Автоматизовані системи управління розвитком продукції військового призначення відрізняються високою динамікою зміни структури оброблюваних документів. У статті розглядається підхід до вирішення завдання адаптації форм представлення даних, що не вимагає коректування програмного забезпечення.

Анотація наукової статті з комп'ютерних та інформаційних наук, автор наукової роботи - Хрустальов Євген Юревич, Чумічкін Олександр Олександрович


A reports designing adaptive technology for war industry products growth management

The article deals with a problem of output information representation in the military purpose automated systems. A technology of the automated output data representing forms creation for the automated decision support system is suggested. The technology is applicable for products improvement strategies evaluation and decision making tasks.


Область наук:

  • Комп'ютер та інформатика

  • Рік видавництва: 2009


    Журнал: прикладна інформатика


    Наукова стаття на тему 'Адаптивна технологія підготовки форм представлення даних в автоматизованих системах управління розвитком продукції військового призначення'

    Текст наукової роботи на тему «Адаптивна технологія підготовки форм представлення даних в автоматизованих системах управління розвитком продукції військового призначення»

    ?№ 1 (19) 2009

    Е. Ю. Хрустальов, А. А. Чумічкін

    Адаптивна технологія підготовки форм представлення даних в автоматизованих системах управління розвитком продукції військового призначення1

    Автоматизовані системи управління розвитком продукції військового призначення відрізняються високою динамікою зміни структури оброблюваних документів. У статті розглядається підхід до вирішення завдання адаптації форм представлення даних, що не вимагає коректування програмного забезпечення.

    У сучасній системі управління розвитком продукції військового призначення (ПВН) існує безліч автоматизованих систем управління, що реалізують функції підтримки прийняття рішень [1, 2]. У числі функціональних завдань однієї з найважливіших, що вирішуються такими системами, є надання інформації у формі, що відображає її найбільш важливі аспекти і зручною для аналізу. Більшість таких систем призначений для реалізації аналітичних задач, що мають високу динаміку застосовуваних показників і вихідних даних. Серед них можна виділити автоматизовану систему управління розвитком озброєння і військової техніки та програмно-технічний комплекс начальника озброєння Збройних сил РФ. Аналогічні системи існують і в замовляють управліннях, видах і родах військ.

    У системах підтримки прийняття рішень (СППР) при визначенні способу і форми подання інформації користувачу виникає потреба у вирішенні наступних завдань: визначення необхідного для прийняття рішення масиву даних; вибір аспектів, що цікавлять користувача; розробка алгоритму підготовки масиву і підготовка форми подання. Крім цього, практика показує, що зазначена раніше складність оброблюваної в СППР інформації робить процес підготовки даних з усіх аспектів в єдиній формі Трудоем-

    ким, аналіз - скрутним, а саму форму подання -несбалансірованной точки зору ергономіки. У зв'язку з цим, на практиці, при вирішенні однієї задачі, як правило, готується кілька форм представлення, що відображають ті чи інші параметри, що аналізується - так званих розрізів масиву даних.

    Аналіз існуючих і розроблюваних в органах військового управління автоматизованих систем управління та підтримки прийняття рішень показав, що всі форми подання інформації в цих системах, за характером способів, можна з деякою часткою умовності розділити на дві групи:

    1) інформаційно-довідкові - як правило, елементарні одиниці даних в словниках і довідниках систем: зразках ПВН, окремих заходах;

    2) аналітичні - являють собою попередню обробку даних (агрегування, угруповання).

    Форми подання, відносяться до першої групи, досить докладно вивчені [3], і існує безліч методів їх реалізації, які успішно використовуються в розглянутих автоматизованих системах управління. У зв'язку з цим, а також низькою динамікою таких форм, в даній статті розглядаються форми другий з груп, що представляють найбільший інтерес. Разом з тим, необхідно відзначити, що деякі форми, яв-

    1 Стаття підготовлена ​​за підтримки Російського гуманітарного наукового фонду (проект № 08-02-00255)..

    60

    № 1 (19) 2009

    ляясь вихідними документами, бувають як першого, так і другого типів, але мають досить високою динамікою структури і складу міститься інформації, тому також будуть досліджуватися.

    Розглянуті форми, як правило, представляють собою набір таблиць, діаграм, малюнків і текстових фрагментів, певним чином розташованих в обмеженому просторі. Іноді такі форми включають і інші елементи, наприклад, візуалізацію даних на картах або інших об'єктах. Однак такі способи візуалізації використовуються лише в певних автоматизованих системах управління, в тих, які застосовують геоінформаційні системи, і в розроблюваної технології не будуть вжиті.

    Таблиці даних в формах бувають різної складності, інформація в них подається у вигляді рядків і стовпців, а в якості додаткових вимірів використовуються параметри шрифтів і заливок. В даний час для подання інформації в автоматизованих системах управління розглядається широкий спектр типів діаграм, і вибір найбільш прийнятних залежить від завдань і вихідних даних.

    Разом з тим, необхідно відзначити, що одним з найважливіших завдань уявлення (візуалізації) даних в автоматизованих системах управління є формування документів. В даний час в системі управління розвитком ПВН циркулює маса різних документів, які формуються в автоматизованих системах відповідних органів управління. Проведений аналіз існуючих і розроблюваних в органах військового управління автоматизованих систем управління показав, що в кожній з таких систем так чи інакше передбачено вирішення завдання формування документів.

    Узагальнюючи вищевикладене, можна зробити висновок про те, що для всіх розглянутих автоматизованих систем управління завдання формування вихідних форм представлення даних є однією з найважливіших.

    В даний час в розглянутих АСУ та СППР уявлення даних реалізується двома основними способами.

    Перший - здійснюється шляхом впровадження відповідних модулів, форм і алгоритмів безпосередньо в спеціальне програмне забезпечення цих систем. Даний спосіб найбільш прийнятний для розглянутих раніше простих форм уявлення. Це пов'язано з тим, що в більшості випадків структура інформаційного забезпечення визначається на перших етапах розробки системи і подальше її зміна пов'язана з розширенням переліку інформаційних об'єктів.

    Зараз розглядається спосіб активно застосовується при реалізації форм представлення даних для проведення різного родаана-лізу і контролю, що не завжди раціонально через високу трансформації як переліку, так і структури і змісту форм представлення даних. Не кажучи вже про завдання формування вихідних документів, які безперервно переробляються в зв'язку з необхідністю забезпечення їх адекватності існуючої методології та системи управління. Таким чином, виникає необхідність безперервного модифікування спеціального програмного забезпечення (ВПЗ) шляхом додавання нових і зміни існуючих модулів. Все це призводить до множинності помилок, і чим далі момент зміни від часу створення СПО, тим складніше стає цей процес.

    Другим способом реалізації форм подання є висновок інформації в різного роду графічні редактори і підготовка документів або форм аналізу і контролю фахівцями. Даний спосіб характеризується рядом переваг, до яких можна віднести ймовірність індивідуалізації документів і широкі можливості в їх оформленні. Доцільно використовувати при підготовці презентацій, доповідей, аналітичних записок.

    До недоліків методу можна віднести високу трудомісткість оформлення (в залежності від обсягу оброблюваних даних). Але головним недоліком даного підходу все-таки є відсутність системи зберігання шаблонів і структур документів, що призводить до інтелектуальних втрат, оскільки в процес їх розробки закладено великий обсяг інтелектуальної роботи, результати якої фіксуються в цих шаблонах. Так, в інтересах ре-

    %

    1 а

    I

    ?

    61

    № 1 (19) 2009 ^

    шення будь-якої з функціональних завдань | розробляється система форм. Процес § її розробки пов'язаний з масою розрахунків, екс-д періментов і погоджень. Однак через нео яке час (два-чотири роки), при рассмат-ЗС Ріва способі реалізації, для вирішення § тієї ж самої (або аналогічної) завдання розроб-

    СО

    § ботка системи форм проводиться заново. Це поширена проблема, пов'язана з динамікою кадрів в організаціях, яка є-® ється частиною загальної проблеми управління зна-

    а нями [4]. з

    = 5 Проведений аналіз існуючих подхо-

    3 дов до організації форм представлення ін-

    § формації в автоматизованих системах органів управління виявив протиріччя між-

    § ду необхідністю підтримки форм представлення інформації в СППР в стані,

    § адекватному постійно змінюваних умов, і за-

    I; тратностью доопрацювання відповідного СПО,

    Е приводить часом до необхідності воссоз-

    | дання окремих його елементів. | У кожній з розглянутих автоматизованої-

    Ц. ванних систем необхідна технологія автомати-

    3 тизации підготовки форм представлення дан-

    | них, яка буде відповідати дотримуюся-

    | щим, на перший погляд суперечливим требо-

    § ваниям, за якими повинні забезпечуватися: § • можливість автоматизованої підготовки форм представлення інформації; <§ • збереження форм, алгоритмів підготов-

    5с ки вихідних даних і способів візуалізації; § • створення нових і коригування всіх па-

    § раметров існуючих форм подання;

    • незалежність форм подання від з- ^ вання даних;

    • використання елементів дізайнерско- ^ з го мистецтва і основних можливостей совре- «5 змінних графічних редакторів;

    | але, при цьому, не повинні вимагатися ® зміни елементів автоматизованої § системи (в тому числі СПО), крім інформацією ційного забезпечення.

    | Тобто, з одного боку, існує необ -? = Ходимость безперервної зміни сущест-§ вующей системи форм в інтересах її адапта- | ції до мінливих умов, а з іншого - від-§ сутствует можливість відповідної динарі мики програмного забезпечення АСУ.

    В інтересах розробки такої технології було проведено аналіз існуючих форм представлення даних. За ступенем структуризації виявлені групи:

    • структуровані - форми з чітко визначеною структурою, масивом даних і правилами візуалізації (зведені таблиці, діаграми, альбоми, довідники);

    • слабо структуровані - форми, що мають певну структуру, але з текстовими елементами, зміст яких залежить від ситуаційно орієнтованих даних (пояснювальні записки до структурованих документів, довідки);

    • неструктуровані - текстові або графічні документи, в яких неможливо однозначно визначити ні структуру інформації, ні форму викладу.

    Найбільший інтерес, з точки зору розробки автоматизованої технології, викликають перша і друга групи, які і є предметом дослідження.

    Розглянемо докладніше структуровані форми подання. До цієї групи, згідно з наведеним раніше визначенням, можна віднести переважну більшість форм уявлення, починаючи від найпростіших таблиць і закінчуючи документами, що включають складно структуровані таблиці, діаграми різних типів, а також малюнки і фотографії. Незважаючи на всю різноманітність таких форм, всі вони складаються з трьох основних елементів:

    • масиву вихідних даних, на основі якого будується форма;

    • структури форми, що визначає розташування і компонування її елементів;

    • правила побудови, візуалізації форми (наприклад, виділення кольором або шрифтом тих чи інших елементів в залежності від значень даних).

    Виходячи з того що масив даних для побудови форм вибирається з бази даних тієї чи іншої автоматизованої системи, замість нього самого будемо розглядати правило його отримання.

    При цьому кожну з форм можна описати як

    f (0,6, р),

    62

    № 1 (19) 2009

    де f - форма представлення даних;

    Про - правило отримання даних;

    9 - структура (шаблон) форми;

    Р- правило (алгоритм) побудови і візуалізації.

    На практиці одним з видів модифікації форм є зміна параметрів масивів вихідних даних. У зв'язку з цим введемо для Про безліч параметрів:

    X = х ^, х2 ... хп, де х, - параметри-обмеження бази даних.

    Таким чином, правило отримання масиву даних набуде вигляду О (X).

    Крім масивів даних, у форм, що мають одну і ту ж структуру, можуть змінюватися параметри правил побудови та візуалізації. Аналогічно масивів даних введемо функцію параметрів \ (у), і правило візуалізації прийме такий вигляд: Р (\ (у)).

    Якщо ж змін зазнає структура форми, будемо вважати, що це вже інша форма представлення даних.

    Тепер безліч форм представлення даних, що використовуються в автоматизованій системі, можна описати як

    Р = fi (Про} (X), 9 ,, р к (\ (у)),

    де i € I - номер форми подання;

    } € J - номер правила вибірки вихідних

    даних;

    до € К - номер правила візуалізації.

    Таким чином, розробка технології, що реалізує зберігання і реалізацію безлічі форм, представлених зазначеним співвідношенням, дозволить забезпечити її відповідність розглянутим раніше вимогам.

    Технологічні рішення. Отже, як зазначено раніше, одним з основних вимог до розроблюваної технології є те, що вона не повинна претендувати на зміни елементів автоматизованої системи (у тому числі і СПО), крім інформаційного забезпечення. Тобто спеціальне програмне забез-

    чення, що входить до складу АСУ повинно бути розроблено одного разу, а змінюється тільки інформація, яка може зберігатися як в базі даних під керуванням системи управління базами даних (СКБД), так і в файлової системі.

    Розглянемо реалізацію основних елементів форм.

    Так як всі операції в базі даних під керуванням СУБД, що використовуються в даних АСУ, здійснюються за допомогою виконання запитів на мові SQL, правила вибірки інформації з бази дан-нихО j (X (x)) будуть являти собою SQL-запити з параметрами. Безліч цих запитів необхідно організувати в бібліотеку, яка буде зберігати таку інформацію:

    • ідентифікатор запроса- j,

    • неформальне (текстове) опис запиту,

    • текст запиту на мові SQL,

    • опис параметрів запиту X (x).

    Наступний елемент - структуру форм

    подання інформації 9, - найбільш доцільно реалізовувати у вигляді шаблонів документів електронних редакторів, наприклад, MS Excel для систем, що використовують ОС Windows. У деяких випадках можна використовувати і шаблони інших форматів, таких як DBML, XML, однак перевагою запропонованого способу є можливість використання інструментарію графічних редакторів на етапі автоматизованого побудови, а також в процесі зміни форми.

    Правила формування та візуалізації форм відображення даних будемо описувати у вигляді алгоритмів, реалізованих на мові програмування, вибирати відповідно до шаблону форми, розглянутим вище. Зберігання правил побудови та їх параметрів? K (М (y)) необхідно організувати у відповідній бібліотеці.

    Безліч форм представлення інформації буде зберігатися в бібліотеці форм. Кожна форма визначається:

    • ідентифікатором;

    • найменуванням;

    • неформальним описом (коментарем);

    %

    1 а

    I

    ?

    63

    № 1 (19) 2009

    §

    5 »

    а

    i «

    про

    ^

    0

    1

    0 «про a a

    1

    0

    6

    1

    a

    I

    «про

    sv §

    5 §

    а

    t S I

    5

    «про

    0

    6

    3 fi

    1 s

    «Про а« про

    л

    S

    s

    5

    S

    &

    € §|

    il про

    про

    з §

    § i

    g

    i «o 3

    S S

    • алгоритмом;

    • ідентифікатором правила вибору вихідного масиву інформації;

    • посиланням на шаблон форми;

    • ідентифікатором правила побудови і візуалізації.

    Наступне завдання - розробка спеціального програмного забезпечення, що реалізує описану технологію. Дане СПО має бути одним з модулів АСУ і забезпечувати вирішення наступних завдань:

    • ведення бібліотеки форм представлення даних;

    • здійснення вибору необхідних для побудови форм;

    • зміна параметрів елементів форм;

    • виконання алгоритму побудови обраних форм із заданими параметрами їх елементів.

    Розроблена технологія забезпечує:

    • автоматизоване формування уявлення даних за рахунок алгоритмізації всіх процесів;

    • збереження форм, алгоритмів підготовки вихідних даних і способів візуалізації;

    • можливість створення нових і коригування існуючих параметрів форм подання;

    • незалежність форм подання від зміни даних;

    • можливість використання елементів дизайнерського мистецтва і основних можливостей графічних редакторів за рахунок впровадження відповідних шаблонів;

    • необхідність зміни тільки елементів інформаційного забезпечення.

    Отже, створена адаптивна технологія задовольняє пропонованим до неї вимогам. І закономірний висновок про те, що її реалізація дозволить вирішити існуюче протиріччя між необхідністю підтримки форм представлення інформації систем підтримки прийняття рішень в стані, адекватному постійно змінюваних умов програмного управління розвитком ПВН, і неможливістю безперервної доопрацювання відповідних елементів АСУ.

    Впровадження даної технології дозволить вирішити ряд проблем, пов'язаних з неузгоджені-

    ністю форм представлення даних в суміжних АСУ, що розвиваються незалежно, за рахунок узгодження елементів бібліотеки форм без приведення у відповідність програмних модулів СПО. Таким чином, дана технологія дозволить реалізувати ряд завдань створення і впровадження уніфікованих систем документів.

    На основі результатів аналізу існуючих і розроблюваних автоматизованих систем управління, що реалізують функції підтримки прийняття рішень, а також з урахуванням позитивного досвіду використання розробленої технології доцільно практичне впровадження даної технології, яка повинна бути віднесена до числа базових засобів автоматизації.

    Дана технологія реалізована в автоматизованому інформаційно-моделирующем комплексі 46 ЦНДІ МО РФ і успішно експлуатується при вирішенні функціональних завдань. В даний час в бібліотеці форм створено 234 форми представлення даних. Деякі з цих форм, такі як «Ілюстраційні матеріали до Державної програми озброєння», «Перелік зразків ПВН і їх характеристик» використовуються вході підготовки документів з планування розвитку системи озброєння і військової техніки в Російській Федерації.

    СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

    1. Жвлтухін П. С., Лаврін Г. А., Хрустальов Є. Ю. Інформаційно-аналітичне забезпечення створення наукоємної продукції II Прикладна інформатика. 2006. № 3.

    2. Жвлтухін П. С., Лаврін Г. А., Хрустальов Є. Ю. Комплексний інструментарій формування державної програми озброєння II Концепції. 2007. № 1.

    3. Науково-технічний звіт про НДР «Розробка вимог куніфіцірованному призначеному для користувача інтерфейсу ведення інформації про зразки ОВТ». М .: ЦНДІ МО РФ, 2006.

    4. МеллоуЕ .. Підтримка управління знаннями: У вас це є / Computerworld. 1998. № 10.

    64


    Ключові слова: ПРОДУКТ /РОЗВИТОК /ЗВІТ /ФОРМА /PRODUCT /GROWTH /REPORT /FORM

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити