Вопросно-ответные инструментально-технологические средства в концептуальном проектировании автоматизированных систем

• Автор: Типикин, Всеволод Валентинович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 187 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
ГЛАВА ПЕРВАЯ. ВОПРОСНООТВЕТНЫЙ ПОДХОД К КОНЦЕПТУАЛЬНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ.

1.1 Концептуальное проектирование автоматизированных систем.

1.1.1 Понятие автоматизированной системы.

1.1.2 Проблемы разработки АС.

1.1.3 Концептуальное проектирование

1.1.4 Концептуальные модели

1.1.5 Обобщенный анализ области исследований.

1.2 Обзор.

1.2.1 Стратегический уровень.

1.2.2 Тактический уровень
1.2.3 Оперативный уровень
1.2.4. Обобщнная классификация концептуальных моделей.
1.3 Вопросноответные рассуждения в концептуальном проектировании.
1.3.1 Методы и средства вопросноответных рассуждений
1.3.2 Вопросноответные рассуждения в разработке Функциональной системы подготовки.
1.3.3 Анализ вопросноответного процесса.
1.4 Постановка задачи исследований
1.4.1 Формирование постановки задачи и извлечение ответов
1.4.2. Предварительный вопросноответный анализ задачи 2
1.5 Мотивационноцелевая структура задачи исследований
Выводы по первой главе
ГЛАВА ВТОРАЯ. СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
2.1 Формирование артефактов концептуального проектирования
2.1.1 Активности концептуального проектирования
2.1.2 Комплектование артефактов
2.1.3 Специфика применения технологий разработок программных и автоматизированных систем в Российской Федерации
2.1.4 Задачи концептуального проектирования
2.2 Типовые технологические задачи
2.2.1 Место и вклад технологических задач
2.2.2 Метод выявления технологических задач
2.2.3 Имитация пошаговой детализации проекта.
2.2.4 Технологические задачи вопросноответного управления.
2.2.5 Система методик формирования и использования ОПЫТА.
Систематизация технологических задач.
2.4.Вопросноответный метод концептуального решения задач проекта.
Выводы по второй главе
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. МЕТОДИКИ РЕШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
3.1 Методики концептуального проектирования.
3.1.1 Форма представления методик
3.1.2 Алгоритмическое представление методик
3.2 Методики вопросноответного управления.
3.3 Методики формирования н использования ОПЫТА
3.4 Управление прерываниями
3.4.1 Проблемы прерываний.
3.4.2 Подход к прерываниям
3.5 Прерывания в системе задач процессора Не1У12А
З.б.Дннамическая систематизация технологических задач
Выводы по третьей главе.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ПРОЕКТИРОВАНИИ АС
4.1 Инструментальнотехнологическая среда I.
4.2 Пассивные варианты реализации методик технологических задач.
Активные варианты реализации методик.
4.4 Формирование артефактов комплекса перевозки грузов и техники
4.4.1 Вопросноответный анализ комплекса перевозки грузов и техники.
4.4.2 Артефакты комплекса перевозки грузов и техники
4.5 Разработка макета системы прерываний
Выводы по четвертой главе.
Заключение
Список литературы


Department of Defense Architecture Framework (DoDAF) [0], созданный по заказу Департамента обороны США, и комплекс средств автоматизации (КСА), поставленный в эксплуатацию в Министерство обороны РФ. К названному классу систем относятся CAD, САМ и САЕ-системы [], системы современной связи и различного рода встроенные системы. Считается, что в ближайшем будущем программное обеспечение будет поддерживать все сферы деятельности и включаться практически во все продукты. Один из примеров АС, в разработке которой автору приходилось принимать участие, обобщенно представлен на рисунке 1. Такая система имеет иерархическую структуру и включает в себя несколько уровней подсистем. Функциональная система подготовки руководства, анализ которой приведен в приложении 2, входит в состав подсистем II, III и IV уровня. Задача перевозки грузов и техники (приложение 3) решается в рамках функционирования ПТК ППД. Рисунок 1. Структурная схема АСУ ВС (представлена частично). Чуть больше лет назад большим сюрпризом для разработчиков ПО стал отчет Standish Group, фиксирующий катастрофическое положение в области разработки ПО различного назначения, в большей части для АС. В отчете оценивались разработки ПО на сумму около 0 миллиардов долларов. Проведенные исследования показали, что приблизительно каждый третий проект был прекращен после затраты значительных средств, а на половину проектов затраты пришлось увеличить приблизительно в два раза по сравнению с первоначальной оценкой. Практика разработок показывает, что наиболее важными (из отмеченного перечня) являются причины, связанные со стадией концептуального проектирования: недостаток исходных данных от заказчика, неполные требования и спецификации, изменение требований и спецификаций, нереалистичные ожидания и неясные цели. Таким образом, привлечение будущих пользователей к процессу разработки, более четкое формулирование требований, приземленные цели позволят уже на стадии концептуального проектирования избежать многих ошибок. Повышение процента успешных разработок АС является принципиальной и актуальной проблемой, для решения которой необходимо решить очень много сложных задач, в первую очередь задач этапа концептуального проектирования. Отметим, что всего лишь % ресурсов тратится на проведение этапа концептуального проектирования, в то же время ошибки, совершенные на этом этапе, с вероятностью % сделают невозможным успешное завершение проекта. Еще одним известным фактом является увеличение стоимости и времени исправления ошибок, совершенных на этапе проектирования, на последующих этапах, при этом стоимость растет почти в геометрической прогрессии. Обычно это связано с тем, что большинство ошибок выявляется гораздо позже, часто на стадии ввода АС в эксплуатацию. На рисунке 1. Из рисунка видно, что наиболее дорогостоящими являются ошибки, проявившиеся при поддержке и обслуживании, при этом этап проектирования представляется наиболее оптимальным для выявления и устранения любого рода ошибок. Рисунок 1. Подводя итог, отметим, что концептуальное проектирование АС является одним из важнейших процессов, исследования которого способны внести существенный вклад в повышение степени успешности разработок любых АС независимо от их назначения. По этой причине с концептуальным проектированием АС в диссертационной работе связывается её область исследования. К настоящему времени сложилось устойчивое понимание места и роли концептуального проектирования в разработке сложных АС, интенсивно использующих программное обеспечение. В основе такого понимания лежит обязательное построение системы концептуальных моделей АС, раскрывающих её потенциальную сущность с необходимой степенью детализации. Обобщённое представление результатов концептуального проектирования АС представлено на рисунке 1. В состав концептуального проекта входят артефакты «онтология» и «концепция», которые являются особо важными и принципиальными концептуальными моделями АС. Рисунок 1. Процесс и результаты концептуального проектирования обслуживают переход из «области проблемы, затребовавшей разработку АС» в «область решений, приводящих к созданию АС».