Файл: Применение объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы (ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД).pdf

Стремительное развитие компьютерных и информационных технологий изменило традиционный взгляд на возможности информационных систем, предназначенных для хранения, обработки, представления и поиска различного рода информации по требованию пользователя. Неуклонное расширение глобальной информационной сети Internet повлекло за собой практический неограниченный доступ к компьютерным хранилищам данных Благодаря реализации графических и гипертекстовых возможностей World Wide Web (WWW) Internet стала информационным феноменом десятилетия. Реализация гипертекста явилась огромным шагом в преодолении барьера между непрофессиональными пользователями и обширными информационными ресурсами сети Internet. Объем информации и услуг, предоставляемых в сети, непрерывно растет. В этих условиях обостряется проблема быстрого и эффективного поиска. Эта проблема характеризуется отсутствием унифицированного интерфейса для получения информации из разнородных источников в сети, а также необходимостью просмотра большого объема текстов и ссылок, выдаваемых WWW сервером на запрос о поиске с целью уточнения запроса или сужения пространства ручного поиска. Таким образом, актуальной является проблема разработки информационно-поисковых систем нового поколения, предназначенных для функционирования в сети Internet и обеспечивающих по возможности быстрый, смысловой поиск релевантной информации.

Поисковая система — веб-сайт, предоставляющий возможность поиска информации в Интернете. Большинство поисковых систем ищут информацию на сайтах Всемирной паутины, но существуют также системы, способные искать файлы на ftp-серверах, товары в интернет-магазинах, а также информацию в группах новостей Usenet. Как правило, основной частью поисковой системы является поисковая машина (поисковый движок) — комплекс программ, обеспечивающий функциональность поисковой системы. Основными критериями качества работы поисковой машины являются релевантность (степень соответствия запроса и найденного, то есть уместность результата), полнота базы, учёт морфологии языка. Индексация информации осуществляется специальными поисковыми роботами.

Цель курсовой работы – применение объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы в Интернет.

Задачи курсовой работы:

-исследовать объектно-ориентированный подход при проектировании информационной системы;

- провести разработку поисковой системы на основе объектно-ориентированного подхода.

Объект курсовой работы – поисково-информационные системы в Интернет

Предмет курсовой работы - особенности объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы.

ГЛАВА 1 ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Основными требованиями, предъявляемыми к информационным системам, являются [1-2]:

- интеллектуальность,

- автоматичность,

- дружественный интерфейс,

- кросс-платформенность,

- поддержка multimedia,

- высокая скорость обработки запросов.

К сожалению, на данный момент не разработаны системы, удовлетворяющие этим критериям в полном объеме.

Объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию, при этом статическая структура описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами. Целью методики является построение бизнес-модели организации, позволяющей перейти от модели сценариев использования к модели, определяющей отдельные объекты, участвующие в реализации бизнес-функций.

Объектно-ориентированный подход обладает следующими преимуществами:

1. Объектная декомпозиция дает возможность создавать модели меньшего размера путем использования общих механизмов, обеспечивающих необходимую экономию выразительных средств. Использование объектного подхода существенно повышает уровень унификации разработки и пригодность для повторного использования, что ведет к созданию среды разработки и переходу к сборочному созданию моделей.

2. Объектная декомпозиция позволяет избежать создания сложных моделей, так как она предполагает эволюционный путь развития модели на базе относительно небольших подсистем.

3. Объектная модель естественна, поскольку ориентирована на человеческое восприятие мира.

К недостаткам объектно-ориентированного подхода относятся высокие начальные затраты. Этот подход не дает немедленной отдачи. Эффект от его применения сказывается после разработки двух–трех проектов и накопления повторно используемых компонентов. Диаграммы, отражающие специфику объектного подхода, менее наглядны.

Наиболее продвинутыми среди современных ИПС являются библиотечные системы, которые обеспечивают поиск среди больших массивов текстовой информации по различным критериям:

- авторскому (поиск по фамилии);

- с использованием УДК или тематический поиск (обычно занимает много времени и выделяет информационное поле слишком большого объема);

- поиск по ключевым словам (не всегда выделяет релевантную информацию).

Однако использование подобных систем для поиска текстовой информации на библиотечных WWW серверах может быть действительно эффективным лишь при условии реализации поисковых процедур на основе семантических представлений. Действительно, типичной является ситуация, когда поиск ведется среди огромных массивов информации, представленной в виде неструктурированных естественноязыковых текстов (статей, обзоров, рефератов, научных сборников и т.п.). При этом критичным является как время поиска, так и релевантность найденной информации. Следует отметить, что в существующих поисковых системах оба эти показателя весьма далеки от совершенства. Причем, если время поиска может зависеть от качества связи и других технических характеристик, которые могут быть улучшены, то соответствие найденной информации запросу пользователя является на сегодняшний день большой проблемой. Обычной является ситуация, когда в ответ на запрос пользователь в результате многих итераций и существенных временных затрат получает-таки солидные объемы текстовой информации, которая более или менее соответствует заданной теме, но, как правило, лишь косвенно. Тем не менее, эта информация сохраняется пользователем, которому жаль потраченного времени, а процесс поиска повторяется. В результате через некоторое время пользователь “накапливает” свою персональную библиотеку текстовой информации, которая вроде бы имеет какое-то отношение к исследуемой теме (что вообще говоря, не обязательно). Информацию эту весьма проблематично систематизировать и структурировать, в результате большая ее часть так и остается невостребованной. Решением этой неприятной проблемы может стать формирование так называемого “смыслового портрета” или “смыслового образа” для каждого неструктурированного текста. Под смысловым образом понимается логическая структура информационной базы (текста или множества текстов), которая для удобства работы может быть представлена в графическом виде, демонстрируя смысловые связи между фрагментами текста. При этом можно потребовать, чтобы смысловые связи устанавливались между двумя и более смысловыми образами в информационной базе. Такой подход в настоящее время представляется наиболее перспективным для аналитической работы с большими объемами неструктурированной информации [1].

Современные CASE-средства для разработки объектно-ориентированных поисковых информационных систем (ИС) прочно входят в практику программной инженерии. При этом они используются не только для производства программных систем, но и как инструмент решения исследовательских и проектных задач на начальных этапах разработки, таких, как анализ предметной области, разработка проектных спецификаций, подготовка проектной документации, планирование и контроль разработок, моделирование функционирования приложений и т.п. Все современные CASE-средства можно классифицировать по типам и категориям. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те пли иные процессы жизненного цикла. Классификация по категориям определяет степень интегрированное™ по выполняемым функциям и включает отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи, набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла информационных систем и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь жизненный цикл информационных систем и связанные общим депозитарием. Помимо этого CASE-средства можно классифицировать по применяемым методологиям и моделям систем и БД; степени интегрированности с СУБД; доступным платформам .Классификация по типам в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает [5-8]:

- средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF (Meta Software), BPwin (Logic Works));

- средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), САвЕ;

- средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE).;

- средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun;

- средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor.

На сегодняшний день российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми CASE средствами [9-12]:

- Westmount I-CASE; Uniface;

- Designer/2000+Developer/2000 (ORACLE); SILVERRUN+JAM; - ERwin ERX+PowerBuilder; Rational Rose

На рис. 1 приведены результаты сравнительного анализа перечисленных выше CASE средств.

Рисунок 1 – Сравнительный анализ CASE средств [13-14]

Анализ данных, приведенных на рис. 1, показывает, что из перечисленных CASE средств только комплекс Rational Rose наиболее полно удовлетворяет всем критериям, принятым в качестве основных. Так, например, в комплексе Rational Rose целостность базы проектных данных и единая технология сквозного проектирования ИС обеспечивается за счет использования интерфейса Rational Rose. Следует отметить, что каждый из двух продуктов сам по себе является одним из наиболее мощных в своем классе. Таким образом, наиболее развитыми средствами разработки крупномасштабных ИС на сегодняшний день является, по мнению автора, комплекс Rational Rose. С другой стороны, его применение не исключает использования в том же самом проекте таких средств, как PowerBuilder, для разработки сравнительно небольших прикладных систем в среде MS Windows [15].

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА ПОИСКОВОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПОДХОДА

2.1 Описание среды разработки поисковой системы

Поиско́вая систе́ма (англ. search engine) — это компьютерная система, предназначенная для поиска информации.

Поисковая система — программно-аппаратный комплекс с веб-интерфейсом, предоставляющий возможность поиска информации в интернете.

Большинство поисковых систем ищут информацию на сайтах Всемирной паутины, но существуют также системы, способные искать файлы на FTP-серверах, товары в интернет-магазинах, а также информацию в группах новостей Usenet.

Для поиска информации с помощью поисковой системы пользователь формулирует поисковый запрос. По запросу пользователя поисковая система генерирует страницу результатов поиска.

Такая поисковая выдача может сочетать различные типы файлов, например:

- веб-страницы,

- изображения,

- аудиофайлы.