Файл: Анализ и оценка средств реализации объектно-ориентированного подхода к проектированию экономической информационной системы (Сущность объектно-ориентированного подхода).pdf

ВВЕДЕНИЕ

Активно развивающимся инструментом проектирования производственных систем является универсальный язык моделирования UML (universal modeling language), который обеспечивает единую среду общения, позволяющую связать и описать процессы в самых разнородных сферах производства от финансово-экономических, организационных и управленческих решений до производственных процессов, логистики, сопровождения жизненного цикла ПС ^[1].

Объектно-ориентированный подход обеспечивает структурирование системы и упрощение её программной реализации: производство представляется в виде совокупности объектов, взаимодействующих друг с другом. В объектно-ориентированном подходе используются несколько базовых принципов: абстракция (сосредоточение на важнейших аспектах приложения), инкапсуляция (отделение внешних аспектов объекта от деталей внутренней реализации), полиморфизм (объединение данных и поведения), наследование (совместное использование структур данных на самых разных уровнях), выделение сущности объекта.

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 – анализ и оценка средств реализации объектно-ориентированного подхода к проектированию экономической информационной системы.

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 ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

1.1 Сущность объектно-ориентированного подхода

При проектировании различных систем используются два принципиально разных подхода: структурный и объектно-ориентированный.

Структурный подход предполагает декомпозицию поставленной задачи на отдельные функции. В свою очередь, функции также разбиваются на подфункции, задачи, процедуры. В результате получается упорядоченная иерархия функций и передаваемой информации между функциями. Производственное оборудование для реализации цифровых технологий во многом являются программными устройствами, имеющими много общего с технологиями обработки изделий на станках с числовым программным управлением. Традиционная организация программного обеспечения (ПО) в виде библиотек подпрограмм соответствует технологии разработки, опирающейся на идеи процедурного программирования: выделение структурируемых и самостоятельно значимых подпрограмм, выполняющих некоторую последовательность операций над данными и решающих независимые подзадачи. К его недостаткам относятся: необходимость унификации внутренних форматов данных, которые используются импортируемыми библиотечными модулями, в связи с чем реализуется избыточная поддержка нескольких эквивалентных представлений данных; низкие наглядность и выразительность процедурных средств программирования, а также отсутствие внутренней структуризации программы, несмотря на процедурную завершенность отдельных подпрограмм) затрудняют модификацию программного кода. Развитие программного обеспечения осуществляется, в основном, не за счет замены имеющихся модулей на их более совершенные версии, а за счет расширения и включения в программу новых модулей, отражающих различные решения, принимаемые в ходе вычислительного эксперимента ^[2].

---

К отличительным чертам ООП относятся прозрачность и возможность доступа к деталям реализации конкретного метода и алгоритма для разработчика и пользователя, открытость и возможность дополнения библиотеки новыми процедурами.

Основные принципы объектно-ориентированного подхода, предлагаемые авторами, разработаны как на основе общесистемных понятий автоматизации научных исследований, так и в процессе совместной практической реализации систем автоматизации исследовательского проектирования (САИПР). Относительная простота и отсутствие формально-математического аппарата не есть следствие пренебрежения строгостью теоретических изысканий, но результат естественного стремления к быстрой практической реализации.

Современные системы исследовательского проектирования, как правило, не реализуют достаточно гибкой единой системо-образующей технологии и поэтому обладают рядом существенных недостатков.

Накопленный научно-методический потенциал не может быть эффективно использован в рамках существующих САИПР, поскольку в них отсутствуют удобные средства классификации, структуризации, накопления и поиска методов проектных исследований, алгоритмических и процедурных знаний.

Кроме того, отсутствие современных средств, позволяющих проектантам оперировать в традиционных для кораблестроения терминах и понятиях, существенно сдерживает расширение круга пользователей таких систем.

Классическая модель разработки программного обеспечения таких крупных и сложных систем, как системы автоматизированного проектирования кораблей, не предполагает информационной технологии, позволяющей практически реализовать принципы системного подхода.

Опыт разработки и эксплуатации САИПР показал, что программные системы на базе классической модели "программы+данные" могут в большинстве случаев эффективно эксплуатироваться только их разработчиками, что принципиально противоречит основополагающим целям разработки таких систем.

1.2 Преимущества объектно-ориентированного подхода

Системы автоматизации проектирования традиционного типа довольно жестко настроены на определенную модель конкретного предмета проектирования или в лучшем случае на определенный, достаточно узкий класс моделей. При исследовательском проектировании сама модель предмета исследования реально является динамически изменяемой, многовариантной, и жесткость структур данных и процедур становится препятствием для успешного и эффективного их использования ^[3].

---

По сравнению с традиционными методами объектно-ориентированная технология обладает следующими преимуществами:

-возможность оперативной сборки корректных прикладных программ из готовых модулей;

-наличие естественных средств создания привычной семантической среды для проектных исследований;

- возможность унификации форм представления информации для взаимодействия между различными категориями разработчиков и проектантов-исследователей;

- возможность управления специальной деятельностью проектантов-исследователей в рамках общей стратегии проектных исследований.

Вместе с тем использование объектно-ориентированной технологии требует:

- проведения значительных предварительных исследований по вопросам:

- разработка варианта(ов) классификации используемых объектов (корабля, его подсистем и элементов);

- структуризация понятий предметной области, методов и методик проектирования;

- разработки:

- программной поддержки для описания объектов и их функциональности в терминах предметной области;

- интегрированной среды разработки моделей и проведения вычислительных экспериментов.

Объектно-ориентированный подход к автоматизации проектирования и/или научных исследований - это естественный способ осмысления и структуризации процесса построения моделей реального мира. Термин "объектно-ориентированный" означает, что мы разрабатываем модель предмета проектирования/исследования как структуру данных, включающую набор объектов, каждый из которых объединяет конкретную информацию (совокупность данных) и определенное поведение (набор допустимых операций). В этом аспекте излагаемый подход может быть противопоставлен традиционному, при котором такое объединение не фиксируется.

Для объектно-ориентированного подхода характерно присутствие следующих четырех аспектов:

- идентификации,

- классификации,

- полиморфизма,

- наследования.

Идентификация означает, что вся совокупность рассматриваемой в рамках модели информации сгруппирована в отдельные, различаемые элементы, называемые объектами.

Классификация означает, что объекты с одинаковыми наборами атрибутов и поведением группируются в классы. Каждый объект относится к некоторому классу, и в качестве экземпляра этого класса имеет собственные значения для каждого из атрибутов, но разделяет имена атрибутов и операций с другими экземплярами этого класса.

Полиморфизм означает, что одна и та же операция может определять различное поведение для различных классов. Операция - это действие или преобразование, выполняющееся объектом, или выполняемое над ним. Реализацию операции в рамках определенного класса будем называть методом.

---

Можно сказать, что каждый объект "знает", как производить собственные операции -посредством методов своего класса. Поэтому исследователю не нужно думать о всей совокупности методов, существующих для реализации данной полиморфной операции. При этом новые классы могут быть добавлены без переработки существующей модели, поскольку они обеспечивают собственные методы, реализующие специфическое поведение этих классов.

Наследование - это разделение атрибутов и операций между классами, основанное на иерархических взаимосвязях. Сущность отношения наследования заключается в том, что каждый класс наследует все свойства своих предков и, как правило, добавляет еще и собственные, уникальные. Таким образом, объектно-ориентированные модели обладают свойством расширяемости, которое является естественным результатом наследования.

Последовательное применение объектно-ориентированного проектирования позволяет использовать существующие классы, модели и объекты в других исследованиях и проектах, обеспечивая реальную возможность накапливать знания в виде алгоритмов и методов исследования, в конечном итоге создавая библиотеки таких знаний.

В основе объектно-ориентированной технологии лежат также принципы абстракции и инкапсуляции. Хотя они присущи не только объектно-ориентированным системам, их последовательное проведение является характерным свойством объектно-ориентированного подхода.

Абстракция заключается в выделении существенных свойств предмета и игнорировании случайных свойств. Большинство современных языков программирования обеспечивают абстракцию данных, но возможность использовать наследование и полиморфизм придают этому принципу дополнительную мощность.

Инкапсуляция (сокрытие информации) заключается в отделении внешних аспектов объекта, которые доступны другим объектам, от внутренней реализации деталей объекта, которые скрыты от других объектов. При этом реализация объекта может быть изменена без какой-либо модификации модели, его использующей.

Технология объектно-ориентированного подхода в САИПР предназначена для выполнения следующих функций ^[4]:

- обеспечения единства подходов в рамках САИПР к структуризации и средствам обработки информации;

- концентрации интеллектуальных, алгоритмических и процедурных знаний для различных проектных задач;

- управления проведением проектных исследований и получения выходных документов установленных форм;

---