مخطط N2
مخطط N2 ( يُنطق " إن -تو" أو "إن-سكويرد") هو مخطط أو رسم بياني على شكل مصفوفة ، يُمثل الواجهات الوظيفية أو المادية بين عناصر النظام . يُستخدم لتحديد وتعريف وجدولة وتصميم وتحليل الواجهات الوظيفية والمادية بشكل منهجي. وينطبق على واجهات النظام وواجهات الأجهزة و / أو البرامج . [ 2 ]
ابتكر مهندس النظم روبرت ج. لانو مخطط N -squared أثناء عمله في شركة TRW في سبعينيات القرن الماضي، ونُشر لأول مرة في تقرير داخلي لشركة TRW عام 1977. [ 3 ]
ملخص
استُخدم مخطط N² على نطاق واسع لتطوير واجهات البيانات، لا سيما في مجال البرمجيات . ومع ذلك، يمكن استخدامه أيضًا لتطوير واجهات الأجهزة . يوضح الشكل 2 مخطط N² الأساسي . توضع وظائف النظام على القطر الرئيسي، بينما تمثل المربعات المتبقية في مصفوفة N × N مدخلات ومخرجات الواجهة. [ 4 ]
 |  |
عند ظهور فراغ، لا توجد واجهة بين الوظائف المعنية. تتدفق البيانات في اتجاه عقارب الساعة بين الوظائف (على سبيل المثال، يشير الرمز F1 → F2 إلى تدفق البيانات من الوظيفة F1 إلى الوظيفة F2). يمكن تحديد البيانات المنقولة في المربعات المناسبة. بدلاً من ذلك، يسمح استخدام الدوائر والأرقام بإدراج واجهات البيانات بشكل منفصل. يمكن توضيح تدفق البيانات في اتجاه عقارب الساعة بين الوظائف التي تحتوي على حلقة تغذية راجعة بدائرة أكبر تُسمى حلقة التحكم. يظهر تحديد الوظيفة الحرجة أيضًا في الشكل 3، حيث تحتوي الوظيفة F4 على عدد من المدخلات والمخرجات لجميع الوظائف الأخرى في الوحدة العلوية. يوجد تدفق بسيط لبيانات الواجهة بين الوحدتين العلوية والسفلية عند الوظيفتين F7 وF8. تتميز الوحدة السفلية بتفاعل معقد بين وظائفها. يمكن تقسيم مخطط N2 إلى مستويات أدنى تدريجيًا وصولًا إلى المستويات الوظيفية لمكونات الأجهزة والبرامج. بالإضافة إلى تحديد البيانات التي يجب توفيرها عبر الواجهة، يمكن لمخطط N2 تحديد المناطق التي قد تنشأ فيها تعارضات. [ 4 ]
مخططات N 2 لبنات البناء
عدد الكيانات
يمثل " N " في مخطط N² عدد الكيانات التي تُعرض علاقاتها. تتطلب هذه المصفوفة N × N من المستخدم إنشاء تعريفات كاملة لجميع الواجهات ضمن إطار عمل ثابت ثنائي الاتجاه. يضع المستخدم الكيانات الوظيفية أو المادية على المحور القطري، ومدخلات ومخرجات الواجهة في المربعات المتبقية من المخطط. يشير المربع الفارغ إلى عدم وجود واجهة بين الكيانات المعنية. تتدفق البيانات في اتجاه عقارب الساعة بين الكيانات (أي أن الرمز F1 → F2 في الشكل 4 يشير إلى تدفق البيانات من الوظيفة F1 إلى الوظيفة F2؛ والرمز F2 → F1 يشير إلى التغذية الراجعة). يتم تعريف ما يمر عبر الواجهة في المربعات المناسبة.
يكتمل المخطط عندما يقارن المستخدم كل كيان بجميع الكيانات الأخرى. يجب استخدام مخطط N2 في كل مستوى أدنى من مستويات تجزئة الكيانات. يوضح الشكل 1 التدفق الاتجاهي للواجهات بين الكيانات ضمن مخطط N2 . (في هذه الحالة، الكيانات هي دوال) .
الدوال على القطر
في المثال على اليمين، N تساوي 5. تقع الدوال الخمس على القطر. تشير الأسهم إلى تدفق البيانات بين الدوال. فإذا أرسلت الدالة 1 بيانات إلى الدالة 2، تُوضع عناصر البيانات في المربع على يمين الدالة 1. وإذا لم تُرسل الدالة 1 بيانات إلى أي من الدوال الأخرى، تبقى المربعات المتبقية على يمينها فارغة. وإذا أرسلت الدالة 2 بيانات إلى الدالتين 3 و5، تُوضع عناصر البيانات في المربعين الأول والثالث على يمين الدالة 2. وإذا أعادت أي دالة بيانات إلى دالة سابقة، يُوضع عنصر البيانات في المربع المقابل على يسار تلك الدالة. تُملأ المربعات على جانبي القطر (وليس المربعات المتجاورة فقط) بالبيانات المناسبة لتوضيح التدفق بين الدوال. إذا لم تكن هناك واجهة بين دالتين، يُترك المربع الذي يُمثل الواجهة بينهما فارغًا. تُعالج الواجهات المادية بنفس الطريقة، حيث تُوضع الكيانات المادية على القطر بدلًا من الكيانات الوظيفية.
البيانات السياقية والإدارية
يجب أن يحتوي كل مخطط N 2 على البيانات السياقية والإدارية التالية كحد أدنى:
- تاريخ إنشاء الرسم التخطيطي
- اسم المهندس أو المنظمة أو فريق العمل الذي أنشأ الرسم التخطيطي
- رقم فريد مفصول بأرقام عشرية للكيان الوظيفي أو المادي الذي يتم رسمه تخطيطيًا
- اسم فريد للكيان الوظيفي أو المادي الذي يتم رسمه تخطيطيًا
تُعد مخططات N2 أداة قيّمة ليس فقط لتحديد الواجهات الوظيفية أو المادية، ولكن أيضًا لتحديد المناطق التي قد تنشأ فيها تعارضات مع الواجهات بحيث يتم تكامل النظام بسلاسة وكفاءة.
يوضح الشكل 5 المعلومات في مخطط N2، الذي يُكمّل مخطط تدفق الوظائف . لاحظ أنه لا توجد عناصر بيانات أو مُشغّلات في هذا الرسم التوضيحي. يُبيّن الشكل السياق بين الوظائف على مستويات مختلفة من النموذج.
أمثلة
الشكل 6 هو مثال على شكل المخطط عندما يتم ملء الخلايا بالبيانات. [ 5 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ جون أزوليني (2000). مقدمة في ممارسات هندسة النظم . يوليو 2000.
- ↑ يعتمد الإصدار الأول من هذه المقالة بالكامل على قسم دليل هندسة نظام NAS المؤرشف بتاريخ 2009-01-14 في Wayback Machine 4.4 الإصدار 3.1 06/06/06.
- ↑ لانو، ر. (1977). مخطط N2 . سلسلة برامج TRW، ريدوندو بيتش، كاليفورنيا .
- 1 2 3 4 ناسا (1995). "تقنيات التحليل الوظيفي". في: دليل هندسة النظم التابع لناسا. مؤرشف في 17 ديسمبر 2008 على موقع Wayback Machine. يونيو 1995، صفحة 142.
- ↑ إدارة الطيران الفيدرالية (2006). مخطط N2 الوظيفي لهندسة النظم
- الرسوم البيانية
- تحليل النظم