Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Методы анализа предметных областей. Курс лекций для студентов факультета математики и информатики (по направлению подготовки 09.03.03 прикладная инфор

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 72 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

Сиразов Ф.С. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ – Курс лекций

 Посткоординируемые.

Контролируемые ИПЯ:

 Универсальная десятичная классификация (УДК) – система клас-

сификации информации, широко используется во всѐм мире для сис-

тематизации произведений науки, литературы и искусства, периоди-

ческой печати, различных видов документов и организации картотек.

 Библиотечно-библиографическая классификация (ББК) – нацио-

нальная классификационная система России.

 Десятичная классификация Дьюи – система классификации книг,

разработанная в XIX веке американским библиотекарем Мелвилом

Дьюи.

Оглавление

Сиразов Ф.С. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ – Курс лекций

4.2. Средства моделирования предметной области

В основе проектирования ИС лежит моделирование предметной облас-

ти.

Для того чтобы получить адекватный предметной области проект ИС в

виде системы правильно работающих программ, необходимо иметь целостное,

системное представление модели, которое отражает все аспекты функциониро-

вания будущей информационной системы.

Моделирование предметной области является основой статической

части модели UML. Построение модели предметной области начинается с вы-

явления абстракций, существующих в реальном мире, то есть тех основных

концептуальных объектов, которые встречаются в системе. При проектирова-

нии объектно-ориентированного программного обеспечения вы стремитесь структурировать программу так, чтобы в центре оказались именно эти объекты

из пространства задачи. Это делается потому, что требования к программе ме-

няются намного быстрее, чем реальный мир. Основой объектного моделирова-

ния вообще и статического моделирования в частности как раз и является соз-

дание модели этих абстракций из предметной области.

В отношении разработки программного обеспечения так сложилось, что

результаты фаз анализа и проектирования, оформленные средствами опреде-

ленного языка, принято называть моделью∇. Деятельность по составлению моделей естественно назвать моделированием. Именно в этом смысле UML является языком моделирования.

Модель UML ‒ это, прежде всего, описание объекта или явления, а

также и кое-что другое, а именно все, что авторам UML удалось включить в

язык, не нарушая принципа унификации. История развития UML отнюдь не за-

вершена ‒ язык постоянно совершенствуется, обогащается и расширяется.

Сиразов Ф.С. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ – Курс лекций

В качестве языка моделирования объектного подхода используется уни-

фицированный язык моделирования UML, который содержит стандартный на-

бор диаграмм для моделирования.

Диаграмма (Diagram) – это графическое представление множества эле-

ментов. Чаще всего она изображается в виде связного графа с вершинами (сущ-

ностями) и ребрами (отношениями) и представляет собой некоторую проекцию

системы. При этом под моделью предметной области понимается некоторая

система, имитирующая структуру или функционирование исследуемой пред-

метной области и отвечающая основному требованию – быть адекватной этой

области. Предварительное моделирование предметной области позволяет со-

кратить время и сроки проведения проектировочных работ и получить более

эффективный и качественный проект. Без проведения моделирования предмет-

ной области велика вероятность допущения большого количества ошибок в

решении стратегических вопросов, приводящих к экономическим потерям и

высоким затратам на последующее перепроектирование системы. Вследствие

этого все современные технологии проектирования ИС основываются на ис-

пользовании методологии моделирования предметной области.

К моделям предметных областей предъявляются следующие требования:  формализация, обеспечивающая однозначное описание структуры

предметной области;

 понятность для заказчиков и разработчиков на основе применения

графических средств отображения модели;

 реализуемость, подразумевающая наличие средств физической реали-

зации модели предметной области в ИС;

 обеспечение оценки эффективности реализации модели предметной

области на основе определенных методов и вычисляемых показате-

лей.

Сиразов Ф.С. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ – Курс лекций

Для реализации перечисленных требований, как правило, строится систе-

ма моделей, которая отражает структурный и оценочный аспекты функциони-

рования предметной области.

Структурный аспект предполагает построение:

 объектной структуры, отражающей состав взаимодействующих в про-

цессах материальных и информационных объектов предметной облас-

ти;

 функциональной структуры, отражающей взаимосвязь функций (дей-

ствий) по преобразованию объектов в процессах;

 структуры управления, отражающей события и бизнес-правила, кото-

рые воздействуют на выполнение процессов;

 организационной структуры, отражающей взаимодействие организа-

ционных единиц предприятия и персонала в процессах;

 технической структуры, описывающей топологию расположения и

способы коммуникации комплекса технических средств.

Язык моделирования, с одной стороны, должен делать решения проекти-

ровщиков понятными пользователю, с другой стороны, предоставлять проекти-

ровщикам средства достаточно формализованного и однозначного определения

проектных решений, подлежащих реализации в виде программных комплексов,

образующих целостную систему программного обеспечения.

Оглавление

Сиразов Ф.С. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ – Курс лекций

4.3. Графические средства описания предметной области

Графические программы — программное обеспечение, позволяющее

создавать, редактировать или просматривать графические файлы.

Компьютерную графику можно разделить на три категории — растровая

графика, векторная графика и трѐхмерная графика

Растровая графика

Представляет собой изображение, в составе которого есть сетка пикселей — цветных точек (обычно прямоугольных) на мониторе, бумаге и других отображающих устройствах.

Растровую графику редактируют с помощью растровых графических ре-

дакторов. Создаѐтся растровая графика фотоаппаратами, сканерами, непосред-

ственно в растровом редакторе, а также путѐм экспорта из векторного редакто-

ра или в виде снимков экрана.

Форматы хранения:

Растровые изображения обычно хранятся в сжатом виде. В зависимости

от типа сжатия становится возможным или невозможным восстановить изо-

бражение в точности таким, каким оно было до сжатия (сжатие без потерь или

сжатие с потерями соответственно). Также в графическом файле может хра-

ниться дополнительная информация: об авторе файла, фотокамере и еѐ на-

стройках, количестве точек на дюйм при печати и др.

Сжатие без потерь

Использует алгоритмы сжатия, основанные на уменьшении избыточности

информации.

BMP или Windows Bitmap — обычно используется без сжатия, хотя возможно использование алгоритма RLE.

GIF (Graphics Interchange Format) — устаревающий формат, поддерживающий не более 256 цветов одновременно. Он всѐ ещѐ популярен из-за под-

Сиразов Ф.С. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ – Курс лекций

держки анимации, которая отсутствует в чистом PNG, хотя ПО начинает под-

держивать APNG.

PCX — устаревший формат, позволявший хорошо сжимать простые ри-

сованные изображения (при сжатии группы подряд идущих пикселов одинако-

вого цвета заменяются на запись о количестве таких пикселов и их цвете).

PNG (Portable Network Graphics) — растровый формат хранения графической информации, использующий сжатие без потерь по алгоритму Deflate. PNG

был создан как свободный формат для замены GIF, поэтому в Интернете поя-

вился рекурсивный акроним «PNG is Not GIF» (PNG — не GIF).

Формат PNG спроектирован для замены устаревшего и более простого

формата GIF, а также, в некоторой степени, для замены значительно более

сложного формата TIFF. Формат PNG позиционируется прежде всего для ис-

пользования в Интернете и редактирования графики.

PNG поддерживает три основных типа растровых изображений:

 Полутоновое изображение (с глубиной цвета 16 бит);

 Цветное индексированное изображение (палитра 8 бит для цвета глу-

биной 24 бит);

 Полноцветное изображение (с глубиной цвета 48 бит).

Формат PNG хранит графическую информацию в сжатом виде. Причѐм

это сжатие производится без потерь, в отличие, например, от JPEG с потерями.

Он имеет следующие основные преимущества перед GIF:

 практически неограниченное количество цветов в изображении (GIF

использует в лучшем случае 8-битный цвет);

 опциональная поддержка альфа-канала;

 возможность гамма-коррекции;

 двумерная чересстрочная развѐртка;

 возможность расширения формата пользовательскими блоками (на

этом основан, в частности, APNG).

Сиразов Ф.С. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ – Курс лекций

Формат GIF был разработан фирмой CompuServe в 1987 году и изначаль-

но был недоступен для свободного использования. До окончания в 2004 году

действия патентов на алгоритм сжатия LZW, принадлежавших Unisys и исполь-

зуемых в GIF, его применение в свободном программном обеспечении было за-

труднено. На данный момент такие затруднения сняты. PNG же с самого начала

использует открытый, непатентованный алгоритм сжатия Deflate, бесплатные

реализации которого доступны в Интернете. Этот же алгоритм используют

многие программы компрессии данных, в том числе PKZIP и gzip (GNU zip).

Формат PNG обладает более высокой степенью сжатия для файлов с

большим количеством цветов, чем GIF, но разница составляет около 5-25 %,

что недостаточно для абсолютного преобладания формата, так как небольшие

2-16-цветные файлы формат GIF сжимает с не меньшей эффективностью.

PNG является хорошим форматом для редактирования изображений, даже

для хранения промежуточных стадий редактирования, так как восстановление и

пересохранение изображения проходят без потерь в качестве. Также, в отличие,

например, от TIFF, спецификация PNG не позволяет авторам реализаций выби-

рать, какие возможности они собираются реализовать. Поэтому любое сохра-

нѐнное изображение PNG может быть прочитано в любом другом приложении, поддерживающем PNG.

Различные реализации алгоритма Deflate дают разную степень сжатия,

поэтому были созданы программы для пережатия изображений с несколькими

вариантами настроек в целях получения наилучшего сжатия — например, форк pngcrush OptiPNG и advpng из комплекта AdvanceCOMP (использует 7-Zip).

Существует одна особенность GIF, которая в PNG не реализована: под-

держка нескольких изображений в одном файле, и в частности — анимации;

PNG изначально был предназначен лишь для хранения одного изображения в

одном файле.

Сиразов Ф.С. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ – Курс лекций

Для передачи анимированных изображений был разработан расширенный

формат MNG, опубликованный в середине 1999 года и уже поддерживаемый в

различных приложениях, однако пока так и не ставший общепринятым.

Некоторые — в частности, разработчики Mozilla Foundation — критико-

вали MNG за сложность и большой размер реализации, и отсутствие обратной

совместимости с PNG. В 2004 году они разработали формат APNG, который не

был принят в качестве официального стандарта разработчиками PNG и MNG,

но его поддержка к 2008 году была реализована в тестовых сборках некоторых

браузеров и некоторых программах просмотра изображений.

Сжатие с потерями

Основано на отбрасывании части информации, как правило, наименее

воспринимаемой глазом.

JPEG очень широко используемый формат изображений. Сжатие основа-

но на усреднении цвета соседних пикселей (информация о яркости при этом не

усредняется) и отбрасывании высокочастотных составляющих в пространст-

венном спектре фрагмента изображения. При детальном рассмотрении сильно

сжатого изображения заметно размытие резких границ и характерный муар

вблизи них.

Разное

TIFF поддерживает большой диапазон изменения глубины цвета, разные

цветовые пространства, разные настройки сжатия (как с потерями, так и без) и др.

Raw хранит информацию, непосредственно получаемую с матрицы циф-

рового фотоаппарата или аналогичного устройства без применения к ней каких-

либо преобразований, а также хранит настройки фотокамеры. Позволяет избе-

жать потери информации при применении к изображению различных преобра-

зований (потеря информации происходит в результате округления и выхода

цвета пиксела за пределы допустимых значений). Используется при съѐмке в

Сиразов Ф.С. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ – Курс лекций

сложных условиях (недостаточная освещѐнность, невозможность выставить ба-

ланс белого и т. п.) для последующей обработки.

Преимущества:

 Растровая графика позволяет создать практически любой рисунок вне

зависимости от его сложности;

 Распространѐнность — растровая графика используется сейчас прак-

тически везде: от маленьких значков до плакатов;

 Высокая скорость обработки сложных изображений, если не нужно

масштабирование;

 Растровое представление изображения естественно для большинства

инструментов ввода-вывода графической информации, таких как мо-

ниторы (за исключением векторных устройств вывода), матричные и

струйные принтеры, цифровые фотоаппараты, сканеры, а также сото-

вые телефоны.

Недостатки:

 Большой размер файлов у простых изображений;

 Невозможность идеального масштабирования;

 Невозможность вывода на печать на векторный графопостроитель.

Из-за этих недостатков для хранения простых рисунков рекомендуют вместо даже сжатой растровой графики использовать векторную графику.

Растровый графический редактор — специализированная программа,

предназначенная для создания и обработки растровых изображений. Подобные

программные продукты нашли широкое применение в работе художников-

иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом

или на фотобумаге, публикации в интернете.

Растровые графические редакторы позволяют пользователю рисовать и

редактировать изображения на экране компьютера, а также сохранять их в раз-

личных растровых форматах.

 Открытые (GIMP, Krita);

Сиразов Ф.С. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ – Курс лекций

 Проприетарные;

 Коммерческие (Adobe Photoshop, Corel Photo-Paint);

 Бесплатные (Paint, Paint.NET, PicPick).

<<< < Предыдущая 12 / 72 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]