Автоматизация проектирования и верификации межмодульных интерфейсов информационных систем на основе операторного моделирования

• Автор: Корчагин, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Содержание

1. Анализ процессов автоматизации проектирования средств

межинтерфейспого взаимодействия в распределенных

информационных системах

1.1. Анализ подходов к автоматизации проектирования информационных систем с помощью операторного моделирования

1.2. Технология проектирования с явным выделением состояний

1.3. Анализ состояния и перспектив применения нормированных операторных отображений для решения задач верификации при анализе и синтезе проектных процедур.

1.4. Постановка задач исследования.

2. Теоретические основы построения процедур анализа проектируемых

межмодульных интерфейсов па основе нормированных операторных

отображений
2.1. Пошаговая детализация операторных отображений низкоуровневых спецификаций
2.2. Свойства нормированного прямого отображения, использующего пошаговую легализацию
2.3. Обратные операторные модели.
2.4. Выводы
3. Элементы математического и лингвистического обеспечения
корректирующих проектных решений.
3.1. Проектный этап реализации процедур анализа и синтеза средств верификации
3.2. Методология и алгоритмизация описания и построения корректирующих проектных решений.
3.3. Лингвистическое обеспечение процессов анализа и синтеза проектных процедур.
3.4. Лингвистическое обеспечение межинтсрфейсного взаимодействия.
3.5. Выводы.
4. Реализация средств анализа и синтеза проектных решений по
верификации межмодульного взаимодействия при
автоматизированном проектировании распределенных
информационных систем
4.1. Особенности реализации алгоритмов анализа и синтеза
4.2. Результаты верификации программной реализации комплекса для проведения вычислительного эксперимента по анализу плана ремонтных работ.
4.3. Особенности разработки и верификации информационной системы управления научным журналом.
4.4. Проектирование программной системы идентификации характеристик неоднородных систем с интеграцией служб
4.5. Выводы
Заключение.
Список использованных источников


Лингвистические конструкции разработаны для описания процессов, интерфейсных приложений и других верифицируемых объектов. Представлены программные средства анализа и синтеза проектных решений по верификации процедур межмодульного взаимодействия. Рассмотрены результаты проектной верификации при автоматизированном проектировании ряда информационных систем. Так, при автоматизированном проектировании комплекса для проведения вычислительного эксперимента по анализу плана ремонтных работ использована идеология операторного подхода к проверке корректности программ. Осуществлено автоматизированное проектирование системы управления УсЬ-коптснтом журнала “Системы управления и информационные технологии”. Теоретические, лингвистические и алгоритмические компоненты использованы при верификации сложной программной системы идентификации характеристик неоднородных систем с интеграцией служб. Решаются взаимосвязанные задачи, встающие перед разработчиками при расширении, модернизации и реконфигурации подобных систем, направленные на создание оптимальной конфигурации. Основные теоретические и практические результаты апробированы при проектировании специализированных информационных систем "ГУК Правобережная" (г. Липсцк), издательства «Научная книга» (г. Воропеж), а также в учебном процессе Липецкого государственного технического университета на кафедре «Прикладная матема тика». В заключении приведены основные результаты работы. В приложении приводятся документы о внедрении. Наиболее важными вехами последних - лет в создании программ на языках высокого уровня являются методологии структурного [] и объектио-ориентированного программирования [9|. Параллельно с ними сравнительно давно используется метод “автоматного” программирования. Этот метод назван так потому, что в основу проектирования программы закладывается алгоритм - конечный автомат в виде диаграммы состояний, или таблицы последовательных переходов и выходов [1. Долгое время в русскоязычной литературе по программированию, за исключением руководств по проектированию компиляторов (например, [1. Тем временем, на Западе эта методология активно развивалась, в первую очередь Харелом (например, [1. Диаграммы состояний (как основа автоматного подхода к реализации различных задач, решаемых программным путем), вошли неотъемлемой частью в основные принципы объектио-ориентированного программирования [9]. Кроме того, такие диаграммы входят и в стандарт УМЬ []. Но по этим книгам даже опытному программисту трудно перешагнуть некий психологический барьер для перехода на автоматное программирование. В итоге, выпускник современного ВУЗа не способен использовать конечные автоматы для широкого круга задач. Табличная программная интерпретация конечного автомата использовалась с по годы. Ь-са8с. Основной недостаток использования таблицы состои т в том, что абсолютно все буквы входного алфавита необходимо вычислять до входа в таблицу, или до вычисления нового состояния и выхода по таблице. Хорошо, если буквам входного алфавит соответствуют сигналы от клавиатуры или синтаксические единицы распознаваемого текста. В противном случае следует вычислять для каждой упомянутой буквы соответствующее логическое выражение, да к тому же, предварять такое вычисление некоторыми действиями по модификации аргументов этих выражений. Это не всегда возможно совместить без порчи указанных аргументов. Помимо этого, для реализации действия на переходе требуется переключатель 8уисЬ(идеитификатор_дсйствия). И такая программа начисто теряет смысл и наглядность. Поэ тому она никому кроме автора не понятна. Абсолютно нигде в современной литературе не указывается явно тог факт, что программа, реализующая граф (таблицу) переходов, должна быть циклической. Известно, что практически любой алгоритм, включающий цикл (циклы) реализуется конечным автоматом. Почти во всех своих программах мне было очень удобно использовать конечные автоматы, причем такие программы почти никогда не требовали отладки. В [] предложены автоматы со скрытыми переходами, расширяющие область применения конечных автоматов в программировании.