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 1 23 / 73 4 5 6 7 > Следующая >>>

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

Векторная графика

Данный вид является способом представления объектов и изображений в

компьютерной графике, основанный на математическом описании элементар-

ных геометрических объектов, обычно называемых примитивами, таких как:

точки, линии, сплайны, кривые Безье, круги и окружности, многоугольники.

Объекты векторной графики являются графическими изображениями ма-

тематических объектов.

Термин "векторная графика" используется для различения от растровой

графики, в которой изображение представлено в виде графической матрицы,

состоящей из пикселей, фиксированного размера. Каждому пикселю графиче-

ской матрицы в растровом изображении приписан атрибут цвета. Совокупность

разноцветных пикселей растровой матрицы формирует изображение.

При выводе на матричные устройства отображения (мониторы) векторная

графика предварительно преобразуется в растровую графику, преобразование

производится программно или аппаратно средствами современных видеокарт.

Форматы хранения:

 SVG;

 CDR;

 DXF;

 AI.

Преимущества:

Объем данных, занимаемый описательной частью, не зависит от реальной

величины объекта, что позволяет, используя минимальное количество инфор-

мации, описать сколь угодно большой объект файлом минимального размера.

Например, описание окружности произвольного радиуса требует задания толь-

ко 3 чисел, не считая атрибутов.

В связи с тем, что информация об объекте хранится в описательной фор-

ме, можно бесконечно увеличить графический примитив при выводе на графи-

ческое устройство, например, дугу окружности, и она останется при любом

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

увеличении гладкой. С другой стороны, если кривая представлена в виде лома-

ной линии, увеличение покажет, что она на самом деле не кривая.

Параметры объектов хранятся и могут быть легко изменены. Также это

означает что перемещение, масштабирование, вращение, заполнение и т. д. не

ухудшает качества рисунка. Более того, обычно указывают размеры в аппарат-

но-независимых единицах (англ. device-independent unit), которые ведут к наилучшей возможной растеризации на растровых устройствах.

При увеличении или уменьшении объектов толщина линий может быть

задана постоянной величиной, независимой от реальной площади изображае-

мой фигуры.

Недостатки:

Не каждая графическая сцена может быть легко изображена в векторном

виде — для подобного оригинальному изображению может потребоваться опи-

сание очень большого количества примитивов с высокой сложностью. Это в

свою очередь негативно влияет на количество памяти, занимаемой изображени-

ем и на время, потребное для преобразования его в растровый формат для гра-

фического вывода (отрисовки или растеризации).

Перевод векторной графики в растровое изображение достаточно прост.

Но обратный путь, как правило, сложен — этот процесс называют трассиров-

кой растра, и зачастую требует значительных вычислительных мощностей и

процессорного времени, и не всегда обеспечивает высокое качество полученного векторного рисунка.

Преимущество векторной картинки — масштабируемость — пропадает,

когда векторный формат отображается в растровое разрешение с особо малыми

разрешениями графики (например, иконки 32×32 или 16×16). Чтобы не было

«грязи», картинку под такие разрешения приходится подгонять вручную. В

векторных шрифтах TrueType есть довольно сложные коды хинтинга, позво-

ляющие избавиться от пропущенных (и, наоборот, излишне толстых) линий.

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

Векторный графический редактор — позволяет пользователю созда-

вать и редактировать векторные изображения непосредственно на экране ком-

пьютера, а также сохранять их в различных векторных форматах.

Наиболее распространѐнные векторные редакторы:

 Открытые (Inkscape , Alchemy, Xara Xtreme);

 Проприетарные (CorelDRAW, Adobe Illustrator).

Трѐхмерная графика

Трехмерная графика – это раздел компьютерной графики, посвящѐнный

методам создания изображений или видео путѐм моделирования объѐмных

объектов в трѐхмерном пространстве.

3D-моделирование — это процесс создания трѐхмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования — разработать визуальный объѐмный образ желае-

мого объекта. При этом модель может как соответствовать объектам из реаль-

ного мира, так и быть полностью.

Графическое изображение трѐхмерных объектов отличается тем, что

включает построение геометрической проекции трѐхмерной модели сцены на

плоскость (например, экран компьютера) с помощью специализированных про-

грамм. Однако, с созданием и внедрением 3D-дисплеев и 3D-принтеров, трѐхмерная графика не обязательно включает в себя проецирование на плоскость.

Форматы хранения:

 COLLADA;

 3ds;

 X3D.

Программный пакет трѐхмерного моделирования — позволяет созда-

вать трѐхмерную графику, то есть моделировать объекты виртуальной реально-

сти и создавать на основе этих моделей изображения.

Наиболее распространѐнные пакеты:

 Открытые (Blender, K-3D);

 Проприетарные (Autodesk 3ds Max, Cinema 4D).

Оглавление

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

5.Анализ предметной области на различных этапах жи з-

ненного цикла информационных систем

Жизненный цикл ИС позволяет выделить 3 стадии ее создания:

1) Предпроектная

2) Проектная

3) Послепроектная

Эффективность функционирования информационной системы во многом

зависит от качества проектировочных работ. При этом особую роль при приня-

тии проектных решений играют результаты обследования предметной области

как объекта информатизации.

5.1. Предпроектная стадия

Первый этап жизненного цикла ИС – планирование и анализ требований.

Целью исследования предметной области на данном этапе является изу-

чение основных характеристик объекта (предприятия, учреждения, организа-

ции и т.п.) с целью обоснования необходимости создания ИС, формулирования

предложений по разработке концепции создания ИС и обоснования требова-

ний к разрабатываемой ИС с учетом особенностей объекта автоматизации.

Виды выполняемых работ по обследованию предметной области:

 - сбор данных об объекте автоматизации и осуществляемых видах

деятельности;

 изучение и оценка качества функционирования объекта и осуществ-

ляемых видов деятельности, выявление проблем, решение которых

возможно средствами автоматизации;

 оценка технико-экономической, социальной и т.п. целесообразности

создания ИС;

 выявление и анализ требований пользователя к ИС.

Оглавление

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

5.2. Проектная стадия

Второй этап жизненного цикла ИС – проектирование (эскизное, техническое, рабочее).

Целью исследования предметной области на данном этапе является учет

особенностей объекта автоматизации при разработке проектов ИС, корректи-

ровка проектных решений.

Виды выполняемых работ по обследованию предметной области:

 дополнительный анализ предметной области для уточнения данных,

полученных в ходе предпроектного обследования

 анализ рынка обеспечивающих средств (программных, технических,

лингвистических и т.п.) для заданной предметной области

 анализ принятых проектных решений по созданию ИС для после-

дующего их документирования (для разработки документации на ИС).

Оглавление

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

5.3. Послепроектная стадия

Данная стадия состоит из 3 этапов жизненного цикла информационной системы:

Реализация

Целью исследования предметной области на данном этапе является ана-

лиз и корректировка принятых проектных решений в ходе создания опытного

образца ИС.

Виды выполняемых работ по обследованию предметной области:

 оценка возможности практической реализации принятых проектных

решений;

 анализ степени детальности проработки принятых проектных реше-

ний;

 оценка эффективности принятых проектных решений по созданию

ИС.

Внедрение

Целью исследования предметной области на данном этапе является ана-

лиз работоспособности созданной ИС и ее соответствия требованиям техниче-

ского задания в ходе сдачи-приемки и опытной эксплуатации ИС.

Виды выполняемых работ по обследованию предметной области:

 испытания ИС на работоспособность и соответствие техническому

заданию;

 анализ результатов опытной эксплуатации;

 выявление неисправностей, обоснование путей их оптимального уст-

ранения.

Эксплуатация

Целью исследования предметной области на данном этапе является ана-

лиз работоспособности созданной ИС в ходе промышленной эксплуатации.

Виды выполняемых работ по обследованию предметной области:

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

 анализ функционирования системы;

 выявление недостатков в ходе эксплуатации ИС, отклонений факти-

ческих эксплуатационных характеристик ИС от проектных значений и установление причин этих отклонений;

 установление необходимости внесения изменений в документацию на

ИС.

Оглавление

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

6.Классификация методов анализа предметных областей

В зависимости от целевого назначения методы анализа предметных областей подразделяются на:

1) Математические методы;

2) Методы прогнозирования.

В зависимости от характера получаемой информации различают:

1) Качественные методы;

2) Количественные методы.

В зависимости от функционального назначения можно выделить:

1) Методы сбора информации;

2) Методы обработки информации.

Рассмотрим каждую группу методов анализа предметных областей.

6.1.Математические методы анализа предметных областей

В связи с развитием теорий в гуманитарных дисциплинах, выделением новых отраслей и направлений возрастает роль математических методов для описания и анализа изучаемых явлений, наблюдается стремление выразить открываемые законы в математической форме. Проникновение математических методов в первую очередь связано с развитием экспериментальных и прикладных исследований. С одной стороны, применение данных методов вносит новые возможности в изучение предметных областей. В то же время это задает

более высокие требования к постановке исследовательских задач и их реше-

нию. Обращение к математическим методам связано с методологией научного познания, идеями европейского рационализма, который в качестве критериев обоснования знаний рассматривал объективность, всеобщность, необходимость, подтверждение теории опытом и наглядность (очевидность) фундаментальных постулатов. Математика становится эталоном точного, строгого познания вещей, а также основой для разработки инструментов измерения и формой описания общих, фундаментальных законов устройства мира. Поэтому об-

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

ращение к математике связано с возможностью получения объективного знания о предметных областях. В связи с этим становление любой дисциплины связано с обращением к математическим методам для описания основных законов изу-

чаемого предмета. Накопление экспериментального материала приводит к не-

обходимости выразить большие объемы информации в символьных формах,

представить определенные аспекты изучаемой реальности в формализованном

виде, что позволяет проводить их преобразование и выделять ненаблюдаемые

тенденции и закономерности.

Оглавление

6.1.1.Стратифицированное представление информационных систем

и сетей как средство их математического описания

Стратификация – это метод расслаивания исследуемых статистических

данных, позволяющий произвести селекцию данных, отражающих требуемую

информацию о процессе.

Расслаивание осуществляется по следующим признакам:

 по исполнителям (квалификации, полу, стажу работы и т.п.);

 по оборудованию (по новому и старому, марке, конструкции, выпус-

кающей фирме и т.п.);

 по материалу (месту производства, фирме-производителю, партии, качеству сырья и т.п.) и др.

Трудности математического описания сложной системы (а ИС – это

сложная система) разрешаются иерархическим описанием. Для характеристики

этого замысла иерархии введен термин стратифицированная система или стра-

тифицированное описание (представление).

Стратифицированная система – это система, которая задается семейством

моделей, каждая из которых описывает ее поведение с точки зрения различных

уровней абстрагирования. Для каждого уровня существует ряд характерных

особенностей и переменных, законов и принципов, с помощью которых описы-

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

вается поведение системы. Чтобы такое описание было эффективным, необхо-

дима как можно большая независимость моделей для различных уровней сис-

темы.

Уровни абстрагирования, включающие стратифицированное описание,

называют стратами.

Понятие иерархии подразумевает, что:

 система состоит из семейства четко выделенных взаимодействующих подсистем;

 некоторые из подсистем являются принимающими решения (решающими) элементами;

 принимающие решения элементы располагаются иерархически в

том смысле, что некоторые из них находятся под влиянием или управляются

другими решающими элементами.

Уровень в такой системе называется эшелоном. Эти системы называются многоэшелонными, многоуровневыми или многоцелевыми в связи с тем,

что различные входящие в систему элементы, обладающие правом принятия

решения, имеют обычно «конфликтные» (т.е. противоречащие одна другой) це-

ли. Это противоречие целей является не только побочным результатом эволю-

ции и объединения различных подсистем в одну систему, но и необходимо для

эффективного управления системой в целом.

Стратифицированное описание имеет следующие общие характеристики описания систем:

 выбор страт, в терминах которых описывается данная система, зависит от

наблюдателя, его знаний и заинтересованности в деятельности систе-

мы, хотя для многих систем некоторые страты кажутся естественными,

внутренне им присущими;

 аспекты описания функционирования системы на различных стратах в

общем случае не связаны между собой, поэтому принципы и законы не

могут быть выведены из принципов, используемых на других стратах;

<<< < Предыдущая 1 23 / 73 4 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]