Del modelado de procesos al diseño de sistemas automatizados (Parte 1)

"Un día en la vida de una ardilla" o del modelado de procesos al diseño de un sistema automatizado de contabilidad de activos materiales "Belka-1.0" (Parte 1)

Del modelado de procesos al diseño de sistemas automatizados (Parte 1)
Se utilizó una ilustración para "El cuento del zar Saltan" de A. S. Pushkin, publicada por Literatura infantil, Moscú, 1949, Leningrado, dibujos de K. Kuznetsov.

¿Qué tiene que ver "ardilla" con esto?

Inmediatamente explicaré qué tiene que ver la "ardilla" con esto. Habiendo encontrado proyectos divertidos en Internet para aprender UML basados ​​​​en un área temática tomada de cuentos de hadas (por ejemplo, aquí [1]), también decidí preparar un ejemplo similar para mis alumnos para que, para empezar, pudieran estudiar solo tres tipos de diagramas: diagrama de actividades, diagrama de casos de uso y diagrama de clases. Deliberadamente no traduzco los nombres de los diagramas al ruso para evitar disputas sobre “dificultades de traducción”. Explicaré para qué sirve un poco más adelante. En este ejemplo estoy usando el marco Enterprise Architect de una empresa australiana. Sistemas Sparx [2] – una buena herramienta a un precio razonable. Y como parte de mis sesiones de entrenamiento utilizo Modelo [3], una buena herramienta de diseño orientada a objetos gratuita que admite los estándares UML2.0 y BPMN, sin extras extras en términos de capacidades visuales, pero suficiente para aprender los conceptos básicos del lenguaje.

Vamos a automatizar la actividad de contabilidad de activos materiales, que surge en estos procesos.

...
Una isla en el mar yace, (E1, E2)
Granizo en las gradas de la isla (E3, E1)
Con iglesias de cúpulas doradas, (E4)
con torres y jardines; (E5, E6)
Abeto crece frente al palacio, (E7, E8)
Y debajo hay una casa de cristal; (E9)
La ardilla vive ahí, mansa, (A1)
¡Sí, qué animador! (A1)
Ardilla canta canciones, (P1, A1)
Sí, roe nueces, (P2)
Y las nueces no son simples, (C1)
Todas las conchas son doradas, (C2)
granos de esmeralda pura; (C3)
Los sirvientes cuidan a la ardilla, (P3, A2)
Servirla como sirvientes de varias clases (P4)
Y se asignó un empleado (A3)
Cuenta estricta de noticias de nueces; (P5, C1)
Da su honor al ejército; (P6, A4)
Se vierte una moneda de las conchas, (P7, C2, C4)
Déjalos flotar alrededor del mundo; (P8)
Chicas tiran esmeralda (P9, A5, C3)
En despensas, pero bajo un celemín; (E10, E11)
...
(A.S. Pushkin “La historia del zar Saltan, de su glorioso y poderoso héroe, el príncipe Guidon Saltanovich y la bella princesa Swan”, El trabajo sobre el cuento de hadas comenzó presumiblemente en 1822, el cuento de hadas fue publicado por primera vez por Pushkin en la colección "Poemas de A. Pushkin" (Parte III, 1832, págs. 130-181). — ¡10 años desde el concepto hasta la publicación, por cierto!)

Un poco sobre los códigos que están escritos a la derecha de las líneas. "A" (de "Actor") significa que la línea contiene información sobre un participante en el proceso. “C” (de “Clase”) – información sobre los objetos de clase que se procesan durante la ejecución de procesos. “E” (de “Entorno”) – información sobre objetos de clase que caracterizan el entorno para ejecutar procesos. “P” (de “Proceso”) – información sobre los procesos mismos.

Por cierto, la definición exacta de un proceso también pretende ser motivo de disputas metodológicas, aunque sólo sea por el hecho de que existen diferentes procesos: empresarial, productivo, tecnológico, etc. etcétera. (puedes averiguarlo, por ejemplo, aquí [4] y aquí [5]). Para evitar controversias, acordemos que Nos interesa el proceso desde el punto de vista de su repetibilidad en el tiempo y la necesidad de automatización., es decir. transferir la ejecución de cualquier parte de las operaciones del proceso a un sistema automatizado.

Notas sobre el uso del diagrama de actividades

Comencemos a modelar nuestro proceso y usemos el diagrama de actividad para esto. Primero, déjame explicarte cómo se utilizarán los códigos anteriores en el modelo. Es más fácil de explicar con un ejemplo gráfico, pero al mismo tiempo analizaremos algunos (casi todos los que necesitamos) elementos del diagrama de Actividad.
Analicemos el siguiente fragmento:

...
Ardilla canta canciones, (P1, A1)
Sí, roe nueces, (P2)
Y las nueces no son simples, (C1)
Todas las conchas son doradas, (C2)
granos de esmeralda pura; (C3)
...

Tenemos dos pasos de proceso P1 y P2, el participante A1 y objetos de tres clases diferentes: un objeto de clase C1 ingresa al paso, objetos de clases C2 y C3 salen como resultado de la actividad de este paso P2 de nuestro proceso. Para el diagrama utilizamos los siguientes elementos de modelado.

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Un fragmento de nuestro proceso se puede representar así (Figura 1).

Del modelado de procesos al diseño de sistemas automatizados (Parte 1)

Figura 1. Fragmento del diagrama de actividades

Para organizar el espacio y estructurar el diagrama de Actividad, utilizaremos un enfoque no estándar, desde el punto de vista del uso clásico de la notación UML. Pero hay varias razones para esto. En primer lugar, justo antes de comenzar el modelado compilaremos el llamado acuerdo de modelado, en el que registramos todas las características del uso de la notación. En segundo lugar, este enfoque se aplicó repetidamente con éxito en la etapa de modelado de negocios en proyectos reales para crear sistemas de software; los resultados fueron registrados por nuestro pequeño equipo de autores en el objeto de derechos de autor correspondiente [6] y también se utilizaron en un manual de capacitación [ 7]. Para el diagrama de Actividad, definimos que el campo del diagrama se estructura mediante “carriles de nado”. El nombre de la pista corresponderá al tipo de elementos del gráfico que se colocarán en esa pista.

"Artefactos de entrada y salida": Esta pista contendrá elementos Objetos: objetos que se utilizan o son el resultado de la ejecución de algún paso del proceso.
"Los pasos del proceso": Aquí colocaremos elementos de Actividad: las acciones de los participantes del proceso.
"Participantes": una ruta para elementos que denotarán los roles de los ejecutores de la acción en nuestro proceso, para ellos usaremos el mismo elemento de modelado Objeto - un objeto, pero le agregaremos el estereotipo "Actor".
La siguiente pista se llama "Reglas del negocio" y en esta pista colocaremos en forma de texto las reglas para ejecutar los pasos del proceso, y para ello usaremos el elemento de modelado Nota - una nota.
Pararemos aquí, aunque también podríamos utilizar el camino "Instrumentos" para recopilar información sobre el nivel de automatización de procesos. Un camino también puede resultar útil "Posiciones y divisiones de los participantes", se puede utilizar para vincular roles a puestos y departamentos de los participantes del proceso.

Todo lo que acabo de describir es un fragmento. convenciones de modelado, esta parte del acuerdo se refiere a las reglas para organizar un diagrama y, en consecuencia, a las reglas para escribirlo y leerlo.

"Receta"

Ahora consideremos la opción de modelar el sistema específicamente del diagrama de actividades. Esta es solo una de las opciones, observo que, por supuesto, no es la única. El diagrama de actividades nos interesará desde el punto de vista de su papel en la transición del modelado de procesos al diseño de un sistema automatizado. Para hacer esto, seguiremos las recomendaciones metodológicas, una especie de receta que consta de solo cinco etapas y prevé el desarrollo de solo tres tipos de diagramas. Usar esta receta nos ayudará a obtener una descripción formalizada del proceso que queremos automatizar y recopilar datos para el diseño del sistema. Y para los estudiantes que recién comienzan a estudiar UML, esta es una especie de salvavidas que no les permitirá ahogarse en toda la variedad de medios y técnicas visuales que se encuentran en UML y las herramientas de modelado modernas.

Aquí, de hecho, está la receta en sí, y luego siga los diagramas creados para nuestro área temática de “cuento de hadas”.

Etapa 1. Describimos el proceso en forma de diagrama de actividades. Para un proceso con más de 10 pasos, tiene sentido aplicar el principio de descomposición de pasos del proceso para mejorar la legibilidad del diagrama.

Etapa 2. Seleccionar qué se puede automatizar (los pasos se pueden resaltar en un diagrama, por ejemplo).

Etapa 3. Al paso automatizado se le debe asignar una función o funciones del sistema (la relación puede ser de muchos a muchos), dibuje un diagrama de casos de uso. Estas son las funciones de nuestro sistema.

Etapa 4. Describamos la organización interna del AS usando un diagrama de clases - Clase. El canal de natación “Objetos de entrada y salida (Documentos)” en el diagrama de Actividad es la base para construir un modelo de objetos y un modelo entidad-relación.

Etapa 5. Analicemos las notas en la pista "Reglas comerciales", proporcionan varios tipos de restricciones y condiciones, que gradualmente se transforman en requisitos no funcionales.
El conjunto de diagramas resultante (Actividad, Caso de uso, Clase) nos da una descripción formalizada en una notación bastante estricta, es decir tiene una lectura inequívoca. Ahora puede desarrollar especificaciones técnicas, aclarar especificaciones de requisitos, etc.

Empecemos a modelar.

Etapa 1. Describe el proceso en forma de diagrama de actividades.

Permítanme recordarles que estructuramos el campo del diagrama utilizando carriles de “natación”, cada carril contiene elementos del mismo tipo (Figura 2). Además de los elementos del diagrama descritos anteriormente, usaremos elementos adicionales, vamos a describirlos.

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Decisión (Decisión) denota el punto de bifurcación de nuestro proceso en el diagrama y los hilos de fusión (Merge), el punto de su reunificación. Las condiciones de transición se escriben entre corchetes en las transiciones.

Entre dos sincronizadores (Fork) mostraremos ramas de procesos paralelos.
Nuestro proceso sólo puede tener un comienzo: un punto de entrada (Inicial). Pero puede haber varias terminaciones (Final), pero no para nuestro diagrama específico.

Hay bastantes flechas, con una gran cantidad de elementos y conexiones, primero se pueden identificar las etapas del proceso y luego realizar una descomposición de estas etapas. Pero para mayor claridad, me gustaría mostrar nuestro proceso de "cuento de hadas" completamente en un diagrama, mientras que, por supuesto, debemos asegurarnos de que las flechas "no se peguen", sería posible rastrear con precisión lo que está conectado. a qué.

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Figura 2. Diagrama de actividades - vista general del proceso

Porque en los versos poéticos se omiten algunos detalles del proceso, los mismos debieron ser restaurados, se muestran mediante elementos con fondo blanco. Estos detalles incluyen el paso Transferencia/Recepción para almacenamiento y procesamiento y varios artefactos de entrada y salida. Vale la pena señalar que este paso tampoco revela completamente el proceso, porque Tendríamos que designar por separado el paso de transmisión y el paso de recepción, e incluso agregar un paso separado para los proyectiles, y también pensar que primero todos estos valores materiales deberían almacenarse temporalmente en algún lugar, etc. etcétera.
Tengamos en cuenta también que la pregunta sobre el origen de las nueces sigue sin respuesta: ¿de dónde vienen y cómo llegan a la ardilla? ¡Y esta pregunta (está resaltada en fuente roja en la nota, el elemento Nota) requiere un estudio por separado! Así es como trabaja un analista: recopila información poco a poco, hace suposiciones y recibe "bien" o "no-bien" de expertos en la materia: personas muy importantes y simplemente insustituibles en la etapa de modelado de negocios al crear sistemas.

Tenga en cuenta también que el paso del proceso P5 consta de dos partes.

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Y descompondremos cada parte y la consideraremos con más detalle (Figura 3, Figura 4), porque las actividades realizadas dentro de estos pasos particulares serán automatizadas.

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Figura 3. Diagrama de actividades: detalles (parte 1)

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Figura 4. Diagrama de actividades: detalles (parte 2)

Etapa 2. Seleccionar qué se puede automatizar

Los pasos a automatizar están resaltados en color en los diagramas (ver Figura 3, Figura 4).
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Todos ellos son realizados por un participante en el proceso: el Secretario:

  • Ingresa información sobre el peso de la nuez en el estado de cuenta;
  • Ingresa información sobre la transferencia de la nuez en el extracto;
  • Registra el hecho de la transformación de una nuez en cáscara y semilla;
  • Ingresa información sobre la nuez en la declaración;
  • Introduce información sobre cáscaras de nueces en la lista.

Análisis del trabajo realizado. ¿Que sigue?

Entonces, hemos hecho mucho trabajo preparatorio: hemos recopilado información sobre el proceso que vamos a automatizar; comenzó a llegar a un acuerdo sobre modelado (hasta ahora solo en términos del uso del diagrama de actividades); realizó una simulación del proceso e incluso descompuso varios de sus pasos; Identificamos los pasos del proceso que automatizaremos. Ahora estamos listos para pasar a los siguientes pasos y comenzar a diseñar la funcionalidad y la organización interna del sistema.

Como sabes, la teoría sin práctica no es nada. Definitivamente deberías intentar "modelar" con tus propias manos, esto también es útil para comprender el enfoque propuesto. Por ejemplo, puedes trabajar en un entorno de modelado. Modelo [3]. Hemos descompuesto solo parte de los pasos del diagrama de proceso general (ver Figura 2). Como tarea práctica, es posible que se le solicite repetir todos los diagramas en el entorno Modelio y realizar una descomposición del paso “Transferencia/Recepción para Almacenamiento y Procesamiento”.
Todavía no estamos considerando trabajar en entornos de modelado específicos, pero esto puede convertirse en tema de artículos y reseñas independientes.

En la segunda parte del artículo, analizaremos las técnicas de modelado y diseño necesarias en las etapas 3-5; usaremos diagramas de clases y casos de uso UML. Continuará.

Lista de fuentes

  1. Sitio "UML2.ru". Foro de la comunidad de analistas. Sección general. Ejemplos. Ejemplos de cuentos de hadas en forma de diagramas UML. [Recurso electrónico] Modo de acceso: Internet: http://www.uml2.ru/forum/index.php?topic=486.0
  2. Sitio web de Sparx Systems. [Recurso electrónico] Modo de acceso: Internet: https://sparxsystems.com
  3. Web de Modelio. [Recurso electrónico] Modo de acceso: Internet: https://www.modelio.org
  4. Gran Diccionario Enciclopédico. Proceso (interpretación). [Recurso electrónico] Modo de acceso: Internet: https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/246322
  5. Sitio web "Organización de la gestión eficaz". Blog. Título "Gestión de procesos de negocio". Definición de proceso de negocio. [Recurso electrónico] Modo de acceso: Internet: https://rzbpm.ru/knowledge/pochemu-processy-stali-s-pristavkoj-biznes.html
  6. Certificado N° 18249 sobre registro y depósito de un producto del resultado de la actividad intelectual. Alfimov R.V., Zolotukhina E.B., Krasnikova S.A. El manuscrito del material didáctico titulado "Modelado del área temática utilizando Enterprise Architect" // 2011.
  7. Zolotukhina E.B., Vishnya A.S., Krasnikova S.A. Modelado de procesos de negocio. - M.: KURS, NITs INFRA-M, EBS Znanium.com. — 2017.

Fuente: habr.com

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