Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование и разработка информационных систем. Учебное пособие для СПО
.pdf
111
вать по средствам промежуточного ПО, по аналогии системной
шины, которая позволяет подключать различные устройства и
поддерживать взаимодействие между аппаратными устройствами.
Рис. 3.22. Архитектура распределенных объектов
Для поддерживания распределенных объектов используются стандарты CORBA (Common Object Request Broker Architecture), DCOM (Distributed Component Object Model). Также существуют стандарты более конкретного назначения: ODBC
(Open Data Base Connectivity) — это интерфейс, представляющий прикладным программам доступ к реляционным СУБД, использующим язык SQL. Он позволяет максимально просто переносить приложение с одной СУБД на другую без учета их спецификации. Это достигается с помощью выделения в интерфейсе двух компонентов: диспетчер ODBC и драйвер ODBC
(рис. 3.23).
Архитектура ODBC включает компоненты:
1. Приложение (например, ИС). Оно выполняет задачи:
запрашивает соединение с источником данных, посылает SQLзапросы к источнику данных, описывает область хранения и
формат для SQL-запросов, обрабатывает ошибки и оповещает о
них пользователя, осуществляет фиксацию или откат транзакций, запрашивает соединение с источником данных.
2. Диспетчер устройств. Он загружает драйвера по требо-
ванию приложений, предлагает единый интерфейс всем приложениям, причем интерфейс администратора ODBC одинаков и
независим то того, с какой СУБД приложение будет взаимодействовать. Диспетчер драйверов, поставляемый Microsoft, является динамически загружаемой библиотекой DLL.
112
3. Драйвер зависит от СУБД. Драйвер ODBC — это дина-
мическая библиотека DLL, которая реализует функции ODBC и
взаимодействует с источником данных. Драйвер — это программа, которая обрабатывает запрос какой-то функции специфично для СУБД (может модифицировать запросы в соответствии с СУБД) и возвращает результат приложению. Каждая
СУБД, поддерживающая технологию ODBC, должна предоставить разработчикам приложений драйвер для этой СУБД.
4. Источник данных содержит управляющую информа-
цию, задаваемую пользователем, информацию об источнике
данных и используется для доступа к конкретной СУБД. При
этом используются средства ОС и сетевой платформы.
Рис. 3.23. Архитектура ODBC
3.3.3. Динамическая модель
Эта модель предполагает много аспектов, для представления которых на языке UML используется как минимум 5 диаграмм (см. п. 2.4.2, 2.4.5).
Рассмотрим аспект управления. Модель управления дополняет структурные модели.
Каким бы образом ни была описана структура системы,
она состоит из набора структурных единиц (функций или объектов). Чтобы они функционировали как единое целое, ими надо
управлять, а информация по управлению отсутствует в статических диаграммах. В моделях управления проектируется поток
управления между системами.
113
Можно выделить два типа управления в программных системах:
1. Централизованное управление.
2. Управление, основанное на событиях.
Централизованное управление может быть:
– иерархическим по принципу «вызов — возврат» (именно
так чаще всего работают учебные программы);
– моделью диспетчера, которая применяется для параллельных систем.
В модели диспетчера предполагается, что один из компо-
нентов системы — диспетчер. Он управляет как запуском, так и
завершением систем и координацией остальных процессов системы. Процессы могут работать параллельно друг другу. Под
процессом понимается программа, подсистема или процедура,
которая работает на данный момент. Эта модель может применяться также в последовательных системах, где управляющая
программа вызывает отдельные подсистемы в зависимости от
каких-то переменных состояний (через оператора case).
Управление событиями предполагает отсутствие какойлибо подпрограммы, отвечающей за управление. Управление
осуществляется внешними событиями: нажатие клавиши мыши,
нажатие клавиатуры, изменение показаний датчиков и таймера
и т. д. Каждое внешнее событие кодируется и помещается в очередь событий. Если реакция на событие в очереди предусмотрена, то вызывается та процедура (подпрограмма), которая и осуществляет реакцию на это событие. События, на которые реагирует система, могут происходить либо в других подсистемах,
либо во внешнем окружении системы.
Примером такого управления является организация приложений в ОС Windows.
Все описанные ранее структурные модели можно реализовать с помощью централизованного управления или управления,
основанного на событиях.
3.3.4. Состав и содержание технического проекта
Итогом работ на этапе проектирования является технический проект. Он разрабатывается на основе технического зада-
114
ния и эскизного проекта. Технический проект — это техническая
документация, содержащая общесистемные проектные решения,
алгоритмы решения задач, а также оценку экономической эффективности и перечень мероприятий по подготовке проекта к
внедрению. Разрабатывается в соответствии со стандартом
(табл. 3.6).
Таблица 3.6
Состав и содержание технического проекта
Название
Содержание
1
2
1. Пояснительная
записка
Основание для разработки
Перечень организаций-разработчиков
Краткая характеристика объекта (куда будет
поставляться ПО)
Краткие сведения об основных проектных
решениях ПО
2. Фундаментальная и
организационная структура системы
Перечень подсистем, их описание
Перечень задач, решаемых в каждой подсистеме
Схема информационных связей
3. Постановка задач и
алгоритмы решения
Кроме самой постановки задачи приводится
конкретный пример
4. Организация
информационной базы
Описание БД, ее функционируемость, сохранность, целостность и т.д.
5. Альбом форм
документов
Сборник типовых форм. Действующие отчетности и указания по их заполнению
6. Система математического обоснования
Основание выбора системы программирования. Перечень стандартных программ
7. Принципы построения
комплекса технических
средств
Датчики, ЭВМ и т. д., то есть, что касается
работы ИС
8. Расчет экономической
эффективности
Сводная схема затрат, связанных с
эксплуатацией ИС
Расчет годовой эффективности
115
Название
Содержание
1
2
9. Мероприятия по подготовке объекта к внедрению в систему
Перечень организационных мероприятий по
усовершенствованию бизнес процесса
Перечень работ по внедрению системы,
которые необходимо выполнить на стадии
ввода с указанием сроков и ответственных
лиц
10. Ведомость
документов
Перечень документов, входящих в технический проект
Технический проект должен четко и однозначно описывать, что должно быть сделано. Это описание должно быть проиллюстрировано диаграммами, рисунками, графиками и т. д.
поскольку на стадии проектирования объем работ определяется
достаточно детально, происходит уточнение ТЭО (техникоэкономического обоснования), а также графика проведения работ.
Технический проект должен быть утвержден руководством организации разработчиков и согласован с заказчиком.
Технический проект содержит подробное описание оснований принятия того или иного технического решения.
3.4. Пользовательский интерфейс
При разработке модели интерфейса следует учитывать не
только задачи проектируемого ПО, но и особенности мозга человека, связанные с восприятием информации.
3.4.1. Психофизические особенности человека
по восприятию и обработке информации
Часть мозга, которую условно можно назвать процессором
восприятия, постоянно, без участия сознания, перерабатывает
поступающую информацию, сравнивает ее с прошлым опытом и
помещает ее в хранилище.
116
Когда зрительный образ привлекает наше внимание, тогда
интересующая нас информация поступает краткосрочную память. Если наше внимание не было привлечено, то информация
в хранилище пропадает, замещаясь следующими ее порциями.
В каждый момент времени фокус внимания может фиксироваться в одной точке, поэтому если возникает необходимость
одновременного отслеживания нескольких ситуаций, то фокус
перемещается с одного отслеживаемого объекта на другой. При
этом внимание рассредоточивается, и какие-то детали могут
быть упущены. Существенно и то, что восприятие во многом
основано на мотивации.
При смене кадра мозг на некоторое время блокируется: он
осваивает новую картинку, выделяя наиболее существенные детали. Это значит, что если необходима быстрая реакция пользователя, то резко менять картинки не стоит.
Краткосрочная память самое узкое место в системе обработки информации человеком. Ее емкость равна 7 ± 2 несвязанных объекта. Невостребованная информация хранится в ней не
более 30 секунд. Чтобы не забыть какую-нибудь важную для нас
информацию, мы обычно повторяем ее про себя, обновляя информацию в краткосрочной памяти. Таким образом, при проектировании интерфейсов следует иметь в виду, что подавляющему большинству сложно, например, запомнить и ввести на другом экране числа, содержащие более пяти цифр.
Несмотря на то, что емкость и время хранения долгосрочной памяти неограниченны, доступ к информации весьма
непрост. Механизм извлечения информации из долгосрочной
памяти имеет ассоциативный характер. Для улучшения запоминания информации ее привязывают к тем данным, которые память уже хранит и позволяет легко получить. Поскольку доступ
к долгосрочной памяти затруднен, целесообразно рассчитывать
на то, что пользователь не вспомнит, а узнает информацию.
3.4.2. Основные критерии оценки интерфейсов
Многочисленные опросы и обследования, проводимые ведущими фирмами по разработке программного обеспечения, показали, что пользователи ценят в интерфейсе:
117
1) простоту освоения и запоминания конкретно оценивают
время освоения и продолжительность сохранения информации и
памяти;
2) скорость достижения результатов при использовании
системы, которая определяется количеством вводимых или выбираемых мышью команд и настроек;
3) субъективную удовлетворенность при эксплуатации си-
стемы (удобство работы, утомляемость и т. д.).
Причем для пользователей-профессионалов, постоянно
работающих с одним и тем же пакетом, на первое место достаточно быстро выходят второй и третий критерии, а для пользователей непрофессионалов, работающих с программным обеспечением периодически и выполняющих сравнительно несложные
задачи, первый и третий критерии.
С этой точки зрения на сегодняшний день наилучшими
характеристиками для пользователей-профессионалов обладают
интерфейсы со свободной навигацией, а для пользователей
непрофессионалов интерфейсы прямого манипулирования. Давно замечено, что при выполнении операции копирования файлов
при прочих равных условиях большинство профессионалов используют оболочки типа Far, а непрофессионалы «перетаскивание объектов» Windows.
3.4.3. Типы интерфейсов пользователя
Различают следующие типы пользовательских интерфейсов:
– примитивные;
– меню;
– со свободной навигацией;
– прямого манипулирования.
Интерфейс примитивный. Примитивным называется ин-
терфейс, который организует взаимодействие с пользователем и
используется в консольном режиме. Единственное отклонение
от последовательного процесса, который обеспечивается данными, заключается в организации цикла для обработки нескольких наборов данных.
118
Интерфейс меню. В отличие от примитивного интерфейса
позволяет пользователю выбирать операцию из специального
списка, выводимого ему программой. Эти интерфейсы предполагают реализацию множества сценариев работы, последовательность действий в которых определяется пользователями.
Древовидная организация меню предполагает, что поиск пункта
более чем двух уровневого меню оказывается довольно сложной
задачей.
Интерфейс со свободной навигацией (графический интерфейс). Поддерживает концепцию интерактивного взаимо-
действия с ПО, визуальную обратную связь с пользователем и
возможность прямого манипулирования объектом (кнопки, индикаторы, строки состояния). В отличие от интерфейса меню
интерфейс со свободной навигацией обеспечивает возможность
осуществления любых допустимых в конкретном состоянии
операций, доступ к которым возможен через различные интерфейсные компоненты («горячие» клавиши и т. д.). Интерфейс со
свободной навигацией реализуется с использованием событийного программирования, что предполагает применение визуальных средств разработки (посредством сообщений). Предполагается, что взаимодействие с пользователем осуществляется посредством выбора и перемещения пиктограмм соответствующей
объектно-ориентированной области.
3.4.4. Классификации и формы диалогов
Диалог — это процесс обмена информацией между поль-
зователем и программной системой, осуществляемый через интерактивный терминал и по определенным правилам. Диалог
основа любого современного интерфейса.
Различают тип диалога и его форму.
Типы диалога. Тип диалога определяет, кто из «собеседников» управляет процессом обмена информацией. Соответственно различают два типа диалога: управляемый программой
и управляемый пользователем.
1. Диалог, управляемый программой, предусматривает
наличие жесткого, линейного или древовидного, то есть включающего возможные альтернативные варианты, сценария диало-
119
га, заложенного в программное обеспечение. Такой диалог
обычно сопровождают большим количеством подсказок, которые уточняют, какую информацию необходимо вводить на каждом шаге.
2. Диалог, управляемый пользователем, подразумевает, что
сценарий диалога зависит от пользователя, который применяет
систему для выполнения необходимых ему операций. При этом
система обеспечивает возможность реализации различных пользовательских сценариев.
Формы диалога. Никакой диалог невозможен, если не
существует языка, понятного «собеседникам». Описание языка,
на котором ведется диалог, включает определение его синтаксиса правил, определяющих допустимые конструкции (слова,
предложения) языка или его форму, и семантики правил, определяющих смысл синтаксически корректных конструкций языка
или его содержание. В зависимости от вида используемых в
конкретном случае синтаксиса и семантики различают три формы диалога:
1) фразовую;
2) директивную;
3) табличную.
Фразовая форма. Предполагает «общение» с пользователем на естественном языке или его подмножестве. Содержание
диалога в данной форме оставляют повелительные, повествовательные и вопросительные предложения и ответы на вопросы.
Общение может осуществляться в свободном формате, но возможна и фиксация отдельных фраз. Организация диалога на
естественном языке на современном уровне задача не решенная,
так как естественный язык крайне сложен и пока не удается в
достаточной степени формализовать его синтаксис и семантику.
Чаще всего используют диалоги, предполагающие односложные
ответы, например:
Программа: Введите свой возраст (полных лет): Пользователь: 48.
В этом случае программа содержит ограниченное описание, как синтаксиса, так и семантики используемого ограниченно-естественного языка. Для данного примера достаточно опре-
120
делить синтаксис понятия «целое положительное число» и
наложить ограничение на значение числа.
Однако существует некоторый опыт создания интерфейсов на базе ограниченного подмножества предложений естественного языка в основном для интеллектуальных систем. Синтаксис и семантика языков диалога, реализуемых в таких интерфейсах, достаточно сложны.
При обработке фраз в этих случаях оперируют понятием
словоформа. Словоформа отрезок текста между двумя соседними пробелами или знаками препинания. Обработка словоформ
вне связи с контекстом называется морфологическим анализам.
Выделяют два метода морфологического анализа:
1) декларативный предполагает, что в словаре находятся
все возможнее словоформы каждого слова, тогда анализ сводится к поиску словоформы в словаре. Данный метод обеспечивает
возможность обработки сообщений, состоящих из строчных и
прописных букв в произвольной комбинации, причем как латинского, так и русского или других алфавитов;
2) процедурный предполагает выделение в текущей сло-
воформе основы, которую затем идентифицируют.
После распознавания словоформ осуществляют синтаксический анализ сообщения, по результатам которого определяют
его синтаксическую структуру, то есть выполняют разбор предложения. Далее выполняют семантический анализ, то есть определяют смысловые отношения между словоформами. При этом
выявляют главные предикаты, определяющие смысл предложения. Таким образом, интерфейс, реализующий фразовую форму
диалога, должен: преобразовывать сообщения из естественноязыковой формы в форму внутреннего представления и обратно,
выполнять анализ и синтез сообщений пользователя и системы,
отслеживать и запоминать пройденную часть диалога.
Основные недостатки фразовой формы при использовании
множества естественного языка:
– большие затраты ресурсов;
– отсутствие гарантии однозначной интерпретации формулировок;
– необходимость ввода длинных грамматически правильных фраз.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]