АЛГОРИТМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕРФЕЙСНОГО КОМПЛЕКСА КОРПОРАТИВНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

В настоящее время программное обеспечение (ПО) корпоративных информационных систем (КИС) практически не рассматривается как единый вид обеспечения, а разделяется на ряд отдельных элементов. При этом каждый из этих элементов – серверная часть ПО, пользовательский интерфейс, сервисное ПО КИС и т.п. – проектируется с использованием различных технологий и методик. Поэтому в ходе проектирования или модернизации КИС весьма актуальны проблемы, связанные с разработкой и модернизацией только интерфейсного ПО, вызванные необходимостью усовершенствования функциональных задач КИС. Такое интерфейсное ПО целесообразно рассматривать как самостоятельный комплекс прикладных программ КИС, в дальнейшем именуемый интерфейсным комплексом (ИК).

Таким образом, можно сделать вывод о том, что в настоящее время существует необходимость разработки алгоритмов, которые позволяли бы не только описывать взаимодействие всех участников и инструментальных средств данных процессов, но и комбинировать положительные качества структурной и объектной парадигмы программирования. Поэтому задача разработки алгоритмов разработки ИК КИС является актуальной как с теоретической, так и с практической точек зрения.

Интерфейсный комплекс КИС состоит из следующих модулей [1]:

1) модули интеграции с используемыми на предприятии прикладными системами (САПР, АСУТП и др.);

2) модули пользовательского интерфейса;

3) модули интерфейса API.

Для реализации моделей аналитической подготовки проекта внедрения корпоративной информационной системы на предприятии предлагается использовать следующие алгоритмы:

1) общий для всех рассмотренных выше функциональных задач алгоритм инициализации агента , определяющий наличие связей между отдельными ресурсами СОТ проектирования ИК КИС и выполняемый один раз в начале проектных работ либо после изменения условий существования данных связей.

2) алгоритм решения задачи «персональный фильтр» , позволяющий разработчику локальных проектных решений ИК КИС или лидеру проекта получать сведения о локальных проектных решениях ИК КИС в формате, определяемом используемым инструментальным средством проектирования ИК КИС;

3) алгоритм решения задачи «подсказчик» , позволяющий разработчику локальных проектных решений ИК КИС или лидеру проекта получать сведений о разработанных ранее или разрабатываемых в текущее время локальных проектных решениях ИК КИС, структурно подобных объекту разработки данных исполнителей;

4) алгоритм решения задачи «секретарь» , позволяющий разработчику локальных проектных решений ИК КИС или лидеру проекта фиксировать изменения, вносимые ими в локальные проектные решения ИК КИС.

Схемы рассмотренных алгоритмов приведены на рисунках 1-3. Алгоритм реализации функции «секретарь» в данной работе не рассматривается.

Рисунок 1. Схема алгоритма инициализации агента управления собственно разработкой локальных проектных решений интерфейсного комплекса корпоративной информационной системы

Рисунок 2. Схема алгоритма решения задачи «персональный фильтр» агента управления собственно разработкой локальных проектных решений интерфейсного комплекса корпоративной информационной системы

Рисунок 3. Схема алгоритма решения задачи «подсказчик» агента управления собственно разработкой локальных проектных решений интерфейсного комплекса корпоративной информационной системы

Алгоритм  имеет следующий вид:

Шаг 1. В процессе идентификации пользователя (разработчика локальных проектных решений ИК КИС или лидера проекта ИК КИС) автоматизированного рабочего места (АРМ), выполняемой в начале работы, агент управления собственно локальной разработкой ИК КИС в случае положительного решения получает данные, идентифицирующие пользователя АРМа. В противном случае агент прекращает выполнение данного алгоритма до следующей попытки идентификации пользователя АРМа.

Шаг 2. В ходе вызова пользователем АРМа соответствующего инструментального средства агент управления собственно локальной разработкой ИК КИС выбирает из массива служебных данных сведения о данном инструментальном средстве и особенностях представления информации в данном средстве о других локальных проектных решениях ИК КИС.

Шаг 3. Агент управления собственно локальной разработкой ИК КИС осуществляет сбор информации о текущем состоянии проекта. Периодичность выполнения данного шага определяется по указанию пользователя АРМа.

Шаг 4. В случае принятия пользователем АРМа решения о прекращении работы агент управления собственно локальной разработкой ИК КИС сохраняет все изменения параметров инициализации (а именно изменения идентификаторов пользователя, характеристик инструментальных средств разработки локальных проектных решений ИК КИС) на момент окончания работы пользователя АРМа. Выполнение алгоритма инициализации прекращается. В противном случае осуществляется переход на Шаг 3.

Алгоритм  имеет следующий вид:

Шаг 1. Происходит инициализация модуля агента управления собственно разработкой локальных проектных решений ИК КИС. Исходными данными для выполнения данного шага являются результаты выполнения Шага 1 – Шага 3.

Шаг 2. В случае, если в результате выполнения Шага 4 получены положительные результаты и работа пользователя АРМа прекращается, выполнение алгоритма  завершается. В противном случае осуществляется переход на Шаг 3.

Шаг 3. Пользователем АРМа определяется перечень условий фильтрации сведений о разработанных ранее или разрабатываемых в настоящее время локальных проектных решениях ИК КИС. К таким условиям могут быть отнесены наименование (идентификатор) локального проектного решения, дата формирования локального проектного решения, описание или модель отдельного элемента проектного решения (например, модель класса или же его описание на используемом языке программирования).

Шаг 4. Агент управления собственно разработкой локальных проектных решений ИК КИС проводит сканирование служебной базы данных о локальных проектных решениях на предмет поиска локальных проектных решений, соответствующих заданным условиям фильтрации.

Шаг 5. В случае, если результаты поиска неудовлетворительны, агентом управления собственно разработкой локальных проектных решений ИК КИС формируется отрицательный ответ и происходит возвращение к Шагу 3. В противном случае осуществляется переход к Шагу 6.

Шаг 6. Агентом управления собственно разработкой локальных проектных решений формируется массив результатов поиска, удовлетворяющих заданным условиям фильтрации. Данный массив отображается на экране для пользователя АРМа.

Шаг 7. После принятия пользователем АРМа решения о прекращении использования результатов фильтрации данных о локальных проектных решениях, агентом управления собственно разработкой локальных проектных решений ИК КИС производится очистка массива результатов поиска и осуществляется переход к Шагу 2.

Алгоритм  имеет следующий вид:

Шаг 1. Происходит инициализация модуля агента управления собственно разработкой локальных проектных решений ИК КИС. Исходными данными для выполнения данного шага являются результаты выполнения Шага 1 – Шага 3.

Шаг 2. В случае, если в результате выполнения Шага 4 получены положительные результаты и работа пользователя АРМа прекращается, выполнение алгоритма  завершается. В противном случае осуществляется переход на Шаг 3.

Шаг 3. Пользователем АРМа определяется структура и содержание пакета условий поиска сведений о разработанных ранее или разрабатываемых в настоящее время локальных проектных решениях ИК КИС, структурно подобных данному пакету условий. К таким условиям могут быть отнесены фрагменты структурированного исходного кода локального проектного решения ИК КИС, описание фрагмента диаграммы классов.

Шаг 4. В случае задания в качестве условий поиска фрагмента структурированного исходного кода агент управления собственно разработкой локальных проектных решений ИК КИС проводит сканирование области долговременной памяти, в которой находятся тексты исходных кодов локальных проектных решений ИК КИС на предмет поиска локальных проектных решений, соответствующих заданным условиям. В противном случае осуществляется переход к Шагу 5. По окончании сканирования осуществляется переход к Шагу 6.

Шаг 5. В случае задания в качестве условий поиска фрагмента диаграммы классов агент управления собственно разработкой локальных проектных решений ИК КИС проводит сканирование файлов репозиториев, в которых содержатся данные об элементах визуальных статических объектно-ориентированных моделей локальных проектных решений ИК КИС на предмет поиска элементов моделей локальных проектных решений, соответствующих заданным условиям.

Шаг 6. Агентом управления собственно разработкой локальных проектных решений формируется массив результатов поиска, удовлетворяющих заданным условиям поиска. Данный массив отображается на экране для пользователя АРМа.

Шаг 7. После принятия пользователем АРМа решения о прекращении использования результатов поиска данных о локальных проектных решениях, агентом управления собственно разработкой локальных проектных решений ИК КИС производится очистка массива результатов поиска и осуществляется переход на Шаг 2.

В настоящее время вопросы, связанные с автоматизацией процессов проектирования, объектно-ориентированного ПО и, в частности ИК КИС как определенного вида ПО, получили свое решение в виде так называемых CASE-средств (Computer Aided Soft Engineering) и средств быстрой разработки приложений (Rapid Application Development - RAD) [2-6]. В то же время необходимо отметить существующую в настоящее время тенденцию компаний – крупных разработчиков инструментария создания ПО объединять в рамках одной линейки продуктов (а в последнее время – в рамках одного проекта) инструментальные средства, автоматизирующие различные процессы проектирования ПО и, в частности ИК КИС [7-10]. Рассмотрим особенности проявления данной тенденции на примере фирмы Borland.

Следуя общемировым тенденциям, компании стремятся предоставить своим клиентам как можно более богатый спектр инструментов для решения того или иного круга задач. Поэтому в последнее время в некотором роде изменяется и профиль компании Borland. Данное предприятие постепенно смещает акценты в своих флагманских продуктах от интегрированных сред разработки (Integrated Development Environment, IDE) к более широким решениям, охватывающим все стадии разработки приложений – от проектирования до развертывания (Application Lifecycle Management, ALM). Лишний пример того – включение в состав последней версии популярного продукта Delphi XE мощных инструментов для моделирования Bold for Delphi и ModelMaker. Не следует, однако, забывать, что помимо средств быстрой разработки приложений Borland особенно сильна в сфере продуктов для корпоративных систем. Сюда относиьтся и инструментарий для Java-разработки Borland JBuilder, и инфраструктурное ПО Borland Enterprise (VisiBroker, AppServer, AppCenter, Enterprise Server, а также СУБД Interbase). Одно из последних достижений компании в этой области – Borland InteropDemo как набор решений, позволяющих осуществлять взаимодействие разнородных приложений и серверной логики.

Таким образом, реализация предлагаемых в работе моделей и методов структурно-объектной технологии проектирования ИК КИС следует рассматривать как создание специализированных программных агентов, расширяющих возможности инструментальных средств проектирования ПО с учетом их интеграции в сложные системы автоматизированного проектирования ПО. Исходя из предлагаемых моделей интеллектуальных ресурсов СОТ проектирования ИК КИС, такие агенты должны быть реализованы как интеллектуальные расширения инструментальных средств, используемых для моделирования ИК КИС, моделирования требований к ИК КИС, автоматизированного создания исходного кода ИК КИС.

В качестве CASE-средства в работе использован пакет ModelMaker. CASE-средство ModelMaker представляет новый способ разработки классов и пакетов компонентов для среды визуальной разработки приложений Borland Delphi. ModelMaker – это CASE-инструмент, использующий язык визуального моделирования UML и предназначенный для генерации исходного кода Делфи. Язык среды Делфи Object Pascal полностью поддерживается CASE-средством ModelMaker. ModelMaker разрабатывался как мощное и высокопроизводительное инструментальное средство, которое может использоваться как для разработки моделей классов техничсеких систем (систем реального времени), так и для систем, ориентированных на базы данных. Начиная с версии 4, в CASE-средстве ModelMaker присутствуют возможности по реализации реверс-инжиниринга.

ModelMaker поддерживает рисование диаграмм классов в терминах языка UML и в этой области он подобен традиционным CASE-средствам. Основным отличием CASE-средства ModelMaker от других подобных инструментальных средств является ресурс активного моделирования (далее - active modelling engine), позволяющий сохранять и поддерживать связи между классами и между элементами этих классов. Использование active modelling engine позволяет в случае переименования класса или изменения «предка» класса автоматически производить соответствующее изменение программного кода. Кроме того, использование active modelling engine позволяет автоматизировать решение таких задач, как добавление событий класса, свойств класса и методов доступа.

Главное различие между CASE-средством ModelMaker и другими CASE-средствами проявляется в том, что создаваемый программный проект изначально в сильной степени связан с программным кодом, реализуемым в среде Delphi. Этот подход позволяет устранить разрыв между моделями проектируемого ПО и их отображениями в виде текстов исходного кода, проектируемого ПО. От других генераторов исходного кода, ориентированных на использование среды Delphi, CASE-средство ModelMaker отличает высокий уровень абстракции создаваемых моделей и реализованные возможности реструктуризации, оринетированные на создание сложных программных проектов. Кроме того, в CASE-средстве ModelMaker реализована также взаимосвязь объектно-ориентированной и компонентно-ориентированной технологий, а также поддержка шаблонов (patterns) программного проекта. Много подобных шаблонов реализованы как готовые к использованию активные компоненты. Шаблоны CASE-средства могут использоваться не только как неизменные проектные решения, но и могут изменяться пользователем в соответствии с особенностями реализуемого проекта. Эти возможности CASE-средства были реализованы такими специалистами, как Ivar Jacobson (OOSE), Ralph Johnson (шаблоны проекта) и Karl Lieberherr (адаптивное программное обеспечение).

Таким образом, ModelMaker предоставляет следующие возможности:

- ускорение разработки ПО;

- возможность видеть весь проект вместо написания отдельных фрагментов программного кода;

- видоизменять проектные решения до тех пор, пока они не станутотвечать требованиям пользователей программного продукта;

- создавать и поддерживать большие модели за малые промежутки времени;

- документтировать проектные решения в диаграммах языка UML.

Выбор данного CASE-средства обусловлен следующими факторами:

- ориентация на автоматизацию разработки прикладного ПО;

- использование современных методов моделирования ПО;

- совместимость с другими CASE-средствами объектно-ориентированого проектирования ПО (например, с CASE-средствами компании Rational);

- возможность дополнения CASE-средства отдельными разработками, повышающими интеллектуальные возможности данного средства.

Необходимо отметить, что структурно CASE-средство ModelMaker реализовано в соответствии с общими принципами построения инструментальных средств подобного рода. Поэтому возможности данного средства и порядок взаимодействия разработчиков ИК КИС с данным средством не отличаются от традиционных возможностей типовых CASE-средств.

Используемые в типовых CASE-средствах методы и технологии анализа и управления проектированием ПО являются дополнительными инструментами, которые расширяют возможности самого CASE-средства. При этом наиболее целесообразно реализовать подобные средства в виде дополнительных программных решений, которые можно интегрировать в CASE-средство.

Предлагаемый подход позволяет осуществить интеграцию интеллектуальных агентов как ресурсов СОТ проектирования ИК КИС в CASE-средство ModelMaker на базе единого репозитария данного CASE-средства.

В данной работе, основываясь на разработанных в НИР2 моделях управления собственно разработкой локальных проектных решений ИК КИС, разработаны алгоритмы выполнения отдельных функций агента.

Рассмотрены основные особенности программной реализации интелелктуальных ресурсов как одного из способов расширения возможностей существующих инструментальных средств разработки ИК КИС. Предложено разработать программную реализацию как отдельный продукт, интегрируемый в CASE-средство автоматизированной разработки объектно-ориентированных моделей ПО.

Список литературы:

1. Верещагина Е. А. Корпоративные информационные системы: учебно-методический комплекс. – Москва: Проспект, 2015. – 104 с.
2. Кульга, К. С. Модели и методы создания интегрированной информационной системы для автоматизации технической подготовки и управления машиностроительным производством [Текст]: дис. докт. тех. наук: 05.13.06 / Кульга Константин Станиславович. – Уфа, 2009. – 427 с.
3. Необходимость централизации управления процессами автоматизации управления в рамках крупной корпорации [Текст] / В. А. Ханов, Б. Н. Марьин, Д. Н. Фролов, Н. П. Куриная, Р. В. Шпорт // Учёные записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. – 2011. – № III-1(7). – C. 66–70.
4. Васильев, Н. А. Основные проблемы практического внедрения информационных технологий [Текст] / Н. А. Васильев, В. П. Каменев // Морская радиоэлектроника. – 2011. – №4 (38). – С. 4–6.
5. Хатеев, И. В. Подходы к построению и внедрению единого информационного пространства на малых предприятиях [Текст] / И. В. Хатеев // Наука ЮУрГУ. Секции экономики, управления и права: материалы 63-й науч. конф. – Челябинск : Изд. центр ЮУрГУ. – 2011. – Т. 1. – С. 165-169.
6. Организация процесса автоматизированного проектирования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://3ys.ru.
7. Михненко, П. Секреты эффективных бизнес-решений [Текст] / П. Михненко. – М. : NT Press. – 2007. – 288 с.
8. Орлов, А. И. Организационно-экономическое моделирование [Текст] : учебник : в 3 ч. Ч. 2: Экспертные оценки / А. И. Орлов. – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2011. – 486 с.
9. Silver, B. BPMN Method and Style: A levels-based methodology for BPM process modeling and improvement using BPMN 2.0 [Text] / B. Silver. – Publisher: Cody-Cassidy Press, 2009. – 236 p.
10. Федоров, И. Г. Системный подход к выявлению бизнес-процессов методом «сверху вниз» [Текст] / И. Г. Федоров // Прикладная информатика. – 2012. – N. 5 (41). – C. 5–13.