Инструкция диплома (Разработка программного модуля ведения учёта основных средств в системе автоматизации), страница 5

Внешнее проектирование ПО ВТ и АС базируется на знаниях студента дисциплин гуманитарного и социально-экономического цикла, а также на знаниях и умениях общесистемного проектирования, полученных при изучении специальных дисциплин.

Материалы исследования могут быть представлены в расчетно-пояснительной записке в следующих подразделах (Названия (формулировки) подразделов определяется тематикой дипломного проектирования). Здесь и далее формулировка подразделов отражает суть излагаемого материала и не носит обязательный характер.)

1. Описание предметной области.

   1. Общая характеристика существующего технологического процесса объекта автоматизации (программно-аппаратного комплекса – ПАК; и/или ПО ВТ и АС);

   2. Принцип функционирования прототипа объекта автоматизации (ПАК и/или ПО ВТ и АС) (протоколы, входные/выходные данные и т. п., принцип работы в целом);

   3. Изложение исходных данных и ограничений предметной области, в соответствии с техническим заданием;

2. Выбор и обоснование критериев качества проектируемого комплекса.

3. Анализ существующих аналогов разрабатываемого продукта (ПАК и/или ПО ВТ и АС), в том числе с учетом критериев, рассмотренных в подразделе 1.2., а также пунктов технического задания;

4. Выделение и анализ задач (этапов), подлежащих решению в процессе разработки ПАК (работы в ходе дипломного проектирования).
   Далее в подпунктах по каждой выделенной задаче (подзадаче) приводится обоснование выбора из нескольких альтернатив метода решения {как математического, так и информационно-технологического, программного}. Подробно выбранный метод будет в последствии изложен в специальном разделе, а его конкретная реализация – в технологическом, а в исследовательском разделе приводится только суть каждого из альтернативных методов, их достоинства и недостатки.

   1. …;

   2. …;

(тем самым обосновывается возможность реализации ПАК и/или ПО ВТ и АС).

1. Выводы по главе

Дадим краткий комментарий по некоторым подразделам.

Описание предметной области. Этот подраздел должен содержать:

• естественно-языковую модель предметной области (описание предметной области на естественном языке);

• изложение, при необходимости, специализированной терминологии, используемой в дальнейшем при описании предметной области;

• выделенные в процессе анализа предметной области сущностей и отношений между ними;

• существующие технологии обработки информации и принятия решений;

• наглядно-графическую модель предметной области;

• перечень функций, подлежащих автоматизации.

Анализ аналогов и прототипов.

В данном подразделе приводятся описания аналогов и прототипов создаваемой системы, выявленных при освоении литературных источников и знаний по аналогичным разработкам, приводятся результаты анализа аналогов, их достоинства и недостатки, а также тенденции их развития. Следует помнить, что аналогами являются как существующая (принята в эксплуатацию) система обработки информации и управления, так и неавтоматизированный (ручной) труд сотрудников, а также аналогичные разработки в других предприятиях и организациях (желательно учитывать международный опыт).

Материалы этого раздела могут служить основой для анализа патентной чистоты разработки и предложений по патентной защите.

Перечень задач, подлежащих решению в процессе разработки.

В подразделе следует перечислить все задачи, стоящие перед проектировщиком, которые он должен решить в процессе разработки системы и отладки программ, включая проведение необходимых исследований и макетирование компонентов изделия. Как уже отмечалось, подробное теоретическое описание решения и практическая реализация указанных задач – суть дипломного проекта.

Графический материал по исследовательскому разделу.

В дополнении к постановке задачи, целям, исходным данным и ограничениям, включенным в графический материал на основе технического задания, рекомендуется также вынести на защиту следующий наглядно-иллюстративный материал в виде плакатов (листов презентации), содержащие таблицы, перечни, схемы и рисунки отражающие:

• наглядно-графическую модель предметной области;

• сравнительные характеристики анализируемых в главе возможных методов решения каждой из выделенных задач (подзадач);

• обзор литературных источников (научных работ, статей, персоналий), которые посвящены как альтернативным, так и выбранным методам решения проблемы, излагаемой в дипломном проекте;

9.3Специальный раздел дипломного проекта

Специальный раздел предполагает подробное изложение сути предлагаемого инженерного решения. Такую постановку вопроса предусматривает внутреннее проектирование ПО ВТ и АС.

Объем специального раздела – около 13–20 страниц (включая 0,3-0,5 страницы выводов по главе).

Материалы этого раздела содержат результаты работ, выполняемых в принятой терминологии на этапах эскизного, технического и рабочего проектирования, что соответствует проектированию как системы в целом, так и ее основных компонентов, определяющих работоспособность конкретной ПО ВТ и АС, при ее создании и внедрении. В данном разделе не рассматриваются вопросы практической реализации, а лишь «реализация в теории».

Результаты проектирования могут быть представлены в расчетно-пояснительной записке в следующих разделах:

2.1. Расширенный структурный (и/или системный) анализ объекта автоматизации. Структурная информационная модель предметной области применительно для последующего математического (формализованного) описания.

2.2. Формализованное математическое (формализованное) описание предметной области, в том числе постановленной в дипломном проекте задачи (применительно к базам данных – приводится теоретико-множественное определение задачи, описание предметной области).

2.3. Расширенное изложение выбранного метода решения задачи и определение критериев качества, и его применение в рамках рассматриваемой задачи (без особенностей реализации).

2.4. Разработка методологического и алгоритмического обоснования решения задачи.

Приведем примеры содержания подразделов указанных разделов. Заметим, что формулировка и перечень подпунктов носит рекомендательно-примерный характер и не является обязательным. Однако дипломнику строго рекомендуется в специальном разделе пояснительной записки в том или ином виде раскрыть указанные три пункта-раздела. Еще раз их выделим: детальная характеристика структуры объекта автоматизации, его формализация (формализованное описание) и теоретическое обоснование возможности (и ограничений) последующей реализации в виде программного средств (программно-аппаратного комплекса).

9.3.1Структурный (и/или системный) анализ объекта автоматизации.

Разработка структуры ПО ВТ и АС. Результатом внешнего проектирования является содержательный облик ПО ВТ и АС, который оформляется в виде естественно-языкового описания и дополняется наглядным графическим материалом. На основе этой модели и разрабатывается структура ПО ВТ и АС (структурная схема системы). Она позволяет:

• полностью (детально) охватить системные задачи для рассматриваемого объекта исследования;

• выявить источники информации и потребителей ее;

• определить состав компонентов системы, в том числе внешние компоненты и компоненты, непосредственно разрабатываемые в ходе дипломного проекта;

• разработать предложения по созданию информационного, математического, программного и других видов обеспечения создаваемой системы;

• рассмотреть вопросы стандартизации и унификации;

• определить последовательность разработки системы и ее компонентов;

• предложить методику применения выбранных методов решения задач.

Разработка технологии обработки информации. На основе внешнего проектирования, разработки алгоритмов обработки информации и с учетом временных требований к выдаче результатов решения функциональных задач следует разработать технологию обработки информации и создать спецификации процессов ПО ВТ и АС.

Следует помнить, что технологические схемы обработки информации могут быть разработаны как для различного уровня проектирования, так и для разного вида пользователей. При этом не следует смешивать на одной технологической схеме обработку информации пользователями и обработку информации в комплексе технических средств.

В подразделе приводятся схемы управления и потоков информации, структура входных и выходных данных.

Графическое оформление данного раздела рекомендуется как в виде свободных схем, рисунков, так и в виде схем-спецификаций в соответствии с IDEF0.

9.3.2Математическое (формализованное) описание предметной области.

Математическое описание задачи включает

• формулировку терминологического (понятийного) базиса предметной области;

• подробное описание вводимой в дипломном проекте нотации (что обозначено через ту или иную букву или сокращение) (в том числе для баз данных или иных сугубо программных дипломных проектов – теоретико-множественное описание предметной области);

• приведение (а при необходимости и вывод) формул, используемых для описания предметной области, технологического процесса, информационного обмена данными;

• формализованное решение «математических подзадач» дипломного проекта, в том числе по вопросам оптимизации, моделирования, численного решения математических задач.

Разработка информационных систем передачи информации. В дипломных проектах, содержащих в техническом задании требования на разработку локальной сети и средств телекоммуникации, в этом разделе размещаются результаты проектирования по

• топологическому распределению абонентов создаваемой системы;

• оценке информационного трафика;

• требованиям к временным и надежностным характеристикам;

• обоснованию выбора архитектуры распределенной системы;

• сравнительному анализу и выбору аппаратно-программных средств создаваемой системы на основе результатов моделирования.

Проектирование баз данных. При проектировании структур базы данных и приложений в дипломном проекте должны быть представлены материалы, подтверждающие умение применять инфологический подход к проектированию ПО ВТ и АС:

• разработанный словарь понятий предметной области;

• описание инфологической модели предметной области (идентификация, агрегация и обобщение компонентов инфологической модели);

• описание внешних инфологических моделей (выбор варианта представления графический, спецификационный или и тот и другой – определяется по согласованию с руководителем дипломного проекта) и моделей приложений;

• обоснование выбора инструментария проектирования датологической модели предметной области (СУБД);

• результаты проектирования датологической модели (нормализация структур базы данных – построение нормальных форм отношений);

• описание структур данных приложений (выбор варианта представления – графический, спецификационный или и тот и другой – определяется по согласованию с руководителем дипломного проекта);

• исходные тексты приложений (размещаются в приложении к расчетно-пояснительной записке в виде соответствующих программных документов).

Возможны два варианта представления разработанной инфологической модели предметной области:

• графическая диаграмма инфологической модели ПО;

• спецификационный вариант инфологической модели ПО.

Для разработанной датологической модели (структуры базы данных) также возможно два варианта отображения результатов разработки:

• графическая диаграмма структуры базы данных;

• спецификационный вариант описания структуры базы данных на языке описания данных СУБД (исходные тексты описаний).

Замечание: датологическую модель рекомендуется приводить в технологическом разделе, а также (в расширенном варианте) – в разделе Сопровождения ПО и приложении.

Разработка и оформление графических схем, диаграмм и спецификаций моделей баз данных может быть выполнено с помощью существующих пакетов и средств проектирования БД (СУБД MS Access, Erwin, Oracle-Disigner 2000, MSSQL (7.0, 2000) и др.). В этом случае в выпускной работе должны быть приведены соответствующие ссылки на использованные источники – литературу, технические описания использованных пакетов и средств.

9.3.3Изложение выбранного метода решения задачи (и критериев качества)

Данный подраздел предъявляет конкретные требования к последующей реализации, особенности которой будут изложены в техническом разделе. Такими «требованиями» могут являться:

• алгоритмы на естественном языке, показывающие схему решения задачи,

• характеристики точности вычислений;

• оценки «сверху» по времени вычислений (или трудоемкости алгоритмов), которым должны удовлетворять будущие алгоритмы и программы;

• вопросы дизайна и эргономики проекта;

• вопросы надежности функционирования подсистем;

• обоснование методики испытания ПО ВТ и АС (по согласованию с руководителем дипломного проекта методика испытания может быть приведена в техническом разделе вместе с результатами испытания).

Приведем пояснения.

Разработка алгоритмов обработки информации. Для качественной обработки информации в ПО ВТ и АС необходимо:

• обоснованно выбрать математические методы обработки информации;

• разработать алгоритмы решения функциональных задач и представить их в вербальной (словесно-формульной) форме, не касаясь реализации (т. е. в этом разделе не представлять их в виде блок-схем и программ);

• привести математическое описание и анализ алгоритмов обработки информации на уровне абстрактных типов данных;

• провести (по возможности) тестирование (верификацию) алгоритмов на точность, непротиворечивость, конечность и по другим критериям качества алгоритмов.

В процессе проектирования алгоритмов определяются требуемые объемы памяти, время и точность решения предлагаемых алгоритмов.

Если при создании алгоритма используются геометрические построения, то желательно их вынести в графическую часть дипломного проекта, оформив эти построения в виде теоретического чертежа.