Лабораторная работа № 3 по дисциплине "Моделирование и анализ программного обеспечения"

1. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЁЖИ И СПОРТА
УКРАИНЫ
Донецкий национальный технический университет
Кафедра ПОИС
Лабораторная работа №3
по дисциплине «Моделирование и анализ ПО»
по теме «Разработка структурно-функциональной модели. Схема
информационных потоков»
Проверили:
ст.пр. Бочаров Д.М.
ст.пр. Гудаев О.А.
Выполнил:
ст. гр. ПОС-10В Дехтярёв И.А.

2. Цель работы: Изучить принципы построения структурно-функциональной модели
заданной системы в формате IDEF0. Приобрести навыки разработки схем
информационных потоков DFD средствами инструмента визуального моделиро­вания
«BPwin».
Вариант: И7
Класс ПО: Web-служба.
Ник: Аренда и управление по Web-интерфейсу роботизированной рукой
манипулятора.
Тема: Платный Web-аттракцион управления физической роботизированной рукой
манипулятором для накопления научной базы данных сценариев управления
дронами.
Назначение:
Коллективный
аттракцион
Drone
Driver,
оплачиваемый
волонтерами, является симулятором профессии будущего водителя дронов и
предназначен для проведения научного компьютерного эксперимента по разработке
оптимальных сценариев управления.
Функции: Ручное управление роботизированной рукой её набором стандартных
команд на основании изображений передаваемых с IP-камер. В случае слабого
пропускного канала связи формируется серия фотографий в пределах интервала
выполнения команды для манипулятора. В системе реализовано сохранение команд в
научной базе данных. Пользователь назначает группе команд наименование.
Автоматически система выявляет и назначает для группы команд значимые
параметры. Система позволяет включить параметризированную группу команд в
разрабатываемые новый сценарий управления манипулятором.

3. Для группы команд пользователем присваивается цель поведения из справочника
или определяется автоматически, если достоверно известно, что происходит
взаимодействие с предметом. В системе реализовано сохранение сценария
параметрического программирования манипулятора. В пространстве вокруг руки
манипулятора находится заградительный экран из пластика и разбросаны предметы.
Грани предметов размечены графическими маркерами навигации нового поколения
ARGET, что позволяет достоверно определить объект манипуляции. Если рука
приближается или берет предмет, то цель группы команд определяется кодом
маркера размещенного на поверхности объекта манипуляции. Предметы различимы
в системе по нанесенным на них маркерам. Накопление большого объема сценариев
пользователей является данными компьютерного эксперимента. В биллинговой
подсистеме волонтер покупает баллы на время аренды робота. Система реализует
очередь подключения пользователей к управлению рукой, составляет расписание и
делает прогноз о продолжительности текущей аренды или рассылает сообщение
желающим об освобождении аренды руки. Система начисляет дополнительные
баллы за выведение манипулятора в исходное положение, как компенсацию за
уборку рабочего места после предыдущего пользователя. Система начисляет
дополнительные баллы за выведение манипулятора в исходное положение в конце
сеанса работы с манипулятором, как поощрение за подготовку рабочего места для
следующего пользователя. Подсистема научного анализа отслеживает рейтинг часто
используемых групп команд для достижения конкретных целей. Мотивация
играфикации проведения и спонсорства научных экспериментов.

4. На следующем слайде показана диаграмма IDEF0
нулевого уровня, которая представляет собой
контекстную диаграмму, состоящую из одного блока.
Для максимального обобщения предметной области
обозначим блок как «Работа с аттракционом», что
подразумевает всю работу по данной предметной
области.
Входными
данными
являются
команды, которые подает пользователь, а также сам
вход на сайт аттракциона. Аренда контролируется
заданным временем аренды в 30 минут. Всю работу
выполняет система. После окончания аренды
пользователь выходит из сайта, что и является
выходными данными блока.

6. На следующем слайде показана декомпозиция первого уровня
контекстной
диаграммы IDEF0. Здесь более подробно
просматривается
функциональность
всей
системы.
Пользователь входит на сайт и готовится к аренде, причём его
подготовка контролируется базой данных пользователей и
расписанием, а выполняет работу антиботовая подсистема и
сама система. Затем, когда пользователь готов, поступает
соответствующий сигнал и начинается арендование
аттракциона, а именно – пользователь вводит команды по
управлению механической рукой; работу выполняет система, а
контролируется аренда заданным временем аренды, которое
может быть разным, в зависимости от наличия бонусов. После
того, как время вышло, пользователь заканчивает
аренду, одновременно анализируются заслуги и начисляются
бонусы, а затем пользователь выходит из сайта, а работу
выполняет система и биллинговая подсистема.

8. Далее идёт декомпозиция блока «Подготовиться к аренде
аттракциона». Сам процесс подразумевает собой вход
пользователя в интернет (операционная система контролирует
процесс, а компьютер и браузер выполняют работу), затем
вход на сайт аттракциона (входные данные – это нахождение
пользователя в интернете и его вход на сайт; контролируется
процесс корректным адресом сайта, а работу выполняет
браузер), потом регистрация в очередь (входные данные –
нахождение пользователя на сайте; контролируется процесс
базой данных пользователей и контрольными вопросами, а
работу выполняет антиботовая подсистема и сама система).
После регистрации в очереди пользователь ожидает своей
очереди (входные данные – окончание регистрации; процесс
контролируется расписанием, а работу выполняет система). По
достижению своей очереди пользователь становится готовым к
аренде аттракциона.

10. Далее
показана
декомпозиция
блока
«Зарегистрироваться в очередь». Для регистрации
входными данными служит нахождение пользователя на
сайте,
процесс
контролируется
базой
данных
пользователей и контрольными вопросами, выполняет
работу антиботовая подсистема и сама система. Для
авторизации входными данными должны быть: сигнал о
том, что пользователь зарегистрирован, ввод имени и
пароля. Контролируется процесс базой данных
пользователей и выполняет работу система. После
регистрации или авторизации пользователь считается
идентифицированным и он начинает присоединяться к
очереди. Процесс контролирует список людей в
очереди, а работу выполняет система. После окончания
процесса пользователь считается зарегистрированным в
очереди.

12. Далее показана декомпозиция блока «Арендовать аттракцион».
После того, как пользователь стал готовым, он начинает вводить
команды по настройке рабочей области; процесс контролируется IP
камерой, показывающей состояние руки, работу выполняет система.
После настройки рабочей области пользователь может
манипулировать рукой и создавать группы команд. Процесс
создания группы команд контролируется базой данных команд и
выполняется системой, а процесс манипулирования механической
рукой контролируется бонусами, временем аренды, расписанием и
IP камерой, управление рукой происходит вводом команд, работу
выполняет система и сама роботизированная рука. Когда времени
остается мало, пользователь может подготавливаться к окончанию
аренды, а именно – провести завершающие действия с целью
зарабатывания бонусов и достижения каких-либо заслуг. Процесс
контролируется возвратом руки в начальное положение и
выполняется работа системой. В результате у пользователя будут
(или нет) свои заслуги и бонусы.

14. Декомпозиция блока «Подготовиться к
окончанию
арендования
аттракциона»
показана на следующем слайде. Основные
действия, которые проделывает данный блок:
показывает
итоги,
показывает
статистику, начисляются бонусы и прощание
системы с пользователем. Работу выполняет
система
и
биллинговая
подсистема.
Контролируют процессы: количество взятых
предметов
и
рейтинг
пользователя, проделанные действия и
достижения пользователя, бонусы, наилучшие
пожелания. Аренда закончена, пользователь

16. На этом, с диаграммами IDEF0 закончили и
приступим к диаграммам DFD. На следующем
слайде показана контекстная диаграмма
DFD, которая, как и IDEF0, показывает
обобщённую
работу
всей
системы.
Пользователь, подает команды и данные о
себе, а также запрос на аренду аттракциона.
Пользователь является сущностью, поскольку
он только подаёт информацию, саму работу
выполняет система и пользователь работает
вне системы. После окончания работы блока
пользователь освобождает место для другого
пользователя.

18. На следующем слайде показана декомпозиция контекстной
DFD диаграммы. Процесс взаимодействия пользователя с
системой происходит так: сначала пользователь проходит
регистрацию, подав данные о себе, затем он заносится в базу
данных пользователей и авторизируется. После этого
пользователь присоединяется к очереди и ожидает своей
очереди. Присоединение к очереди происходит по подаче
запроса на аренду аттракциона. После освобождения места
пользователь начинает манипулировать механической
рукой, подавая команды. Время аренды строго контролируется
расписанием. По окончанию аренды анализируются
результаты и пользователь освобождает место следующему
пользователю. Биллинговая подсистема начисляет бонусы.

20. Декомпозиция блока «Ожидание очереди»
показана на следующем слайде. После подачи
запроса на аренду аттракциона анализируется
очередь. Если очередь пуста, то пользователь
может сразу приступать к аренде. Если очередь
полна, то пользователь присоединяется к
очереди и начинает ожидать своей очереди.
Данные
процессы
выполняются,
если
пользователь авторизирован. Все процессы
выполняются строго по расписанию.

22. Далее
показана
декомпозиция
блока
«Манипулирование
аттракционом».
Манипулирование
представляет
собой
ввод
пользователем
команд,
ориентированных
на
определённые цели. Процессы выполняются при
свободном для пользователя месте. Всё происходит
по расписанию. Команды ориентированы на:
управление фонариком, управление прожектором и
управление механической рукой. При управлении
механической рукой также участвует база кодов
маркеров
объектов,
которая
позволяет
идентифицировать
объекты.
Аренда
заканчивается, когда время вышло.