Модели, методы и базовые программные компоненты для создания вычислительной инфраструктуры исследований в энергетике

• Автор: Черноусов, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Проблемы создания вычислительной инфраструктуры исследований в энергетике

1.1. Специфика исследований в энергетике.

1.1.1. Проблемы сохранения интеллектуальных ресурсов

в исследованиях энергетики.

1.1.1.1. Сохранение методов

1.1.1.2. Сохранение алгоритмов

1.1.1.3. Сохранение программных комплексов .

1.2. Необходимость адаптации в вычислительную инфраструктуру унаследованного программного обеспечения

1.2.1. Объективная необходимость замены системного программного обеспечения

1.2.2. Изменение требований к программному обеспечению
1.2.3. Проблема морального устаревания программного обеспечения
1.3. Проблемы интеграции программного
обеспечения в вычислительную инфраструктуру
1.3.1. Необходимость интеграции программного обеспечения
1.3.2. Проблема интеграции но функциям
1.3.3. Проблема интеграции по данным
1.4. Обзор современных информационных технологий для интеграции
программного обеспечения
1.4.1. Технология I
1.4.2. Технология сервисориентированной архитектуры
1.4.3. Технология X . .
1.5. Выводы к главе 1 и постановка задачи диссертационной работы
2. Предлагаемый подход к построению вычислительной инфраструктуры исследований в энергетике
2.1. Состав и базовые компоненты вычислительной инфраструктуры исследований в энергетике
2.1.1. Состав ИТинфраструктуры
2.1.2. Определение и назначение вычислительной инфраструктуры .
2.1.3. Вычислительная инфраструктура и средства ес поддержки
2.1.4. Телекоммуникационная инфраструктура как основа для построения вычислительной инфраструктуры бб
2.2. Методический подход к разработке и интеграции базовых системных программных компонентов вычислительной инфраструктуры .
2.2.1. Предлагаемая архитектура расширяемого приложения
2.2.2. Методика создания расширяемого приложения
2.2.3. Механизм интеграции приложений на основе .
2.2.3.1. Поддержка интеграции приложений по функциям с помощью сервисов
2.2.3.2. Поддержка интеграции приложений но данным с использованием X
2.2.4. Предлагаемые методы и средства интеграции программного обеспечения .
2.3. Методика адаптации унаследованного программного обеспечения
2.3.1. Требования к унаследованному программному обеспечению .
2.3.2. Методика адаптации унаследованного программного обеспечения.
2.3.2.1. Принципы выделения вычислительного ядра
2.3.2.2. Проведение реинжиниринга подсистемы вводавывода
2.3.2.3. Методика улучшения представления кода .
2.4. Выводы к главе 2.
3. Реализация базовых системных программных компонентов вычислительной инфраструктуры и их применение для разработки программных комплексов для исследований в энергетике
3.1. Создание телекоммуникационной инфраструктуры как основы для функционирования вычислительной инфраструктуры исследований в энергетике.
3.2. Реализация базовых системных программных компонентов паттернов как стандартных решений в программных комплексах для исследований в энергетике
3.2.1. Системноконцептуальные решения при реализации приложений.
3.2.2. Передача данных в приложении .
3.2.3. Реализация Модели как части паттерна V в
I филожен и и.
3.2.4. Стратегии реализации Контроллера как части паттерна МУС в приложении.
3.2.5. Реализация оповещения между частями паттерна МУС в приложении.
3.2.6. Подход к созданию Команд в приложении . . .
3.2.7. Способы работы с СУБД в приложении
3.2.8. Управление доступом в приложении.
3.2.9. Хранение настроек и создание экземпляров Команд
на их основе в приложении.
3.2 Создание Фабрики Команд для приложения .
3.2 Реализация механизма доступа к функциям приложения в рамках .
3 Применение средства xi для организации доступа к функциям приложения . . .
3 Реализация контроллера функций сервиса
3 Подготовка комплекта инсталляции
3.3. Применение предложенного методического подхода и базовых системных компонентов для юздания программных комплексов нового поколения для исследований в энергетике и исследований по грантам РФФИ и РГНФ
3.3.1. Возможности и пример адаптации унаследованных
ПК для исследований энергетики
3.3.1.1. Анализ имеющихся ПК для исследований энергетики с точки зрения возможной адаптации . . . .
3.3.1.2. Организация Vдоступа к программному комплексу ИИТЭК для исследования проблемы энергетической безопасности . .
3.3.2. Применение методики адаптации унаследованного программного обеспечения на примере ШеЬсервиса
для решения задач нелинейной оптимизации
3.3.3. Применение предложенного подхода в проектах по грантам РФФИ и РГНФ.
3.3.4. Применение методики создания еЬприложения на примере разработки системы управления ИТресурсами
3.4. Выводы
Заключение
Литература


Создание распределенной вычислительной среды в рамках ИТинфраструктуры может стать предпосылкой для перехода к распределенным вычислениям. Вычисления в распределенной вычислительной среде могут осуществляться как за счет распараллеливания алгоритмов, так и за счет распараллеливания подзадач, образующих иерархическую структуру задачи. Переход к удаленному доступу к ПК через ТЩегпе средствами ИТинфраструктуры позволит подойти к решению актуальной проблемы отчуждаемости авторских программных разработок сложных наукоемких продуктов. При этом, назначение ИТинфраструктуры как способа организации защиты интеллектуальной собственности позволит широко рекламировать научные работы вне института, что в перспективе позволит получить дополнительные хоздоговорные работы по оказанию ИТуслуг. В отличие от услуг сервиса и поддержки, имеющих разовый характер и, соответственно, начало и конец, в реализации аутсорсинга выделяются обычно функции по профессиональной поддержке бесперебойной работоспособности ИТсистем и инфраструктуры на основе длительного контракта. Фактически, ИСЭМ СО РАН традиционно занимается аутсорсингом ИТуслуг, выполняя различные расчеты и обоснования с использованием авторских ПК и БД по заказам правительственных органов и энергетических организаций . Одним из компонентов ИТинфраструктуры является вычислительная инфраструктура. В зависимости от решаемых задач можно выделить инфраструктуру отдела, института, научного центра и т. Вычислительная инфраструктура объединяет программные комплексы, реализованные на разных уровнях локальные ПК, сетевые ПК реализованные в архитектуре клиентсервер и ПК, которые обеспечивают доступ через пегпе. Целыо работы является разработка методов, моделей и базовых системных программных компонентов для создания современной вычислительной инфраструктуры исследований в энергетике, обеспечивающей переход к повой технологии исследований и оказанию ИТуслуг через пЬегпе. Анализ проблем создания вычислительной инфраструктуры научных исследований и технологии ее построения. Разработка методического подхода к построению вычислительной инфраструктуры исследований в энергетике. Исследование подходов к разработке платформеиноиезависимых Vприложений, доступных через пегие. Проектирование и реализация базовых системных программных компонентов для быстрой разработки еЬприложений паттернов. Разработка методики проектирования и реализации компонентов вычислительной инфраструктуры в виде еЬприложений на основе вновь создаваемых ПК. Разработка методики проектирования и реализации компонентов вычислительной инфраструктуры в виде УеЬприложений на основе упаследоваппых ПК. Применение предложенных методов, моделей и базовых системных программных компонентов для реализации приложений для исследований в энергетике и исследований по грантам РФФИ и РГИФ. Методами и средствами исследования являются методические основы построения информационных технологий в исследованиях энергетики, методы системного и прикладного программирования, методы объектного подхода анализ, проектирование, программирование, методы проектирования баз данных и информационных систем. Впервые предлагается методический подход к созданию вычислительной инфраструктуры исследований в энергетике, базирующийся на сервисориентированной архитектуре и объединяющий, как вновь создаваемые сервисы, так и реализованные на основе адаптации унаследованных ПК. Разработаны информационные модели вычислительной и телекоммуникационной инфраструктур, поддерживающих Iинфраструктуру исследований в энергетике, и модель современного расширяемого приложения. Предложена авторская методика создания ориентированных современных программных комплексов приложений с расширяемой функциональностью для исследований в энергетике. Разработаны базовые системные программные компоненты, облегчающие создание ориентированных прикладных ПК. Предложена технология разработки современных программных комплексов приложений для исследований в энергетике, имеющих возможность быстрой адаптации для предоставления сервиса в I или в составе систем, реализованных в концепции .