3. Программное обеспечение

При анализе результатов регистрации произвольно удерживаемого изометрического усилия особое внимание уделяется программному обеспечению для ПК, на которое возлагаются следующие задачи:

• обработка массивов информации с получением аналитических и диагностических результатов;

• статистическая обработка результатов;

• участие в организации обратной связи с пациентом;

• представление результатов исследований в удобной форме и пр.

1. Структура программного обеспечения

Структура программного обеспечения, так же, как и аппаратных средств, определяется возлагаемой функциональной нагрузкой и условиями эксплуатации, а также, в значительной мере, и условиями самого проектирования.

В нашем случае программное обеспечение предназначено для прибора, который будет внедрен в практику медицинских учреждений для диагностики состояния центральной нервной системы относительно новым методом оценки активности моторной системы человека по параметрам колебаний изометрического усилия. Отсюда следуют два очевидных важных обстоятельства:

• принимая во внимание высокую диагностическую значимость, необходимо обеспечить высокую достоверность измерительных и аналитических процессов;

• учитывая новизну метода, необходимо дать возможность модернизировать программное обеспечение в процессе эксплуатации.

Одним из основных признаков структуры программного обеспечения, соответствующей этим требованиям, является модульность.

Разрабатываемая структура программного обеспечения должна быть такой, чтобы любую её часть можно было изменить, не вызывая изменений в остальных частях программы. Принцип построения таких структур известен, и носит название «принцип IPO (Input-Process-Output) — вход-процесс-выход». Задача состоит в выявлении таких программных модулей, в таком распределении функциональной нагрузки, чтобы каждый такой блок-модуль имел один вход и один выход — на входе программный модуль получал бы определенный набор исходных данных, выполнял содержательную обработку и возвращал бы один набор данных результата.

Каждый такой блок-модуль должен представлять собой ограниченный по сложности и объему программный элемент, не зависящий логически от работы других программных блоков. Межмодульные информационные связи должны быть предельно ослаблены, взаимодействие между ними в рамках основного процесса минимизируется. (Однако в случае организации резервирующих процессов или для автотестирования эти связи могут быть активизированы). При этом важнейшим свойством модуля является его локальная функциональная полнота и завершенность, необходимая и достаточная для выполнения отдельного элемента функциональной спецификации.

Качество разрабатываемой модульной структуры можно оценить по степени независимости:

• от алгоритма программы, который будет разработан с учетом выбранной модульной структуры;

• от аргументов (параметров) модуля;

• от структуры таблиц, протоколов и т. п.;

• от структуры и формата базы данных.

Программа, выполняемая на основе модульной структуры, приобретает те свойства, которые необходимы для наших условий проектирования и применения, а именно:

• модульную программу легко составлять и отлаживать: функциональные компоненты такой программы могут быть написаны и отлажены порознь;

• модульную программу легче адаптировать, сопровождать и модернизировать;

• модульную программу проще разрабатывать в связи с возможностью перераспределения независимых модулей ограниченного объема среди программистов с учетом сложности модуля и квалификации исполнителя.

Применим известный принцип абстракции и будем рассматривать структуру программного обеспечения, подлежащую разработке, как многоуровневую. Поэтому естественным следует считать применение технологии проектирования "сверху вниз", то есть путем постепенной, пошаговой детализации выполняемой программы, когда на каждом этапе детализации должны быть рассмотрены различные варианты решения и выбраны близкие к оптимальным. При этом критериями оптимизации являются, кроме указанного выше принципа модульности, также возможность сводить сложные задачи к простым, а также критерий открытости для оперативных изменений, характеризующий прозрачную программу, снабженную подробными комментариями.

В то же время критерий формализации, требующий строгого математического описания каждого модуля структуры, представляется нам хотя и желательным, но не приоритетным.