Автоматизация формирования облика информационно-управляющих систем

AUTOMATION OF FORMATION OF THE CONTROL SYSTEM OF THE INFORMATION-CONTROL SYSTEMS

The article is devoted to the process of automating the shaping of the appearance of information-control systems from available or potentially possible components. Key words: software, information-control system, software complex shape, software component.

Проблема обоснования состава компонентов программного обеспечения (ПО) информационно-управляющих систем (ИУС) является одной из основных проблем, стоящих перед разработчиками на стадиях анализа и проектирования, перепроектирования и отладки ПО существующих и перспективных информационно-управляющих систем.

Облик программного комплекса ИУС состоит из совокупности отдельных программных компонентов [3,8,9]. Каждая компонента может быть реализована несколькими способами, характеризующимися различными значениями атрибутов, например стоимостью, надежностью, и т. д. [1,4,5,6].

Требуется обосновать состав компонентов облика ИУС, который обеспечивает успешное решение всех задач, поставленных перед ИУС, с качеством не ниже заданных ограничений, при этом затраты не должны превосходить заданной границы [2,3,7,10,11].

Первоначально предлагается последовательно рассмотреть каждый атрибут, характеризующий компоненты ИУС. Для каждого из n рассматриваемых компонентов из m_t вариантов реализации компоненты ( i = 1, n ) осуществляется выбор минимального по затратам ресурсов варианта i -го компонента ( h ), согласно значениям рассматриваемого атрибута. Согласно формуле n

S mek = У h                                 (1)

i = 1

вычисляется текущая сумма минимальных значений атрибутов компонентов. Очевидно, что тем самым определяется минимум ресурсов для формирования облика ИУС. Проверяется необходимое условие существования допустимости решения. Эта сумма должна быть меньше общей суммы ресурсов, которая может быть затрачена для формирования облика ИУС по текущему атрибуту ( S_doп ).

Далее необходимо определить пороговое значения для каждого компонента, которое вычисляется по формуле

A k Г = S don — S mek ,                                 (2)

где к^х - ограничения на ресурсы для формирования облика ПО по рассматриваемому атрибуту x ; S_me== ( S_{me к}- h ) - текущее значение атрибута ИУС без минимального значения i -го атрибута к -й компоненты.

Варианты i -го компонента, превосходящие полученное пороговое значение, отбрасываются и далее не рассматриваются.

Рассмотренные действия итерационно выполняются, пока не будет исследованы все возможные альтернативы.

Существует возможность, что у какого-либо компонента все варианты будут отброшены: не выполняется условие

S don - S mek ^ 0 .                                      (3)

В этом случае необходимо выполнить одно или несколько следующих действий:

расширить накладываемые на систему ограничения;

разработать новые или модернизировать существующие программные компоненты (рефакторинг исполняемого кода ).

Таким образом, комплексная оценка вариантов состава компонентов ИУС сводится к выполнению следующих действий:

• 1.    Из всего множества R существующих программных компонентов выбрать множество R1 компонентов, соответствующих исходным данным заказчика.

• 2.    Сформировать исходные данные для комплексной оценки вариантов состава компонентов на основании требований заказчика (определить атрибуты А i , i=1…K где К – количество атрибутов, которыми должны обладать программные компоненты, и их допустимые значения).

• 3.    Сформировать К двумерных матриц n х m в соответствии с рассматриваемыми атрибутами, строки которых описывают варианты n компонентов. Элементами данных матриц ak являются значения k -го атрибута j -го варианта i -й компоненты.

• 4.    Положить к = 1 .

• 5.    Вычислить согласно формуле (1) текущую сумму минимальных значений элементов строк.

• 6.    Положить i = 1 .

• 7.    Используя соотношение (2), определить пороговое значение k -го атрибута для i -го компонента.

• 8.    Просмотреть элементы строки. Если ak_y >  A k X , то положить соответствующий элемент равным бесконечности (данные варианты i -го компонента отбрасываются и далее не рассматриваются).

• 9.    Если i

• 10.    Если условие (3) не выполняется, то решений нет, перейти к пункту 12, иначе к пункту 13.

• 11.    Расширить накладываемые на систему ограничения и/или разработать новые или модернизировать существующие программные компоненты. Перейти на п.2.

• 12. Определить компоненту, для которой значение к-го атрибута h_k максимально. Вычислить резерв в соответствии с соотношением S_me-- h_k . Проанализировать резерв.

• 13.    Если k <  K , то положить k=k+1 и перейти на п.5.

• 14.    Конец.

Таким образом, разработанная методика позволяет не рассматривать в дальнейшем компоненты, которые не могут быть использованы при формировании облика ИУС из-за существующих ограничений. При этом программная реализация данной методики позволяет автоматизировать формирование облика ИУС.