilných a ľahko udržiavateľných informačných systémov, ktoré dokážu splniť požiadavky používateľov v čo najkratšom čase. Jednou z bežne používaných metodík vývoja IS je Modelom riadená architektúra – Model driven architecture, ďalej len MDA, ktorá so sebou prináša rôzne výhody. MDA predstavuje základnú paradigmu vývoja IS založenú na tvorbe modelov a následných transformáciách medzi týmito modelmi. MDA špecifikuje štyri úrovne abstrakcie:

  • Model nezávislý na počítačovom spracovaní – CIM (Computer Independent Model)
  • Platformovo nezávislý model – PIM (Platform Independent Model)
  • Platformovo špecifický model – PSM (Platform Specific model)
  • Implementačný model – IM (Implementation model)

Vytváranie vyššie uvedených modelov a transformácie medzi nimi ja základná paradigma MDA. V rámci prvých troch úrovní sú vytvárané grafické modely, posledná úroveň má podobu implementovaného (zdrojového) kódu.  Ako je uvedené v [1], v rámci používania MDA pri vývoji IS, je potrebné pamätať na nasledujúce:

  • V prvej úrovni - CIM je modelovaný skutočný systém organizácie a predstavuje implementačné prostredie vyvíjaného IS. Najbežnejším prístupom je modelovanie takéhoto systému s využitím procesnej mapy v nejakom formálnom jazyku. V [2] sa pre modelovanie CIM používa notácia DFD (Data Flow Diagram), v [1] sa používa notácia podnikového (biznis) modelovania procesov (BPMN - Business Process Model and Notation). Mapa procesov je vytvorená na základe konzistentného verbálneho popisu procesov. Modely PIM sa vytvárajú z procesnej mapy, ktorá predstavuje model na úrovni CIM.
  • Podľa [1] je PIM úroveň tvorená dvoma typmi diagramov - diagram použitia a kontextový diagram tried, tiež známy ako diagram biznis entít. Modely sú vytvorené v unifikovanom modelovacom jazyku (UML - Unified Modelling Language). Súbor týchto modelov je všeobecný a nešpecifikuje žiadnu konkrétnu technológiu, preto je nezávislý od platformy.

Podľa vyššie uvedených informácií môže byť úroveň CIM vhodne reprezentovaná ako diagram BPMN a úroveň PIM ako diagram UML. Autori [3] ďalej tvrdia, že úroveň CIM predstavuje obchodné hľadisko, ktorému môžu ľahko porozumieť aj odborníci, ktorí sa nepohybujú v oblasti IT, zatiaľ čo úroveň PIM predstavuje hľadisko softvérového dizajnu.

  • Využitie MDA pri vývoji IS vo všeobecnosti umožňuje:
  • systémový prístup,
  • komplexnosť,
  • transparentnosť,
  • metódy vizuálneho vyjadrenia požiadaviek na IS,
  • metódy zisťovania životného cyklu vývoja IS.

Špecifické procesy, ktoré by sa mali začleniť do IS si vyžadujú logické a efektívne prepojenie dát, informácií a znalostí, ktoré je možné dosiahnuť implementáciou znalostného manažmentu. Jedným z možných prístupov pri spracovaní znalostí je použitie ontológie.

Ontológie a podniková architektúra

V rámci vývoja informačných systémov je častokrát nevyhnutné pracovať s podnikovými informáciami  a dbať na manažmenť znalostí.

Výraz „ontológia“ má svoj pôvod vo filozofii, v ktorej sa používa v kontexte otázky existencie a bytia. „Čo je?“, „Čo to znamená?“, „Aký je zmysel existencie?“ - Tieto otázky sa zaoberajú ontológiou vo filozofii.

Mohlo by sa zdať, že ide o abstraktnú tému a vo vývoji IS nie je priestor pre ontológiu. V skutočnosti je opak pravdou. Podľa definície, ktorú často používa americký vedec v oblasti znalostných systémov a umelej inteligencie, Gruber [4] explicitná špecifická koncepualizácia. Pojem konceptualizácia všeobecne vyjadruje systém pojmov a konceptov, ktoré modelujú konkrétnu časť sveta a je špecifická preto, lebo musí byť výslovne vyjadrená. Ďalšia definícia Grubera [5] hovorí, že ontológia je špecifikácia predstavovaná slovníkom, ktorý sa používa na zdieľanie diskusií o danej doméne: je potrebné zadefinovať triedy, vzťahy, funkcie a ďalšie objekty.

Vývoj IS úzko súvisí s koncepciou podnikovej architektúry. Podnikovú architektúru možno charakterizovať ako komplexnú skupinu kľúčových prvkov, ktoré tvoria organizáciu. Táto definícia je však značne všeobecná. Vzhľadom na ISO/IEC 42010 je definícia podnikovej architektúry podľa [6] opísaná takto:

Podniková architektúra je prístup, koncept, prostriedok a nástroj,  ktorým vyjadrujeme fundamentálne usporiadanie vzťahov medzi biznisom a jeho informačným systémom, ktoré vedie k naplneniu  misie  organizácie,  pričom  rešpektuje  okolité prostredie a konzistentne dodržuje formulované princípy návrhu a rozvoja systému.

Podniková architektúra často trpí nedostatkom sémantiky, čo sa odráža v problémoch s komunikáciou medzi ľuďmi a medzi systémami alebo dokonca priamo medzi ľuďmi a systémami. Jedným z možných riešení problému je ontológia podnikovej architektúry.

Ontológia podnikovej architektúry pozostáva z troch vrstiev [7]:

  • Ontológia biznis výrazov.
  • Komponenty ontológie podnikovej architektúry.
  • Ontológia vzťahov medzi komponentmi podnikovej architektúry.

Podľa autorov [7] sa po uplatnení tohto prístupu očakáva, že ľudia a systémy budú schopní jasne a presne porozumieť podnikovej architektúre. Tento prístup by mohol podporiť integráciu a spoluprácu v mnohých organizáciách, ale aj medzi organizáciami.
Podľa [8] sa môže ontológia použiť aj v oblasti tzv. sémantického re-engineeringu podnikových procesov.

Závěr

Neustály rozvoj informačno komunikačných technológii poskytuje priestor vzniku rôznych typov informačných systémov, ktoré podporujú požiadavky používateľov všetkých domén. Vývoj informačných systémov je z veľkej časti založený na tvorbe modelov. Pojem model označuje vyjadrenie,  podľa ktorého je spracovávaná každá etapa vývoja. Tento článok v krátkosti priblížil princípy modelom riadenej architektúry, ktorá sa člení do štyroch rovín.

Každá rovina má svoje modelovacie jazyky a medzi jednotlivými rovinami sú vytvárané transformácie, ktoré postupne transformujú požiadavky z najvyššej roviny, ktorú reprezentuje model nezávislý na počítačovom spracovaní (CIM), cez rovinu reprezentovanú platformovo nezávislým modelom (PIM) a platformovo špecifickým modelom (PSM) až do modelu zdrojového kódu vyjadremom v rámci iplmenetačného modelu (IM). Používané modely sú prevažne grafického charakteru a pre komunikáciu medzi nimi sú vytvárané rôzne typy transformácií.

Poďakovanie:

Táto publikácia vznikla vďaka podpore v rámci operačného programu Výskum a inovácie pre projekt: IKT produkty pre komunikáciu v rámci inteligentných systémov, s ITMS2014 + kódom projektu 313011T413, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.

Loga: Európska únia a Operačný program Výskum a inovácie

Bibliografia:

  1. D. Kardoš, Tranformácia CIM do PIM v modelom
  2. riadenej architektúre (MDA), 2011.
  3. D. M. Kardoš M., "Analytical method of CIM to PIM
  4. transformation in Model Driven Architecture (MDA),"Journal of Information and Organizational Sciences, vol. 34, no. 1, pp. 89-99, January 2010.
  5. Drozdova M., Kardos M., Kurillova Z., Bucko B. Transformation in Model Driven Architecture. In: Borzemski L., Grzech A., Świątek J., Wilimowska Z. (eds) Information Systems Architecture and Technology: Proceedings of 36th International Conference on Information Systems Architecture and Technology – ISAT 2015 – Part I. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 429. Springer, Cham, 2016.
  6. T. R. Gruber. A Translation Approach to Portable Ontologies. Knowledge Acquisition, 5(2):199–220, 1993.
  7. Zabovska K., Bucko B., Zabovsky M. Using ontologies within the knowledge interpretation In: IOSR Journal of Engineering - ISSN 2278-8719. - Vol. 8, Issue 12 p. 1-3., 2018.
  8. A. Buchalcevová and L. Gála, "Architektura v podnikové informatice," Systémová Integrace ISSN 1210-9479, 15(3):7-22, 2008.
  9. Dongwoo, Jeongsoo, Sungchul and Kwangsoo, "An ontology-based Enterprise Architecture," Expert Systems with Applications, no. 37, ISSN 0957-4174, 2010.
  10. Damjanović, "Semantic reengineering of business processes," Information Systems, no. 35, 2010.
Hodnocení: 
Zatím žádné hodnocení
BUČKO, Boris a ZÁBOVSKÁ, Katarina a ZÁBOVSKÝ, Michal. Modelom riadený vývoj informačných systémov. Ikaros [online]. 2019, ročník 23, číslo 3 [cit. 2020-01-20]. urn:nbn:cz:ik-18980. ISSN 1212-5075. Dostupné z: http://ikaros.cz/node/18980

automaticky generované reklamy