<!-- default-view ru --> # Системная инженерия. <br/> Архитектурное моделирование компьютерных систем ## Лекция 4 ### Системная инженерия. <br/> Понятие системы и жизненного цикла Пенской А.В., 2025 --- > Poor management can increase software costs more rapidly than any other factor. <br/> — Barry W. Boehm *Почему?* --- ## Проблемы разработки компьютерных систем Ключевые проблемы написания программ (спецификаций): 1. формулирование/генерация информации, 2. передача/сохранение информации, 3. использование информации. А также: неполнота, неоднозначность, нераспределённость, противоречивость, фокусировка на текущем, личные интересы... ---- ## Коммуникация и поиск решений Важные для успеха вопросы могут быть упущены. <div class="row"><div class="col"> 1. Вопрос за пределами компетенции 1. Излишне шаблонное проектирование 1. Искусственно сформированные требования 1. Подмена проблемы (техническое решение проблемы бизнес-процесса) 1. Ошибка приоритетов </div><div class="col"> Постановка задачи  </div></div> ---- ### Постановка задачи для другой специальности  Разные специальности — разные вопросы. Как решать проблему? ---- ### Подход: "лучше подумать"  Детализация проработки вместо "расширения покрытия". --- ## Системная инженерия (как подойти к задаче снаружи и увидеть целое) ---- ### Предмет системной инженерии <!-- view en ru --> <div class="row"><div class="col">  1. Сверхбольшие системы. 1. Сверхсложные системы. 1. Множество дисциплин и участников. </div><div class="col">  </div></div> <!-- #### Классы систем по видам включенных "проблем" <div class="row"><div class="col">  </div><div class="col"> - Физические системы - Кибернетические системы - Киберфизические системы - Социосистемы (soft system) </div></div> --> ---- #### Причины роста сложности систем  <!-- .element height="350px" --> <small> | Тип связи | Отношение | Масштабный фактор | Пример | |-----------------|-------------------|-------------------|------------------| | Топологическая | Близость | Распределённость | Реестр абонентов | | Каузальная | Причина–следствие | Историчность | Журнал док. | | Мереологическая | Часть–целое | Иерархичность | Орг. структура | | Дескриптивная | Абстр.–конкретное | Сложность | Классификатор | | Телеологическая | Цель–средство | Многофункционал. | Реестр оборуд. | </small> --- ### Системная инженерия. Определение <dl> <dt> Системная инженерия (SE) </dt> <dd> междисциплинарный подход и средство, позволяющее реализовать успешные системы. Она фокусируется на целостном и одновременном понимании потребностей заинтересованных сторон (стейкхолдеров); изучении возможностей; документировании требований; и синтезе, проверке, приёмке и разработке решений при рассмотрении всей проблемы, от исследования концепции системы до вывода системы из эксплуатации. </dd> </dl> <!-- view en ru --> --- The Guide to the Systems Engineering Body of Knowledge (SEBoK), V.1.3. 2014. ---- ### Классификация проектных активностей Вопросы, затрагивающие множество дисциплин. <!-- view en ru -->  ---- #### Системная инженерия — это <br/> техническая дисциплина <dl> <dt> Техническая дисциплина </dt> <dd> обеспечивает строгое выполнение разумного процесса разработки — от концепции до производства и эксплуатации. </dd> </dl> <dl> <dt> Менеджерская дисциплина </dt> <dd> организует технические усилия на протяжении всего жизненного цикла системы, включая содействие совместной работе, определение рабочих процессов и развёртывание средств разработки. </dd> </dl> ---- #### Системная инженерия про <br/> генерацию, а не наблюдение <!-- view en ru -->  <!-- view ru --> Задачи СИ: формировать процессы и структуры, определять потребности, находить противоречия и согласовывать их. --- ### Роль системного инженера Координация и структура: команды разработки, процессов, передачи информации и т.п. <!-- view en ru -->  --- ## Что такое система? <!-- view en ru -->  --- ### Система как совокупность частей <!-- view en ru --> <div class="row"><div class="col"> <dl> <dt> System </dt> <dd> a combination of interacting elements organized to achieve one or more stated purposes </dd> </dl> NOTE A system may be considered as a product or as the services it provides. </div><div class="col">  </div></div> ---- ### Нисходящая структура системы <!-- view en ru -->  <!-- view ru --> Системы состоят из других систем. ---- ### Точки зрения на структуру системы <!-- view en ru -->  <!-- view ru --> *Вопросы*: - Какие варианты описания структур вы знаете? - Как происходит связка системы и подсистемы? --- #### Что определяет системы? <div class="row"><div class="col">  </div><div class="col"> <!-- .element height="220px" --> <!-- .element height="300px" --> </div></div> ---- ### Иерархия систем как иерархия модулей <div class="row"><div class="col"> Отличие отношений: - система $\leftrightarrow$ подсистема - часть $\leftrightarrow$ целое Иерархия систем выделяет функциональные места (слоты) для размещения подсистемы. Требуется выделение нижней границы рассмотрения системы. </div><div class="col">  </div></div> ---- ### Система как модуль <!-- view en ru --> <div class="row"><div class="col">  - Функция == Function - Архитектура == Architecture - Конструкция == Construction - Подсистемы == Subsystems </div><div class="col"> Multiple functions  <!-- .element height="200px" --> Multiple implementations  <!-- .element height="200px" --> </div></div> --- ### Система во время использования. Операционное окружение <div class="row"><div class="col"> <dl> <dt> Окружение </dt> <dd> в котором развёртываются системы. Проблема или возможность, в ответ на которую была разработана система, существует в этом окружении. </dd> </dl> <dl> <dt> Операционное окружение </dt> <dd> важный фактор при определении возможностей системы, желаемых результатов и выгод для заинтересованных сторон, а также ограничений. </dd> </dl> </div><div class="col"> (Operational Environment)  Верхняя граница рассмотрения системы. </div></div> ---- #### Заинтересованные стороны (Stakeholders) <div class="row"><div class="col"> <dl> <dt> Заинтересованная сторона </dt> <dd> Лицо или организация, имеющие право, долю, претензии или интерес к системе или к её характеристикам, которые соответствуют их потребностям и ожиданиям. </dd> </dl> Примеры (открытый список): - пользователи и их организации, - разработчики, производители, инструкторы, эксплуататоры, - клиенты, операторы, - организации-поставщики и регулирующие органы. </div><div class="col">  </div></div> ---- #### Представление и точка зрения <div class="row"><div class="col"> <dl> <dt> Точка зрения (Viewpoint) </dt> <dd> это спецификация соглашений, правил построения и использования представления с целью решения проблем заинтересованных сторон. </dd> </dl> <dl> <dt> Представление (View) </dt> <dd> Представление системы с заданной точки зрения. </dd> </dl> (ISO 42010) </div><div class="col">  </div></div> --- ### Что ещё необходимо знать о системе? ---- ### Система как её жизненный цикл <dl> <dt> Жизненный цикл системы </dt> <dd> эволюция интересующей системы со временем от концепции до вывода из эксплуатации </dd> </dl> <!-- view en ru --> <div class="row"><div class="col">  </div><div class="col">  </div></div> ---- #### Типовые стадии жизненного цикла Типовые — применимые к любой рассматриваемой системе. - Позволяют: не упустить важный этап. - Не позволяют: полноценно рассмотреть систему. - Жизненный цикл должен быть специфичным для рассматриваемой системы. <!-- TODO: Сделать правильный пример жизненного цикла, чтобы с курсовиком было легче. --> <!-- view en ru -->  ---- #### Обеспечивающая система <dl> <dt> Обеспечивающие системы </dt> <dd> (на пальцах) системы, которые "тащат" рассматриваемую систему через её жизненный цикл. </dd> </dl> <dl> <dt> Обеспечивающая система </dt> <dd> система, которая дополняет интересующую систему на этапах её жизненного цикла, но не обязательно вносит непосредственный вклад в её функционирование во время эксплуатации. </dd> </dl> ПРИМЕЧАНИЕ 1 Например, когда система вступает в стадию производства, требуется вспомогательная производственная система. ПРИМЕЧАНИЕ 2 Каждая обеспечивающая система имеет свой собственный жизненный цикл. --- ISO 15288 ----  <!-- .element style="max-height: 650px" --> --- ### Разработка успешной системы требует рассмотрения <div class="row"><div class="col"> 1. её структуры 1. её операционного окружения 1. её жизненного цикла 1. её обеспечивающих систем </div><div class="col">  </div></div> Аналогичные результаты получены в: OMG Essence, СМД-методологии.