Разработка требований к программному обеспечению на основе закономерностей системогенеза

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 004. 023
РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ПРОГРАММНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ НА ОСНОВЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СИСТЕМОГЕНЕЗА Гхош К. П., Бутенко Л. Н.
ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет», Волгоград, e-mail: hon_kingkar@yahoo. com
Главной тенденцией в проектной деятельности инженера является интенсивное использование электронно-вычислительной техники. Это значительно ускоряет процесс получения, оценки и выбора решения из большого массива альтернативных вариантов расчетов технических объектов. В последнее время большое внимание уделяется вопросам эффективности обработки информации. Это напрямую связано с качеством проектирования автоматизированных систем (АС). Главной гипотезой проведенного исследования является формирование требований к АС в техническом задании на основе закономерностей системогенеза. Для обеспечения новизны для вновь создаваемых технических решений в области информационных технологий предлагается предварительно проводить анализ систем-прототипов на соответствие их закономерностям развития технических систем. Результаты анализа предлагается формулировать в виде требований в техническом задании на проектирование этой системы.
Ключевые слова: системогенез, автоматизации
DEVELOPMENT REQUIREMENTS TO SOFTWARE ON THE BASIS OF LAWS OF SYSTEM EVOLUTION Ghosh K.P., Butenko L.N.
Volgograd State Technical University, Volgograd, e-mail: hon_kingkar@yahoo. com
The main trend in the design of an engineer is the intensive use of computer technology. This greatly speeds the process of obtaining, evaluating and selecting solutions from a large set of alternatives calculation of technical objects. Recently, much attention is paid to the efficiency of information processing. This is directly related to the quality of the design of automated systems (AS). The main hypothesis of the study is to develop requirements for the AS in the specifications, based on the laws of system-evolution. To ensure novelty for new technical solutions in the field of information technologies is invited to pre-analyze the prototype system for compliance with the laws of technical systems. Results of the analysis are proposed to formulate in the form of requirements in the specifications for the design of this system.
Keywords: system-evolution, automation
Целью исследования является разработка рекомендаций на основе закономерностей системогенеза по переходу АС в другое состояние на линиях системогенеза. Для достижения данной цели нами поставлены следующие задачи:
a) определение тенденций совершенствования данного вида обеспечения с целью определения точек на линии системогенеза-
b) построение линии системогенеза для данного вида обеспечения-
c) определение положения на линии си-стемогенеза с помощью системы вопросов-
d) разработка рекомендаций по переходу АС в другое состояние на линиях систе-могенеза.
Актуальность темы исследования определяется тем, что применение системного подхода продолжает оставаться весьма важным во всех сферах знания, особенно в области автоматизации и компьютеризации, где сам объект изначально проектируется как информационная система. Новейшие разработки в теории систем направлены на объяснение развития систем, что делает актуальным применение теории системоге-неза к автоматизированным системам обработки информации.
Системогенез — это закономерности, которые указывают на устойчивые качественные и количественные причинноследственные связи и отношения, имеющие место у класса технических объектов, а также на изменение во времени этих связей и отношений. Законы и закономерности по характеру и определенности описания объектов и явлений техники должны быть близки к законам и закономерностям, известным в биологии, физике, химии, т. е. законы техники должны формулироваться на уровне законов природы [1].
Требования к АС обработки информации подразделяются на требования к программному, аппаратному, информационному, лингвистическому и математическому обеспечению [2, 3]. Далее рассмотрим построение линии системогенеза в общем виде (представлены на рис. 1):
Э1 ЭП ЭШ 3IV 3V Эи
Рис. 1. Линия системогенеза
Чтобы определить состояние АС на линиях системогенеза, сформулируем ряд вопросов о её качестве. Начальное положение АС на линии системогенеза может
быть определено через совокупность вопросов [4]. Аналогичные вопросы задаются для каждой точки на линии системогенеза (рис. 2).
Рис. 2. Система вопросов для выявления точки на линии системогенеза
Система вопросов для выявления точки на линии системогенеза определяется по формуле (1):
G = ZQV (a b, c …, п
(1)
где G — точки по линиям системогенеза- x -номера точки по линиям системогенеза- Q — вопросы (или сегменты) по линиям системогенеза- у — номер вопросов (сегментов) по линиям системогенеза- a, Ь, c, …, п -варианты ответов для вопросов (сегментов) по линиям системогенеза.
Программное обеспечение (ПО) — совокупность программ системы обработки информации и программных документов [ГОСТ 19. 101−77], необходимых для эксплуатации этих программ. Кроме того, ПО определяют как совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных [ГОСТ 19 781−90].
В настоящее время проектирование программного обеспечения представляет собой трудоемкий процесс, требующий от пользователя глубокого знания предметной области и навыков в проектировании [5, 6]. Для построения линии системогене-за для ПО определим этапы развития ПО (которые выступают как точки линии си-стемогенеза) [1]:
1. Этап I (1950−1960): программирование выполняли в кодах машины, доступ к которой имели только специалисты-профессионалы.
2. Этап II (1960−1970): появились языки программирования высокого уровня и программное обеспечение. В программном обеспечении были заранее разработанные программы решения наиболее типичных задач.
3. Этап III (1970−1980): развиваются графические интерфейсы, программиро-
вание графики, операционные системы. Появляются фундаментальные парадигмы современных языков программирования.
4. Этап IV (1980−1990): развиваются графические операционные системы с оконным интерфейсом (Windows, Макинтош и т. д.) и системы программирования, как правило, на основе объектной парадигмы.
5. Этап V (1990−2000): наступает эпоха Интернета, программного обеспечения, интегрированного в Интернет. Появляются и доминируют системы RAD и скриптовые языки. Распространение реляционных баз данных.
6. Этап VI (до 2010): современный
период — интеграция с базами данных, компонентно-ориентированное програм-
мирование, акцент на мобильность и дистрибутивность приложений [9].
Построим линии системогенеза для ПО рис. 3.
Рис. 3. Линия системогенеза для ПО
Сформулируем ряд вопросов о качестве ПО, например, какие технологии программирования используются, какие языки используются для программирования, каковы типы пользовательского интерфейса ПО, каковы типы интегрированной среды разработки и так далее. Это позволяет кодировать состояние системы в виде однозначных кодов типа «вопрос-ответ». Рассмотрим ответы на некоторые вопросы в виде таблицы [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]:
Таблица 1
Качества каждой точки на линии системогенеза
^'-^^^^Состояния Вопросы Этап I Этап II Этап III Этап IV Этап V Этап VI
1. Какие технологии программирования ПО? а) период «стихийного» программирования Ь) структур-ное программирование с) модульное программирование ё) объектно-ориентированное программирование ё) объектно-ориентированное программирование е) компонентный подход
2. Какие языки используются для программирования ПО? а) язык машинных кодов и низкого уровня b) язык ассемблер c) императивные языки ё) языки функционального программирования е) языки логического программирования,
— Ї) языки ООП g) языки сценариев
3. Каковы типы пользовательского интерфейса ПО? а) интерфейс командной строки Ь) графический интерфейс пользователя b) графический интерфейс пользователя c)еЬ-ориентированный интерфейс
— ё) голосовой интерфейс
4. Каковы типы интегрированной среды разработки ПО? а) поддерживает один язык программирования Ь) поддерживает несколько языков программирования
5. Каковы основные способы записи алгоритмов? а) на естественном языке Ь) блок-схема с) на алгоритмическом языке ё) на алгоритмическом языке программирования высокого уровня
Где а, Ь, с, ё, е, /, g означают варианты ответов на вопросы для определения состояния ПО на линии системогенеза.
работе точки по линиям системогенеза будут представлять совокупность вариантов ответов на вопросы, нижеперечисленные:
Построим линии системогенеза по альтернативе (по сегментам) линий системогенеза для ПО. Рассмотрим построение линии системогенеза для ПО, в данной
П1 = 1а + 2а + 3а + 4а + 5а (где О = П1, Q = 1, 2, 3, …, т),
X у
далее
П2 = 1а П3 = 1Ь П4 = 1с П5 = 1с П6 = Ы
2Ь —

ы
Ы
1е ¦














5 а- 5Ь- 3ё -3ё —
¦ 2? + 2е



5с-
¦ 5ё- 3а +
3е + 4Ь + 5ё
Рис. 4. Линия по альтернативе:
1 — по технологии программирования- 2 — по языкам программирования- 3 — по типам пользовательского интерфейса- 4 — по типам интегрированной среды разработки-
5 — по способам записи алгоритмов
Если при определении точки по линиям системогенеза обнаружится, что ПО наличествует с качествами разных точек, то ПО относится к более раннему уровню, например, с качествами (1Ь + 2е + 3Ь + 4а + 5с). значит ПО находится на точке П3, а не на П4, П5 или П6.
мо-
Переход А С в другое состояние жет происходить как последовательно, так и скачкообразно. Для каждого из переходов может быть дана серия рекомендаций, например в данном случае рассмотрим переход с первой точки к пятой по линиям си-стемогенеза для ПО:
a) появляются многочисленные языки программирования в Интернет, включая мульти-платформенные, поэтому язык должен поддерживать программирование в Интернет-
b) интегрирование в Интернет офисных приложений, баз данных, развитие ПО для поиска информации и работы в Интернете. Очевидно, что ПО должно быть интегрировано в Интернете,
c) появление и развитие визуальных языков и систем программирования.
Требования к технике программирования — должны быстро проектироваться визуальные приложения.
Рассмотрим ещё рекомендации по переходу с пятой точки к шестой по линиям си-стемогенеза для ПО:
a) переход к компонентно-ориентированному программированию. Требования к ПО: ряд решений, разработанных на предыдущем этапе, должны быть реализованы как отдельные переносимые компоненты-
b) интеграция имеющегося графического приложения, интегрированного на предыдущем этапе с Интернетом, с БД. В ПО должны быть реализованы стандартные базы, совместимые с PhP и SQL, для интеграции их с сайтами.
Нами разработаны формулировки требований в техническом задании (ТЗ), далее рассмотрим оформление Требований в ТЗ по примеру ПО [2, 3, 4]:
1. Требования к программному обеспечению — операционная система, поддерживающая платформу Win32 (Microsoft® Windows® NT/2000, Microsoft® Windows® XP и т. п.), и также обладающий следующими свойствами:
a) поддерживаюший несколько языков программирования-
b) технологии программирования должны быть модульными или объектно-ориентированными-
c) интерфейс пользователя должен быть графический, Web-ориентированный или голосовой.
2. Требования к лингвистическому обеспечению системы — в качестве языка программирования должен быть выбран язык, обладающий следующими свойствами: алгоритмический язык программирования высокого уровня- языки функционального программирования, языки логического программирования- интеграция имеющегося графического приложения, интегрированного с интернетом, с БД.
3. Требования к организационному обеспечению — заказчиком должны быть определены должностные лица, ответственные за обработку информации АС, администрирование АС, обеспечение безопасности информации АС и управление работой персонала по обслуживанию АС.
К работе с системой должны допускаться сотрудники, имеющие навыки работы на персональном компьютере, ознакомленные с правилами эксплуатации. Таким образом,
нами были построены линии системогенеза для видов обеспечения, предложена методика определения состояния АС на точках линии системогенеза и разработаны рекомендации по переходу АС в другое состояние на линиях, а также приведен пример переходов для программного обеспечения. Список литературы
1. Анохин П. К. Системогенез как общая закономерность эволюционного процесса// Бюлл. экспер. биол. — М., 1948. — Т. 26, Вып. 2, № 8. — С. 81−99.
2. Бутенко Л. Н., Гхош К. П. Формирование требований к автоматизированным системам обработки информации на основе закономерностей системогенеза // Современные проблемы науки и образования. — 2011. — № 5. — URL: www. science-education. ru/99−4792 (дата обращения: 05. 12. 2011).
3. Гхош К. П. Формирование требований к системе / К. П. Гхош, Л. Н. Бутенко // Научная перспектива. — 2010. -№ 12. — C. 89−90.
4. Гхош К. П. Тенденции совершенствования программного обеспечения / К. П. Гхош, Л. Н. Бутенко // Инновационные технологии в обучении и производстве: материалы VI всерос. науч. -практ. конф., г. Камышин, 15−16 дек. 2009 г. В 6 т. Т. 4 / ГОУ ВПО ВолгГТУ КТИ (филиал) ВолгГТУ — Волгоград, 2010. — C. 44−47.
5. Заболеева-Зотова А. В. Атрибутная грамматика формального документа «Техническое задание» / А. В. Заболе-ева-Зотова, Ю. А. Орлова // Известия ВолгГТУ Серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах»: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. — Волгоград, 2008. — Вып. 4, № 2. — C. 39−43.
6. Камаев В. А. Автоматизированное поисковое проектирование // Наука — производству. — 2000. — № 1. — С. 3.
7. Норенков И. П. Основы автоматического проектирования. — М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2002. — 336 с.
8. Олейников Д. П. Новые возможности методов вербального анализа решений / Д. П. Олейников, Л. Н. Бутенко, С.П. Олейников// Фундаментальные исследования. -2005. — № 7. — С. 80−81.
References
1. Anokhin P.K., Bull. Eksper. Biol. Sistemogeneza kak obshaya zakonomernost' evolyutsionnogo protsessa (Bulletin of the biology expert System-evolution as a general patternof evolution, Moscow, 1948, t. 26, Vol. 2, no. 8. pp. 81−99
2. Butenko L.N., Ghosh K.P., Sovremennye problemi nauki i obrazovanya Formirovanie trebovanii k avtomatijirovannim systemam obrabotki informatsii na osnove zakonomernostei systemogeneza (Current problems in science and education Requirements for the formation automated data processing systems based on laws system-evolution), 2011, no. 5, available at: www. science-education. ru/99−4792.
3. Ghosh K.P., Butenko L.N., Nauchnaya perspectiva Scientific perspective, 2010, no. 12. pp. 89−90.
4. Ghosh K.P., Butenko L.N., Innovatsionnie tekhnologii v obuchenii i proijvodstve: mater. VI vceros. Nauch. -prakt. konf. Tendentsii covershenstvovanya programmnogo obespechenya (Innovative technologies in teaching and production: VI All-Russia scientific-practical Conf. «Trends in improving software»). Kamishin, 15−16 Dec. 2009, issue 6, Т4, VolgSTU, KTI (branch) VolgSTU, Volgograd, 2010, pp. 447.
5. Zaboleeva-Zotova A.V., Orlova J.A. Attribute grammar of a formal document Terms of Reference, Izvestiya VolgGTU -Proceedings VolgSTU, Volgograd, 2008, Issue 4, No. 2, P. 393.
6. Kamaev V.A. Automated search engine design, Science — Production, 2000, no. 1, pp. 3.
7. Norenkov I.P. Fundamentals of CAD, Publisher MSTU Bauman, Moscow, 2002, pp. 336.
8. Oleinikov D.P., Butenko L.N., Oleinikov S.P. New possibilities of verbal decision analysis methods — Fundamental research: scientific-theor. Journal, Academy ofNatural Sciences, 2005, no. 7, pp. 80−81.
Рецензенты:
Камаев В. А., д.т.н., профессор, зав. кафедрой «САПР и ПК», Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград-
Воронин Ю. Ф., д.т.н., профессор кафедры «САПР и ПК», Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград. Работа поступила в редакцию 31. 01. 2012.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой