IN 265 Problemdefinering, modellering og kravspesifikasjon Introduksjon til kurset IN265 Arild Jansen, Systemarbeidsgruppa, IfI 28. Januar 2003

IN 265 Problemdefinering, modellering og kravspesifikasjon Kursorganisering Forelesere: Arild Jansen, Jens Kaasbøl + 1-2 gjesteforelesere Gruppelærer: Anders Brunland, Thorfinn Thomassen, Richard E. Borge, Eskild Busch Elektronisk informasjon: http://www.ifi.uio.no/in265 E_post arildj@ifi.uio.no,in265@ifi.uio.no Eksamen ??? (I 2002: 23.5.2002)

IN 265 - Mål og innhold/pensum i kurset Teoretisk forståelse av og praktiske ferdigheter i systemutvikling Lære å bruke en systemutviklingsmetode OOA&D : Lars Mathiassen med flere: Objekt-orientert analyse og design , kap. 1-12, 16-18 Få en grunnleggende teoretisk og kritisk forståelse av hva systemutvikling er og hvordan systemer brukes Dahlbom og Mathiassen: Computers in Context. The Philosophy and Practice of Systems Design. Kap 1-9 Gjennomføre et realistisk SU-prosjekt for en virkelig organisasjon. Obligatorisk oppgaver 1-3.

Innhold/pensum i kurset-2 Kompendium Noen artikler om metoder mm Andersen et al.1986: Hva er systemutvikling, Chap. 3 i Professional systemutvikling. Avison, D. & G. Fitzgerald. 2003 : Information Systems Development, Methodologies, Techniques and tools, Boehm, B.W. 1998: A Spiral Model of Software Development and Enhancement Skagestein, Gerhard. 2001 : Ar eUse Cases necessarily the best start of an OO system.Development Process. Wood-Harper & S. Corer. 1996 How we profess. The Ethical Analyst.

Innhold/pensum kurset-3 Noen artikler om prototyping Budde et al. Prototyping. : An Approach to Evolutionary System Development , Mathiassen, L. et al. : Prototyping and specifying: Principles and Practices of a Mixed Approach, Noen artikler som beskriver relevante prosjekter/eksempler Chiborra, Claudio & Fallia, Angelo.: Infrastructure as a process: The case of CRM in IBM. Dahlbom, Hanseth, and Ljungberg.: Conservative Success. Infrastructure and organizational evolution in SKF. Orlikowski & Gash:Technological Frames. Making Sense of Information Technology in Organisations. Noen artikler om modellering av arbeid Sachs, Patricia.: Transforming Work. Collaboration, Learning and Design. Suchman, Lucy: Making Work Visible.

IN 265 - Pedagogisk opplegg for kurset Problembasert læring : Koble teori og praksis med basis i reelle problemer Gruppeoppgaver og obligatorisk oppgave Obligatorisk oppgave skal gjøres i en organisasjon: Oppgaven går ut på å lage en forundersøkelse, deretter en objektorientert analyse og til slutt objektorientert design ved hjelp av teknikkene som er beskrevet i OOA&D. .Arbeidet knyttes til en virksomhet dere velger sjøl. Se : //www.ifi.uio.no/~in265/oblig1.shtml

Prosjektoppgaven Skaffe praktisk erfaring med virkelig problem og organisasjon Få trening i å bruke verktøy Rike bilder – for å fange mangfold i problemområdet Fastlegge strategi Analyse av problemområdet Analyse av anvendelsesområdet Spesifikasjon av design Bruk OOA&D-boka som ’veileder’ i arbeidet, og D&M som bakgrunn for å se flere perspektiver og innfallsvinkler

Obligatorisk oppgave – Plan -milepæler 31.2 Inndeling i grupper 7.2 Etablere prosjekter - valg av organisasjon 28.3 Foranalyse. Rapport Presentasjon for "brukere" 21.3 Analyse 30.4 Design Prototype

Systemutvikling og systemarbeid Systemutvikling (SU): alle aktiviteter knyttet til analyse, utforming og innføring av IT-baserte informasjons-systemer i virksomheter Lage både ’gode’ og ’nyttige’ IS Fokus på alle forhold som ansees viktige Både tekniske, organisatoriske, sosiale, kulturelle, som alle henger sammen Usikkerhet, målkonflikter, interessekonflikter, ikke-rasjonell adferd Anvende teorier og tilpasse metoder til lokale forhold

Hva bygger kurset på (INF 101& INF 102) Grunnleggende forståelse av Objekt-Orientert filosofi og modellering/programmering Forstår hva systemutvikling Kjenner fasene i livssyklusmodellen og kjenner litt til ulike utviklingsmodeller (fossefall, spiral etc.), litt risikostyring og litt om IT og samfunn Litt praktisk erfaring med et mindre ’SU-prosjekt (Oblig) Kjenner til Tau UML Har erfaring med Dataorientert innfallsvinkel v.h.a. klassediagrammer som likner ORM Kjenner til Use-cases, sekvens- og klassediagrammer

IN219 vs. In265 UML brukes noe forskjellig i disse kursene Begge kursene bygger på analyse og design mm fra INF102: Fokus IN265: Samspill mellom systemet og organisasjonen der det skal brukes. Vekt på analyse av problemområdet og bruker krav/ønsker ved hjelp av ulike teknikker for beskrive kravspesifikasjon Bare overordnet (logisk) design) UML brukes som notasjon både i analyse og design Fokus IN219: Planlegging og gjennomføring av SU/SE-prosjekter. Analyse &design når kravspesifikasjon foreligger. ”God” design v.h.a. UML, Use case dreven systemutvikling. Testing, vedlikehold, konfigurasjonshåndtering. Videre-utvikling og gjenbruk, estimering, prosessforbedring, … UML brukes noe forskjellig i disse kursene

Gruppa for Informasjonssystemer ved Ifi Systemarbeid omfatter forskning og praksis knyttet systemutvikling og bruk av IS i organisasjoner& samfunn Fokus på alle sider ved planlegging, utforming, innføring og bruk av ulike typer IKT Studere både småskala og storskalasystemer Spesielt fokus på infrastruktur og kommunikasjons-systemer (f eks datastøttet samarbeid (CSCW-systemer) Vekt på organisatoriske, sosiale, kulturelle og politiske aspekter Sosial forming av teknologi : mål- og interesse-konflikter, maktforhold

Repetisjon av noen begreper Data, informasjon og kunnskap Data er fysisk (symbolsk) representasjon av informasjon Informasjon og kunnskap forutsetter menneskelig fortolkning og forståelse Databaser og informasjonssystemer (IS) Database: A structured collection of data stored, controlled and accessed by computers based on predefined relationships Information System: The collection of people, machines, data and methods organised to accomplish specific functions and to solve specific problems

Modeller og livssyklus-’modellen’ En forenklet avbildning av utvalgte deler av virkeligheten, med en bestemt hensikt (ut fra en gitt referanseramme) F eks. en tegning, et kart, en husmodell, en datamodell,… Et IS baserer seg på en forenklet modell av virkeligheten Livssyklus-’modellen’ (egentlig ikke en modell) En beskrivelse av fasene involvert i å vurdere, planlegge, analysere, utforme, realisere og innføre [og vedlikeholde] et IS i en virksomhet Denne modellen kan forstås og anvendes på mange ulike måter, og fasene har ulike navn og innhold innen ulike metoder og teknikker

Teorier, modeller og virkeligheten Modell: En del av VIRKELIGHETEN: Interesser Temaer Problemer Forventninger Andre kilder IDÉER BESKRIVELSER TEORIER METODIKK Utviklingssubjekt PROBLEMER MODELLER TEKNIKKER

Metodologi, metode, teknikk og verktøy Metodologi: En samling av metoder/prosedyrer, teknikker, verktøy og dokumentasjon som understøtter alle fasene en SU-prosess (fra analyse til innføring, opplæring, endre organisasjon) F eks. OOA&D med UML, STRA NB: Livssyklus’modellen’ i seg sjøl er ikke en metodologi En metode: En framgangsmåte (prosedyre) for å nå et resultat SU-metode : Aktivitetsliste, retningslinjer, sjekklister,…for å gjennomføre en eller flere faser i SU-forløpet Eks: Datamodellering, fossefallsmetoder, spiralmodellen, inkrementelle og iterative metoder, OO-metoder, testmetoder,.. Teknikk: Konkret ’oppskrift’ for å utføre en aktivitet, Eks: Rike bilder, use-cases, prototyping, kost-nytte analyse,…

Hva er en systemutviklingsmetode? Veileder i SU-arbeidet En fornuftig samling av hva & hvordan - ikke en kokebok eller fasitsvar – ingen tvangstrøye Viktig for kommunikasjon og organisering av prosjektet Må brukes med fornuft, tilpasses avhengig av Problemets type og betingelser Personalets kompetanse Kulturelle og historiske forhold (Improvisasjon forutsetter at en kan grunnlaget Metoden i dette kurset er O-O Analyse og Design

Faser i systemutviklingsarbeidet Utvikle /tilpasse IT-baserte systemer til menneskers og organisasjoners behov Foranalyse : avdekke problemene Analyse: Se systemet utenfra Klarlegge behov og rammer :tekniske, organisatoriske, økonomiske, juridiske, sikkerhetsmessige Utforming/design : Se systemet innenfra Skape grunnlag for å realisere systemet gjennom å konstruere en logisk modell Analyse og design hører sammen Læring under design Omgivelsene forandrer seg,

Noen analyse og design-metoder Funksjonsorientering (FO) Beskriver hva som skal gjøres: funksjoner, beslutninger,.. Eks Lønns-, regnskaps-, beslutningsstøtte,.. Dataorientering (DO) Beskriver hvilke data systemet skal ha Eks personregister, bilregister, lagersystem Hendelsesorientert (HE) Hvordan reagerer på viktige begivenheter Eks transaksjonssystemer, styringssystem Objektorientering Objekter som grunnlag for innkapsling av data og operasjoner på disse Beskriver hvilke data systemet skal bearbeide Kombinerer særlig FO og DO på en elegant måte

Objekter og klasser Objekt: en helhet med identitet, tilstandsrom og adferd Klasse : En beskrivelse av en mengde med objekter med samme struktur, adferdsmønstre og tilstandsrom (jf klassebegrepet i SIMULA) Objekter er instanser av klasser, ofte reelle fenomener, mens klasser er begrep (felles betegnelse) Vi snakker om OO-metoder, OO-språk (SIMULA, ADA, JAVA ..), OO-databaser Generelle og spesialiserte begreper (abstraksjonsformer)

Hva er et system ? Noen forslag: En samling av elementer og relasjonene mellom dem Et sett av komponenter som interagerer på bestemte måter for å utføre en oppgave (nervesystem, fordøyelsen) Et ordnet sett av fakta, prinsipper, klassifikasjon (Linnee’s plantesystem, det periodiske system,..) Et struktur av prosedyrer&metoder (kvalitetssikringssyst.) ’Noe’ som kan atskilles fra sine omgivelser (økosystem,.. - Systemer er en abstraksjon ut fra en bestemt hensikt - Systemer kan betraktes utenfra eller innenfra

Modellering av konteksten . (Edb)-system Bruker (jf OOA&D, side 11) Modell av virkeligheten Virkeligheten Problemområdet: Formål/oppgave Eks : Regnskap, lagerhold, planlegging av arbeid Anvendelsesområdet: Del av brukerorganisasjonen, eks Regnskapskontoret, grossist, frisørsalong

Komponenter i et IT-system . Andre systemer Grenseflate Funk-sjoner Modell Brukere IT-system

Oversikt over OOA&D Analyse av anvendelses-området Krav til bruk Analyse av problem-området Design av komponenter Spesifikasjon av komponenter Modell Spesifikasjon av arkitektur Design av arkitektur

Aktiviteter i OOA & D 1. Analyse av problemområdet Hva skal systemet handle om, oppgave som skal løses Beskrive klasse av objekter og deres innbyrdes relasjoner og dynamiske egenskaper 2. Analyse av anvendelsesområdet Fastlegge bruksmessige krav Krav til bruk, funksjoner, og grensesnitt 3. Design av arkitektur Sammenholde kravene med den tekniske plattform Prioritere kravene, utforme komponentarkitektur 4. Design av komponenter Utgangspunkt i arkitekturen Design av modell, funksjons- , og grensesnittskomponent

To gjennomgående eksempler Frisørsalongen (kap. 21) Problemområdet : Kunderegister, timebestilling, arbeidsplaner og lagerhold Anvendelsesområdet: Frisørsalongen, spesielt adm. personell og resepsjonist Konferansesystemet (kap. 20) Problemområdet: Registrere konferansedeltagere, innsendte foredrag (papers) og lage program Anvendelsesområdet Programkomiteen og organisasjonskomiteen

OOA& D prinsipper og styrke Objekter som kjernebegrep: Egenskaper, tilstander og adferd Åpen metode- tillater variasjoner i bruk Situasjonsbestemt strategi Gjenbruk, forbilder, mønster og komponenter En ’god’ design skal være forståelig, fleksibel og brukervennlighet Dokumentasjon : Korrekt- tilstrekkelig men ikke for voluminøs

Systemer, perspektiver og tenkemåter Systemer (Dahlbom og Mathiassen, kap. 1-2) Teknologi, data, informasjon og kunnskap Rasjonell versus romantisk tenkemåter Blant annet inspirert av Peter Checkland : Soft Systems Methodology (In System Thinking, Systems Practice)

Hva er en datamaskin Noen ulike synspunkter i datamaskinens barndom: If it should turn out that the basic logic of a machine designed for numerical solution of differential equations coincide with a machine intended to make bills for a department store, I would regard this as the most amazing coincidence that I have ever encountered Howard Aiken, 1956, physicist The study is to process on the basic of the conjectures that every aspect of learning or any other feature of intelligence can in principle be so precisely described that a machine can be made to simulate it . John McCarthy, 1956, mathematician

Hva innebærer det å ’datoriserer’ Automatisering av administrative oppgaver Taper vi verdifulle sider ved manuelle rutiner, skjønn,..? Tap av jobber? Lagre data for å støtte/automatisere beslutningstaking Kan vi stole på at data er korrekte? Hvilke fortolkninger er de basert på ? Sammenfaller det med våre fortolkninger ? Overvåke og kontrollere komplekse prosesser Datasystemer er sjøl kompliserte systemer- hvordan kontrolleres de? Hva med kvalitet av systemene – for oss?

Algoritmer og menneskelig tenkning Church-Turing thesis: Alt et menneske kan beregne kan bli beregnet av en maskin En instruks er en algoritme dersom den er endelig, veldefinert og bare består av elementære trinn Algoritmebegrepet bygger bro mellom vår intuitiv forståelse av beregninger og en datamaskin Bygger på Descartes (1596-1650) teori om tenkning som regelstyrt symbolmanipulasjon Kan datamaskiner erstatte menneskelig tenkning?? To fundamentalt forskjellige svar

To verdensanskuelser - det rasjonelle versus det romantiske Rasjonalisme - arven fra Aristoteles, Galileo, Descartes, Bacon, Newton, Leibniz,.. Utviklingen av naturvitenskapen Skille mellom en ’ytre’ (sann) og ’indre’ (sanset) verden Sann kunnskap er basert vitenskapelig representasjon av virkeligheten (formalisering) Tenkning er symbolmanipulasjon Romatikken arven fra Socrates, Platon, Data blir til informasjon gjennom fortolkning basert på forståelse av bakgrunn og kontekst Kunnskap utvikles både fra teori og praksis Noen begreper kan ikke defineres, men forklares ved eksempler Vekt på kultur, kunst, følelser

Datamaskinen - kalkulasjon eller informasjonsbehandling Utgangspunkt i organisk, dialek-tisk forståelse av virkeligheten’ ’Verden’ må forstås som helheter kan bare beskrives ved fortolkning Virkeligheten er i stadig forand-ring - uforutsigbar- kaotisk Organisasjoner koordineres ved uformell, direkte interaksjon mellom medlemmene - ikke skille mellom styring og utføring Datamaskinen som medium for menneskelig samhandling Utgangspunktet er Descartes m fl. mekanistisk systemforståelse Klar, eksakt og sann representasjon av verden Verden er stabil Reduksjonisme, gjentagbarhet bevis-/forkastbarhet Verden oppfattes som en maskin - f eks. som byråkratier med formell arbeidsdeling og styring Den logiske, analytisk ’tenkende’ maskin (Babbage, Turing, von Newman

Organisasjonen : Maskin eller kultur Arbeidsdeling og koordinering Byråkratiet Nøyaktig beskrivelse av arbeidsoppgaver Organisasjon som ’optimal algoritme Stabile omgivelser Rasjonalitet og effektivitet Entydige mål Forutsigbarhet – Lav usikkerhet Vertikale informasjonssystemer Organismen Lever i dynamisk samspill med omgivelser i stadig endring Forandring skaper usikkerhet Liten grad av formalisering Sjølstendige, men sam-spillende enheter ( ansvar) Tette nettverk- uformelle strukturer Horisontale nettverk: E_post, CSCW,..

IT og kunnskap: To kunnskapssyn Kunnskap som mekaniske helheter Deler kan tas ut av helheten uten at dennes karakter endres Fenomener kan defineres formelt Kunnskap som organiske helheter Helheten utgjør mer en delene Fenomener forståes gjennom sosiale prosesser S-R : stimuli-respons -basert læring : Er det basert på et mekanistisk kunnskapssyn