55
Глава 2. Практическая часть
2.1. Разработка проекта автоматизации
2.1.1. Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Для разработки моей программы мне необходим максимально
универсальный стандарт. Я остановился на ISO/IEC 12207 (ISO – International
Organization of Standardization – Международная организация по
стандартизации; (IEC – International Electrotechnical Commission), так как его
модели жизненного цикла (ЖЦ) программного обеспечения не предлагают
конкретную модель ЖЦ и методы разработки ПО.
Стандарт принципиально не содержит описания конкретных методов
действий, а тем более заготовок решений или документации. Он позволяет
обеспечить качество с разной степенью организационной независимости
контролирующей деятельности, а также обеспечивает гибкую степень
обязательности, ведь достаточно указать небольшое количество процессов и
задач, соответствующих данному стандарту.
Универсальность стандарта – для меня главное преимущество, ведь он
дает набор задач, характеристик качества, критериев оценки, охватывающих
все проектные ситуации.
Существуют несколько моделей жизненного цикла, такие как
каскадная, поэтапная модель с промежуточным контролем и спиральная.
Каскадная модель (рис. 24) - это упорядоченное последовательное
выполнение всех этапов проекта, когда после полного завершения работ
следует переход на следующий этап.
56
Рис. 24 Каскадная модель ЖЦ ИС
Поэтапная модель с промежуточным контролем (рис. 25). Разработка ИС
ведется итерациями с циклами обратной связи между этапами и время жизни
каждого из этапов растягивается на весь период разработки.
Рис. 25 Поэтапная модель с промежуточным контролем
Спиральная модель (рис. 26). На каждом витке спирали выполняется
создание очередной версии продукта, уточняются требования проекта,
определяется его качество, и планируются работы следующего витка. Здесь
наиболее важные этапы разработки - анализ и проектирование, где технические
решения проверяется и обосновывается посредством создания макетов.
57
Рис. 26 Спиральная модель ЖЦ ИС
Для разработки такого типа приложений я применил каскадный способ.
Его основной характеристикой является разбиение всей разработки на этапы,
причем переход с одного этапа на следующий, происходит только после того,
как будет полностью завершена работа на текущем.
Положительные стороны применения каскадного подхода заключаются
в следующем:
а) на каждом этапе формируется законченный набор проектной
документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;
б) выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют
планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.
Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении
информационных систем (ИС), для которых в самом начале разработки можно
достаточно точно и полно сформулировать все требования, с тем, чтобы
предоставить разработчикам свободу реализовать их как можно лучше с
технической точки зрения. В эту категорию попадают сложные расчетные
системы, системы реального времени и другие подобные задачи.
В процессе этапа разработки автоматизации процесса расчета затрат
кабеля, при проектировании ВОЛС на предприятии «СвязьСистемы ПС»,
разработчик ПО и заказчик в лице руководителя предприятия согласовали
требования (только целые числовые значения) к программе и получаемые
58
результаты (числовые значения необходимые для проектировщика).
Эта работа производилась по инициативе заказчика, и по написании уже
внедрена и используется по назначению в работе проектировщика.
На этапе эксплуатации представляемый продукт показал себя не
сложным в работе, что является несомненным плюсом.
2.2. Информационное обеспечение задачи
2.2.1. Информационная модель и её описание
Информационные технологии позволяют создавать компактные системы
для небольших предприятий (малых и средних). Информационные системы, на
протяжении последних десятилетий, поддерживают ключевые функции
предпринимательства, охватывают все новые аспекты деятельности
предприятий. На сегодняшний день, менеджеры и сотрудники предприятий уже
не обходятся без информационного обеспечения выполнения своих
обязанностей.
В информационной модели процесса обработки информации (Рис.27)
показано как на основе проектной документации (чертежи проектов) и
нормативно-справочной информации, т.е. данных, происходит выполнение
функций по обработке данных и формирование конкретных выходных
документов.
59
Рис.27 Информационная модель процесса обработки
информации
Информационная модель представляет собой схему, отражающую
преобразование информационных реквизитов от источников информации до её
получателей или, иными словами, процесс обработки информации в
информационной системе.
2.2.2. Характеристика результатной информации
В ходе выполнения программы расчета длин кабеля, мы получаем в
результате числовые данные. Результативная информация заносится вручную в
техническую документацию, которая используется в проектировании ВОЛС.
Этого приемлемо, т.к. фирма небольшая и проектов выполняется немного, в
среднем, шесть проектов в месяц.
2.3. Программное обеспечение задачи
Программа представляет собой упорядоченную последовательность
команд компьютера для решения поставленной задачи, а программное
обеспечение – это набор программ обработки данных и вся необходимая для их
60
работы документация.
Все программы предназначены только для машинной реализации задач.
Что такое задача? Это проблема, подлежащая решению. А приложение
— это программная реализация решения задачи на компьютере. Приложение
является синонимом слова "программа".
Есть различные классификации задач. Будем различать
технологические и функциональные, если брать по признаку специфики
разработки и вида программного обеспечения.
Технологические задачи - это основа для разработки сервисных средств
программного обеспечения в виде сервисных программ, утилит и др.,
применяемых для обеспечения работоспособности компьютера, разработки
других программ или обработки данных функциональных задач.
При реализации функций управления, в рамках информационных систем
предметных областей, используются функциональные задачи.
А совокупность связанных между собой функций, задач управления, с
помощью которых достигается выполнение поставленных целей, представляет
собой предметную, т.е. прикладная область.
Мне необходимо решить именно функциональную задачу. Поэтому
определяюсь с назначением задачи, решаю, какие буду использовать средства
вычислительной техники, каково будет содержание функций обработки
входной информации, а также требования к периодичности решения задачи, в
какой форме будет представлена выходная информация, кто будет поставлять
входную информацию и кто воспользуется результатами решения задачи.
Процесс создания программ можно представить в виде трех этапов;
1) постановка цели;
2) алгоритмизация решения задач;
3) программирование.
В постановку задачи входит - точное формулирование решения задачи с
описанием входной и выходной информации.
Алгоритм — это системные определенные правила (точное
61
предписание), которые обуславливают вычислительный процесс
преобразования допустимых исходных данных (входная информация) в
искомый результат (выходная информация) за конечное число произведенных
шагов.
Обязательные свойства алгоритма решения задачи:
1) определенность - это, когда каждая команда понятна любому
исполнителю и исключает неоднозначность исполнения;
2) результативность – при реализации всего вычислительного процесса,
предусмотренного алгоритмом, программа через определенное число шагов
должна привести к результату или сообщить о невозможности его получения;
3) массовость – когда алгоритм разработан для решения определенной
задачи, он же должен быть применим и для решения задач этого типа дл всех
допустимых значениях исходных данных;
4) дискретность – это, когда процесс получения результата имеет
пошаговый характер, и есть последовательное выполнение конечного числа
заданных алгоритмом действий.
Различают следующие простейшие виды алгоритмов:
1) линейный – это, когда предписания алгоритма выполняются в же той
последовательности, в которой они представлены в алгоритме;
2) разветвляющийся – это, когда ход исполнения предписаний может
меняться относительно их нахождения в алгоритме, в зависимости от значений
исходных или промежуточных данных;
3) циклический – это, когда многократно выполняются предписания
алгоритма. А в зависимости от характера повторений различают циклические
алгоритмы с заданным и незаданным числом повторений (их называют
итерационными). [3].
Для нашей программы лучше всего подошел линейный алгоритм,
поэтому на нем и построен код программы расчета длин кабеля (см.
Приложение).
62
2.4. Применение и описание программы
При запуске программы «Счетчик ВОЛС» появляется окно с активными
полями ввода данных «Кабель №1, Кабель №2…», где необходимо ввести все
известные исходные данные (рис.28). Все расчеты производятся в метрах.
Рис.28 Внешний вид программы при запуске
Окно программы разделено на две зоны: левая и правая (рис.29).
Левая зона, где вводятся параметры длин кабеля проектируемой
волоконно-оптической линии. Там находится 30 окон ввода.
Правая зона, где вводятся данные по количеству муфт, и выводится
результат вычислений в обозначенных полях, а также клавиша «рассчитать».
В нижней части окна находится кнопка очистки данных. Также окно
программы оснащено дополнительными подсказками, облегчающими ее
использование.
63
Рис.29. Строение окна программы
При нажатии кнопки «Очистить значение длин» происходит сброс всех
значений, так называемое обнуление (рис.30).
Рис.30 Вид программы при действии кнопки «Очистить
значение длин»
64
Значения, вводимые в программу, только целые, до десяти знаков
(рис.31).
Рис.31 Пример ввода значений в программу
Кнопка «рассчитать». При нажатии кнопки «Рассчитать» программа
автоматически рассчитает требуемые длины кабелей. В окошках, с
соответствующими пояснениями, появляются рассчитанные результаты.
Полученные результаты можно использовать - занести данные,
выполненные программой в документацию (рис.32).