книги / Теоретические основы автоматизированного управления
..pdf
тельского интерфейса представляет собой процесс спецификации окон. Примером оконного интерфейса является интерфейс MS Windows, использующий метафору рабочего стола и включающий ряд понятий, близких к естественным (окна, кнопки, меню ит. д.).
Пользователь информационной системы большей частью вынуж ден использовать данные из самых разных источников: файлов, баз данных, электронных таблиц, электронной почты и т. д. При этом данные имеют самую различную форму: текст, таблицы, графику, аудио- и видеоданные и др. В связи с этим возникает проблема инте грации источников информации, заключающаяся в том, что, во-пер вых, пользователю должны представляться не данные, а информация в форме, максимально удобной для восприятия, во-вторых, он дол жен использовать единственный универсальный интерфейс, позво ляющий единообразно работать с подготовленной информацией. Пассивные пользователи, называемые иногда потребителями, обла дают рядом специфических качеств, связанных с отсутствием време ни, желания и квалификации для более глубокого изучения исполь зуемых инструментальных средств. В этом случае алгоритм общения с системой должен быть предельно простым. Другая часть пользова телей требует предоставления достаточно широкого круга средств ак тивного влияния на выполняемые информационные процессы.
Этим требованиям удовлетворяет Web-технология. Развитие средств вычислительной техники привело к ситуации, когда вместо традиционных параметров — производительности, пропускной спо собности, объема памяти — узким местом стал интерфейс с пользо вателем. Первым шагом на пути преодоления кризисной ситуации явилась концепция гипертекста, впервые предложенная Теодором Хольмом Нельсоном. По своей сути гипертекст — это обычный текст, содержащий ссылки на собственные фрагменты и другие тек сты (рис. 9.2).
Аналогом гипертекста можно считать книгу, оглавление которой по своей сути представляет ссылки на главы, разделы, страницы. Внутри книги содержатся ссылки на другие источники. Дальнейшее развитие гипертекст получил с появлением сети Интернет, когда по явилась возможность размещать тексты на различных, территориаль но удаленных компьютерах. При этом требовалось дальнейшее со вершенствование интерфейса, так как имеющийся не позволял пред ставить разнообразную информацию разной природы, был ограни чен и затруднен для восприятия, отсутствовал доступ множества потребителей к единому массиву структурированной информации. В результате была предложена и реализована концепция навигатора Web. Web-сервер выступает в качестве информационного концентра-
Рис. 9.2. Гипертекст
тора, получающего информацию из разных источников и в однород ном виде представляющем ее пользователю. Средства Web обеспечи вают также представление информации с нужной степенью детализа ции с помощью Web-навигатора. Таким образом, Web — это инфра структурный интерфейс для пользователей различных уровней.
Несомненным преимуществом Web-технологии является удобная форма предоставления информационных услуг потребителям, опре деляемая как концепция публикаций информации и имеющая сле дующие особенности:
•информация предоставляется потребителю в виде публикаций;
•публикация может объединять информационные источники различной природы и географического расположения;
•изменения в информационных источниках мгновенно отража ются в публикациях;
•публикации могут содержать ссылки на другие публикации без ограничения на местоположение и источники последних (гипертек стовые ссылки);
•потребительские качества публикаций соответствуютсовремен ным мультимедиа-стандартам (доступны текст, графика, звук, видео,
анимация);
•публикатор не заботится о процессе доставки информации к по требителю;
•число потенциальных потребителей информации практически не ограничено;
•публикации отражают текущую информацию, время запаздыва ния определяется исключительно скоростью подготовки электрон ного документа;
•информация, предоставленная в публикации, легко доступна благодаря гипертекстовым ссылкам и средствам контекстного поис ка;
•информация легко усваивается потребителем благодаря широ кому спектру изобразительных возможностей, предоставляемых Web-технологией;
•технология не предъявляет особых требований к типам и источ никам информации;
•технология допускает масштабируемые решения: увеличение числа одновременно обслуживаемых потребителей не требует ради кальной перестройки системы.
9.2. ОРГАНИЗАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АСУ
Для большинства технологий характерной чертой их развития яв ляется стандартизация и унификация. Стандартизация — нахожде ние решений для повторяющихся задач и достижение оптимальной степени упорядоченности. Унификация — относительное сокраще ние разнообразия элементов по сравнению с разнообразием систем, в которых они используются.
Если в области традиционного материального производства уже давно сложилась система формирования и сопровождения стандар тов, то в области информационных технологий многое предстоит сде лать.
Главная задача стандартизации в рассматриваемой области — создание системы нормативно-справочной документации, опреде ляющей требования к разработке, внедрению и использованию всех компонентов информационных технологий. На сегодняшний день в области информационных технологий наблюдается неоднородная картина уровня стандартизации. Для ряда технологических процес сов, например для транспортирования информации, характерен вы сокий уровень стандартизации, для других он находится в зачаточном состоянии.
В преобразовании немашинной информации к машинному виду выделяют следующие этапы.
1.Формирование искусственных информационных языков.
2.Классификация информации в разработанных информацион ных языках с составлением и использованием классификаторов.
3.Кодирование (шифровка) информации на основе разработан ных классификаторов. '
Дадим более подробную характеристику этапов.
1. Естественные информационные языки обладают существен ными неоднозначностями в виде синонимов, омонимов и идиомати ческих выражений. При формировании искусственных информаци онных языков омонимы и идиоматические выражения должны быть исключены, а для синонимов часто составляют специальный словарь (тезаурус).
Возникает вопрос: в АСУП следует использовать единый инфор мационный язык или для каждой подсистемы формировать свой язык при наличии «переводчиков» между этими языками?
Расчеты показали, что для АСУ целесообразно использовать еди ный язык.
2.Результатом формирования искусственного информационного языка является набор терминов. Они могут быть упорядочены лекси кографически (по алфавиту). Однако из-за большого времени поиска необходимой информации такое упорядочение в АСУП неприемле мо. Информацию словаря целесообразно разделить на функциональ ные группы, присвоив группе шифр, а затем проводить шифровку внутри группы. В качестве классификационных признаков могут быть, например, вид рабочего места, вид ресурса, интервал времени и т. д.
Такое разделение информации привело к появлению общесоюз ных классификаторов и классификаторов предприятия.
Разработано свыше 25 общесоюзных классификатора (ОК), кото рые используются и сейчас под именем общероссийских классифи каторов. К ним относятся, например, общесоюзный классификатор отраслей народного хозяйства (ОКОНХ), общесоюзный классифика тор предприятий и объединений (ОКПО) и др.
На основе общесоюзных классификаторов разработаны класси фикаторы предприятий.
3.На стадии технического проектирования на основе классифи катора предприятия составляется документ «Альбом шифров». При мер шифрованной информации показан на рис. 9.3, где позиции
х— символы от 0 до 9, а хх — символы от 10 до 99.
Следует подчеркнуть принципиальную разницу между шифров кой для больших ЭВМ и для персональных компьютеров. В первом
3 |
1 |
2 |
5 |
7 |
8 |
хх |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
|
Вид ресурса |
|
|
|
|
|
Номер |
|
|
|
|
|
|
подразделения |
Характеристика |
|
|
|
|
|
|
состояния ресурса |
|
|
|
|
|
|
Вцд информации |
|
|
|
|
|
Вид продукции |
Уровень управления |
|
|
|
|
Интервал времени |
|
Рис. |
9 .3. |
П ример |
ш ифра: |
|||
х — символы от 0 до 9; хх — символы от 10 до 99
случае числовыми символами заменяли символьную информацию, которую компьютер не мог воспринимать. С появлением систем шифровки ASCII в системе DOS и ANSII в системе Windows шифры используют как идентификаторы в базах, данных.
Многообразные стандарты и подобные им методические мате риалы упорядочены по следующим признакам [74].
1.По утверждающему органу:
•официальные международные стандарты;
•официальные национальные стандарты;
•национальные ведомственные стандарты;
•стандарты международных комитетов и объединений;
•стандарты фирм-разработчиков;
•стандарты «де-факто».
2.По предметной области стандартизации:
•функциональные стандарты (стандарты на языки программиро вания, интерфейсы, протоколы, кодирование, шифрование и др.);
•стандарты на фазы развития (жизненного цикла) информаци онных систем (стандарты на проектирование, материализацию, экс плуатацию, сопровождение и др.).
Взависимости от методического источника в качестве стандартов могут выступать «метод», «модель», «методология», «подход». Следу ет отметить, что указанные материалы обладают разной степенью обязательности, конкретности, детализации, открытости, гибкости и адаптируемости.
Вкачестве примера рассмотрим ряд стандартов различного уровня. Международный стандарт ISO/OSI разработан международной ор
ганизацией по стандартизации (International Standards Organization — ISO), предназначен для использования в области сетевого информа-
ционного обмена, представляет эталонную семиуровневую модель, известную как модель OSI (Open System Intercongtction — связь от крытых систем). Первоначально усилия были направлены на разра ботку структуры (модели) протоколов связи цифровых устройств. Ос новная идея заключалась в разбиении функций протокола на семь различных категорий (уровней), каждый из которых связан с одним более высоким и с одним более низким уровнем (за исключением са мого верхнего и самого нижнего). Идея семиуровневого открытого соединения состоит не в попытке создания универсального множест ва протоколов связи, а в реализации «модели», в рамках которой мо гут быть использованы уже имеющиеся различные протоколы. В по следнее время достигнут значительный прогресс в реализации раз личных типов протоколов, о чем говорит успешное функционирова ние многих сетей передачи данных, например, Интернета. Более подробно данный стандарт изложен в подразд. 8.3.
Международный стандарт ISO/IEC 12207 — базовый стандарт процессов жизненного цикла программного обеспечения, ориенти рованный на различные его виды, а также типы информационных систем, куда программное обеспечение входит как составная часть. Он разработан в 1995 г. объединенным техническим комитетом ISO/IEC JTC1 «Информационные технологии, подкомитет SC7, про ектирование программного обеспечения» и включает описание ос новных, вспомогательных и организационных процессов.
Основные процессы программного обеспечения:
•процесс приобретения, определяющий действия покупателя, приобретающего информационную систему, программный продукт или его сервис;
•процесс поставки, регламентирующий действия поставщика, снабжающего указанными выше компонентами;
•процесс разработки, определяющий действия разработчика принципов построения программного изделия;
•процесс функционирования, определяющий действия операто ра, обслуживающего информационную систему в интересах пользо вателей, и включающий помимо требований инструкции по эксплуа тации консультирование пользователей и организацию обратной связи с ним;
•процесс сопровождения, регламентирующий действия персона ла по модификации программного продукта, поддержки его текущего состояния и функциональной работоспособности.
Вспомогательные процессы регламентируют документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификацию, аттестацию, совместную оценку, аудит.
Степень обязательности для организации, принявшей решение о применении ISO/IEC 12207, обусловливает ответственность в усло виях торговых отношений за указание минимального набора требуе мых процессов и задач, требующих согласования с данным стандар том.
Стандарт содержит мало описаний, направленных на проектиро вание баз данных, что объясняется наличием отдельных стандартов по данной тематике.
ГОСТ 34 в качестве объекта стандартизации рассматривает авто матизированные системы различных видов и все виды их компонен тов, в том числе программное обеспечение и базы данных. Стандарт в основном рассматривает проектные документы, что отличает его от стандарта ISO/IEC 12207. В структуре стандарта выделяют стадии и этапы разработки автоматизированных систем (АС).
Рассмотрим краткую характеристику стадий и этапов.
1.Формирование требований к АС:
•обследование объекта и обоснование необходимости создания
АС;
•формирование требований пользователя к АС;
•оформление отчета о выполненной работе и заявки на разработ ку АС (тактико-технического задания).
2. Разработка концепции АС:
•изучение объекта;
•проведение необходимых научно-исследовательских работ;
•разработка вариантов концепции АС, удовлетворяющей требо ваниям пользователя;
•оформление отчета о выполненной работе.
3.Техническое задание:
•разработка и утверждение технического задания.
4.Эскизный проект:
•разработка предварительных проектных решений по системе и
еечастям;
• разработка документации |
на |
АС |
и |
ее |
части. |
|
5. Технический проект: |
|
|
|
|
|
|
• разработка |
проектных решений |
по |
системе и ее частям; |
|||
• разработка |
документации |
на |
АС |
и |
ее |
части; |
•разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и/или технических требований (технических заданий) на их разработку;
•разработка заданий на проектирование в смежных частях проек та объекта автоматизации.
6. Рабочая документация:
• разработка рабочей документации на систему и ее части;
•разработка или адаптация программ. 7. Ввод в действие:
•подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие;
•подготовка персонала;
•комплектация АС поставляемыми изделиями (программными, техническими и информационными средствами);
•строительно-монтажные работы;
•пуско-наладочные работы;
•проведение предварительных испытаний;
•проведение опытной эксплуатации;
•проведение приемочных испытаний.
8.Сопровождение АС:
•выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательст вами;
•послегарантийное обслуживание.
ГОСТ 34 содержит обобщенную понятийную и терминологиче скую систему, общую схему разработки, общий набор документов. В настоящее время обязательность выполнения ГОСТ 34 отсутствует, поэтому его используют в качестве методической поддержки.
Методика Oracle CDM (Custom Development Method) является развитием ранее разработанной версии Oracle CASE-Method, извест ной по использованию Designer/2000. Она ориентирована на разра ботку прикладных информационных систем под заказ. Структурно построена как иерархическая совокупность этапов, процессов и по следовательностей задач, краткая характеристика которыхдана ниже.
Этапы:
•стратегия (определение требований);
•анализ (формирование детальных требований);
•проектирование (преобразование требований в спецификации);
• реализация |
(разработка и |
тестирование |
приложений); |
• внедрение |
(установка, отладка и ввод в |
эксплуатацию); |
|
• эксплуатация (поддержка, |
сопровождение, расширение). |
||
Процессы:
• RD — определение производственных требований;
• ES — исследование и анализ существующих систем;
• ТА — определение технической архитектуры;
• DB — проектирование и построение |
базы данных; |
• MD — проектирование и реализация |
модулей; |
• CV — конвертирование данных; |
|
• DO — документирование; |
|
• ТЕ — тестирование; |
|
• TR — обучение; |
|
• TS — переход к новой системе;
• PS — поддержка и сопровождение.
Процессы состоят из последовательностей задач, причем задачи разных процессов взаимосвязаны ссыпками.
Методика не предусматривает включение новых задач, удаление старых задач, изменение последовательности выполнения задач. Ме тодика необязательна, может считаться фирменным стандартом.
В связи с широким использованием в настоящее время объектной технологии большой интерес представляет CORBA (Common Object Request Broker Architecture) — стандарт в виде набора спецификаций для промежуточного программного обеспечения (middleware) объ ектного типа. Его автором является международный консорциум OMG (Object Management Group), объединяющий более 800 компа ний (IBM, Siements, Microsoft, Sun, Oracle и др.). OMG разработала семантический стандарт, включающий четыре основных типа:
•объекты, моделирующие мир (студент, преподаватель, экза мен);
•операции, относящиеся к объекту и характеризующие его свой
ства (дата рождения студента, пол и др.);
•типы, описывающие конкретные значения операций;
•подтипы, уточняющие типы.
На основе этих понятий OMG определила объектную модель, спецификацию для развития стандарта CORBA, постоянно развивае мую. В настоящее время CORBA состоит из четырех основных час тей:
•Object Request Broker (посредник объектных запросов);
•Object Services (объектные сервисы);
•Common Facilities (общие средства);
•Application and Domain Interfaces (прикладные и отраслевые ин терфейсы).