Загрузка...
Категории:

Загрузка...

Краснопрошин Виктор Владимирович ст преподаватель Кожич Павел Павлович Минск 2008 г. Оглавление Оглавление 2 Список условных сокращений 3 реферат

Загрузка...
Поиск по сайту:


Скачать 166.87 Kb.
Дата23.09.2012
Размер166.87 Kb.
ТипРеферат
Содержание
Глава 2. Методика 10
Глава 3. Обсуждение результатов 14
Список условных сокращений
Глава 1. Обзор литературы
Глава 2. Методика
2.2. Общая схема и базовые составляющие решения
2.3. Методика разработки СУРОС
2.4. Применение методики для решения прикладных задач
Глава 3. Обсуждение результатов
Список литературы к реферату
Предметный указатель к реферату.
Интернет ресурсы в предметной области исследования.
Действующий личный сайт в WWW
Граф научных интересов
05.13.01 – системный анализ, управление и обработка информации, физ.-мат.
01.01.07 - вычислительная математика
05.13.11 – математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
01.01.09 – дискретная математика и математическая кибернетика
Презентация магистерской диссертации. Presentation_Kostyukovich.ppt Приложения
Подобный материал:


БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Выпускная работа по

«Основам информационных технологий»


Магистрант

кафедры математического обеспечения АСУ

Костюкович Николай Юрьевич

Руководители:

док. физ.-мат. наук, Краснопрошин Виктор Владимирович

ст. преподаватель Кожич Павел Павлович


Минск – 2008 г.

Оглавление





Оглавление 2

Список условных сокращений 3

Реферат на тему “Использование информационных технологий при построении территориально распределенных систем» 4

Введение 4

Глава 1. Обзор литературы 5

^ Глава 2. Методика 10

2.1. Специфика РОС 10

2.2. Общая схема и базовые составляющие решения 10

2.3. Методика разработки СУРОС 11

2.4. Применение методики для решения прикладных задач 12

^ Глава 3. Обсуждение результатов 14

Заключение 15

Список литературы к реферату 17

Предметный указатель к реферату. 18

18

Интернет ресурсы в предметной области исследования. 19

Действующий личный сайт в WWW 20

Граф научных интересов 21

Презентация магистерской диссертации. 22

Приложения 23



^

Список условных сокращений


ОС – организационные системы

МЧС – министерство по чрезвычайным ситуациям

БД – база данных

Реферат на тему “Использование информационных технологий при построении территориально распределенных систем»




Введение



В настоящее время наблюдается эволюция структур ОС, сложившихся в индустриальную эпоху. Процессы глобализации устранили административные границы, интернационализировали производство, расширили рынки, ужесточили конкуренцию, установили приоритет информационного сектора экономики над другими [1]. В результате традиционные “тейлоровские” жесткие локальные структуры ОС с вертикальной системой управления постепенно стали заменятся на гибкие, территориально распределенные организационные системы (РОС), с горизонтальным типом управления десятками тысяч объектов, количество и расположение которых постоянно изменяется [2]. Новые типы организаций формируются как частными, так и государственными организациями. Типичным примером РОС является МЧС Республики Беларусь с тысячами объектов управления и сотнями диагностических показателей по каждому из них (рисунок 1.1).



Рисунок 1. Распределенная ОС

В целом РОС обладают следующими свойствами:

наличие нескольких уровней;

гибкость структуры;

большое, быстро изменяющееся количество удаленных объектов управления;

большое количество решаемых задач;

большое количество и различная семантика диагностических показателей.

В результате существенного роста количества РОС с такими свойствами особую актуальность приобрели вопросы построения компьютерных систем для их управления. В целом распределенная многоуровневая система должна решать следующие задачи:

  • формировать БД исходной информации на 1-м уровне;

  • решать прикладные задачи 1-го уровня;

  • передавать накопленную информацию в БД 2-го уровня;

  • решать прикладные задачи 2-го уровня;



  • решать прикладные задачи Центра.

Попытки решения перечисленных задач “в лоб” на основе широко рекламируемых технологий крупных фирм редко приводят к успеху, т.к. в них задачи “подстраиваются” под технологию, хотя надо наоборот. Одна из возможных технологий построения территориально распределенных систем, максимально учитывающая свойства прикладных задач, рассматривается в данной работе.

^

Глава 1. Обзор литературы



Любое государство, как и мировое сообщество в целом, можно рассматривать как совокупность ОС различной структуры [1]. Под организационной системой понимается иерархия, состоящая из центра (субъекта) и некоторого множества подразделений (объектов) управления, деятельность которых направлена к достижению некоторой общей цели.

Основателем теории организационных систем (ТОС) считается немецкий ученый М.Вебер. В 1930-1960-х идеи Вебера в рамках социологии и теории управления развивали К. Боулдинг, Ч. Барнарду, А. Файоль, Р. Мертон, Г. Саймон. В 1960-2000 гг. ТОС сформировалась как интегральная научная дисциплина, позволяющая эффективно управлять организациями и предсказывать их поведение.

В целом модель РОС можно представить кортежем:

W = (Center, P1, P2,…,Pn, com)

где: Center - центр; P – объекты, com - механизм информационного обмена.

Современные исследования РОС выполняются на стыке смежных научных направлений: теории организации, информатики, общей теории систем, общей теории управления, теории распознавания образов, теории коммуникации и др. В зависимости от научной школы ТОС рассматривается как: иерархическая структура [Д.Дэвис, К.Маркис, Б.З.Мильнер], большая система [3], адаптивная динамическая структура [5], система с дискретными событиями, активная система [Новиков, Бурков, Прангишвили].

В рамки актуальной проблематики ТОС входят вопросы построения автоматизированных систем управления ОС, которые обобщены в фундаментальных монографиях Дж.Клира [3], Д,А.Новикова [4] и др. В целом систему управления распределенными ОС (СУРОС) можно описать кортежем:

W = (Center, P1, P2,…,Pn, com, sys)

где: sys – территориально распределенная система.

Для разработки СУРОС используются две основные группы технологий: SUN Microsistems и Microsoft (рисунок 2).



Рисунок 2. Технология для построения СУРОС

Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE) и .Net являются конкурирующими технологиями, каждая из которых позволяет создавать Web-службы (Web services) и имеет свои плюсы и минусы.

Платформа фирмы Sun J2EE (J2SE, J2ME) включает инструментальные средства разработчика Forte for Java для операционной среды Solaris, решение для электронной коммерции семейства iPlanet и др. Эти продукты позволяют уменьшить усилия при разработке и выпуске оптимальных решений. Sun также предлагает широкий спектр продуктов и технологий, услуг, программ по повышению квалификации и консультированию. Кроме того, J2EE активно поддерживает фирма IBM (WebSphere Application Server). Основным преимуществом J2EE считается переносимость (многоплатформенность). Среди недостатков можно указать следующие:

1) J2EE поддерживает единственный язык: Java;

2)отсутствие пользовательских value-типов, т.е. структур. Программист на java при желании может догнать .NET в этом вопросе, заведя кучу массивов и т.д., но в большинстве случаев заморачиваться не будет;

3) Технология компиляции MSIL оптимизирующим компилятором - более прогрессивная, чем интерпретация или компиляция байт-кода. Дело в том, что MSIL - значительно более высокоуровневый язык, нежели байт-код java. Байт-код java трудно даже при желании скомпилировать с оптимизациями. Микрософтовская java VM работала быстрее именно потому, что она использовала хакерский трюк! Зная, как компилирует стандартный компилятор java в байт-код, она первым делом производила декомпиляцию, т.е. восстановление программы до кода более высокого уровня, нежели java-байт-код, после чего запускала оптимизирующий компилятор. В MSIL такие финты не нужны;

4) стоит учесть, что программы для .NET хорошо поддаются масштабированию, ибо есть все средства, а сервера Sun всегда ЗНАЧИТЕЛЬНО проигрывают интеловским по цене/производительности.

Несмотря на указанные преимущества, более целесообразным представляется выбор в пользу технологий Microsoft, в основном по следующим причинам:

Microsoft .Net поддерживает различные языки программирования;

глубокая программно-модульная интеграция с Windows обеспечивает высокую скорость выполнения приложений;

мощная поддержка web-сервисов, как на уровне Microsoft Visual Studio, так и технологически (сериализация ADO.NET Data Set, WS Attachments);

эффективная среда разработки, позволяющая использовать визуальное наследование и выявить

большинство ошибок еще до компиляции кода, поддержка проектирования структур данных в XML;

наличие технологии доступа к данным ADO.NET, хорошо зарекомендовавшей себя в работе с Microsoft SQL Server;

возможность работы с данными через отсоединенный Data Set, что существенно облегчило как реализацию клиентского кэша, так и обмен данными между клиентом и сервером;

встроенная поддержка .NET Framework в Windows Server 2003;

наличие хорошей документации по применяемым технологиям (MSDN, Knowledge base);

большой выбор готовых .NET-компонентов, позволяющих быстро построить качественный пользовательский интерфейс.

Приведем перечень продуктов и технологий Microsoft, которые целесообразно использовать при разработке распределенных систем:

операционная система серверов — Windows Server 2003;

СУБД - Microsoft SQL Server 2005;

web-сервер - Microsoft IIS 6.0;

язык разработки - C#;

среда выполнения - .NET Framework 2.0, 3.5;

среда разработки - Microsoft Visual Studio 2005, 2008;

доступ к данным - ADO.NET.

Обобщив результаты, представленные в [], общую постановку задачи на разработку территориально-распределенных систем можно сформулировать следующим образом.

Пусть имеется РОС W, которая функционирует в среде S, состоит из центра Center и n территориально распределенных объектов управления P:

W = (Center, P1,P2,…,Pn), n  ∞

Состояние объектов P1,P2,…,Pn характеризуется значениями конечного множества разнородных диагностических переменных различного:

X = x1, x2,…, xm , где X = string, real, integer

Объекты P1,P2,…,Pn ранжированы по уровням 1,2,..,mm.

Требуется разработать технологию для построения БД на основании X = x1, x2,…, xm на уровне 1, решение прикладных задач на уровне 1, передачу информации на уровень 2 и т.д. до уровня центра.

Ограничение: количество уровней в большинстве задач не превышает трех, поэтому в данной работе введено ограничение mm=3.

^

Глава 2. Методика




2.1. Специфика РОС


Специфика задач с большим количеством (500-2000) показателей, характеризующих объект управления в РОС заключается в том, что их практически невозможно ввести без ошибок , используя web-приложения, доступные через Internet Explorer. Кроме того, соображения секретности и сохранности БД наводят на простую идею – организовывать БД локальными средствами, а организовывать доступ руководства к результирующей информации – через web посредством Internet Explorer. Этот подход реализован в прикладной системе, описанной ниже.

^

2.2. Общая схема и базовые составляющие решения



Предлагается схема решения, основанная на взаимодействии участников РОС с программными агентами, количество которых количество которых равно количеству уровней. В нашем случае, согласно ограничению, их будет три (рисунок 3).




Рисунок 3. Схема взаимодействия элементов СУРОС


Согласно правилам мнемоники, назовем агентов нижнего уровня - aInsp, среднего - aObl, верхнего - aResp.

Ниже представлена типовая модель агента (рисунок 4).




Рисунок 4. Универсальная модель агента

Модели агентов разных уровней имеют одну и ту же структуру, отличие – различные решаемые прикладные задачи. Кроме того, агент верхнего уровня не передают информацию выше, а аккумулирует ее со всех нижних уровней.

Универсальная структура агента позволяет говорить о возможности построения универсальной модели интерфейса. Предлагается следующая модель универсального интерфейса:

MunInt =

где: Tasks – окно идентификаторов решаемых задач; Parameters – окно задания параметров различного типа и назначения; Result – окно вывода результата (в случае вывода на экран); Servis – сервисные функции.

^

2.3. Методика разработки СУРОС



Методика разработки СУРОС на описанной выше основе заключается в выполнении пяти шагов системного плана и семи шагов прикладного плана.

Шаги системного плана:

разработка универсального модуля ограничения доступа к ресурсам СУРОС;

разработка универсального модуля пересылки информации на следующий уровень;

разработка универсального модуля интеграции новой информации и БД уровня;

разработка модуля посредника;

разработка универсального модуля архивации БД.

Затем выполняются шаги прикладного плана:

построение модели предметной области (x1, x2,…, xm),

разработка структуры БД;

разработка модулей прикладных задач;

разработка модулей агентов всех уровней на основе универсального интерфейса;

разработка программ агентов всех уровней;

установка агентов на компьютеры пользователей всех уровней;

эксплуатация системы.
^

2.4. Применение методики для решения прикладных задач




Методика была использована для разработки программного средства автоматизации системы управления органов государственного пожарного надзора МЧС, интегрированное с ГИС МЧС.

Рассмотрим результаты выполнения методика.

Прежде всего, разрабатывается модуль ограничения доступа к ресурсам (рисунок 5).



Рисунок 5. Модуль ограничения доступа

Затем разрабатывается модуль пересылки информации на следующий уровень (рисунок 6).





Рисунок 6. Модуль ограничения доступа

Остальные системные модули формируются в рамках системного меню (рисунок 7)




Рисунок 7. Меню посредника и интеграции

На основе универсальных моделей агентов, интерфейса и заранее разработанных прикладных DLL-модулей формируется интерфейс агента уровня (рисунок 8).




Рисунок 7. Меню агента уровня

Пользователь вызывает из меню агента модули решения прикладных задач, решает их, пополняет БД новой информацией, распечатывает данные и т.д. Пример прикладной задачи показан на рисунке 8.




Рисунок 8. Меню прикладной задачи


Другие прикладные задачи решаются аналогично.

^

Глава 3. Обсуждение результатов



В результате разработки методике построения распределенных систем на основе продуктов Microsoft: Windows Server 2003; СУБД - Microsoft SQL Server 2005; web-сервер - Microsoft IIS 6.0; язык разработки - C#; среда выполнения - .NET Framework 2.0, 3.5; среда разработки - Microsoft Visual Studio 2005, 2008; доступ к данным - ADO.NET был накоплен определенный опыт как разработки больших систем, так и их отладки и эксплуатации.

Язык C#, как и остальные продукты оказался одним из лучших средств по скорости отладки. Отсутствие требований постоянного контроля работы с указателями так же значительно сократило время разработки.

Одной из основных проблем внедрения была необходимость обучения слабо подготовленных в области IT пользователей. Решению этой проблемы существенно помог встроенный Help.


Заключение



В работе рассмотрены актуальные вопросы построения территориально распределенных систем (ТРС):

показано, что ТРС предназначены для управления территориально распределенными организационными системами (ТРОС), включающими сотни и тысячи удаленных объектов управления;

произведено сравнение основных технологий построения распределенных систем: Java и .Net. Показано, что главное преимущество Microsoft .Net в том, что это полноценная платформа, а J2EE ориентирована только на серверное программирование. Более того, J2EE - это лишь набор спецификаций и необходимо приобретать дорогостоящие (обычно порядка $15,000 для одной машины) реализации J2EE. В отличие от J2EE, Microsoft .Net – это набор продуктов и служб;

разработана типовая модель ТРОС, включая ее участников, их роли и отношения между ними;

показана зависимость технологии построения управления ТРС от свойств, структуры и задач ТРС;

выделены две основных группы технологий построения РТС, разработанных фирмами Microsoft и SUN;

5)показана целесообразность применения интегрируемых программных продуктов фирмы Microsoft: .NET для написания программ и MS SQL Server для организации базы данных;

предложена типовая методика комплексного применения средств платформы .Net и СУБД MS SQLServer;

представлены результаты использования методики для построения системы АСУ МЧС;

обобщен опыт разработки АСУ МЧС;

показана правильность подхода: создание БД для большого количества показателей – локально, использование БД – дистанционно для задач с большим количеством (500-2000) входных реквизитов;

высокая скорость компиляции и удобство отладки C# обеспечило отладку большого комплекса программ в крайне ограниченный сроки.


^

Список литературы к реферату





  1. Иванов, Н. Глобализация и проблемы оптимальной стратегии развития / Н. Иванов // Мировая экономика и международные отношения. – 2000. – № 2. – С. 18–27.

  2. Краснопрошин, В.В. Технология построения систем поддержки решений на основе распределенных разнородных знаний / В.В. Краснопрошин, Г. Шаках, А.Н. Вальвачев // Информатика. – Минск, 2004. – № 3. – С. 49–58.

  3. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. – М.: Радио и связь, 1990. – 536 с.

  4. Новиков Д.А. Механизмы функционирования многоуровневых организационных систем /Д.А.Новиков. – М.: Фонд "Проблемы управления", 1999. – 150 с.

  5. Спенсер П. XML Проектирование и реализация /П.Спенсер. –М.: Лори, 2001. – 528 с.

  6. Троелсен, Э. C# и платформа .Net. Библиотека программиста /Э.С.Троелсен – Спб: Питер, 2002. – 800 c.

  7. Шарков, Ф.И. Теория коммуникаций / Ф.И. Шарков. – СПб: РИП, 2004. – 245 с.

Отчет по НИР “Разработать платформу автоматизированной системы управления органов государственного надзора МЧС, интегрированную в ГИС МЧС”, БГУ, 2007.
^

Предметный указатель к реферату.



А

агент – 10

архивация - 12


Р

реквизит – 16


С

схема решения – 10


У

универсальный интерфейс – 11

^

Интернет ресурсы в предметной области исследования.


  1. msdn.microsoft.com

Самая обширная библиотека документов по технологиям Microsoft.

  1. http://ru.wikipedia.org

Свободная электронная энциклопедия, которую может редактировать каждый. Википедия — многоязычная, общедоступная, свободно распространяемая универсальная энциклопедия. Википедия по объёму сведений и тематическому охвату считается самой полной энциклопедией из когда-либо создававшихся за всю историю человечества.

Достоинством является наличие ссылок и списка публикаций по исследуемой теме, что является полезным материалом для дальнейших исследований в предметной области.
^

Действующий личный сайт в WWW


Адрес сайта магистранта Костюковича Николая Юрьевича:


http://www.nkostyukovich.narod.ru/
^

Граф научных интересов


Магистранта

Костюковича Николая Юрьевича

факультет прикладной математики и информатики,

специальность 1-31 80 09

«прикладная математика и информатика»


Смежные специальности


01.01.01 – математический анализ

1. Теория приближений и методы численного анализа.

2. Вариационное исчисление и общая теория экстремальных задач.

3. Абстрактные и функциональные пространства, наделенные алгебраическими, топологическими, метрическими, порядковыми и др. структурами. Измеримые пространства.




^ 05.13.01 – системный анализ, управление и обработка информации, физ.-мат.

1. Математические модели и методы исследования операций и принятия решений в управлении техническими объектами.

2. Математические модели и методы анализа, синтеза, оптимизации и идентификации систем управления техническими объектами.

3. Математическая теория систем управления.

4. Математические модели и методы представления, хранения, анализа, обработки и распознавания информации в системах управления техническими объектами




Основная специальность



^ 01.01.07 - вычислительная математика

1. Теория и методы параллельных вычислений.


2. Численные методы и алгоритмы решения прикладных задач, возникающих при математическом моделировании естественнонаучных, научно-технических, социальных и других проблем.




Сопутствующие специальности



^ 05.13.11 – математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

1. Разработка программ, теоретических основ и методов математического моделирования вычислительных процессов, моделей и методов организации данных.




^ 01.01.09 – дискретная математика и математическая кибернетика

1. Теория функциональных систем, теория графов и комбинаторный анализ, теория сложности вычислений, теория кодирования и кpиптогpафия, теория расписаний, теория очередей и массового обслуживания, комбинаторная вычислительная геометрия.

2. Теория и методы минимизации функций, общая теория экстремальных задач, теория многокpитеpиальной и векторной оптимизации, теория и методы решения задач математического программирования.







^

Презентация магистерской диссертации.


Presentation_Kostyukovich.ppt

Приложения






















Скачать, 266.12kb.
Поиск по сайту:

Добавить текст на свой сайт
Загрузка...


База данных защищена авторским правом ©ДуГендокс 2000-2014
При копировании материала укажите ссылку
наши контакты
DoGendocs.ru
Рейтинг@Mail.ru