هندسة الأنظمة

هندسة النظام هي النموذج المفاهيمي الذي يحدد البنية والسلوك والمزيد من وجهات النظر للنظام . ^[1] وصف الهندسة هو وصف وتمثيل رسمي للنظام، منظم بطريقة تدعم التفكير حول هياكل وسلوكيات النظام .

يمكن أن يتكون هيكل النظام من مكونات النظام والأنظمة الفرعية التي تم تطويرها، والتي ستعمل معًا لتنفيذ النظام الإجمالي. كانت هناك جهود لإضفاء الطابع الرسمي على اللغات لوصف هيكل النظام، وتسمى هذه اللغات مجتمعة لغات وصف الهيكل (ADLs). ^[2]^[3]^[4]

ملخص

يمكن للمنظمات المختلفة تعريف بنية الأنظمة بطرق مختلفة، بما في ذلك:

التنظيم الأساسي للنظام، والذي يتجسد في مكوناته، وعلاقاتها مع بعضها البعض ومع البيئة، والمبادئ التي تحكم تصميمه وتطوره. ^[5]
تمثيل للنظام، بما في ذلك تعيين الوظائف على مكونات الأجهزة والبرامج ، وتعيين بنية البرنامج على بنية الأجهزة ، والتفاعل البشري مع هذه المكونات. ^[6]
ترتيب مخصص للعناصر المادية يوفر حل التصميم لمنتج استهلاكي أو عملية دورة حياة تهدف إلى تلبية متطلبات الهندسة المعمارية الوظيفية وخط الأساس للمتطلبات. ^[7]
تتكون الهندسة المعمارية من أهم الاختراعات والقرارات الاستراتيجية الشاملة عالية المستوى، والأسباب المنطقية المرتبطة بها فيما يتعلق بالهيكل العام (أي العناصر الأساسية وعلاقاتها) والخصائص والسلوكيات المرتبطة بها. ^[8]
وصف لتصميم ومحتويات نظام الكمبيوتر . إذا تم توثيقه، فقد يتضمن معلومات مثل جرد مفصل للأجهزة والبرامج والقدرات الشبكية الحالية؛ ووصف للخطط والأولويات بعيدة المدى للمشتريات المستقبلية، وخطة لترقية و/أو استبدال المعدات والبرامج القديمة. ^[9]
وصف رسمي للنظام، أو خطة مفصلة للنظام على مستوى المكونات لتوجيه تنفيذه. ^[10]
المركب من الهندسة المعمارية للتصميم للمنتجات وعمليات دورة حياتها. ^[11]
بنية المكونات، والعلاقات المتبادلة فيما بينها، والمبادئ والإرشادات التي تحكم تصميمها وتطورها بمرور الوقت. ^[12]

يمكننا أن نفكر في بنية النظام باعتبارها مجموعة من التمثيلات لنظام موجود (أو مستقبلي). تصف هذه التمثيلات في البداية تنظيمًا وظيفيًا عامًا عالي المستوى، ثم يتم تحسينها تدريجيًا إلى أوصاف أكثر تفصيلاً وملموسة.

تنقل بنية النظام المحتوى المعلوماتي للعناصر المكونة للنظام، والعلاقات بين هذه العناصر، والقواعد التي تحكم هذه العلاقات. المكونات المعمارية ومجموعة العلاقات بين هذه المكونات التي قد يتكون وصفها من الأجهزة، والبرامج ، والوثائق، والمرافق، والإجراءات اليدوية، أو الأدوار التي تلعبها المنظمات أو الأشخاص. ^{[ يحتاج إلى توضيح ]}

يركز تصميم النظام بشكل أساسي على الواجهات الداخلية بين مكونات النظام أو الأنظمة الفرعية ، وعلى الواجهة (الواجهات) بين النظام وبيئته الخارجية، وخاصة المستخدم . (في الحالة الخاصة لأنظمة الكمبيوتر، تُعرف هذه الواجهة الأخيرة الخاصة بواجهة الإنسان الحاسوبية ، والمعروفة أيضًا باسم واجهة الإنسان الحاسوبية أو HCI ؛ والتي كانت تسمى سابقًا واجهة الإنسان والآلة.)

من الممكن مقارنة بنية النظام بهندسة بنية النظام (SAE) - الطريقة والتخصص اللازمين لتنفيذ بنية النظام بشكل فعال: ^[13]

SAE هي طريقة لأن سلسلة من الخطوات يتم تحديدها ^{[ بواسطة من؟ ]} لإنتاج أو تغيير بنية النظام ضمن مجموعة من القيود .
SAE هو نظام لأنه يستخدم مجموعة من المعرفة لإعلام الممارسين بالطريقة الأكثر فعالية لتصميم النظام ضمن مجموعة من القيود.

تاريخ

تعتمد هندسة الأنظمة بشكل كبير على الممارسات والتقنيات التي تم تطويرها على مدى آلاف السنين في العديد من المجالات الأخرى، وربما كان أهمها الهندسة المعمارية المدنية.

قبل ظهور أجهزة الكمبيوتر الرقمية، كانت الإلكترونيات وغيرها من التخصصات الهندسية تستخدم مصطلح "النظام" كما هو مستخدم بشكل شائع حتى يومنا هذا. ومع ذلك، مع ظهور أجهزة الكمبيوتر الرقمية وتطور هندسة البرمجيات كتخصص منفصل، كان من الضروري غالبًا التمييز بين القطع الأثرية للأجهزة الهندسية والقطع الأثرية للبرمجيات والقطع الأثرية المجمعة. إن قطعة أثرية للأجهزة القابلة للبرمجة ، أو آلة الحوسبة ، التي تفتقر إلى برنامج الكمبيوتر الخاص بها تكون عاجزة؛ وحتى كقطعة أثرية للبرمجيات، أو برنامج، تكون عاجزة بنفس القدر ما لم يكن من الممكن استخدامها لتغيير الحالات المتسلسلة لآلة (أجهزة) مناسبة. ومع ذلك، يمكن تصميم آلة الأجهزة وبرمجتها لأداء عدد لا حصر له تقريبًا من المهام المجردة والفيزيائية. في تخصصات هندسة الكمبيوتر والبرمجيات (وفي كثير من الأحيان، التخصصات الهندسية الأخرى، مثل الاتصالات)، أصبح مصطلح النظام يُعرَّف بأنه يحتوي على جميع العناصر الضرورية (والتي تشمل عمومًا كلًا من الأجهزة والبرامج) لأداء وظيفة مفيدة.
وبالتالي، ففي إطار هذه التخصصات الهندسية، يشير النظام عمومًا إلى آلة قابلة للبرمجة وبرنامجها المتضمن. ويُعرَّف مهندس النظم بأنه الشخص المعني بالجهاز الكامل، سواء الأجهزة أو البرامج، وبشكل أكثر تحديدًا، جميع واجهات الجهاز، بما في ذلك الواجهة بين الأجهزة والبرامج، وخاصة بين الجهاز الكامل ومستخدمه (CHI). ويتعامل مهندس الأجهزة (بشكل أو بآخر) حصريًا مع الجهاز المادي؛ ويتعامل مهندس البرمجيات (بشكل أو بآخر) حصريًا مع برنامج الكمبيوتر؛ ويكون مهندس النظم مسؤولاً عن التأكد من أن البرنامج قادر على العمل بشكل صحيح داخل الجهاز المادي، وأن النظام المكون من الكيانين قادر على التفاعل بشكل صحيح مع بيئته الخارجية، وخاصة المستخدم، وأداء وظيفته المقصودة.
يستخدم تصميم الأنظمة عناصر من كل من البرامج والأجهزة، ويُستخدم لتمكين تصميم مثل هذا النظام المركب. يمكن النظر إلى التصميم الجيد باعتباره " مخطط تقسيم " أو خوارزمية ، تقسم جميع متطلبات النظام الحالية والمتوقعة إلى مجموعة قابلة للتنفيذ من الأنظمة الفرعية المحدودة بوضوح ولا يتبقى شيء. أي أنه مخطط تقسيم حصري وشامل وشامل . الغرض الرئيسي من التقسيم هو ترتيب العناصر في الأنظمة الفرعية بحيث يكون هناك حد أدنى من الترابطات المتبادلة المطلوبة بينها. في كل من البرامج والأجهزة، يميل النظام الفرعي الجيد إلى أن يُنظر إليه على أنه "كائن" ذو معنى. علاوة على ذلك، توفر الهندسة المعمارية الجيدة تعيينًا سهلاً لمتطلبات المستخدم واختبارات التحقق من صحة متطلبات المستخدم. من الناحية المثالية، يوجد أيضًا تعيين من كل عنصر على الأقل لكل متطلب واختبار.

أنواع

تم تحديد العديد من أنواع بنيات الأنظمة (التي تستند إلى نفس المبادئ الأساسية ^{[14] ) على النحو التالي:}^[15]

هندسة الأجهزة ^[16]
هندسة البرمجيات ^[17]^[18]
هندسة المؤسسة ^[19]^[20]
- هياكل الأنظمة التعاونية (مثل الإنترنت، وأنظمة النقل الذكية ، وأنظمة الدفاع الجوي المشتركة)
هندسة أنظمة التصنيع ^[21]

انظر أيضا

مراجع

^ Hannu Jaakkoррмшлинla وBernhard Thalheim. (2011) "Architecture-driven modelling methods." في: Proceedings of the 2011 conference on Information Modelling and Knowledge Bases XXII . Anneli Heimbürger et al. (eds). IOS Press. ص. 98
^ بول سي كليمنتس (1996) "دراسة استقصائية للغات وصف البنية التحتية". وقائع ورشة العمل الدولية الثامنة حول مواصفات وتصميم البرمجيات. جمعية الحاسبات التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 1996.
^ نيناد ميدفيدوفيتش وريتشارد ن. تايلور (2000). "إطار تصنيف ومقارنة للغات وصف بنية البرمجيات". هندسة البرمجيات، معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في 26.1 (2000): 70-93.
^ نجاد، بوبي (2023)، نجاد، بوبي (محرر)، "الهندسة المعمارية المادية"، مقدمة في هندسة أنظمة القطاعات الأرضية للأقمار الصناعية: المبادئ والجوانب التشغيلية ، مكتبة تكنولوجيا الفضاء، المجلد 41، شام: دار النشر الدولية سبرينغر، ص 187-197، doi :10.1007/978-3-031-15900-8_13، ISBN 978-3-031-15900-8تم الاسترجاع بتاريخ 2022-12-07
^ من ANSI / IEEE 1471-2000 .
^ من معهد هندسة البرمجيات بجامعة كارنيجي ميلون.
^ من صفحة الهندسة البشرية الرئيسية، الأرشيف 2015-02-13 على موقع واي باك مشين
^ من مستودع إطار عمل العمليات المفتوحة (OPF) المؤرشف في 2006-03-05 على موقع Wayback Machine .
^ من قاموس مصطلحات المركز الوطني لإحصاءات التعليم.
^ توجاف
^ من IEEE 1220-1998 كما هو موجود في قاموسهم المؤرشف في 2006-05-17 على موقع Wayback Machine .
^ توجاف
^ إطار عمل المنهجية لهندسة النظم المعمارية، دونالد فايرسميث وآخرون، 2008
^ المبادئ الأساسية لهندسة النظم، بقلم بوريس جولدن
^ فن هندسة النظم، مارك ماير وإبرهارت ريشتين ، الطبعة الثانية 2002
^ عباس، كريم (2023). من الخوارزميات إلى بنيات الأجهزة. doi :10.1007/978-3-031-08693-9. ISBN 978-3-031-08692-2. S2CID 251371033.
^ مايكلز، بول (2022). هندسة البرمجيات بالمثال. doi :10.1007/978-1-4842-7990-8. ISBN 978-1-4842-7989-2. S2CID 248408249.
^ Zeng, Ruiqi; Niu, Yiru; Zhao, Yue; Peng, Haiyang (2022). "Software Architecture Evolution and Technology Research". في Liu, Shuai; Ma, Xuefei (eds.). Advanced Hybrid Information Processing . Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering. المجلد 416. تشام: دار النشر سبرينغر الدولية. ص 708-720. doi :10.1007/978-3-030-94551-0_54. ISBN 978-3-030-94551-0. S2CID 246051702.
^ زيمان، يورج (2022)، زيمان، يورج (محرر)، "هندسة المؤسسة في لمحة"، أساسيات إدارة هندسة المؤسسة: أسس توجيه النظام الرقمي على مستوى المؤسسة ، سلسلة هندسة المؤسسة، شام: دار النشر الدولية سبرينغر، ص 23-60، doi :10.1007/978-3-030-96734-5_2، ISBN 978-3-030-96734-5تم الاسترجاع بتاريخ 2022-12-07
^ Musukutwa, Sheunopa Chalmers (2022), Musukutwa, Sheunopa Chalmers (ed.), "Developing an Enterprise Architecture", SAP Enterprise Architecture: A Blueprint for Executing Digital Transformation , Berkeley, CA: Apress, pp. 51–92, doi :10.1007/978-1-4842-8575-6_3, ISBN 978-1-4842-8575-6تم الاسترجاع بتاريخ 2022-12-07
^ ماركوشيسكا، ناستاسيا؛ سرينيفاسان، فينكاتاشلام؛ والثر، يان نيكلاس؛ جيندورف، أليكس؛ بيدرمان، يورن؛ ميلر، فرانك؛ ناجل، بيورن (2022-07-01). "تنفيذ نموذج بنية النظام لعمليات تجميع كابينة الطائرة الآلية". مجلة CEAS للطيران . 13 (3): 689-703. doi : 10.1007/s13272-022-00582-6 . ISSN 1869-5590. S2CID 248972956.

روابط خارجية

مبادئ هندسة النظام
ما هي هندسة النظم؟
مجموعة عمل هندسة أنظمة INCOSE
مجلة هندسة النظم

Original text

Rate this translation

Your feedback will be used to help improve Google Translate

[1] Hannu Jaakkoррмшлинla وBernhard Thalheim. (2011) "Architecture-driven modelling methods." في: Proceedings of the 2011 conference on Information Modelling and Knowledge Bases XXII . Anneli Heimbürger et al. (eds). IOS Press. ص. 98

[2] بول سي كليمنتس (1996) "دراسة استقصائية للغات وصف البنية التحتية". وقائع ورشة العمل الدولية الثامنة حول مواصفات وتصميم البرمجيات. جمعية الحاسبات التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 1996.

[3] نيناد ميدفيدوفيتش وريتشارد ن. تايلور (2000). "إطار تصنيف ومقارنة للغات وصف بنية البرمجيات". هندسة البرمجيات، معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في 26.1 (2000): 70-93.

[4] نجاد، بوبي (2023)، نجاد، بوبي (محرر)، "الهندسة المعمارية المادية"، مقدمة في هندسة أنظمة القطاعات الأرضية للأقمار الصناعية: المبادئ والجوانب التشغيلية ، مكتبة تكنولوجيا الفضاء، المجلد 41، شام: دار النشر الدولية سبرينغر، ص 187-197، doi :10.1007/978-3-031-15900-8_13، ISBN 978-3-031-15900-8تم الاسترجاع بتاريخ 2022-12-07

[5] من ANSI / IEEE 1471-2000 .

[6] من معهد هندسة البرمجيات بجامعة كارنيجي ميلون.

[7] من صفحة الهندسة البشرية الرئيسية، الأرشيف 2015-02-13 على موقع واي باك مشين

[8] من مستودع إطار عمل العمليات المفتوحة (OPF) المؤرشف في 2006-03-05 على موقع Wayback Machine .

[9] من قاموس مصطلحات المركز الوطني لإحصاءات التعليم.

[10] توجاف

[11] من IEEE 1220-1998 كما هو موجود في قاموسهم المؤرشف في 2006-05-17 على موقع Wayback Machine .

[12] توجاف

[13] إطار عمل المنهجية لهندسة النظم المعمارية، دونالد فايرسميث وآخرون، 2008

[14] المبادئ الأساسية لهندسة النظم، بقلم بوريس جولدن

[15] فن هندسة النظم، مارك ماير وإبرهارت ريشتين ، الطبعة الثانية 2002

[16] عباس، كريم (2023). من الخوارزميات إلى بنيات الأجهزة. doi :10.1007/978-3-031-08693-9. ISBN 978-3-031-08692-2. S2CID 251371033.

[17] مايكلز، بول (2022). هندسة البرمجيات بالمثال. doi :10.1007/978-1-4842-7990-8. ISBN 978-1-4842-7989-2. S2CID 248408249.

[18] Zeng, Ruiqi; Niu, Yiru; Zhao, Yue; Peng, Haiyang (2022). "Software Architecture Evolution and Technology Research". في Liu, Shuai; Ma, Xuefei (eds.). Advanced Hybrid Information Processing . Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering. المجلد 416. تشام: دار النشر سبرينغر الدولية. ص 708-720. doi :10.1007/978-3-030-94551-0_54. ISBN 978-3-030-94551-0. S2CID 246051702.

[19] زيمان، يورج (2022)، زيمان، يورج (محرر)، "هندسة المؤسسة في لمحة"، أساسيات إدارة هندسة المؤسسة: أسس توجيه النظام الرقمي على مستوى المؤسسة ، سلسلة هندسة المؤسسة، شام: دار النشر الدولية سبرينغر، ص 23-60، doi :10.1007/978-3-030-96734-5_2، ISBN 978-3-030-96734-5تم الاسترجاع بتاريخ 2022-12-07

[20] Musukutwa, Sheunopa Chalmers (2022), Musukutwa, Sheunopa Chalmers (ed.), "Developing an Enterprise Architecture", SAP Enterprise Architecture: A Blueprint for Executing Digital Transformation , Berkeley, CA: Apress, pp. 51–92, doi :10.1007/978-1-4842-8575-6_3, ISBN 978-1-4842-8575-6تم الاسترجاع بتاريخ 2022-12-07

[21] ماركوشيسكا، ناستاسيا؛ سرينيفاسان، فينكاتاشلام؛ والثر، يان نيكلاس؛ جيندورف، أليكس؛ بيدرمان، يورن؛ ميلر، فرانك؛ ناجل، بيورن (2022-07-01). "تنفيذ نموذج بنية النظام لعمليات تجميع كابينة الطائرة الآلية". مجلة CEAS للطيران . 13 (3): 689-703. doi : 10.1007/s13272-022-00582-6 . ISSN 1869-5590. S2CID 248972956.

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗