Конвергенция неоднородных информационных сред на основе кроссплатформенных программных компонент (1095048), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Разработана информационная модель, позволяющая унифицироватьпрограммные интерфейсы взаимодействия информационных системпри применении кроссплатформенных программных компонент.2. Разработан унифицированный метод конвергенции неоднородныхинформационных систем на базе применения кроссплатформенныхпрограммныхкомпонент,отличающийсяинвариантностьюпрограммно-аппаратных платформ и типов данных.3. Разработан комплексный метод оценки эффективности конвергенцииинформационных систем на основе количественного метода оценки,7позволяющий учитывать временную составляющую процессаразработки, когда критериями эффективности являются совокупнаястоимость владения программным обеспечением и время реализацииинформационной системы.Практическая значимость.
Предложенная методика конвергенцииинформационных сред может быть использована на самых ранних этапахпроектирования информационных систем при реализации программныхпродуктов и комплексов, за счет чего достигается существенное сокращениефинансовых и временных затрат на ее разработку, а также повышениенадежности комплексного программно-аппаратного решения. Кроме того,предложенная методика используется в качестве инструментальногосредства для проведения различного рода теоретических исследованийвзаимодействия разнородных информационных систем.Основные положения, выносимые на защиту:1. Информационная модель, позволяющая унифицировать интерфейсывзаимодействия информационных систем при применениикроссплатформенных программных компонент.2.
Унифицированныйметодконвергенциинеоднородныхинформационных систем на базе применения кроссплатформенныхпрограммных компонент.3. Комплексный метод оценки эффективности конвергенцииинформационных систем.Достоверность и обоснованность научных положений и выводовобеспечивается корректным использованием базовых методов исследованияи математического аппарата. Достоверность результатов работыподтверждается сериями натурных экспериментов и сравнением данных,полученных в ходе экспериментов, с данными, полученными ранее порассматриваемой тематике.Реализация результатов работы.
Результаты диссертационной работынашли свое непосредственное применение в процессе разработкикорпоративной информационной системы ОАО «НПО «ЛЭМЗ» (г. Москва).Теоретические положения внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПОМГТУ «СТАНКИН» и в настоящее время используются при подготовкемагистрантов по магистерским программам: 220200.68-20 «Человекомашинные системы управления» и 230100.68-01 «Теоретическаяинформатика». Материалы диссертационной работы использованы вкачестве методологической основы при разработке общеуниверситетских8курсов лекций и практических занятий по дисциплинам «Информатика»,«Программирование и основы алгоритмизации» и специальной дисциплине«Распределенные компьютерные информационно-управляющие системы».Кроме того, определена целесообразность применения разработаннойметодики при создании прикладного программного обеспеченияинформационных систем в научно-практических разработках малогоинновационного предприятия ООО «Компьютерные системы и технологии»(г.
Москва).Результаты работы подтверждены актами внедрения, имеющимися вприложении к диссертации.Апробация работы. Основные научные и практические результатыработы докладывались на следующих конференциях и семинарах: Научнопрактическойконференции«АвтоматизацияиИнформационныеТехнологии» (г. Москва, ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», 2010); III научнообразовательной конференции «Машиностроение – традиции и инновации»(г. Москва, ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», 2010); IV всероссийской научнотехнической конференции «Прикладная информатика и математическоемоделирование» (г.
Москва, ГОУ ВПО МГУП, 2010); Школе-семинаре«задачи системного анализа, управления и обработки информации» (г.Москва, ГОУ ВПО МГУП, 2010); V всероссийской научно-техническойконференции «Прикладная информатика и математическое моделирование»(г. Москва, ГОУ ВПО МГУП, 2011); XIV научной конференции«Математическое моделирование и информатика» (г. Москва, ГОУ ВПОМГТУ «СТАНКИН», 2011); Всероссийской молодежной конференции«Инновационные технологии в машиностроении (ИТМ-2011)» (г. Москва,ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», 2011); Научно-технической международноймолодежной конференции «Системы, методы, техника и технологииобработки медиаконтента» (г.
Москва, ГОУ ВПО МГУП, 2011); XVIIМеждународной научно-технической конференции «Информационновычислительные технологии и их приложения» (г. Пенза, ПГСХА, 2012); IVМеждународнойнаучно-практическойконференции«Повышениеуправленческого, экономического и инновационно-технического потенциалапредприятий, отраслей и народнохозяйственных комплексов» (г. Пенза,ПГСХА, 2012); Международной научно-практической конференции«Организационно-экономическиеитехнологическиепроблемымодернизации экономики России» (г. Пенза, ПГСХА, 2012); IМеждународнойнаучно-практическойконференции«Управление9инновациями: теория, методология, практика» (г. Новосибирск, 2012); VIIIМеждународной научно-практической конференции «Перспективы развитияинформационных технологий» (г.
Новосибирск, 2012); Межвузовскойнаучной конференции молодых ученых и студентов «ИННОВАЦИИ ВЭКОНОМИКЕ – 2012» (г. Москва, ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», 2012); 1ой научно-практической конференции «MedSoft-Наука-2012» (г. Москва,Бизнес-центр отеля «Измайлово», 2012).Публикации по теме работы. По теме диссертации опубликовано 11научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, входящих в перечень ВАКРФ.Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на139 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав,заключения, списка литературы и семи приложений. Список литературывключает 110 источников.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность исследования, проведенного врамках диссертационной работы, указана степень разработанностипроблемы, сформулирована научно-техническая задача исследования,приведены цель работы, объект и предмет исследования, перечисленыосновные задачи исследования.
Обоснована научная новизна, приведенапрактическая ценность работы, сведения о реализации ее результатов.В первой главе рассмотрено текущее состояние исследований в областиразработки и конвергенции информационных сред, отмечены особенностисуществующей разнородности информационных сред, их архитектуры, атакже гетерогенности коллекций информационных ресурсов.
Вводитсяописание состава информационной среды, необходимого для процессаинформационного обеспечения. Представлена классификация современныхинформационных систем.Проведен анализ основных способов разработки информационныхсистем, методологий и моделей повышения и оценки надежности.Рассматриваются вопросы, связанные с надежностью аппаратногообеспечения и предлагается применение накопленного объема знаний длярешения проблем обеспечения надежности программных решений.Рассматриваетсяосновнаямодельпрограммнойкомпонентыинформационной среды, демонстрирующая отображение элементовпространства входов в соответствующие элементы пространства выходов.10Делается вывод о том, что возникновение ошибок является случайнымпроцессом, в силу того, что для элементов пространства входов программныхкомпонент(модулейинформационныхсистем)характернанеопределенность. В связи с этим практически невозможно проверитьвыходы программных компонент при любых ожидаемых значениях входов.Надёжностное моделирование является перспективным методомобеспечения надежности информационных систем и имеет возможностьпрогнозировать число ошибок, остающихся в системе, на основеиспользования статистической информации.
В работе затрагиваются другиеаспекты обеспечения надежности программных систем и сред –надёжностное проектирование и испытания, направленные на обеспечениенадежности. В диссертационной работе предложена графовая модель,определяющая структуру совокупностей подсистем:G =< V , E , D >гдеV = {vi | i = 1, n}(1)- множество вершин (программных компонентсистемы), E = {g ij } - множество дуг (связей информационных компонентсистемы), D = {d ij } - множество весов дуг графа, определяемых в ходемоделирования информационного взаимодействия программных компонентсистемы.Для минимизации затрат движения информационных ресурсов предлагаетсяоптимизация графовой модели методом Дейкстры. В работе рассматриваетсяодин из вариантов перехода к графовой модульной модели информационнойсреды путем минимизации зависимостей программных компонент иинкапсуляции возможных ошибок в подсистемах низших уровней.Проанализированы стандарты и объектные технологии разработкиинформационных систем (CORBA, DCOM, модель JavaBeans и CASEтехнологии), а также методы конвергенции, основанные на технологиисерверных приложений (JBoss AS и SOA).
Отмечены их недостатки, средикоторых выделены:• высокие затраты на внедрение и сопровождение;• недоступность всех программных решений при выходе из строясервера приложений;• высокая сложность создания программных приложений;• высокиетребованиякпроизводительностиаппаратнойсоставляющей и скорости каналов связи.11Рассмотрен вопрос обеспечения переносимости программных решений.В частности рассматриваются наиболее популярные методы, такие какиспользование бинарных файлов, использование исходного кода,использование интерпретируемого кода, использование эмуляторов ABI ивиртуализация (Г. Попек, Р. Голдберг).Освещаютсясовременныесредстваиметодыразработкиплатформонезависимых приложений с графическим пользовательскиминтерфейсом (GUI).
Основной акцент при этом делается на методыпереносимости программного обеспечения, что позволяет решить проблемуподдержки программного продукта в долгосрочной перспективе, а также зависимости от единственного поставщика.В завершении главы выполнена формулировка цели постановка и задачисследования.Во второй главе описывается применение стратегии унификациипрограммных интерфейсов с целью повышения эффективности модульногоподхода за счет использования кроссплатформенной технологии реализацииинформационных систем.
Рассмотрен классический модульный подход впрограммировании и выявлены его недостатки. Из основных недостатковбыли выделены такие как аппарат подпрограмм (функций), представлениеисходного кода на разных языках программирования, отсутствиеунифицированных механизмов сопряжения программных продуктов иразнородность архитектуры и программно-аппаратных платформ. Дляразработки сложных информационных систем таких подходов недостаточно.Решением вышеописанных проблем конвергенции информационных средявляется применение модифицированного модульного подхода, где вкачестве программной компоненты (модуля) выступает бинарноепрограммное решение, выступающее в роли независимо функционирующейкомпоненты системы. При таком подходе в качестве модуля используетсябинарное программного решение, которое выступает в роли независимофункционирующей компоненты системы.Дляповышенияэффективностиконвергенциинеоднородныхинформационных систем в работе предложено использовать конвейернуюархитектуру (если одновременная обработка данных при нахождении их водном состоянии невозможна), а также - распределенную архитектуру.
Вслучаераспределеннойархитектурысовокупностьдействующихпрограммных компонент системы предлагается организовать в систему сконтейнерами сообщений и хранилищем данных (рис. 1).12ПК1ПК3КонтейнерАПК2ПК4КонтейнерБПКnПК5Рис. 1. Распределенная архитектура информационной системы сконтейнерамиПрименение распределенной архитектуры для решения задачиконвергенции и разработки информационных систем как жесткой, так игибкой конфигурации позволяет добиться повышения скоростиконвергенции, а также снизить накладные расходы и совокупную стоимостьвладения информационным продуктом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
