Чем ниже уровень управления, тем более однотипная информация поступает в каждый элемент СУ. Каждый уровень специализирован на своих задачах. Чем выше уровень управления, тем медленней решаются задачи и тем они разнообразней. Скорость реакции и скорость переработки информации снижается на более высоких уровнях управления.

Задачи на стратегическом и тактическом уровнях управления обычно не выполняются в темпе, соответствующем скорости поступления информации из внешней среды.

Для повышения быстродействия их решения человеку необходимы автоматизированные системы (например, планирование бюджета страны - стратегический уровень).

АИС оперативного управления (ESD):

Назначение: автоматизация часто повторяемых процессов труда.

Цели, задачи, источники информации: точно определены и хорошо структурированы.

Характер задач: систематически повторяются задачи, имеют четкий алгоритм решения.

Пример задачи: составление определенных отчетов, отслеживание текущего состояния ОУ, реализация информационного обмена с внешней средой.

Характер функционирования: непрерывный.

Характер получения информации пользователем: точный, оперативный.

Пользователи системы: специалисты – исполнители работы.

Требования: уровень квалификации невысокий.

АИС менеджеров среднего звена (тактический уровень) MIS(АСУ), пример MRP-II, 1С-бухгалтерия:

Назначение: мониторинг, контроль, принятие решений, администрирование.

Пример задачи: составление периодических отчетов, решение задач принятия решений, но

Основа информационного обеспечения: информационной базы, создаваемые АИС оперативного уровня.

Тип задач, методов: стандартные функции (отчет, аналитика), функции поддержки принятия решений.

Характер задач: частично структурированы, входные и выходные данные частично структурированы

Постановка задачи: не всегда понятна

Методы решения: слабо формализованы, д.б. адаптированы к изменяющимся условиям задач.

Класс задач: прогнозирование, полный анализ текущей оперативной информации.

АИС для стратегического управления:

Назначение: обеспечение процесса принятия решений при реализации перспектив целей организации.

Характер задач: решаются задачи перспективного и долгосрочного планирования, обеспечение конкурентоспособности.

Характер информации: производство новой информации

Характер функционирования: по частоте исполнения (раз, несколько раз в год)

Пользователи: сотрудники аналитической службы организации

Пример задач: анализ изменения во внешней среде и сопоставление ресурсам организации, выработка планов развития организации по основным видам ресурсов.

Структура АСОИУ на уровне подсистем. Характеристика подсистем

Подсистемы АСОИУ делятся на:

- функциональные

- обеспечивающие.

Функциональные формируются по предметной области (бухгалтерия и тд), по функциональной (кадры и т.д.), направлены на охват конкретных функций подразделений.

Обеспечивающее подсистемы – обеспечить существование автоматизированной системы.

- правовое (содержит совокупность правовых норм и санкций),

- организационное (содержит совокупность средств, методов, доказательств определяемы взаимодействие персонала АИС и взаимодействие персонала между собой при разработке АИС);

- методологическое (содержит методологические и руководящие материалы по разработке, внедрению и эксплуатации);

- лингвистическое (содержит совокупность языковых средств пользователей АИС с программным обеспечением АИС);

- математическое (совокупность математических методов, моделей, алгоритмов для реализации селей и задач АИС, а также для нормального функционирования АИС (программное обеспечение);

- метрологическое;

- технологическое обеспечения (содержит совокупность правил и методов выполнения различных технологических этапов обработки различных видов информации).

- информационное (содержит информационный модуль, который должен впитывать в себя все процессы, происходящие внутри и во вне);

- программное (содержит средства для создания приложений);

- техническое (содержит комплекс технических средств, предназначенных для АИС, а также документация на эти средства и технологические процессы);

Основные принципы создания автоматизированной системы

Принцип системности является важнейшим при создании, функционировании и развитии АИС. Он позволяет подойти к исследуемому объекту как единому целому; выявить на этой основе многообразные типы связей между структурными элементами, обеспечивающими целостность системы; установить направления производственно-хозяйственной деятельности системы и реализуемые ею конкретные функции.

Для АИС управления характерна многоуровневая иерархия с вертикально соподчиненными элементами (подсистемами). Преимущества иерархических структур способствовали их широкому распространению в системах управления. Так, иерархическая структура создает относительную свободу действий над отдельными элементами для каждого уровня системы и возможность различных сочетаний локальных критериев оптимальности с глобальным критерием оптимальности функционирования системы в целом; обеспечивает относительную гибкость системы управления и возможность приспосабливаться к изменяющимся условиям; повышает надежность за счет возможности введения элементной избыточности, упорядочения направлений потоков информации.

Принцип развития: АИС создается с учетом возможности постоянного пополнения и обновления функций системы и видов ее обеспечений.

Принцип совместимости: обеспечение способности взаимодействия АИС различных видов, уровней в процессе их совместного функционирования.

Принцип стандартизации и унификации заключается в необходимости применения типовых, унифицированных и стандартизированных элементов функционирования АИС. Внедрение в практику создания и развития АИС этого принципа позволяет сократить временные, трудовые и стоимостные затраты на создание АИС при максимально возможном использовании накопленного опыта в формировании проектных решений и внедрении автоматизации проектировочных работ.

Принцип эффективности: достижение рационального соотношения между затратами на создание АИС и целевым эффектом, получаемым при ее функционировании.

Как правило, кроме основополагающих принципов для эффективного осуществления управления выделяют также ряд частных принципов, детализирующих общие. Соблюдение каждого из частных принципов позволяет получить определенный экономический эффект. Один из них — принцип декомпозиции — используется при изучении особенностей, свойств элементов и системы в целом. Он основан на разделении системы на части, выделении отдельных комплексов работ, создает условия для более эффективного ее анализа и проектирования.

Принцип первого руководителя предполагает закрепление ответственности при создании системы за заказчиком — руководителем предприятия, организации, отрасли, т.е. будущим пользователем, который отвечает за ввод в действие и функционирование АИС.

Принцип новых задач - поиск постоянного расширения возможностей системы, совершенствование процесса управления, получение дополнительных результатных показателей с целью оптимизировать управленческие решения. Это может сопровождаться постановкой и реализацией при использовании ЭВМ и других технических средств новых задач управления.

Принцип автоматизации информационных потоков и документооборота предусматривает комплексное использование технических средств на всех стадиях прохождения информации от момента ее регистрации до получения результатных показателей и формирования управленческих решений.

Принцип автоматизации проектирования имеет целью повысить эффективность самого процесса проектирования и создания АИС на всех уровнях народного хозяйства, обеспечивая при этом сокращение временных, трудовых и стоимостных затрат за счет внедрения индустриальных методов. Современный уровень разработки и внедрения систем позволяет широко использовать типизацию проектных решений, унификацию методов и средств при подготовке проектных материалов, стандартизацию подходов при проектировании отдельных элементов систем и подсистем, методы автоматизации ведения проектных работ с использованием персональных ЭВМ и организованных на их базе автоматизированных рабочих мест проектировщика.

Важным является соблюдение роли руководителя, а так же правильная постановка целей и задач.

Стадии и этапы создания автоматизированной системы

Существует понятие жизненного цикла системы:

1. анализ предметной области (выявление функциональных/нефункциональных тербований, ТЗ)

2. проектирование системы (рабочий проект, технический проект, конструкторские решения)

3. реализация (воплощение в виде программного обеспечения)

4. тестирование (выявление ошибок, например нестыковка модулей)

5. ввод в действие системы

6. эксплуатация и сопровождение системы, поддержка жизнеспособности системы

7. снятие с эксплуатации.

Стадии и этапы – это одно и тоже, но в стандарте ISO 9001 называется стадиями.

Содержание программы обследования объекта автоматизации

Целями работ, выполняемых на данном этапе, являются:

· всестороннее обследование и детальное описание рассматриваемой организации и существующей системы управления;

· анализ результатов обследования и выявление факторов, оказывающих влияние на качество реализации задач управления;

· выработка рекомендаций по предварительным направлениям совершенствования системы управления обследуемой организации.

Указанный этап имеет первостепенное значение для всей последующей работы по автоматизации процессов управления. Результаты исследований, выполненных на этом этапе, позволяют объективно охарактеризовать и оценить состояние системы управления на момент изучения, сформулировать цели автоматизации, определить масштабы предстоящих работ, предварительно оценить затраты на модернизацию и др.

Обследование должно основываться на анализе назначения и основных принципов структурно-функционального построения рассматриваемой организации, относящихся к формам управления, распределения задач управления между функциональными подсистемами, порядка их взаимодействия, порядка обработки информации и т.д.

В процессе обследования определяются:

характер и масштабы деятельности организации в целом и ее подразделений
общая структура управления
подчиненность подразделений
штатное расписание
личный состав организации

Выбор объекта автоматизации.

Под объектом автоматизации понимают организационную структуру, в которой автоматизируют конкретные функции и отдельные задачи управления.

Выбор объекта автоматизации осуществляется на основе выбранного направления автоматизации и целесообразного перечня автоматизированных функций.

Должны быть учтены достигнутый технический уровень автоматизации, возможность приобретения и внедрения новых технических средств.

Функциональное обследование заключается в изучении функций выполняемых в структуре подразделений отдельными должностными лицами с целью выработки рекомендации о рационализации последовательного выполнения и содержания функций выполняемых их границ и взаимосвязей.В процессе обследования определяют порядок и общую технологию деятельности.Первоочередной объект автоматизации представляет собой часть структуры управления, которая непосредственно занимается реализацией услуг компании. В случае ее автоматизации увеличится скорость предоставления услуг и соответственно доход компании.

Методы проведения обследования

Обследование может быть сплошным и выборочным.

Сплошное обследование проводят для наиболее важных и сложных подразделений автоматизированного объекта.

Выборочное обследование применяется для одного наиболее сложного из группы родственных подразделений

Обследование может проводиться однократно, периодически или непрерывно.

Источники сведений о существующей системе

Входные, выходные и внутренние документы системы.
Персонал СУ.
Эксперименты на объекте и непосредственное наблюдение спецов группы обследования.

В обследовании используются все 3 источника

Состав и содержание Технического задания на создание автоматизированной системы

ТЗ на АС содержит следующие разделы, которые могут быть разделены на подразделы:

1) общие сведения;

· полное наименование системы и ее условное обозначение;

· шифр темы или шифр (номер) договора;

· наименование предприятий (объединений) разработчика и заказчика (пользователя) системы и их реквизиты;

· перечень документов, на основании которых создается система, кем и когда утверждены эти документы;

· плановые сроки начала и окончания работы по созданию системы;

· сведения об источниках и порядке финансирования работ;

· порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ по созданию системы (ее частей), по изготовлению и наладке отдельных средств (технических, программных, информационных) и программно-технических (программно-методических) комплексов системы.

2) назначение и цели создания (развития) системы;

· Назначение системы;

· Цели создания системы.

В пункте «Назначение системы» необходимо указать вид автоматизируемой деятельности (управление, проектирование и т. п.) и перечень объектов автоматизации (объектов), на которых предполагается использовать АС. Для АСУ дополнительно указывают перечень автоматизируемых органов (пунктов) управления.

В пункте «Цели создания системы» необходимо привести наименования и требуемые значения технических, технологических, производственно-экономических или других показателей объекта автоматизации, которые должны быть достигнуты в результате создания АС.

3) характеристика объектов автоматизации;

· краткие сведения об объекте автоматизации или ссылки на документы, содержащие такую информацию;

· сведения об условиях эксплуатации объекта автоматизации и характеристиках окружающей среды.

В данном разделе необходимо максимально подробно охарактеризовать объект автоматизации (ОА), представить AS IS функциональную структуру ОА

4) требования к системе;

· требования к системе в целом;

· требования к функциям (задачам), выполняемым системой;

· требования к видам обеспечения.

5) состав и содержание работ по созданию системы;

· перечень документов по ГОСТ 34.201, предъявляемых по окончании соответствующих стадий и этапов работ;

· вид и порядок проведения экспертизы технической документации (стадия, этап, объем проверяемой документации, организация-эксперт) ;

· программу работ, направленных на обеспечение требуемого уровня надежности разрабатываемой системы (при необходимости);

· перечень работ по метрологическому обеспечению на всех стадиях создания системы с указанием их сроков выполнения и организаций

6) порядок контроля и приемки системы;

· виды, состав, объем и методы испытаний системы и ее составных частей (виды испытаний в соответствии с действующими нормами, распространяющимися на разрабатываемую систему);

· общие требования к приемке работ по стадиям (перечень участвующих предприятий и организаций, место и сроки проведения), порядок согласования и утверждения приемочной документации;

· статус приемочной комиссии (государственная, межведомственная, ведомственная).

7) требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие;

· необходимо привести перечень основных мероприятий и их исполнителей, которые следует выполнить при подготовке объекта автоматизации к вводу АС в действие.

8) требования к документированию;

· согласованный разработчиком и заказчиком системы перечень подлежащих разработке комплектов и видов документов, соответствующих требованиям ГОСТ 34.201 и НТД отрасли заказчика; перечень документов, выпускаемых на машинных носителях, требования к микрофильмированию документации;

· требования по документированию комплектующих элементов межотраслевого применения в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСПД;

· при отсутствии государственных стандартов, определяющих требования к документированию элементов системы, дополнительно включают требования к составу и содержанию таких документов.

9) источники разработки.

· должны быть перечислены документы и информационные материалы (технико-экономическое обоснование, отчеты о законченных научно-исследовательских работах, информационные материалы на отечественные, зарубежные системы-аналоги и др.), на основании которых разрабатывалось ТЗ и которые должны быть использованы при создании системы.

В состав ТЗ на АС при наличии утвержденных методик включают приложения, содержащие:

· расчет ожидаемой эффективности системы;

· оценку научно-технического уровня системы. Приложения включают в состав ТЗ на АС по согласованию между разработчиком и заказчиком системы

Информационное обеспечение АСОИУ. Назначение, задачи, состав, процедуры разработки

Информационное обеспечение-

Сов-ть системно-ориентированной информации и данных о состоянии информационной модели объекта упр-я. Состоит из:

1-системно-ориентированная часть (описывает основные инфоэл-ты предметной области)

-СКиК (с-ма классификации и кодирования информации)

-описание структуры ИО

-унифицированная с-ма док-тов

2-данные о состоянии информационной модели(ИМ) объекта управления

-технологии ИО

-вх/выходн. Сообщения

-информационная база

-стр-ра информационных массивов

-информационные языки

Основные требования при создании ИО:

1-однократный ввод, многократное использование данных в различных областях упр-я

2-обеспечение з-ч поддержки принятия решений информацией на основе операций обобщения, агрегирования и неформализуемых операций, выполняемых над знаниями.

Классификаторы – нужны для единообразного представления информации на различных уровнях упр-я.

Описание стр-ры ИО – т.к. предполагает хранение всей информации об объекте, то нужно определить как информация разнесена по структурным звеньям орг-ции.

Унифицированная с-ма док-тов – существует в рамках стандарта упр-я и стандарта упр-я качеством продукции, стандартом ведения отчетности. Существует полный перечень наименовай обязательных док-тов. Одни док-ты нужны для ф-ций учета и контроля – упре. Это отчеты – обязательные для составления различными стуктурными подразделениями, они предназначены для внешн. среды и для внутренней(вышестоящих подразделений внутри орг-ции). для конкретного типа орг-ции (производств., учебн., коммерч)-своя униф. с-ма док-тов.

Внутри любая орг-ция вправе разрабатывать свои формы док-тов, чтобы расширить ф-ции упр-я или разработать формы, предназначенные для первичного ввода инфо-ции в АИС.

Информационная модель – модель объекта автоматизации, представленная в виде информации, описывающей существующее движение док-тов, включая пар-ры объекта, связи объекта с другими объектами, основные аспекты информационного обеспечения.

Основные аспекты ИМ:

1-отражает инфопотоки, маршруты движения док-тов, объемные хар-ки информации

2-предназначена для выявления инфообмена между эл-тами с-мы (внутр-внешними)

3-отражает состав, способ представления, стр-ру и способ орг-ции данных в с-ме

4-реализация инфомодели на уровне конкретных инфомассивов

5- вопрос реализации ИМ в рамках конкретного вида логической модели

6-вопрос выбора конкретной СУБД

Этапы разработки ИО:

1-определение целей, критериев оценки эфф-ти решаемых з-ч, определение методов решения з-ч. Инструменты этапа: -дерево целей, -дерево з-ч, -организационные и –функц. и -инфо модели, -таблицы управленческих решений

2-анализ инфоп-ссов, обеспечивающих решение з-ч, выявленных в пункте 1. на этом этапе определяются источники необходимой информации и потербители информации, определяются методы и способы, связанные с создание новой информации и обработкой существующей.

3-проектирование инфообеспечения

4-реализация ИО в рамках локальных и корпоративных АИС.

Программное обеспечение АСОИУ. Назначение, задачи, состав, методы разработки

Программное обеспечение-

Сов-ть программ на носителях информации, программной док-ции, предназначенной для:1-разработки самой АИС, 2-эксплуатации АИС, 3-сопровождения АИС.

Общая классификация программных средств:

1-системные ПС:

-базовые

-сервисные(служебные):->утилиты, ->архиваторы и тд

2-прикладные:

-проблемно-ориентированные ПС

-методо-ориентированные ПС

-общего назначения

-интеллектуальные с-мы

-издательские с-мы

-САПР

-офисные приложения

-средства мульмедии

3-инструментарий создания АИС.

Проблемно-ориентированные – для выполнения з-ч, имеющих одно функциональное назначение и связанных с одной ПО. Представители:-прикладные ПС для:

-бухучета (1С-бухгалтерия)

-упр-я финансовой дея-тью (модуль в предприятии 1С)

-упр-е материальными ресурсами (склад 1С и т.д.)

-упр-е персоналом (кадры 1С)

-упр-е банковской дея-тью и т.д.

Методоориентированные – для выполнения з-ч, независимых от ПО и ф-ций АИС:

-ср-ва имитационного моделирования (GPSS)

-ср-ва статистической обработки данных (Stat Graphics)

-мат.задачи (MathCAD)

-ср-ва упр-я проектами (Projects, Office. Professional)

-ср-ва математического программирования

ПС общего назначения – ориентированы на конечного пользователя, предназначены для разработки прикладных ср-в, относящихся к классу с-м обработки данных (СОД):

1-СУБД: для локальных приложений-Access, для файл-серверных-FoxPro, Access Professional, Paradox, SQL

-Серверные БД: Oracle, Interface, SQL-Server

2-генераторы отчетов Profit for Win

3-текстовые процессоры

4-табличные процессоры

5-ср-ва презентационной графики

Инструментарий создания Программных продуктов:

1-ПС для создания приложений

-локальные – выполнение отдельных работ по созданию ПС

-интегрированные – обеспечивают комплексы взаимосвяз. работ по созданию ПС.

2-CASE-ср-ва – программный комплекс, предназначенный для автоматизации осн.этапов жизненного цикла АИС, обеспечивают в соответствии с RAD-технологией быструю кодогенерацию по модели с-мы (создается принципиальная или логич.схема программного кода)

-по степени охвата:->все этапы,

->отдельные

-в зав-ти от самостоятельности:->встроенные в среду реализации,

->самостоятельные

Назначение, характеристика и использование CASE-средств разработки АСОИУ

CASE – Computer Aided Software Engineering

CASE – технологии представляют собой совокупность методологии анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем поддержки комплекса взаимосвязанных средств автоматизации.

CASE средства поддерживают 2 технологии:

- all fusion (поддерживает структурную методологию, IDEF0, IDEF1 и т.д.) - datarun

- объектно-ориентированную методологию (UML). – RUP (рациональный унифицированный процесс)

Достоинства CASE-Технологии.

Основными достоинствами CASE-технологии являются:

1. Повышение качества созлдаваемой системы за счет введения функции контроля.

2. Они позволяют за короткое время создать прототип будущей системы, оценить ожидаемый результат.

3. Они ускоряют процесс проектирования и разработки.

4. РОсбобождают разработчиков от рутинной работы, оставляя время для творческой деятельности.

5. Поддерживают развитие и сопровождение разработки.

Основы CASE-технологии.

Основой CASE-технологии является совокупность методологии (метод) нотации (средства).

- Методология определяет руководящие указания для оценки и выбора проекта разрабатываемой системы, шаги работы и их последовательность, а также распределение и назначение методов.

- Метод – это системат. процедура или техника описания комплексных явлений.

- Нотации предназначены для описания структур систем, элементов данных, этапов обработки и включают: графики, блок-схемы, диаграммы, таблицы и др.

- Средство – это инструментарий для поддержки и усиления метода.

CASE – технологии широко используются в бизнес-анализе (пр. все модели деятельности предприятия рисуются т. с пом-ю функц. моделир.) и в системном анализе и проектировании (сейчас не сущ. ни пр. обесп. ни авт. сист. в целом в которых не исп. CASE-технологии).

Основные методы проектирования АСОИУ

Классификация методов проектирования САУ

Достоинства типового проектирования:

1. Использование опыта лучших разработок.

2. Устранение неоправданного дублирования проектных решений.

3. Существенное уменьшение трудоёмкости и в частности сокращение сроков создания системы (т.к. идеи, закладываемые в проекте, стареют).

4. Увеличение производительности и качества труда разработчика.

Основные условия применения типового проектирования:

1.) Типовой проект ориентируется на конкретную модель управления с соответствующими организационной и функциональной структурами управления.

2.) Общность методов и алгоритмов управления, единство методик расчёта технико-экономических показателей.

Итак, типовое проектирование основывается на принятой при создании типового проекта фиксированной модели управления. Типовой проект может использоваться для данного объекта, если обоснованно использование на данном объекте принятых в проекте модели организационной и функциональной структуры управления.

Методы структурного проектирования

Метода структурного проектирования - это совокупность способов формирования структур программ, знаний и запросов (объектов) из небольшого числа стандартизованных структур и ограниченного числа операций композиции или суперпозиции этих или новых структур. Способы должны синтаксически и семантически поддерживаться в языках представления программ и знаний, допускать доказательство непротиворечивости (независимости, если имеется необходимость в этом) и полноты. Метод предназначен для увеличения наглядности, распознаваемости свойств объектов, читаемости текстов больших размеров, сокрытия управления и повышения надежности объектов, использования автоматических средств доказательств их свойств. Перечисленные назначения обеспечивают или поддерживают требования к способам, составляющим метод.

Объект структурного проектирование - управление. Если управление явно указывается, то рассматривается алгоритм, в противном случае рассматривается запись задания, в котором управление умалчивается.

Причинами появления метода являются:

· рост размеров и сложности записей объектов,

· возрастание уровня требований по точности работы знаний и программ,

· увеличение уровня требований к создаваемым объектам по надежности,

· рост требований к распознаваемости элементов объектов,

· рост требований к обозримости,

· обеспечение методов синтеза объектов.

Рост размеров естествен и связан с ростом возможностей ВМ и расширением сфер их применения. Рост сложности связан с увеличением числа функций, возлагаемых на объекты. Надо учитывать, что в программах общее число ветвлений достигает 30% от длины объекта. Ошибки также являются естественными в больших записях, их поиск и устранение возможны в обозримых объектах. Синтез объектов должен порождать хорошо структурированные объекты, поэтому методы структурирования необходимо находить, изучать и применять. Таково краткое обоснование причин появления метода структурного проектирования.

Сущность метода состоит из выбора малого числа стандартных (проверенных и надёжных) структур и использование их при построении новых структур. Заметим, что конструируемый объект становится доказательным. Для построения хорошо структурированных программ можно использовать такие стандартные структуры, как последовательное выполнение, ветвление и простой цикл по условию. Доказано, что любая, даже плохо структурированная программа, может быть преобразована в хорошо структурированную программу, состоящую из стандартных структур. Эта же утверждение при доказательстве показывает, что любая программа может быть сконструирована из указанных трех стандартных структур. Более того, было установлено, что три стандартные структуры можно свести к одной, которая годится для построения любой программы. Но такая структура теряет наглядность. В последнем абзаце все время упоминается программа. Вместо нее можно подразумевать знаний или запрос. Упоминание программы исторически связано с построением доказательств над программами, лишь затем результаты доказательства были перенесены на знания и запросы.

72. Метод объектно-ориентированного проектирования

Знание по своей природе является объектно-ориентированным. Главной частью Интеллсист является лексикон, который содержит сведения обо всех объектах, которые используются при формулировке знаний и запросов. Первый шаг в проектировании - выбор объектов и построение предметной области, как части лексикона. Второй шаг в проектировании - выбор операций и построение проблемной области - второй части лексикона. Эти два шага полностью определяют объекты, которые и составляют сущность проектирования. Одни объекты известны полностью, другие известны частично, а третьи полностью являются неизвестными (искомыми).

Метод объектно-ориентированного проектирования определяется по сложившейся здесь традиции: поддержанный синтаксически и семантически способ ввода объектов в знания, программы и запросы в пределах предметной области, с определенными свойствами и характеристиками, атрибутами и операциями над ними по некоторым правилам путем применения абстракции и конкретизации (как представителя абстракции).

Основные объекты задаются именами понятий (терминами) и представления значений или литералами из знаков.

Сводите число различных случаев к минимуму.

Локальная вычислительная сеть. Принципы организации

Локальная сеть (ЛВС) представляет собой коммуникационную систему, позволяющую совместно использовать ресурсы компьютеров, подключенных к сети, таких как принтеры, плоттеры, диски, модемы, приводы CD-ROM и другие периферийные устройства. Локальная сеть обычно ограничена территориально одним или несколькими близко расположенными зданиями. Каждый компьютер в составе ЛВС должен иметь следующие компоненты:

сетевой адаптер;

кабель;

сетевая операционная система (сетевые программы).

Топология: последовательная, звезда и комбинация.

Глобальная ВС – Интернет, принцип организации огромные сервера по всему миру, соединения с ними по телефонной розетке или по оптоволокну.

В ЛВС реализуются все 7 уровней OSI, включая прикладной и пользовательский.

Глобальная вычислительная сеть. Принципы организации

ГВС – Интернет, принцип организации огромные сервера по всему миру, соединения с ними по телефонной розетке или по оптоволокну.

Глобальные сети (территориальные) связи служат для того, что предоставлять свои сервисы большому числу конечных абонентов, распределенных по большой территории (город, регион, гос-во, континент).

Типичными абонентами глобальной сети являются локальные сети, расположенные в удаленных друг от друга точках или удаленных территориях. Абонентом может так же являться индивидуальный пользователь.

Функционирование ГС на сегодняшний день поддерживается крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам.

Существует понятие оператора сети и поставщика услуг сети.

Оператор сети – та компания, которая поддерживает нормальное функционирование сети в технологическом плане.

Поставщик услуг (провайдер) – компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети.

В основном ГС используется как транзитный транспортный механизм, который предоставляет услуги 3х нижних уровней модели взаимодействия открытых систем.

Основная проблема анализа ГС и отдельных ее элементов состоит в:

- наличие большого числа абонентов,

- сложность топологии сети.

Для обеспечения доступа конечного абонента в ГС используется маршрутизатор.

Для обеспечения сопряжения ГС между собой используются удаленные мосты и шлюзы.

Открытые системы. Принципы взаимодействия открытых систем

Применение подхода открытых систем в настоящее время является основной тенденцией в области информационных технологий и средств вычислительной техники, поддерживающих эти технологии. Идеологию открытых систем реализуют в своих последних разработках все ведущие фирмы - поставщики средств вычислительной техники, передачи информации, программного обеспечения и разработки прикладных информационных систем. Их результативность на рынке информационных технологий и систем определяется согласованной (в пред конкурентной фазе) научно-технической политикой и реализацией стандартов открытых систем.

"Открытая система - это система, которая состоит из компонентов, взаимодействующих друг с другом через стандартные интерфейсы". Это определение, данное одним из авторов упомянутого руководства Жаном-Мишелем Корну, подчеркивает системный аспект (структуру открытой системы).

"Исчерпывающий и согласованный набор международных стандартов информационных технологий и профилей функциональных стандартов, которые специфицируют интерфейсы, службы и поддерживающие форматы, чтобы обеспечить интероперабельность и мобильность приложений, данных и персонала". Это определение, данное специалистами IЕЕЕ, подчеркивает аспект среды, которую предоставляет открытая система для ее использования (внешнее описание открытой системы).

Вероятно, одно достаточно полное и общепринятое определение открытых систем еще не сформировалось. Однако сказанного выше уже достаточно, чтобы можно было рассмотреть общие свойства открытых систем и выяснить существо связанных с ними проблем.

Общие свойства открытых систем обычно формируются следующим образом:

- расширяемость/масштабируемость -extensibility/scalability,

- мобильность (переносимость) - portalility,

- интероперабельность (способность к взаимодействию с другими системами) - interoperability,

- дружественность к пользователю, в т.ч. - легкая управляемость - driveability.

Сети ЭВМ и телекоммуникации. Основы их объединения

Под телекоммуникационной системой понимается комплекс двух- или многостороннего совместимого аппаратно-программного обеспечения объектов и каналов связи между ними, предназначенный для автоматизированного взаимодействия. Термин телекоммуникации определяет большое семейство различных технологий, связывающих информационные массивы таких объектов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. В общем случае для переноса команд управления, информации о состоянии объекта, различных видов данных, например — речь, музыка, графика, видео, в том числе компьютерного трафика по различным линиям связи, используется определенный материальный носитель, которым является сигнал несушей частоты (радиосигнал).

Типовую телекоммуникационную систему можно представить в виде структурной схемы (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Структурная схема взаимодействия конечных пользователей сети

Здесь под сообщением понимается любой вид данных, подлежащий передаче. Для обозначения оборудования оконечного устройства сети используют термин DTE (Data Terminal Equipment) или оконечное терминальное оборудование данных, обеспечивающее связной интерфейс со стороны ПК.

Телекоммуникационная сеть содержит разнообразные аппаратные и программные компоненты, которые работают совместно при приемо-передаче данных. Различные компоненты сети взаимодействуют друг с другом, придерживаясь ряда правил. Такой набор правил, регулирую ющий процесс приемо-передачи данных между двумя точками сети, называется протоколом связи. Некоторые протоколы являются стандартами для передачи данных.

Программное и аппаратное обеспечение сети ЭВМ

Программное обеспечение: сетевые ОС, осуществление функционирование сети на основе протокола ТСР\IP. Программы мониторинга и инспекции загрузки сети.

Программы удалённого доступа и администрирования.

Аппаратное обеспечение: хабы, сервера, коммутаторы,

маршрутизаторы

Организации доступа к сетевым ресурсам

Поскольку сетевые ресурсы находятся в дереве с иерархической структурой, для доступа к конкретному объекту необходима информация об имени этого объекта и его положении в дереве. Пользователи и сетевые ресурсы используют имена объектов для поиска и взаимодействия с другими объектами.

У каждого конечного объекта есть идентифицирующее его имя. Это имя называется общим именем (CN) конечного объекта. Для объектов Пользователь общим именем является регистрационное имя пользователя.

Сетевые ресурсы производят поиск и перемещение в дереве Каталога, чтобы находить объекты в соответствующем им контексте.

Для доступа к ресурсам (FTP, PRINTERS) осуществляется посылка запроса к конкретному ресурсу, после ответа последнего проходит проверка пользователя на предмет разрешения, если разрешение получено, то происходит доступ.

Реализация структуры абстрактных типов данных в объектно-ориентированных языках программирования

Рассмотрим пример, представленный на рисунке. В нем рассмотрена операция подсчет выплат для различных категорий служащих фирмы: временных служащих с почасовой оплатой труда, постоянных служащих с понедельной оплатой труда и руководящих работников фирмы с помесячной оплатой.

Каждая из категорий служащих представлена своим подклассом класса служащий, от которого они наследуют атрибут годовой_доход и операцию подсчет_выплат. Но подсчет выплат для каждой категории служащих производится по-своему, с учетом значений их собственных (неунаследованных) атрибутов; поэтому в каждом из подклассов операция подсчет_выплат переопределяется. Следовательно, в суперклассе операция подсчет_выплат может быть определена произвольным образом, так как она никогда не будет выполняться. В то же время сигнатуры всех операций подсчет_выплат в суперклассе и в подклассах должны быть одинаковыми (иначе это будут разные операции). Из сказанного следует, что в суперклассе можно задать только сигнатуру операции подсчет_выплат, это обеспечит одинаковые сигнатуры этой операции во всех подклассах. Методы, реализующие операцию подсчет_выплат, достаточно определить только в подклассах класса служащий. Суперкласс, в котором заданы только атрибуты и сигнатуры операций, но не определены методы, реализующие его операции, называется абстрактным классом. Методы, реализующие операции абстрактного класса, определяются в его подклассах, которые называются конкретными классами.

Рис. 2.19. Абстрактный класс

Абстрактный класс не может иметь объектов, так как в нем не определены операции над объектами; объекты должны принадлежать конкретным подклассам абстрактного класса. Абстрактные классы используются для спецификации интерфейсов операций (методы, реализующие эти операции впоследствии определяются в подклассах абстрактного класса). Абстрактные классы удобны на фазе анализа требований к системе, так как они позволяют выявить аналогию в различных, на первый взгляд, операциях, определенных в анализируемой системе.

Простейший способ ослабить связь между пользователями класса и его разработчиками, а также между создающим объекты кодом и кодом, пользующимся такими объектами, — ввести абстрактный класс, представляющий собой интерфейс ко множеству реализаций общего понятия.

Абстрактные типы предназначены для того, чтобы:

- определить одно понятие таким образом, чтобы позволить сосуществовать в программе нескольким его реализациям;

- обеспечить приемлемое быстродействие и затраты памяти, благодаря использованию виртуальных функций;

- минимизировать зависимость каждой реализации от других классов;

- быть понятными сами по себе.

Класс делится на функции (действия с абстрактным типом данных) и переменные (свойства объекта, который программируется).

Для класса:

- синтаксис: {} public ; class private virtual и т.д.

- семантика: определяет переменные, объекты (действия класса, функции, базовые понятия

Описание класса – это описание типа данных.

Абстрактный тип данных (АТД) необходим, когда не хватает стандартных типов данных.Динамическая структура как абстр. тип данных - списки, стеки, деревья, массивы, очереди.

Абстракция в программировании (ООП)

1.инкапсуляция АТД

2.наследование (одна абстракция порождает другую)

3.виртуализация (многообразие одной и той же функции)

4.шаблон (много типов)

библиотеки бывают стандартные и шаблонов

Использование основных парадигм программирования при проектировании программного продукта

1. Парадигмы современного программирования.

Исторически к первым технологическим приемам в области программирования можно отнести декомпозицию общей структуры решаемой задачи на такие составные компоненты, которые в данном контексте являются элементарными. В дальнейшем для этого подхода была разработана серьезная теоретическая база и целый ряд рекомендуемых технологических приемов, что в совокупности представляет собой современное программирование. В зависимости от выбора «элементной базы» можно получать различные совокупности методологических приемов, правил, отношений, зависимостей и т.п. для решения поставленной задачи, которые в совокупности образуют парадигму программирования.

Парадигмы программирования занимают важное место в технологии разработки программного обеспечения. Именно вокруг них начинают выстраиваться и развиваться методологические концепции. Такая роль обуславливается тем, что возникающие новые идеи по созданию программ первоначально реализуются в простых инструментах, поддерживающих исследование и экспериментальную проверку выдвигаемого стиля, в качестве которых чаще всего выступают языки программирования. После обобщения первоначального опыта приходит понимание достоинств и недостатков, позволяющих перейти к формированию методологий, обеспечивающих использование парадигмы при разработке больших программных систем. Если разработанная парадигма не способна служить основой промышленной методологии, она отвергается или применяется в ограниченных масштабах. Можно сказать, что парадигма программирования реализуется через методологии программирования, которые заключаются в совокупности соглашений и договоренностей о приемлемых и не приемлемых для данной парадигмы базовых языковых средствах и их сочетаниях.

Процедурная (синонимы: директивная, процедурная)	Переменная + функция, применение – общая задача проектирования	Fortran, C, Pascal, Basic
Объектно-ориентированная	Классы и объекты, не хватает возможностей процедурного кода, использование абстрактного типа данных, применение – позволяет решать сложные задачи	Java, C++, Ruby
Логическая	Множество правил, множество выводов, множество соответствий, использование - БД	Prolog
Функциональная	Функции зависящие от переменных, применение – аналитические вычисления, матем. задачи, графика, интегрирование, дифференцирование	Lisp, MathCad, MathLab

81. Жизненный цикл и основные этапы проектирования программного обеспечения

1.проектирование (поставнока задачи) – исходные данные + формулирование целей

2.под каждую проблему выбор парадигмы, языка программирования

3.конкретная цель - парадигма – библиотека – язык

4.программирование каждой парадигмы

5.тестирование каждого элемента (разработка структуры тестов, тестирование)

6.если ошибки возвращаемся на этапы 4 и 5, если все в порядке приступаем к опытной эксплуатации (на конкретной вычислительной системе + тестирование)

7.документирование (технический писатель)

8.внедрение (экономическая прибыль, маркетинг)

В настоящее время известны и используются следующие модели жизненного цикла:

Каскадная модель предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем.

Поэтапная модель с промежуточным контролем. Разработка ИС ведется итерациями с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные корректировки позволяют учитывать реально существующее взаимовлияние результатов разработки на различных этапах; время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.

Спиральная модель. На каждом витке спирали выполняется создание очередной версии продукта, уточняются требования проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка. Особое внимание уделяется начальным этапам разработки - анализу и проектированию, где реализуемость тех или иных технических решений проверяется и обосновывается посредством создания прототипов (макетирования). Каждый виток спирали соответствует созданию работоспособного фрагмента или версии системы. Это позволяет уточнить требования, цели и характеристики проекта, определить качество разработки, спланировать работы следующего витка спирали. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который удовлетворяет действительным требованиям заказчика и доводится до реализации. Основная проблема спирального цикла - определение момента перехода на следующий этап.

2-3 Каскадная модель

2-1

2-2

Поэтапная модель с промежуточным контролем

Спиральная модель ЖЦ ИС

Программирование интерфейса пользователя с применением компонент визуальных сред проектирования

Интерфейс пользователя - элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением. В том числе:

- средства отображения информации, отображаемая информация, форматы и коды;

- командные режимы, язык пользователь-интерфейс;

- устройства и технологии ввода данных;

- диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером;

- обратная связь с пользователем;

- поддержка принятия решений в конкретной предметной области;

- порядок использования программы и документация на нее.

Графический пользовательский интерфейс - Graphical user interface (GUI): графическая среда организации взаимодействия пользователя с вычислительной системой. Позволяет управлять поведением вычислительной системы через визуальные элементы управления: окна, списки, кнопки, гиперссылки и т.д.

Моделирование пользовательского интерфейса

В модели UML отдельные окна приложения описываются как композиты, состоящие из множества управляющих элементов (рис. 24.2).

Для добавления к модели информации о пространственном расположении каждого компонента можно использовать атрибуты. Два атрибута могут описывать координаты объекта по горизонтали и вертикали, измеряемые в пикселях (минимальные элементы изображения). Другая пара атрибутов могла бы описывать размеры компонента (высоту и ширину). Эти параметры легче осмыслить, если представить их наглядно. Можно считать, что окно описывается пакетом, а расположение и размеры объектов внутри пакета отражают их расположение и размеры в окне (рис. 24.3).

Рис. 24.3, Модель окна, в которой указано расположение компонентов

На рис. 24.4 изображена смешанная диаграмма, отображающая связь GUI-интерфейса с прецедентами.

Такой тип моделирования не заменяет собой создание копий экрана. Но здесь имеется полезное дополнение — схематическая диаграмма, в которой хранится описание общей картины.

Рис. 24.4. Модель окна с описанием связи оконных компонентов с прецедентами.