Московский инженерно-физический институт
(государственный университет)

“Проектирование информационных систем”

Программа курса
для специальности «Прикладная информатика» 

Составители: 
проф., д.т.н. Максимов Н.В.

Москва 2008

Цель курса – изучение общесистемных и прикладных основ баз данных, практическое освоение средств проектирования, разработки и администрирования информационных систем (ИС).

Основная задача курса - формирование у студентов понимания  действенности принципа рациональности организации информационной системы: эффективность обработки данных достигается путем специализации системы, в том числе сведением прикладных задач к типовым решениям, базирующимся на типовых технологиях и моделях данных. 
Задачами методологического и прикладного уровня являются изучение:
•	принципов и типовых подходов к организации обработки информации в вычислительных системах;
•	методологических основ и технологий, используемых для проектирования и разработки ИС;
•	основ и средств управления и администрирования СУБД.

Место курса в системе образования
Курс базируется на материале дисциплин «Базы данных» и «Информационные системы» и служит методологической основой для курсов «Интеллектуальные информационные системы», «Реинжиниринг информационных систем», «Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий», «Информационный менеджмент».

Требования к уровню освоения содержания курса
В результате изучения курса студенты должны:
•	знать типологию и методологию проектирования информационных систем и баз данных, уметь классифицировать информационные задачи, решаемые с использованием ИС;
•	владеть системным подходом как методологической основой проектирования информационных систем, использующих базы данных;
•	знать особенности моделирования и проектирования фактографических и документальных баз данных;
•	иметь практические навыки проектирования, разработки и документирования;
•	иметь представление о целях и средствах разработки, реинжиниринга и администрирования ИС.

В составе курса 4 раздела:
1.	Введение в информационные системы и методологию проектирования;
2.	Проектирование фактографических систем;
3.	Проектирование документальных систем;
4.	Реинжиниринг и сопровождение ИС.

Структура курса:  лекции – 32 час., лабораторные занятия – 32 час., практические занятия – 32 час.

Раздел 1. Введение в информационные системы и методологию проектирования

Тема 1. Введение в информационные системы и проектирование
Понятие информационной системы (ИС). Классификация ИС. Понятие проекта и проектирования. Введение в методологию построения информационных систем. Объекты и субъекты проектирования ИС. Классификация методов и средств проектирования ИС.

Тема 2. Жизненный цикл и технологии разработки ИС
Жизненный цикл программного обеспечения ИС. Модели ЖЦ. Каскадная модель. Поэтапная модель с промежуточным контролем. Спиральная модель. Процессы ЖЦ. 
Технологии и методики разработки приложений. Rapid Application Development (RAD). Extreme Programming (XP). Rational Unified Process (RUP). Microsoft Solution Framework (MSF). 

Тема 3. Методологические основы проектирования ИС
Организация проектирования и разработки ИС. Каноническое проектирование. Стадии и этапы проектирования. Понятие типового проектного решения. Параметрически-ориентированное и модельно-ориентированное проектирование. 
Системный, структурный и объектно-ориентированный подходы. Модели «как есть» (as-is) и «как должно быть» (to be).

Раздел 2. Проектирование фактографических систем
Тема 4. Методы моделирования бизнес-процессов. 
Структурное проектирование. STD-диаграммы и структурные карты. 
Функциональное моделирование. Технология IDEF. Моделирование потоков данных. Нотации Гейна-Сарсона и Йордана-ДеМарко. Модели сущность-связь. Состав моделей: сущности, атрибуты, связи. Графические нотации модели сущность-связь.
UML. Сущности. Виды сущностей. Отношения. Виды отношений и диаграмм. Диаграммы классов, прецедентов, взаимодействия: последовательности, кооперации.

Тема 5. Средства, технологии и системы проектирования. 
Назначение CASE-средств. Преимущества CASE-технологии. Архитектура CASE-средства. Классификация. Обзор современных CASE- средств.
Методы и технологии моделирования бизнес-процессов.
Системы автоматизированного проектирования (САПР). Виды обеспечения САПР. Внедрение и использование САПР на предприятиях. Общие требования, предъявляемые к комплексу технических средств САПР.
Проектирование фактографических ИС и хранилищ данных. Нисходящий и восходящий подход проектирование баз данных. Этапы нисходящего проектирования баз данных. Проектирование баз данных на физическом уровне.

Раздел 3. Проектирование документальных систем
Тема 6. Технологии обработки документальной информации.
Назначение документальных ИС. Особенности представления и использования документальной информации. Типология документальных БД. Типология поисковых задач и режимы обслуживания. Основные процессы обработки и хранения документальной информации. 

Тема 7. Лингвистическое обеспечение ИС. 
Знаковые системы. Назначение и основные элементы информационно-поискового языка (ИПЯ). Дескрипторные ИПЯ. Модель координатного индексирования и поиска. Предкоординированные и посткоординированные ИПЯ. Типы систем индексирования. Кодификаторы, классификации, тезаурусы, онтологии. Частотные словари, словари предметной области. 

Тема 8. Проектирование и разработка документальных баз и распределенных информационных ресурсов.
Технологии поиска и обработки документальной информации. Проектирование логической структуры БД, наполнения и взаимосвязи ресурсов. Проектирование физической организации БД. 
Проектирование и разработка распределенных документальных информационных ресурсов. Многоуровневые и многокомпонентные информационные ресурсы. Использование коммуникативных форматов. Объектная модель документа (DOM). XML, DTD, RDF, OWL.

Тема 9. Интерфейсы пользователя. 
Элементы и принципы организации пользовательского интерфейса. Типология решений. Проектирование пользовательского интерфейса. Основные принципы и этапы проектирования пользовательского интерфейса: выбор структуры диалога, разработка сценария диалога, определение и размещение визуальных компонентов. Адаптивные интерфейсы. Средства поддержки пользователя, справочные системы.

Раздел 4. Реинжиниринг и сопровождение ИС.
Тема 10. Реинжиниринг ИС. 
Причины реинжиниринга ИС. Основные пути и методологии реинжиниринга ИС. Этапы реинжиниринга ИС. Перспективы реинжиниринга ИС.

Тема 11. Документирование процессов проектирования и разработки ИС. 
Стандарты, регламентирующие разработку и сопровождение ИС. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем. Единая система программной документации. Виды программ и программных документов.