Análise e Modelação de Sistemas

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1 Análise e de Sistemas Aula T01 Introdução à Conceptual Referência: Conceptual Modeling of Informa?on Systems (Capítulo 1) Aulas AMS do IST

2 2 Resumo Análise e síntese Modelos e modelação Sistemas e Sistemas de Informação (SI) Definições de SI Funções de um SI Metodologias e linguagens de

3 3 Análise e síntese Termos vindos do grego clássico Significados literais: Análise = soltar (loosen up) Síntese = juntar (put together) U?lizado na maioria das áreas cienqficas para definir métodos cienqficos análogos

4 4 Análise e síntese Síntese combinar componentes ou partes separadas inicialmente num todo coerente Desenhar qq coisa (sistema) implica um processo de síntese Decomposição de um todo Wsico ou abstracto em partes ou componentes São complementares!

5 5 Modelos Os modelos estão presentes em quase todas as disciplinas Os modelos são Abstracções da realidade interpretação de um dado domínio ou universo de discurso Os modelos são subjec?vos Os modelos são representados através de esquemas ou diagramas compostos por conceitos e as suas inter- ligações

6 6 Podemos modelar sistemas segundo três grandes objec?vos genéricos: Teoria/Filosofia/Gestão: Generalização de uma percepção de um sistema, normalmente des?nada a suportar tomadas de decisão sobre o mesmo... Simulação/Engenharia de Sistemas: Representação matemá?ca de um sistema, a par?r da qual podem ser feitas previsões ou inferências sobre o mesmo... Desenho/Sistemas de Engenharia: Descrição do funcionamento de um sistema, normalmente desanado e permiar a criação de uma ou mais instâncias do mesmo...

7 7 em AMS Esta disciplina vos ensina a analisar e desenhar sistemas de informação através da modelação desses sistemas. Mas, o quê é um sistema de informação? Começemos por definir o quê é um sistema

8 8 Sistemas Uma definição consensual de sistema: um conjunto en?dades que interagem entre si com o propósito de a?ngir um determinado objec?vo. Ideias fundamentais da Teoria Geral de Sistemas Tudo pode ser visto como um sistema Taxonomia de sistemas (Wsicos/abstractos, hard/sob, naturais/ar?ficiais) Sistemas biológicos Sistemas matemá?cos Sistemas Wsicos Sistemas sociais Sistemas de informação Sistema de sobware As fronteiras do sistema dependem do problema do(s) observador(es)

9 Sistema de Informação 9 Conjunto de en?dades materiais (pessoas e equipamentos tecnológicos) e abstractas (informação e processos), concebido ar?ficialmente para um dado fim. Componentes humanas e não humanas (socio- técnicos) Questões: Como definimos as fronteiras de um sistema de informação? Como o decompomos? Que nome damos às componentes? Como o integramos dentro de sistemas de informação maiores? Isto é, como se define e modela um sistema de Informação?... Quando modelamos, criamos consciência do sistema

10 10... Como se cria consciência (colectiva) de um SI?... Se concordarmos que: A nossa consciência de um sistema resulta sempre de interpretações nossas A própria definição de sistema de informação pode ser variar!!! segundo os objec?vos, conforme os valores, conhecimentos do observador.. Uma consciência colec?va do sistema requer processos de comunicação e sobre- tudo, negociação!! Agora vejamos a definição de sistema de informação mais ú?l na perspec?va da sua modelação

11 11 Problemas da definição de SI Embora a definição dada anteriormente é bastante consensual, não é muito precisa e portanto, não ajuda muito para os nossos propósitos i.e. modelar o sistema A dificuldade em dar uma definição precisa, origina- se nas diferentes (mas complementares) perspec?vas u?lizadas para analisar um sistema de informação: 1 A contribuição que dão 2 A sua estrutura e comportamento 3 As funções que realizam

12 12 Definições segundo cada perspectiva Contribuições do sistema de informação Meios para a=ngir objec=vos de sistemas maiores Problema: não estabelece o quê o sistema de informação é Estrutura e comportamento Componentes e ac?vidades do sistema U?lidade depende do detalhe da descrição Funções Um sistema de informação recolhe, armazena, processa e distribui informação Perspec?va mais ú?l em termos de modelação conceptual Definição aceite pela sua simplicidade e generalidade

13 13 Definição funcional de SI Restrita à sistemas desenhados e construídos por engenheiros Alguns sistemas naturais processam e distribuem informação Restrita à informação que descreve o estado de um dado domínio (o sistema objecto ou universo de discurso) Em muitos sistemas, o domínio é a organização (estes sistemas são chamados sistemas de informação empresarial), mas inclui domínios de pra?camente todas as áreas do conhecimento humano

14 14 Funções do SI Um sistema de informação recolhe, armazena, processa e distribui informação sobre um domínio específico 1 Memória: mantém uma representação do estado do domínio 2 InformaAva: fornece informação sobre o estado do domínio 3 AcAva: realiza acções que mudam o estado do domínio

15 15 Funções de um SI II Domain" Changes" Represents" Changes" Answer" Query" Information" System" From Chapter 1 of Conceptual Modeling of Information Systems by A. Olivé Copyright Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2007

16 16 Domínio??? Um domínio é o fragmento do mundo real sobre o qual é focada a tarefa de modelação e construção de um sistema. Exemplos de domínios: Sistema bancário nacional Sistema universitário nacional O futebol... Geralmente ao domínio também se dá o nome de universo do discurso (UoD = Universe of Discourse )

17 17 Um fax é um SI? Um fax não é um sistema de informação. Um fax não considera os documentos que envia como informação do estado de um dado domínio. Para um fax, os documentos são dados crus.

18 18 A função da Memória de um SI Manter uma representação do estado do domínio temos que definir o estado que vai ser representado O estado do domínio varia no tempo temos que definir as mudanças de estado possíveis A representação do estado do sistema deve ser coerente Temos que definir quando uma representação é coerente e regras de dedução ou derivação para fornecer essa capacidade

19 19 Modos da Memória Modos de Memória Por pedidos (quando um u?lizador muda o seu endereço) Autônoma (quando o sistema observa através de sensores)

20 20 A função Informativa O Sistema fornece informação sobre o estado do domínio O estado do domínio pode ser observado directamente no próprio domínio e ser representado simultâneamente no sistema A observação directa do domínio é frequentemente diwcil Saldos de contas bancárias

21 21 Função Informativa: Consultas U?lizadores consultam (queries) e o sistema responde Tipos de Consulta Extensão (Fulano está inscrito na LEI, 90% dos clientes que compram livros também compram CDs) Intensão (O quê é um aluno, nº máximo de disciplinas que pode tomar)

22 22 Modos de Informar Tipos de Consultas Extensão (Fulano está inscrito na LEI, 90% dos clientes que compram livros também compram CDs) Intensão (O quê é um aluno, nº máximo de disciplinas que pode tomar) Modos de informar Por pedido: Os u?lizadores recebem informação quando pedem Autônoma: U?lizadores definem uma condição do estado do domínio e ordenam ao sistema para informar quando dita condição se cumprir Exemplo: quando a temperatura a?ngir um valor.

23 23 A função ativa O sistema realiza acções que mudam o estado do sistema O sistema deve portanto saber: Que acções pode tomar Quando pode tomar cada acção Como executar cada acção

24 24 Modos de ação Por pedidos: o u?lizador pede ao sistema Autônoma: o u?lizador delega no sistema a realização de uma determinada acção quando se cumprir uma condição específica no estado do domínio Exemplo: quando o inventário dos produtos dexer até um valor dado, emi?r encomendas ao fornecedor.

25 25 Resumo de modos Funções Por pedidos Autônoma Memória Mudar o endereço do cliente Leitura de temperatura Informa?va Quê disciplinas está a tomar um aluno? Apitar quando a temperatura chega a um valor dado A?va Calcular juros de uma dívida Emissão automá?ca de encomendas de produtos duma loja

26 26 Exemplo: Jogo de xedrez Domínio tabuleiro, peças, posição das peças e o jogador. Memória Em cada instante t, o domínio tem um estado dado O sistema deve manter uma representação do estado do domínio de forma a permi?r o progresso do jogo Com cada jogada, o sistema é informado para permi?r a actualização da representação do estado do domínio. Informação O sistema deve mostrar o estado do jogo num ecrã Com cada jogada, o sistema deve mostrar a nova posição das peças (modo autónomo) Se houver ajuda, o sistema dará conselhos (modo pedido)

27 27 A representation of the state of a chess game Conceptual schema for the chess-playing example, in the FOL language Entity types" Relationship types" Piece" Square" PieceType" Color" Row" Column" RowCode" ColumnCode" LocatedAt (piece,square)" HasType (piece,piecetype)" PieceColor (piece,color)" SquareColor (square,color)" SquareInColumn (square,column)" SquareInRow (square,row)" RowHasCode (row,rowcode)" ColumnHasCode (column,columncode)"

28 28 Exemplo: Jogo de xadrez II AcAva Com cada jogada, o sistema considera um conjunto de alterna?vas e fará a sua jogada, baseado no estado do jogo e no conhecimento embebido no sistema Assim que decidir a sua jogada, o sistema deve mudar o estado do jogo

29 29 A importância de modelar... A modelação, no contexto da engenharia, tem já técnicas bem aceites e provadas em muitas áreas (Civil, Mecânica, SoYware,...). Quando se usam técnicas gráficas, tal ajuda a visualizar (logo a entender) o sistema. A modelação permite criar uma consciência colecava do sistema i.e. par?lhar conhecimento entre os stakeholders todos os actores que tenham algum =po de interesse directo ou indirecto com o sistema, ou que por ele sejam afectados.

30 30...A importância de modelar Os modelos ajudam a planear, controlar e guiar o processo de construção de um sistema. Os resultados de um processo de modelação podem documentar as tomadas de decisão e negociações efectuadas. Eu acrescentava: devem incluir os observadores e o momento de elaboração

31 31 e Metodologias Os processos de modelação estão normalmente associados a metodologias de desenvolvimento de sistemas (Eng. Sobware) Cada modelo pode ser expresso em diferentes níveis de precisão ou abstracção. Nenhum modelo único será normalmente suficiente. O resultado final de um processo de modelação dependerá sempre dos objecavos concretos que se pretendem a?ngir e do ponto de vista dos modeladores

32 32 Linguagens de modelação É a estruturação e especificação da estrutura de conceitos segundo uma ou mais linguagens. Linguagens podem ser formais ou informais, textuais ou gráficas. No caso de linguagens de modelação gráficas, a notação consiste na apresentação visual dos diferentes elementos da estrutura de conceitos subjacente.

33 33 Linguagens de modelação conceptual II A lógica de primeiro ordem é suficiente para especificar a maioria dos esquemas conceptuais mas.. Não é prác?ca porque requer competências especializadas UML (Universal Modeling Language) é uma linguagem especializada para a modelação de sistemas de sobware Esta disciplina usará UML para ilustrar o processo de modelação

34 34 Exercício na Aula Para uma aplicação de e- mail iden?fique: Domínio e conceitos do domínio As funções Memória Informa?va A?va Diga exemplos destas funções: No modo de pedidos No modo autônomo