ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Специфика исследований в области компьютерных информационных систем. Теория компьютерных информационных систем (КИС) - специфичная поддисциплина информатики.
В отличие от многих направлений - теории программирования, теории реляционных баз данных, исследований в области искусственного интеллекта - в ней не существует каких-либо основополагающих теоретических исследований.
Выделение исследований КИС в отдельное направление не означает, что их можно рассматривать как сложившуюся научную дисциплину. Скорее, именно потребность в теоретическом обосновании применяемых методик вызвала появление теории компьютерных информационных систем [1].
Теория КИС является инженерной дисциплиной, объединяющей в себе результаты, полученные в различных научных направлениях. Их пересечение неизбежно вызывает пyтaницу в терминологии. Так, в большинстве публикаций КИС ошибочно называются информационными системами.
КИС определяется как «совокупность аппаратно-программных средств и алгоритмических процедур, предназначенных для сбора, ввода, хранения, моделирования и образного представления информации» [2]. Термин «информационная система» является более общим понятием, его значение в различных дисциплинах определяется их спецификой.
Согласно наиболее общему определению, информационная система - это «система людей, исходных данных и действий, обpaбатывающих информацию, включающая ручные и автоматизированные процессы». Для гуманитарных дисциплин хаpaктерен интерес к социальной составляющей информационной системы. В инженерных дисциплинах основное внимание уделяется техническим аспектам и методологиям создания информационных систем. Для системного анализа, математического моделирования и ряда других дисциплин информационная система интересна как реализация информационной модели реальных процессов [3].
Существуют две составляющие, определяющие популярность КИС. Во-первых, потребность в КИС вызвана возрастающей сложностью как самих систем, так и необходимостью управления ими в динамике. Во-вторых, немаловажную роль играют маркетинговые соображения - автоматизация деятельности предприятия является косвенным показателем его статуса.
Большинство исследовательских работ, связанных с КИС, носят исключительно прикладной, утилитарный хаpaктер. В них изучаются процессы разработки систем и методики управления этими процессами. Экономическая составляющая является важной частью прикладных исследований - без применения эффективных методик невозможна разработка окупаемых, сложных и современных компьютерных информационных систем.
Направления исследований. До недавнего времени основным предметом исследований являлись проблемы создания, управления и внедрения КИС. Акцент исследований постепенно смещается к изучению проблем интеграции информационных систем и теоретических основ разработки КИС.
В качестве примера можно привести методологии, применяемые в программной инженерии - дисциплины, специализирующейся на разработке программного обеспечения. В традиционных «тяжеловесных» методологиях, таких как RUP и MSF, формальное описание системы и техническая документация являются важнейшей составляющей проекта. В набирающих популярность «гибких» (Agile) методологиях внимание уделяется повышению качества программного кода, его тестированию и методикам программирования [4].
Отдельно стоит рассмотреть методологию доменно-ориентированного проектирования (Domain-Driven Design или DDD). Методология DDD является попыткой переноса методик моделирования в программную инженерию. В отличие от других дисциплин, анализ предметной области и полученные на его основе модели становятся центральными составляющими системы. Фактически готовое программное обеспечение, построенное по принципам DDD, являются действующей моделью предметной области [4].
Идеология DDD основана на предположении, что существенные изменения в предметной области происходят значительно реже, чем изменения требований к программному обеспечению. Таким образом, архитектура системы, основанная на модели предметной области, будет более стабильной. В идеальном случае качество системы будет определяться корректностью модели прикладной области и полнотой реализации этой модели.
Применение DDD позволяет сгладить разрыв между технологиями, применяемыми для хранения данных и для реализации логики предметной области.
Данные и алгоритмы. Как правило, КИС реализуются с применением объектно-ориенти-
рованного программирования (ООП). Распространённость ООП объясняется наличием готовых компонент, относительной лёгкостью реализации алгоритмов и абстpaкций. Это упрощает реализацию требований, определённых в спецификациях системы и позволяет снизить влияние инженерных проблем на проектирование системы.
ООП неэффективно при обработке больших массивов однородных данных. Императивность языков ООП усложняет реализацию однотипных задач, таких как описание структуры данных, передачу данных, контроль доступа, обеспечение корректности данных и отказоустойчивости.
Решение этих и множества других задач берёт на себя важнейшая составляющая КИС - система управления базами данных (СУБД). В подавляющем большинстве КИС применяются реляционные СУБД (РСУБД), разработанные на основе реляционной модели данных. На сегодняшний день ни одна РСУБД не может претендовать на звание полноценно реляционной - в них допускаются отклонения, нарушающие целостности реляционной модели [5].
Традиционно сложилось разделение: РСУБД применяются для хранения и обработки данных; ООП - для реализации логики предметной области и пользовательского интерфейса. Существует тенденция к снижению значимости РСУБД. Нередко предполагается использовать СУБД в роли «хранилища данных». В этом случае часть функций СУБД берёт на себя сервер приложений, ранее отвечавший лишь за бизнес логику, которую невозможно либо тяжело реализовать средствами СУБД. С одной стороны это упрощает разработку и снижает требования к разработчикам системы, с другой - такое решение порождает множество проблем и ограничивает возможности развития системы.
Проблемы развития КИС и пути их решения. Проблемы, возникающие в течение жизненного цикла КИС можно отнести к двум категориям - проблемы, связанные с интеграцией новых частей системы, и проблемы, связанные с необходимостью реализации новых требований.
Эти проблемы решаются безболезненно, если КИС была спроектирована с учётом возможных изменений, и эти изменения не затрагивают архитектуру системы. К сожалению, в большинстве методологий проектирования спецификации системы формируются на основе требований заказчика и анализа автоматизируемой деятельности. В этом случае решения об архитектуре системы и её функционал будут зависеть от неполной, динамически изменяющейся информации.
Альтернативный подход заключается в построении модели предметной области и реализации системы в строгом соответствии с этой моделью. Формализация предметной области позволяет декларативно описать ограничения и обеспечить корректность данных. Функционал системы реализуется на основе данной модели и является лишь одним из возможных её представлений.
Впервые данные идеи были сформированы в стандарте ANSI-SPARC, определяющем архитектуру СУБД и выделяющем физический, концептуальный и прикладной уровни системы. Эдгар Кодд, основатель теории реляционных баз данных, включил похожие требования в список из 12 правил, определяющих возможности реляционных СУБД [6]. В методологи программной инженерии DDD применяются схожий подход.
Основным преимуществом проектирования на основе модели предметной области является логическая обоснованность критериев, на основе которых принимаются решения о функционале и архитектуре системы. Для иллюстрации пpaктической реализации вышеизложенных решений авторами подготовлена и внедрена платформа разработки и интеграции информационных систем UniversIS. Она предоставляет собой базовый набор сервисов необходимых при реализации пpaктически любой КИС. В набор входят сервисы развёртывания, контроля доступа, хранения настроек, журнала сообщений и др.
Основной особенностью системы является её модульность на уровне клиентской и серверной частей. Пpaктическое применение показало значительное сокращение сроков и упрощение разработки новых модулей системы UniversIS.
В результате эксперимента получены эмпирические методики, которые могут быть положены в основу новой методологии разработки компьютерных информационных систем.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Informational Systems - Wikipedia [http://en.wikipedia.org/wiki/Information_systems] Цитировано: 6 июня 2008 г.
- Красов А.В., Душин С.Е. Теория информационных процессов и систем. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006.
- Beynon-Davies P. (2002). Information Systems: an introduction to informatics in Organisations. Palgrave, Basingstoke, UK. ISBN: 0-333-96390-3
- Eric Evans (2003) Domain-Driven Design: Tackling Complexity in the Heart of Software. Addison-Wesley. ISBN: 0-321-12521-5
- Сергeй Кузнецов. Крупные проблемы и текущие задачи исследований в области баз данных [PDF Document] Москва: Институт системного программирования РАН, 2005.
- Codd, Edgar Frank: "Is Your DBMS Really Relational?", ComputerWorld, 14. October 1985 [http://www.cse.ohio-state.edu/~sgomori/570/ coddsrules.html] Цитировано: 2 июня 2008 г.
Целью исследования является оценка возможности ранней дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей опopно-двигательной системы с помощью инфpaкрасной спектроскопии плазмы крови. При этом бралась венозная кровь из локтевой вены у контрольной группы пациентов с заранее установленным диагнозом существующими методами, после чего выделялась плазма. Исследуемая плазма крови помещалась в жидкостную кювету. Спустя 1,5-2 часа исследуемая кювета помещалась в ИК–Фурье- спектрометр. Снимался спектр пропускания плазма крови. Вычислялся коэффициент пропускания по данным снятых спектров. Затем рассчитывались коэффициенты объемного поглощения. В процессе экспериментов нами был вычислен статистически значимый уровень β = 700 см–1, ниже которого находились значения, соответствующие доброкачественным опухолям, выше- злокачественным опухолям.
...
27 04 2024 8:32:10
В статье даются разъяснения к применению зависимости коэффициента интенсивности нагрева (kи.н) металла от тока электрода с целью обеспечения оптимальных электрических и технологических показателей работы электропечных агрегатов для случаев экранированного и неэкранированного горения дуг. Представлено соспоставление скорости нагрева металла и kи.н для двух указанных случаев.
...
26 04 2024 3:42:26
Статья в формате PDF
579 KB...
25 04 2024 8:46:57
Статья в формате PDF
111 KB...
24 04 2024 2:42:54
Статья в формате PDF
103 KB...
23 04 2024 5:22:26
Статья в формате PDF
107 KB...
21 04 2024 6:23:51
Рассматриваются проблемы синтеза искусств в творчестве дагестанских художников, основные художественные и эстетические черты традиционных форм народного искусства, дающие обширный материал для формирования и развития современной художественной культуры Дагестана.
...
20 04 2024 3:42:37
Статья в формате PDF
128 KB...
18 04 2024 6:12:41
Статья в формате PDF
151 KB...
17 04 2024 23:54:32
Одной из важнейших проблем современной перинатологии является прогрессирующий рост инфекционной патологии у плода и новорожденного. Целью данной работы являлась комплексная ультразвуковая оценка фето-плацентарной системы у беременных с высоким инфекционным индексом для прогнозирования степени тяжести внутриутробного инфицирования у новорожденного.
Обследовано 123 беременных в сроке гестации 30-36 недель. В зависимости от тяжести состояния все новорожденные ретроспективно были разделены на 4 группы. В контрольную (1 группа) вошли новорожденные от матерей с неосложненной беременностью, состояние ребенка при рождении удовлетворительное. В основную (1 – 4 группы) вошли новорожденные от матерей с высоким инфекционным индексом, с локальными или генерализованными проявлениями внутриутробной инфекции.
В результате проведенного исследования выявлены эхографические маркеры амнионита, плацентита и собственно инфекционного поражения плода, которое наиболее значимо для прогнозирования рождения ребенка с ВУИ.
Патологические показатели биофизической активности, допплерометрия отражают системные нарушения в состоянии плода, его дисстресс.
Таким образом, чем больше эхографических маркеров внутриутробного инфицирования встречается у плода, тем более вероятно рождение ребенка с признаками ВУИ.
...
16 04 2024 0:48:46
Статья в формате PDF 325 KB...
15 04 2024 1:36:11
Статья в формате PDF
112 KB...
14 04 2024 7:46:41
Статья в формате PDF
106 KB...
13 04 2024 1:30:29
Статья в формате PDF
115 KB...
12 04 2024 22:37:26
Статья в формате PDF
105 KB...
11 04 2024 20:22:15
Статья в формате PDF
113 KB...
09 04 2024 16:29:23
Статья в формате PDF
137 KB...
08 04 2024 10:55:36
Статья в формате PDF
74 KB...
07 04 2024 18:45:15
Статья в формате PDF
498 KB...
06 04 2024 6:48:32
Статья в формате PDF
161 KB...
05 04 2024 14:17:11
Статья в формате PDF
120 KB...
03 04 2024 22:32:36
На основании изучения особенностей трудовой деятельности железнодорожников, учитывая современные принципы оптимального питания, были сформулированы основные требования к ассортименту продуктов лечебно-профилактического питания работников железнодорожных профессий. Даны рекомендации по организации рационального питания. Изучены требования к ассортименту при приготовлении мяса, мясопродуктов, птицы, рыбы, а так же молочных продуктов, круп мучных изделий, хлеба, овощей и фруктов. Представлена информация по пищевой ценности овощей и фруктов и классификация жиров.
...
02 04 2024 6:40:13
Статья в формате PDF
310 KB...
01 04 2024 19:52:15
Статья в формате PDF
111 KB...
31 03 2024 23:35:33
Статья в формате PDF
357 KB...
30 03 2024 0:41:33
Статья в формате PDF
112 KB...
29 03 2024 18:54:20
Статья в формате PDF 283 KB...
28 03 2024 16:14:36
Статья в формате PDF
97 KB...
27 03 2024 23:41:46
Статья в формате PDF
102 KB...
26 03 2024 2:44:50
В статье дано определение техническому состоянию техники, представлены виды технических состояний и процессы изменения технического состояния при эксплуатации. Бытовая техника при эксплуатации может принимать исправное и неисправное состояние, а также работоспособное и неработоспособное состояние. Показана взаимосвязь видов технических состояний в виде графа переходов технических состояний, позволяющий проводить технологию восстановления работоспособности техники. Определен порядок восстановления бытовой техники и сформулирован критерий отказа техники. Рассмотрены признаки восстановления бытовой техники по отношению к восстанавливаемой и невосстанавливаемой техники. Показано, что к невосстанавливаемой технике относится техника, нахоящаяся в предельном состоянии или в результате ресурсного отказа. Рассмотрены признаки предельного состояния для восстанавливаемой и невосстанавливаемой техники.
...
25 03 2024 23:24:18
Статья в формате PDF
129 KB...
24 03 2024 3:15:33
«Что такое жизнь?» Этот вопрос занимает человечество с древнейших времён. Многие философы и естествоиспытатели пытались и пытаются разрешить этот вопрос, определить жизнь как явление. Существует множество определений жизни, но, несмотря на это, среди них нет ни одного, который бы наиболее полно отразил основной принцип существования жизни, её сущность.
В предлагаемой вашему вниманию статье сделана ещё одна попытка объяснения феномена жизни. Её основная идея: Жизнь - это самовоспроизводящийся катализатор диссипации энергии. Что касается самовоспроизведения, то здесь всё более или менее понятно, а вот словосочетание «катализатор диссипации» требует некоторых разъяснений. Диссипация - термин, обозначающий рассеяние энергии, т.е. её переход с потенциально более высокого уровня на более низкий - тепловой уровень. В свете рассматриваемого определения жизни подразумевается, что энергия квантов солнечного света, которые могут стрaнcтвовать в космосе «бесконечно», будучи поглощенной растениями поэтапно диссипатируется, в процессах жизнедеятельности и формирования собственных структур последовательными участниками пищевой цепи (растение - травоядное - хищник - падальщики), в тепловое излучение. Таким образом, живое вещество, многократно ускоряя процесс диссипации энергии солнечных квантов в тепловое излучение, играет в нем роль специфического катализатора. Далее рассматривается ряд важных следствий, вытекающих из данного определения.
...
23 03 2024 5:10:57
В статье осуществлен краткий анализ основных философских подходов к феномену человеческой индивидуальности буддизмом, даосизмом, конфуцианством. Определены «пропорции» между лично-индивидуальным и социально-необходимым как составляющей проблемы человека. Также предложен авторский подход по коррекции распространенного мнения об отсутствии проблематики индивидуальности в рамках древневосточного социума.
...
22 03 2024 18:50:18
Статья в формате PDF
131 KB...
21 03 2024 23:49:49
Статья в формате PDF
130 KB...
20 03 2024 14:10:31
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
