Конвергенция неоднородных информационных сред на основе кроссплатформенных программных компонент (1095048), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Рассматриваются вопросыопределения надежности как конвейерной, так и распределеннойархитектуры. Так в случае конвейерной архитектуры надежность системыдля зависимых событий определяется следующим образом:nP( A) = ∏ P( Ai ),(2)i =1где событие A имеет место тогда и только тогда, когда имеют место всесобытия Ai , P - надежность.При применении параллельного соединения компонент системы, прикотором система исправна, если исправен хотя бы один ее элемент,вероятность безотказной работы системы будет равна:n nP ∑ Ai  = 1 − ∏ (1 − P( Ai )),i =1 i =1 (3)где A1 , A2 , ..., An - случайные события, P( A1 ), P( A2 ), ..., P( An ) - вероятностьбезотказной работы, n - количество компонент системы.13Рассмотрена проблема влияния человека как звена, обеспечивающегореализацию задуманного функционала на показатель надежности всейсистемы. Показатель надежности всей системы определяется как: () = ч () ∙ м (),(4)где PC - показатель надежности всей системы, Pч - показатель надежностичеловека, Pм - показатель надежности программной компоненты (модуля).Ошибка человека была определена как невыполнение поставленной задачи(или выполнение запрещенного действия), которое может явиться причинойповрежденияоборудованиялибонарушениянормальногоходазапланированной работы аппаратно-программной компоненты системы.Вдиссертационнойработеопределеназадачаразработкиинформационной системы, как задача реализации искомой системы A наосновесовокупностейунифицированныхмодулейE1 ,..., E s , s ∈ [1, m] .Технология разработки программных систем на основе модульного подходапозволяет вести такое разбиение от задачи A к совокупности программныхкомпонентE1 ,..., E s .Описанаосновнаямодельконвергенцииинформационных сред (рис.

2) и описаны её свойства.Рис. 2. Модель конвергенции модульной структурыинформационных средВ модели модульной структуры (рис. 2) в роли программных компонентсистемы выступают программные модули E1 ,..., E s с унифицированными14интерфейсами взаимодействия. При невозможности сопоставления данныхна выходе модуля с входом определенного контейнера необходимореализовать архитектурную функцию системы. Под архитектурной функциейпонимается такая функция, поддерживающая взаимодействие программныхкомпонент с контейнерами, выделенными в архитектуре информационнойсистемы, и реализуемая определенной программной компонентой системы.Применение такой модели позволяет повысить эффективностьконвергенции информационных систем, а также снизить накладные расходыпри эксплуатации и время реализации системы.

Рассмотрено представлениемодульной структуры информационной системы как совокупностьэлементарных узлов, соединенных параллельно-последовательным способоми описано условие работоспособности такой системы. После составленияфункции работоспособности системы в виде функции алгебры логики:Fл = a1 ∨ a2 ∨ a3 ∨ ak ∨ ... ∨ a1a2 ∨ a1a3 ∨ a1ak ∨ ... ∨ a1a2 a3 ...ak −1ak , (5)где a k - событие, состоящее в том, что модуль E s находится вработоспособном состоянии, s ∈ [1, m] , k – номер события, ∈ ℕ.Далее описан переход к вероятностной функции, с помощью которойопределяются характеристики надежности, такие как время бесперебойнойработы системы, состоящей из N параллельно соединенных элементов.

Сампроцесс перехода к вероятностной функции осуществляется путемпреобразования выражения (5) к бесповторной форме функции алгебрылогики (БФАЛ), так как одна и та же переменная может входить в составнескольких конъюнкций. Для этой цели имеется ряд алгоритмов: С.В.Маркова, Ю.Б. Мерекина, И.А.

Рябинина, А.С. Смирнова и др. Функцииработоспособности не являются минимальными. Для минимизации функцииработоспособности используются тождества и законы математическойлогики,такиекакзаконкоммутативности,ассоциативности,дистрибутивности и др.В диссертационной работе описана основная модель определениявремени реализации информационной системы исходя из способаорганизации разработки (последовательный способ, параллельный ипоследовательно-параллельный).

Исходными данными модели являются: m– количество модулей системы; n – количество разработчиков или группразработчиков.15Общеевремяреализацииинформационнойсистемыприпоследовательном способе разработки ( m = 1 ), параллельном ( m ≥ n ) илипоследовательно-параллельном ( n > m > 1 ) равно:n∑ ki ⋅ ti , m = 1 i=n1n −1T(n, m) = ∑ ki ⋅ ti − ∑ t ki , n > m > 1 ,i =1 i =1nmaxkt⋅ n ∑ i i  , m ≥ n i =1(6)где t i – время разработки модуля n-ым разработчиком; k i - количественнаямера сложности реализации; t ki - наименьшая норма времени между каждойпарой смежных операций.Предложена модель и рассмотрена задача определения эффективностиреализации многокомпонентной информационной системы «Дельта-План».

Воснове методики лежит метод «Гистограммы», позволяющий провестианализ точности и стабильности процесса, а также увидеть закономерности,трудно различимые в простой таблице с набором цифр, оценить проблемы инайти пути их решения. Общее время реализации информационной системыможно определить, исходя из суммы времени реализации каждымразработчиком определенного набора программных компонент:РЕАЛИЗАЦИИОБЩЕЕTn= ∑ Ti ОБЩЕЕРАЗРАБОТЧИКА,(7)i =1где n – количество разработчиков, ∈ ℕ.Общее время разработки набора программных компонент соответствующимразработчиком:РАЗРАБОТЧИКАОБЩЕЕTm= ∑ ti ,(8)i =1где t i – время разработки n-ым разработчиком, m – количество модулей ИС, ∈ ℕ.Время разработки, мес.1610864201234567891011121314151617181920Модули ИСРис. 3.

Гистограмма хода разработки системыВ диссертационной работе задачу оценки количества модулейинформационной системы предложено решить методом анализа иерархий(МАИ). Этот математический инструмент системного подхода к сложнымпроблемам принятия решений позволяет в интерактивном режиме найтитакой вариант (альтернативу), который наилучшим образом согласуется спониманием сути проблемы и требованиями к ее реализации.В соответствии с МАИ экспертами формируется матрица парныхсравнений (матрица относительных весов) W :W = (aij ) z×zгдеw1 , w2 ,..., wzобъектов 1 w2=  w1 ... wz w1w1w21...wzw2wz w2 ...wz ,......

...1 ...w1(9)- положительные значения критерия веса на множествеM 1 , M 2 ,..., M z , z – номер набора программных модулей, ∈ ℕ.Искомый весовой вектор w = ( w1 , w2 ,..., wz ) находится как собственныйвектор этой матрицы, отвечающий максимальному собственному значению.Положительные значения критерия веса определяются экспертами путемсравнения первого веса набора с весами последующих наборов, тем самымформируя первую строку матрицы парных сравнений.

Остальные элементыматрицы находятся исходя из соотношения:T17aij = ai1a1 j =a1 ja1i, i = 2,..., n; j = 1,2,..., n(10)В третьей главе определена и поставлена задача разработкиинформационной системы «Организация закупочной деятельности» и еепоследующаяинтеграциявсуществующуюкорпоративнуюинформационную систему «Дельта-План», а также - задача конвергенциисуществующей информационной системы «Учет материальных нормативов»в ИС «Дельта-План». Рассмотрена программная реализация предложенных вдиссертационной работе моделей и разработанных алгоритмов.

Напрактическом примере описана и реализована модель переходаинформационной архитектуры предприятия к модульной архитектурепрограммных решений.Конвергенция ИС «Учет материальных нормативов», выполненной ввиде независимого программного приложения архитектуры x86 длясемействаОСWindows,достигаетсязасчетприменениякроссплатформенного адаптера, который реализован на языке С++ сиспользованием кроссплатформенной библиотеки Qt. Контейнером,обеспечивающим конвергенцию, служит база данных Microsoft SQL,синхронизируемая посредством асинхронной репликации.Реализация ИС «Организация закупочной деятельности» выполнена наязыке C#, что позволило провести конвергенцию без применения адаптеров.Выбор архитектур и платформ реализации основан на информационнойструктуре предприятия, где доминирующей операционной системой (ОС)являются ОС семейства Microsoft Windows.Описана структура модуля кроссплатформенной системы-адаптера иприведен пример ее практического применения.Унификация разработанных ранее программных решений быладостигнута за счет применения адаптеров, а новых модулей – за счетприменения унифицированного программных компонент при реализациифункционала.Повышениенадежностииотказоустойчивостиинформационной системы было достигнуто путем обеспечениясинхронизации баз данных методом асинхронной репликации.В четвертой главе выполнена оценка эффективности реализацииинформационной системы предприятия в рамках единой информационнойсреды на основе проведения вычислительного эксперимента.

Критериямиэффективности были определены: сокращение совокупной стоимости18владения программным обеспечением и сокращение времени реализацииинформационной системы. Методом оценки эффективности являетсягибридная модель TCO и COCOMO II, а также - модель оценки времениреализации информационной системы.В работе определена и описана гибридная модель оценкиэффективности TCO и COCOMO II.

Отмечается, что применение гибридноймодели позволяет учитывать большее количество факторов, влияющих наоценку времени реализации и эффективности в целом. За счет применениятакого подхода повышается точность моделирования оценки эффективностивнедрения ИТ-проекта.Стоимость владения TCO оценивается в общем случае по формуле:гдеK-капитальныеTCO = K + N э ⋅ C ,(единовременные)затратынаИС,(11)C -эксплуатационные затраты на ИС, N э - количество лет эксплуатации ИС.Применение модели СОСОМО II в составе модели ТСО позволяетболее точно определить затраты на проектирование ИС – одну изсоставляющих капитальных затрат.В ходе реализации ИС на основе вычислительных экспериментов, былиполучены следующие данные о времени разработки информационнойсистемы в месяцах и сведены в диаграмму Ганта (рис. 4).Разработчики ИС43210 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 30 32,5 35 37,5 40 42,5 45 47,5 50 52,5 55 57,5 60 62,5Время разработки (мес.)Рис.

4. Диаграмма времени разработки ИСВ ходе проведения экспериментов было определено, что фактическоевремя реализации ИС с применением модифицированного модульногоподхода составило 62.5 месяца, а результат оценки гибридной модельюсоставил 66.3 месяца, из чего следует, что предварительная оценка по19Время разработки, мес.гибридной модели ТСО и СОСОМО II немного завышена. Из этого следует,что гибридная модель ТСО и СОСОМО II подразумевает хороший запас приоценке времени реализации ИТ-проектов. Для планируемого срокаэксплуатации информационной системы в течение 8 лет экономия средствсоставила 28.35% на 8 лет или 3.543% годовых.Оценка времени реализации ИС с применением классическогомонолитного подхода гибридной моделью составила 81.5 месяц, что на18.6% дольше, чем реализация ИС с применением модифицированногомодульного подхода.По имеющимся исходным данным была построена гистограмма ходаразработки ИС (рис.

Характеристики

Список файлов диссертации