Лекція 6. Нотація IDEF0

1. Компоненти синтаксису IDEF0

2. Контекстна діаграма IDEF0

1. Компоненти синтаксису IDEF0

IDEF0 – методологія функціонального моделювання. Використовується для створення функціональної моделі, що відображає структуру і функції системи, а також потоки інформації і матеріальних об'єктів, що зв'язують ці функції.

Для нових систем застосування IDEF0 направлено на визначення вимог і зазначення функцій для подальшої розробки системи, що відповідає поставленим вимогами і реалізує виділені функції.

Стосовно до вже існуючих систем IDEF0 може бути використана для аналізу функцій, виконуваних системою, і відображення механізмів, за допомогою яких ці функції виконуються.

Результатом застосування IDEF0 до деякої системи є модель цієї системи, що складається з ієрархічно упорядкованого набору діаграм, тексту документації та словників, пов'язаних один з одним за допомогою перехресних посилань.

Компоненти синтаксису IDEF0:

– блоки,

– стрілки,

– діаграми,

– правила.

Блоки представляють функції, які визначаються як діяльність, процес, операція, дія або перетворення. Блок описує функцію. Усередині кожного блоку міститься його ім'я і номер. Ім'я повинно бути активним дієсловом або дієслівним оборотом, що описує функцію. Номер блоку розміщується в правому нижньому кутку. Приклад позначення (рисунок 6.1):

Рисунок 6.1 – Приклад позначення блоку

Стрілки являють дані або матеріальні об'єкти, пов'язані з функціями. Стрілки не уявляють потік або послідовність подій. Вони показують, які дані або матеріальні об'єкти мають надійти на вхід функції для того, щоб ця функція могла виконуватися.

Стрілки діляться на п'ять видів :

– входу (входять в ліву грань роботи) – зображують дані або об'єкти, що змінюються в ході виконання роботи;

– виходу (виходять з правої межі роботи) – зображують дані або об'єкти, що з'являються в результаті виконання роботи;

– управління (входять у верхню грань роботи) – зображують правила і обмеження, згідно з якими виконується робота;

– механізму (входять в нижню межу роботи) – зображують ресурси, необхідні для виконання роботи, але не змінюються в процесі роботи (наприклад, обладнання, людські ресурси тощо);

– виклику (виходять з нижньої межі роботи) – зображують зв'язку між різними діаграмами або моделями, вказуючи на деяку діаграму, де дана робота розглянута більш докладно.

Приклад позначення блоку та стрілок (рисунок 6.2):

Рисунок 6.2 – Приклад позначення блоку та стрілок

Приклад діаграми IDEF0 для банківського завдання продемонстровано на рисунку 6.3.

Рисунок 6.3 – Приклад процесу «Обслужити клієнта в банкоматі»

2. Контекстна діаграма IDEF0

IDEF0-моделі складаються з трьох типів документів: графічних діаграм, тексту і глосарію.

Перша діаграма в ієрархії діаграм IDEF0 завжди зображує функціонування системи в цілому. Такі діаграми називаються контекстними і позначаються A-0 (А мінус нуль).

У контекст входять:

– опис мети моделювання,

– області (опис того, що буде розглядатися як компонент системи, а що - як зовнішній вплив)

– точка зору (позиція, з якої буде будуватися модель).

Зазвичай в якості точки зору вибирається точка зору особи або об'єкта, відповідального за роботу системи, що моделюється в цілому (рисунок 6.4).

Рисунок 6.4 – Приклад діаграми A-0

IDEF0 модель має єдину мету і єдиний суб'єкт.

Мета моделі – отримання відповідей на певну сукупність запитань. Суб'єкт – це сама система. Методологія IDEF0 вимагає, щоб створювана модель системи розглядалася завжди з однієї і тієї ж позиції, або точки зору. Після визначення точки зору, з якої описується модель, створюється список даних, а потім список функцій.

Кожен блок діаграми IDEF0-моделі може бути деталізований на іншій діаграмі. Оскільки кожен блок розуміється як окремий, повністю певний об'єкт, поділ такого об'єкта на його структурні частини (блоки і дуги, складові діаграму) називається декомпозицією.

Декомпозиція формує кордони, і кожен блок в IDEF0 розглядається як формальна межа деякої частини описуваної системи (рисунок 6.5). Ця діаграма, звана діаграмою-нащадком, описує все, пов'язане з цим блоком і його дугами, і не описує нічого поза цією межею. Декомпозіруємий блок називається батьківським блоком, а що містить його діаграма – батьківської діаграмою.

Виділяють п'ять основних видів комбінованих стрілок:

– Вихід – вхід,

– Вихід – управління,

– Вихід – механізм виконання,

– Вихід – зворотний зв'язок на управління,

– Вихід – зворотний зв'язок на вхід.

Стрілка вихід – вхід застосовується, коли один з блоків повинен повністю завершити роботу перед початком роботи іншого блоку.

Рисунок 6.5 – Приклад декомпозиції

Стрілка вихід – управління показує, що один блок управляє роботою іншого.

Стрілки вихід – механізм виконання показують, що вихід одного функціонального блоку застосовується в якості інструментарію для роботи другого.

Стрілка вихід – зворотний зв'язок на управління застосовується в разі, коли залежний блок коригує виконання керуючого блоку.

Стрілка вихід – зворотний зв'язок на вхід зазвичай застосовується для опису циклів повторної обробки чогось. Стрілка зображується під блоком. Крім того, можливе застосування даного зв'язку при повторному використанні бракованої продукції.

Різні функції в моделі можуть бути виконані паралельно, якщо задовольняються необхідні обмеження (умови). Приклад позначення:

Розгалуження і злиття стрілок покликане зменшити завантаженість діаграм графічними елементами (лініями). Щоб стрілки і їх сегменти правильно описували зв'язку між блоками – джерелами і блоками – споживачами, використовується апарат міток. Мітки зв'язуються з сегментами за допомогою тильд.

Роз'єднані або об'єднані стрілки можуть мати найменування, що відрізняються від найменування вихідної стрілки. Сукупність вихідної і роз'єднаних або об'єднаних стрілок називається пов'язаними стрілками. Ця техніка застосовується для того, щоб відобразити використання тільки частини сировини або інформації, які охоплюють вихідної стрілкою.

Тунель – круглі дужки на початку і / або закінчення стрілки. Тунельні стрілки означають, що дані, виражені цими стрілками, не розглядаються на батьківській діаграмі і / або на дочірній діаграмі (зазвичай у зв'язку з несуттєвими на певному рівні абстракції).

Стрілка, що виходить з тунелю, називається стрілкою імпорту ресурсів. Стрілка, що входить в тунель, називається стрілкою подразумеванія ресурсу.

Стрілка, вміщена в тунель там, де вона приєднується до блоку означає, що дані, виражені цієї стрілкою, не обов'язкові на наступному рівні декомпозиції.

Стрілка, що поміщається в тунель на вільному кінці означає, що виражені нею дані відсутні на батьківській діаграмі.

Приклад тунелей (рисунок 6.7).

Правила побудови діаграм:

– У складі моделі має бути присутня контекстна діаграма A-0, яка містить тільки один блок. Номер єдиного блоку на контекстній діаграмі A-0 повинен бути 0.

– Не контекстні діаграми повинні містити не менше трьох і не більше шести блоків.

– Блоки на діаграмі повинні розташовуватися по діагоналі - від лівого верхнього кута діаграми до правого нижнього в порядку присвоєних номерів. Блоки на діаграмі, розташовані вгорі ліворуч домінують над блоками, розташованими внизу праворуч.

– Імена блоків і мітки стрілок повинні бути унікальними. Якщо мітки стрілок збігаються, це означає, що стрілки відображають ідентичні дані.

– Блоки завжди повинні мати хоча б одну керуючу і одну вихідну стрілку, але можуть не мати вхідних стрілок.

– Якщо одні й ті ж дані служать і для управління, і для входу, малюється тільки стрілка управління. Цим підкреслюється керуючий характер даних і зменшується складність діаграми.

Рисунок 6.7 – Приклад тунелей

Запитання для самоперевірки

1. З яких елементів складається нотація IDEF0?

2. Наведіть правила розташування стрілок.

3. Що таке тунель?