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

- создания и управления программными средствами семантики конечного пользователя;

- подготовки информационно-программной среды для автоматизации разработки новых моделей исследований.

Под моделью предмета исследовательского проектирования здесь будет пониматься совокупность объектов вместе с определенной структурой связей между ними, отражающей значимые для целей конкретной задачи исследовательского проектирования свойства и качества реального предмета проектирования и в силу этого позволяющей проведение определенного набора вычислительных экспериментов.

Модель предмета проектирования - совокупность объектов, являющихся частными моделями компонентов или аспектов предмета проектирования, связанных в одну или несколько древовидных структур. При этом для одного и того же объекта допускается вхождение в несколько древовидных структур одновременно. Древовидные структуры модели отражают декомпозицию предмета проектирования по различным критериям или различные аспекты рассмотрения предмета проектирования.

Концептуализация производственной системы - это изложение основных концепций производства. Существует несколько способов поиска концепций: придание новых функциональных возможностей создаваемой или существующей системе, модернизация производства с целью снятия ограничений и универсализации, упрощение системы, повышение уровня автоматизации производственных процессов, поиск аналогий в других предметных областях и исследование их на наличие полезных идей ^[5].

Одной из основных задач на этом этапе является формирование функциональных требований к производственной системе, определяющих её взаимодействие с пользователями (заказчик, аналитики, разработчики, конструкторы, технологи, материаловеды, наладчики, инженеры поддержки жизненного цикла и др.). Задание требований осуществляется с помощью моделирования прецедентов. Модель прецедентов описывает систему в терминах: пользователи системы и прецеденты. Прецеденты выражают внешние требования к системе, устанавливают последовательность взаимодействий между одним или несколькими пользователями и системой, описывают поведение некоторой части системы, не раскрывая её внутренней структуры.

Основными требованиями, предъявляемыми к информационным системам, являются ^[6]:

- 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.

Существующие на сегодняшний день технологические решения не всегда позволяют достичь требуемый для промышленности уровень эксплуатационных и функциональных свойств материалов, обеспечивающий расчетную продолжительность эксплуатации ответственных технических объектов. В наибольшей степени это относится к авиационной, ракетно-космической, нефтехимической, энергетической отраслям промышленности, развитие которых невозможно без создания новых материалов. На этапе концептуализации оценивается необходимость проектирования перспективных технологических процессов; получения новых композиционных, функционально-градиентных и многофункциональных материалов, псевдосплавов, высокоэнтропийных сплавов, интерметаллидов; изделий сложной геометрической формы.

Создание производственных систем может основываться как на развитии существующих технологий, так и на разработке и освоении принципиально новых мультиаддитивных, гибридных и интеллектуальных технологий, сочетающих различные способы формирования готового изделия (сплавление, пайка, спекание, напыление, осаждение и др.) и источники энергетического воздействия разнородной физической природы (лазерный луч, электронный или ионный пучок, плазменная и электрическая дуга). Создание таких систем включает проектирование технологических процессов на базе семейства наукоёмких математических моделей, конструирование нового оборудования, разработку оригинальных алгоритмов управления, обучение персонала, создание средств контроля качества готового изделия и др.

К критериям организации нового производства для синтеза новых материалов и изделий относятся следующие показатели: технологические (пространственная ориентация, точность и шероховатость поверхности; механические и теплофизические свойства), экологические (возможность повторной переработки исходного сырья и изделия; минимизация отходов, энергетических и прочих затрат); экономические (стоимость разработки новой технологии и оборудования для её реализации, стоимость изготовления изделия, время изготовления изделия, объём выпуска, коэффициент использования исходного материала) и др.

---

Таким образом, на этапе концептуализации системы формируются основные задачи проекта и требования к конечному продукту, обосновывается экономическая целесообразность реализации производства.

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.

1.3 Современные CASE-средства для разработки объектно-ориентированных поисковых информационных систем

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 ^[7]:

---

- 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 ^[8]: 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.

---