Скачать:  buap.zip [149,57 Kb] (cкачиваний: 13)

6. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

Данный раздел посвящен описанию системного и прикладного программного обеспечения автоматизированной системы. Выбор программного обеспечения базируется на предположении, что разработка автоматизированной системы ведется по технологии оригинального проектирования. Описание программного обеспечения ограничено двумя аспектами – системой управления базами данных и языком программирования. Обоснование выбора соответствующих технологий ориентировано на известные механизмы принятия решений – морфологический анализ и метод анализа иерархий.

6.1. Выбор и описание системы управления базами данных

Данный подраздел посвящен выбору системы управления базам данных, использование которого предполагается при физическом проектировании автоматизированной системы. Обоснование выбора выполняется на базе морфологического анализа.

Цель морфологического анализа состоит том, чтобы максимально расширить область поиска решения и сформировать наиболее полное множество альтернатив, охватывающее все возможные способы решения проблемы.

6.1.1. Морфологические признаки

В данном подразделе формулируются основные критерии, по которым будут сравниваться системы управления базами данных. Для каждого критерия – морфологического признака – дается краткая характеристика-обоснование, подтверждающая его значимость для данного проекта.

Признак А. «Использование модели данных». Данный критерий характеризует, какая модель данных используется в АСУ. В проекте учет этого критерия обусловлен тем, что влияет на физическое построение БД.

Признак Б. «Реализация языка программирования». Данный критерий характеризует, какой язык программирования используется в АСУ. В проекте учет этого критерия обусловлен тем, что позволит создавать оптимизированный код.

Признак В. «Мобильность». Данный критерий характеризует, на какой операционной системе может использоваться АСУ. В проекте учет этого критерия обусловлен тем, что позволит охватить широкий круг пользователей, не зависимо от установленной на компьютере операционной системы.

Признак Г. «Масштабируемость». Данный критерий характеризует способность системы справляться с увеличением рабочей нагрузки (увеличивать свою производительность) при добавлении ресурсов. В проекте учет этого критерия обусловлен тем, что при выборе АСУ необходимо учитывать, сможет ли данная система соответствовать росту информационной системы.

Признак Д. «Распределенность». Данный критерий характеризует, является ли АСУ распределенной или нет. В проекте учет этого критерия обусловлен тем, что позволяется разместить АСУ на двух и более компьютерах.

Признак Е. «Локализованность». Данный критерий характеризует, является ли АСУ локальной или нет. В проекте учет этого критерия обусловлен тем, что все части АСУ размещаются на одном компьютере.

Признак Ж. «Резервное копирование». Данный критерий характеризует процесс создания копии данных на носителе (жёстком диске, дискете и т. д.), предназначенном для восстановления данных в случае их повреждения или разрушения. В проекте учет этого критерия обусловлен тем, что при повреждении или выведения из строя носителя информации восстановление данных невозможно, если не было предусмотрено резервное копирование базы данных, или ее части.

6.1.2. Варианты значений морфологических признаков

В данном подразделе формулируются возможные значения критериев, сформулированных в предыдущем подразделе.

Признак А. «Использование модели данных».

            А1. Реляционная

            А2. Иерархическая

            А3. Сетевая

Признак Б. «Реализация языка программирования».

            Б1. PL/SQL 

            Б2. SQL/PSM 

            Б3. SQL-92

Признак В. «Мобильность».

            В1. Да

            В2. Нет

Признак Г. «Масштабируемость».

            Г1. Есть

            Г2. Нет

Признак Д. «Распределенность».

            Д1. Да

            Д2. Нет 

Признак Е.«Локализованность».

            Д1. Да

            Д2. Нет 

Признак Ж. «Резервное копирование».

            Ж1. Да

            Ж2. Нет

6.1.3. Матрица альтернатив

В данном подразделе строится морфологическая матрица (морфологический ящик),  определяющая возможные решения как сочетание одного из возможных вариантов морфологического признака с другим от каждого признака (табл. 6.1)

Таблица 6.1

Морфологическая матрица

6.1.4. Экспертная оценка морфологических признаков

В данном подразделе выполняется экспертная оценка в баллах значимость каждого из параметров в пределах выбранной шкалы. В качестве базовой предлагается шкала от 0 до 10 (табл. 6.2).

Таблица 6.2

Экспертная оценка морфологических признаков

6.1.5. Выбор оптимального варианта

В данном подразделе выполняется сложение экспертных оценок по всем параметрам и определение оптимального варианта из трех альтернатив (табл. 6.3).

Таблица 6.3

Морфологическая матрица

Оптимальное решение. Расчет альтернатив по экспертным оценкам показал, что оптимальным выбором для проектируемой автоматизируемой системы является СУБД MySQL.

6.1.6. Характеристика выбранной СУБД

В данном подразделе дается краткое описание особенностей выбранной СУБД.

СУБД.MySQL - Реляционная СУБД (Система управления реляционными базами данных) основанная на HughesTechnologiesMiniSQL (mSQL). MySQL является собственностью компании SunMicrosystems, осуществляющей разработку и поддержку приложения.База данных позволяет эффективно хранить, искать, сортировать и получать данные. Сервер MySQL управляет доступом к данным, позволяя работать с ними одновременно нескольким пользователям, обеспечивает быстрый доступ к данным и гарантирует предоставление доступа только имеющим на это право пользователям. Следовательно, MySQL является многопользовательским, многопотоковым сервером. Он применяет SQL (StructuredQueryLanguage -язык структурированных запросов), используемый по всему миру стандартный язык запросов в базы данных.

Функциональные возможности.

• Многопоточность. Поддержка нескольких одновременных запросов.
• Оптимизация связей с присоединением многих данных за один проход.
• Записи фиксированной и переменной длины.
• ODBC драйвер в комплекте с исходником.
• Гибкая система привилегий и паролей.
• До 16 ключей в таблице. Каждый ключ может иметь до 15 полей.
• Поддержка ключевых полей и специальных полей в операторе.
• Поддержка чисел длинной от 1 до 4 байт (ints, float, double, fixed), строк переменной длины и меток времени.
• Интерфейс с языками C и perl.
• Основанная на потоках, быстрая система памяти.
• Утилита проверки и ремонта таблицы (isamchk).
• Все операции работы со строками не обращают внимания на регистр символов в обрабатываемых строках.
• Псевдонимы применимы как к таблицам, так и к отдельным колонкам в таблице.
• Легкость управления таблицей, включая добавление и удаление ключей и полей.

Требования к аппаратному и программному обеспечению.

Программное обеспечение MySQL - это ПО с открытым кодом.ПОс открытым кодом означает, что применять и модифицировать его может любой желающий. Такое ПО можно получать по Internet и использовать бесплатно. При этом каждый пользователь может изучить исходный код и изменить его в соответствии со своими потребностями.

ПО MySQL является системой клиент-сервер, которая содержит многопоточный SQL-сервер, обеспечивающий поддержку различных вычислительных машин баз данных, а также несколько различных клиентских программ и библиотек, средства администрирования и широкий спектр программных интерфейсов (API).

MySQLпортирована на большое количество платформ: AIX, BSDi, FreeBSD, HP-UX, GNU/Linux, MacOSX, NetBSD, OpenBSD, OS/2 Warp, SGIIRIX, Solaris, SunOS, SCOOpenServer, SCOUnixWare, Tru64, Windows 95, Windows 98, WindowsNT, Windows 2000, WindowsXP, WindowsServer 2003, WinCE, WindowsVista и Windows 7. Существует также порт MySQL к OpenVMS.

6.2. Выбор и описание языка программирования

Данный подраздел посвящен выбору языка программирования, использование которого предполагается при физическом проектировании автоматизированной системы. Обоснование выбора выполняется на базе метода анализа иерархий.

Цель анализа иерархий состоит вдекомпозиции проблемы на более простые составляющие части и дальнейшая обработка последовательности суждений лица,  принимающего решения, по парным сравнениям.

6.2.1. Выявление идентичности и декомпозиции

Данный подраздел посвящен структурированию проблемы в виде сети или иерархии, вершиной которой является основная цель «Выбор языка программирования».

Цель. Выбор языка программирования для реализации функциональных подсистем автоматизированной системы.

Критерии. Анализ задачи выбора языка программирования позволил выявить основные критерии, определяющие специфику языка программирования применительно к физическому проектированию автоматизированной системы (рис. 6.1):

1. Объектно-ориентированное программирование
2. Автоматическое управление памятью
3. Независимость от ОС
4. 4.      Многопоточность
5. 5.      Скорость выполнения программ

Альтернативы. Анализ критериев выбора языка программирования позволил выделить альтернативные решения – конкретные языки программирования, которые можно использовать для реализации автоматизированной системы.

Рисунок 6.1 – Структурирование проблемы «Выбор языка программирования»

6.2.2. Формулировка приоритетов критериев

Данный подраздел посвящен попарному сравнению критериев выбора языка программирования, результаты которого представлены в виде соответствующей матрицы сравнения (табл. 6.4).

Таблица 6.4

Матрица попарного сравнения критериев

6.2.3. Сравнение альтернатив по критериям и экспертным оценкам

Данный подраздел посвящен попарному сравнению представленных ранее альтернатив на основе критериев выбора языка программирования, результаты которого приведены в виде соответствующей матрицы сравнения (табл. 6.5–6.9).

Критерий 1 «Объектно-ориентированное программирование»

Таблица 6.5

Матрица попарного сравнения альтернатив по критерию «Объектно-ориентированное программирование»

Собственное значение матрицы суждений: L_max = 0,72 + 1,2 + 1=2,92

Индекс согласованности:(ИС) =(2,92–3)/(3– 1)= -0,04

Отношение согласованности:ИС / случайная согласованность по порядку матрицы. OC = -0,04/0,58 = -0,07

Результат расчета отношения согласованности показал, что ОС < 0,2.

Критерий 2 «Автоматическое управление памятью»

Таблица 6.6

Матрица попарного сравнения альтернатив по критерию «Автоматическое управление памятью»

Собственное значение матрицы суждений: L_max = 0,74 + 1,05 + 1,4=3,19

Индекс согласованности:(ИС) =(3,19–3)/(3– 1)= 0,09

Отношение согласованности:ИС / случайная согласованность по порядку матрицы. OC = 0,09/0,58 = 0,16

Результат расчета отношения согласованности показал, что ОС < 0,2.

Критерий 3 «Независимость от ОС»

Таблица 6.7

Матрица попарного сравнения альтернатив по критерию «Независимость от ОС»

Собственное значение матрицы суждений: L_max = 0,85 + 0,75 + 1,2=2,8

Индекс согласованности:(ИС) =(2,8–3)/(3– 1)= -0,1

Отношение согласованности:ИС / случайная согласованность по порядку матрицы. OC = -0,1/0,58 = -0,17

Результат расчета отношения согласованности показал, что ОС < 0,2.

Критерий 4 «Многопоточность»

Таблица 6.8

Матрица попарного сравнения альтернатив по критерию «Многопоточность»

Собственное значение матрицы суждений: L_max = 0,54 + 0,99 + 1,6=3,13

Индекс согласованности:(ИС) =(3,13–3)/(3– 1)= 0,1

Отношение согласованности:ИС / случайная согласованность по порядку матрицы. OC = 0,1/0,58 = 0,17

Результат расчета отношения согласованности показал, что ОС < 0,2.

Критерий 5 «Скорость выполнения программ»

Таблица 6.9

Матрица попарного сравнения альтернатив по критерию «Скорость выполнения программ»

Собственное значение матрицы суждений: L_max = 0,74 + 1,2 + 1,2=3,14

Индекс согласованности:(ИС) =(3,14–3)/(3– 1)= 0,07

Отношение согласованности:ИС / случайная согласованность по порядку матрицы. OC = 0,07/0,58 = 0,12

Результат расчета отношения согласованности показал, что ОС < 0,2.

6.2.4. Выбор оптимального решения

Данный подраздел посвящен вычислению глобальных приоритетов и определению оптимального решения на основании произведенных расчетов (табл. 6.10).

Таблица 6.10

Расчет глобальных приоритетов показал, что оптимальным решением является язык программирования Java.

6.2.5. Характеристика выбранногоязыка программирования

В данном подразделе дается краткое описание особенностей выбранной СУБД.

Язык программирования.Язык программирования Java является объектно-ориентированным языком программирования, который был создан Джеймсом Гослингом (JamesGosling) и другими инженерами в компании SunMicrosystems. Он был разработана в 1991 году, как часть проекта "GreenProject", и официально объявлен 23 мая 1995 года, в SunWorld.

Функциональные возможности.

• Java предоставляет для широкого использования свои апплеты (applets) — небольшие, надежные, динамичные, не зависящие от платформы активные сетевые приложения, встраиваемые в страницы Web. Апплеты Java могут настраиваться и распространяться потребителям с такой же легкостью, как любые документы HTML.
• Java высвобождает мощь объектно-ориентированной разработки приложений, сочетая простой и знакомый синтаксис с надежной и удобной в работе средой разработки. Это позволяет широкому кругу программистов быстро создавать новые программы и новые апплеты.

Java предоставляет программисту богатый набор классов объектов для ясного абстрагирования многих системных функций, используемых при работе с окнами, сетью и для ввода-вывода. Ключевая черта этих классов заключается в том, что они обеспечивают создание независимых от используемой платформы абстракций для широкого спектра системных интерфейсов.

Требования к аппаратному и программному обеспечению.

Требования для напсиания системы на языке программирования Java:

• среды: Idea, NetBeans и Eclipse и сервер ApacheTomcat.
•  Требуется установленная СУБД – MYSQL;
•  беспроводная, локальная или другие сети

6.3.  Выводы

В данном подразделе перечисляются основные выводы, сделанные в ходе выполнения раздела, которые характеризуют спецификувыбранного программного обеспечения для автоматизированной системы:

• Для морфологического анализа были составлены критерии СУБД.
•  В результате морфологического анализа была выделена оптимальная СУБД - MySQL.
• Для анализа иерархий были составлены критерии языков программирования и выделены 3 языка программирования.
• В результате анализа иерархий был выделен оптимальный язык программирования – Java.