автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Разработка метода моделирования процессов жизненного цикла прикладных автоматизированных систем, обеспечивающего формирование нормативно-методической среды их поддержки

На правах рукописи

ТЮРБЕЕВА ТАТЬЯНА БОРИСОВНА

РАЗРАБОТКА МЕТОДА МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРИКЛАДНЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ФОРМИРОВАНИЕ НОРМАТИВНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ИХ ПОДДЕРЖКИ

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (технические системы)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 7 МАП 2015

Москва-2015

005569499

005569499

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный технологический университет «СТАНКИН».

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Волкова Галина Дмитриевна

доктор технических наук, профессор первый проректор федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего профессионального образования «Юго-западный государственный университет» Червяков Леонид Михайлович

кандидат технических наук старший специалист центра разработки ПО для рынка ценных бумаг ООО «Технологический Центр Дойче Банка» Бабанин Андрей Владимирович

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», г. Архангельск

Защита состоится «30» июня 2015 года в 12:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.142.03 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет «СТАНКИН» по адресу: 127994, г. Москва, Вадковский пер., д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», www.stankin.ru.

Автореферат разослан «

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.142.03

К.Т.Н., доц.

2015 г.

Семячкова Елена Геннадьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Развитие многих отраслей и областей деятельности невозможно без использования информационных и телекоммуникационных технологий. Рост разнообразия и количества прикладных автоматизированных систем (ПАС), применяемых в различных сферах интеллектуальной деятельности, сдерживается из-за отсутствия общепринятых методологических и нормативно-методических основ, обеспечивающих промышленный способ их создания.

Существующие подходы к созданию ПАС ориентированы на неформальное их описание на начальных этапах и на жесткую привязку к программно-техническим средам и средствам на этапах подготовки и реализации ПАС. Применяемые технологии реализации (изготовления) ПАС связаны с необходимостью детального планирования организации вычислительной среды и вычислительного процесса. Это обуславливает болыцую трудоемкость и затраты при смене программно-технической среды вплоть до новой разработки, так как исходные алгоритмы прикладных задач остаются за рамками этого детального описания.

Анализ подходов к автоматизации производственных и управленческих задач, применяемых в них методов и используемых стандартов, регламентирующих процесс создания ПАС, позволил выявить множество проблем, связанных с разноплановостью, неоднозначностью существующих нормативных документов в силу исторических изменений (объединение ГОСТов по АСУ и САПР) и заимствований (принятие зарубежных регламентов в качестве отечественных ГОСТов). Такая разноплановость нормативных документов, используемых при создании автоматизированных или программных систем, породила необходимость формирования эталона для их сравнения и оценки. Эффективность использования нормативно-методических фондов процессов жизненного цикла (ЖЦ) ПАС зависит от качества среды их поддержки как в организации-разработчике, так и в организации-заказчике.

Степень разработанности темы. Практика применения подходов к созданию ПАС и существующих документов, регламентирующих процессы ЖЦ ПАС, свидетельствует о проблемах, связанных с необходимостью поддержания различных технологий, нацеленных на конкретные методологии при разработке, а при оформлении результатов - на разноплановые нормативы. Данная ситуация требует решения, позволяющего повысить эффективность процессов ЖЦ ПАС. На сегодняшний день эти вопросы остаются нерешенными.

Выявленные проблемы, связанные с особенностями процессов ЖЦ ПАС, определили необходимость разработки метода моделирования рассматриваемых процессов с целью повышения эффективности создания, функционирования и развития ПАС. Это позволило сформулировать цель работы и поставить научную задачу.

Целью настоящей работы является повышение эффективности процессов ЖЦ ПАС за счет формирования нормативно-методической среды их поддержки

на основе комплекса интегральных моделей, описывающих функционирование, создание, развитие ПАС и управление этими процессами.

Для достижения поставленной цели в работе решена научная задача, включающая:

- исследование существующих методов и подходов создания ПАС различного назначения;

- исследование нормативно-методического обеспечения процессов ЖЦ ПАС;

- исследование существующих моделей процессов ЖЦ ПАС;

- разработку метода моделирования процессов ЖЦ ПАС, позволяющего формально описывать как комплексы моделей процессов ЖЦ ПАС в рамках существующих подходов и их интеграцию, так и процессы управления функционированием, созданием и развитием ПАС;

- разработку методик организации и формирования фондов нормативно-методической среды поддержки процессов ЖЦ ПАС;

- разработку программных средств нормативно-методической среды поддержки процессов ЖЦ ПАС.

Научная новизна заключается в следующем:

- метод моделирования процессов ЖЦ ПАС, отличительной особенностью которого является: сопряжение модели процесса функционирования ПАС с моделями процессов их создания и развития; сопряжение основных процессов с процессами их управления; модели процессов ЖЦ ПАС являются интегральными моделями, сформированными путем моделирования аналогичных процессов с учетом различных практик;

- формальное описание моделей процессов ЖЦ ПАС по различным практикам на основе системного подхода с учетом промышленного способа создания;

- формальное описание комплекса интегральных моделей процессов ЖЦ ПАС с учетом фиксации обобщенных компонентов различных практик для промышленного способа создания.

Практическая значимость. Разработаны методики организации и формирования фондов нормативно-методической среды поддержки процессов ЖЦ ПАС, а также разработаны и реализованы программные средства нормативно-методической среды поддержки этих процессов.

Методика и средства поддержки были реализованы в рамках выполнения инициативного проекта № 12-07-00185 «Исследование и обоснование научно-методического обеспечения процессов создания, функционирования и развития прикладных автоматизированных систем на основе методологии автоматизации интеллектуального труда» по гранту РФФИ и применены в ЗАО «Топ Системы».

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использован аппарат теории множеств, теории систем, теории баз данных.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на 8-й международной научно-практической конференции «Бъдещето въпроси от света на науката», София, 2012; на 9-й международной научно-практической

конференции «Veda a vznik - 2012/2013», Прага, 2012; на международной молодежной научной конференции «XXXIX Гагаринские чтения», Москва, 2013 (МАТИ); на 15-й научной конференции «Математическое моделирование и информатика» и на 6-й Всероссийской научно-практической конференции «Машиностроение — традиции и инновации (МТИ-2013)», Москва, 2013 (МГТУ «СТАНКИН»); на 6-й Всероссийской межвузовской научно-практической конференции «Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике - 2013», Москва, 2013 (МИЭТ); на 16-й международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике», Санкт-Петербург, 2013 (СПбГПУ); на 10-й международной научно-практической конференции «Efektivní nástroje moderních ved - 2014», Прага, 2014; на 10-й международной научно-практической конференции «Vedecky pokrok na prelomu tysyachalety - 2014», Прага, 2014; на 5-й и 10-й международной научно-практической конференции «Современные концепции научных исследований», Москва (ЕСУ); на 2-й международной научно-практической конференции «Отечественная наука в эпоху изменений: постулаты прошлого и теории нового времени», Екатеринбург (НАУ) и обсуждались на заседаниях кафедры "Информационные технологии и вычислительные системы" ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН».

Соответствие паспорту специальности. Указанная область исследования соответствует паспорту специальности 05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка информации (технические системы), а именно: п. 2 — «Формализация и постановка задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации»; п. 4 — «Разработка методов и алгоритмов решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ общим объемом 3,3 а.л. (лично автора - 2,9 а.л.), их них 4 статьи в журналах из перечня, рекомендованного ВАК для публикации результатов работ на соискание ученой степени.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы (102 наименования) и приложений. Работа содержит 230 стр. сквозной нумерации, включая 92 рис. и 43 стр. приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируются основные задачи и основные положения, выносимые автором на защиту. Приводится структура и общее содержание диссертации по главам.

В первой главе рассмотрены существующие подходы и методы создания ПАС различного назначения, проведен анализ обеспеченности регламентами процессов ЖЦ ПАС, проведено исследование существующих моделей процессов ЖЦ ПАС.

Проведенные исследования позволили выделить следующие подходы к разработке программных продуктов и ПАС: традиционный; структурный; объ-

ектно-ориентированный; когнитивный. Отличие в этих подходах определяется особенностями организации компонент технологической реализации программных продуктов. При этом были выявлены ограничения применения каждого из подходов. В рамках перечисленных подходов были проанализированы методы, методологии и технологии, лежащие в их основе. В работе исследовались наиболее широко распространенные технологии: SADT и IDEF, оформившиеся в рамках структурного подхода; унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language, UML), разработанный для моделирования и проектирования АС на основе объектно-ориентированного подхода; алгоритмический язык ДРАКОН, методология автоматизации интеллектуального труда (МАИТ) и средства ее поддержки как представители когнитивного подхода.

Анализ методов и методологий проводился в соответствии со следующими критериями: назначение; область применения; охват этапов ЖЦ создаваемой ПАС; наличие и разнообразие модельных представлений; наглядность представления результатов моделирования; удобство применения; простота в освоении и использовании; возможность сопряжения модельных представлений различных этапов.

В результате проведенного исследования было определено, что каждая методология предлагает разработчикам набор методов, позволяющих моделировать АС на нескольких этапах ЖЦ ее создания. При этом любой из методов, как правило, поддерживает процесс создания одной из составляющих модели предметной задачи на определенном этапе ЖЦ системы, что обуславливает сопряжение этих составляющих в памяти специалистов. Отсутствие нормативных требований к процессу моделирования позволяет разработчикам самостоятельно определять набор возможных методов при автоматизации задач.

Выполненное исследование методологий первых трех подходов (традиционный, структурный и объектно-ориентированный) к автоматизации производственных и управленческих задач, анализ применяемых в них методов, позволили установить ограничения при их использовании для реальных задач, к которым, в частности, можно отнести: отсутствие модельных представлений задач, инвариантных к среде и средствам реализации ПАС (кустарный способ их создания); «сведение» процесса разработки ПАС исключительно к проектной деятельности; отсутствие научно-обоснованной нормативной и методической базы и т.д.

В сравнении с другими методологиями, применяемыми при создании ПАС МАИТ обладает рядом теоретических и методических особенностей и преимуществ: обеспечивает промышленный способ создания ПАС; позволяет формировать модельные представления предметных задач на трех уровнях абстрагирования на разных этапах создания ПАС; определяет взаимоувязанный набор компонентов модели на любом уровне абстрагирования и на любом этапе создания; обеспечивает последовательное отображение знаковых моделей на основе первоначально формируемого семантического представления автоматизируемой задачи; определяет закономерности формирования модельных представлений различного вида и закономерности их отображения; имеет достаточ-

ную методическую проработку и программно-техническую поддержку этапов проектирования ПАС.

К недостаткам можно отнести: затрудненность понимания формального аппарата методологии, описывающего совокупность модельных представлений предметной задачи для разных этапов процесса создания ПАС, моделей на разных уровнях абстрагирования и разнородных составляющих моделей; ориентация методологии на автоматизацию преимущественно проектно-конструкторской деятельности в машиностроении.

Проведено исследование существующих нормативных документов, регламентирующих процессы создания и развития ПАС. В отечественной практике регламентация процессов создания программных продуктов различного назначения началась с 70-х годов 20 века в виде Единой системы программной документации (ЕСПД), устанавливающей правила разработки, оформления и обращения программ и программной документации. С расширением области автоматизации формировались группы регламентов на создание специализированных ПАС, таких как АСУ, САПР, АСУ ТП, АСТПП. Анализ особенностей и области применения этих стандартов показал, что в них используется общий понятийный аппарат, имеется много общих аспектов стандартизации, однако требования стандартов не согласованы между собой, имеются различия по составу и содержанию работ, различия по обозначению, составу, содержанию и оформлению документов и пр. Многообразие стандартов не обеспечивало широкой совместимости ПАС при их взаимодействии, не позволяло тиражировать системы, тормозило развитие перспективных направлений использования средств вычислительной техники. Дальнейшее развитие регламентации в области информационных и телекоммуникационных технологий обусловило формирование единого комплекса нормативных и руководящих документов, распространяющийся на АС различного назначения: АСНИ, САПР, ОАСУ, АСУП, АСУТП, АСУГПС, АСК, АСТПП, который в настоящее время находится в стадии развития. Вышеперечисленные изменения и заимствования (принятие зарубежных регламентов в качестве отечественных ГОСТов) обусловили множество проблем, связанных с их применением на практике из-за разноплановости и неоднозначности существующих нормативных документов, что породило необходимость исследования существующей нормативной базы, регламентирующей процессы ЖЦ ПАС. Для выполнения анализа были выявлены основания, позволяющие: определить практики применения нормативной базы (отечественная, зарубежная и по МАИТ); выделить этапы промышленного способа создания ПАС (предпроектное обследование, проектирование, подготовка реализации, реализация и внедрение); учитывать возможные варианты реализации (покупка готовой ПАС, разработка ПАС собственными силами, разработка ПАС на договорной основе, различные комбинации этих вариантов, а также модернизация существующей ПАС).

Проведен сравнительный анализ описаний процессов создания ПАС, сформированных на основе отечественной практики автоматизации (ГОСТы 34 -ого комплекса и связанные с ним ГОСТы), на основе зарубежной практики (ГОСТ Р ИСО МЭК 12207-99 и связанные с ним ГОСТы) и на основе когнитивного

подхода по МАИТ. Исследование проводилось по следующим аспектам: наличие классификационных систем регламентов; особенности регламентации стадий и/или их результатов; наличие и регламентация моделей объекта автоматизации; терминологические нормативы и определения в области информационных технологий.

ГОСТы 34 - ого комплекса под общим названием «Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы» рассредоточены по нескольким классификационным системам (ОКС, КГС, ТС). Особенностью регламентации стадий и работ в рамках этого комплекса является свертывание процесса создания ПАС в стадии НИОКР-разработки. Объект автоматизации смоделирован в виде совокупности независимых аспектов (по видам обеспечений). Регламентация результатов (документирование) стадий и работ осуществляется по тем же аспектам.

ГОСТ Р ИСО МЭК 12207-99 и связанные с ним ГОСТы не имеют самостоятельной классификационной системы и встроены в уже имеющиеся отечественные системы классификаций. Эти ГОСТы регламентируют функциональную составляющую процесса создания ПАС в виде совокупности взаимосвязанных процессов, работ и задач с учетом вариантов реализации, а также процесса управления созданием ПАС. Но при этом отсутствуют какие-либо модели объекта автоматизации и регламентация результатов выполнения процессов, работ и задач.

Исследование существующей нормативной базы отечественной и зарубежной практик позволило выделить комплексы проблем — методологические, теоретические, практические.

К методологическим можно отнести следующие проблемы: существующие процессы создания ПАС выполняются на основе кустарного способа производства (в материальном производстве — на основе промышленного способа); сведение процесса создания ПАС к стадиям НИОКР; отсутствие модельного представления создаваемого изделия (системы), инвариантного к среде и средствам реализации (аналогичного конструкторскому проекту в материальном производстве) и др.

К теоретической проблематике следует отнести: наличие многоаспектного представления создаваемой системы (по видам обеспечения) без возможности их увязки в целостную модель, как на каждой фазе ее создания, так и сопряжения в рамках процесса создания и др.

Практические проблемы характеризуются: отсутствием методической проработки содержательных аспектов выполнения процедур и этапов создания ПАС; достаточно устаревшей терминологией; отсутствием рекомендаций по выбору и обоснованию программно-технических сред и средств реализации ПАС и т.д.

При этом МАИТ представляет собой комплекс методов моделирования предметных задач, обеспечивающих формирование, аналитическую обработку и интеграцию модельных представлений на каждом этапе создания ПАС на основе выявленных закономерностей формирования моделей и их отображений на трех уровнях абстрагирования.

Под моделью процессов ЖЦ ПАС понимается структура, определяющая последовательность выполнения действий и задач, а также их взаимосвязи в рамках реализации рассматриваемого процесса. Широко распространены следующие модели ЖЦ ПАС, такие как: каскадная: итерационная; спиральная. Анализ моделей проводился в соответствии со следующими критериями: стадии выполнения работ; результаты выполнения работ; точки завершения работ и принятия решений. Общим для рассматриваемых моделей является то, что они отражают только процессный аспект и особенности доступа к результатам для принятий решений.

Недостатком этих моделей процессов ЖЦ ПАС является отсутствие возможности фиксации в них других составляющих процессов, а именно: результат, среда, ресурсы и т.д.

Выполненные исследования позволили сформулировать требования как к моделированию процессов ЖЦ ПАС, так и к организации их нормативно-методического обеспечения на базе промышленного способа создания ПАС. К наиболее существенным требованиям можно отнести: использование системного подхода к моделированию процессов ЖЦ ПАС; использование МАИТ как основы для формирования последовательности отображений прикладных задач в виде формализованных модельных представлений и интеграции их на основе первоначально формируемой концептуальной модели прикладной задачи на разных уровнях абстрагирования в процессе создания АС; выделение процесса функционирования ПАС как содержательной основы для описания процессов ее создания и развития; наличие образного/графического представления моделей процессов ЖЦ ПАС; учет современных технологических парадигм; учет многокомпонентное™ программных продуктов и т.д.

Основываясь на полученных выводах, было принято решение о необходимости разработки метода моделирования процессов ЖЦ ПАС, обеспечивающего формальное описание совокупности моделей процессов ЖЦ ПАС по каждому рассматриваемому подходу и интеграцию этих модельных представлений для обоснования организации нормативно-методической поддержки этих процессов. Это позволило сформулировать цель работы и поставить научную задачу для ее достижения.

Во второй главе выполнено обоснование разработки моделей рассматриваемых процессов; разработан метод моделирования процессов ЖЦ ПАС, позволяющий формально описывать как комплексы моделей процессов функционирования, создания и развития ПАС в рамках существующих подходов и их увязку, так и управление этими процессами.

Рассматривая такие основные процессы ЖЦ ПАС, как создание, эксплуатация/ функционирование и утилизация, выявлено, что содержательной основой создания ПАС является модель процесса ее перспективного функционирования. Ограничением являются как этапы процесса создания ПАС - предпро-ектное обследование (ПО), проектирование (П), подготовка реализации (ПР), реализация (Р), так и процесс утилизации/ликвидации.

ПАС

Управление созданием ПАС

гу,;^!«'»! ГАС ^ту'лгцик ПАС

ПАС

Создание ПАС

ПС

■НУ' ртмп* ПА"

УпрййЛйИб-й развитием ПАС

И О

иОС

р"> ПАС

Развитие ПАС

СЪХ'уЫ-ЫГС'Л 110 11 ПР р

Уяравпзние эксплуатацией ПАС

»фврыаляйгя

жлпуагтц; ужгакик»* ПАС

Эксплуатация ПАС

Штат* фужимжчкяяии«

фуниионлргванлв

^-«СЙ^ЯМКН!« восшкшгмис

ГГ<

и^йфгкашй^ШЕвршзнлвовадав

Управление утилизацией ПАС

О «ЖТЗйНкИ

Утилизация ПАС

медершация

Рисунок 1 - Взаимосвязь процессов в ЖЦ ПАС и управление ими

Проведена классификация ПАС по аналогии с техническими системами в зависимости от степени новизны ПАС, особенности предметной области, специфики создания ПАС (структура задач и их реализация). Выделены такие виды систем, как оригинальная и обновленная, которая в соответствии с характером изменений делится на модернизированную, модифицированную, усовершенствованную.

Установлено, что содержательной основой управления являются характеристики процессов ЖЦ ПАС, определяющие наличие требуемых ресурсов (временных, кадровых, программно-технических и т.д.). На рисунке 1 представлена взаимосвязь процессов ЖЦ ПАС и управление ими с учетом новизны ПАС.

Повышение эффективности создаваемой системы во многом зависит от качества среды реализации процессов ЖЦ, в том числе и ее нормативно-методической составляющей, что обуславливает необходимость разработки метода моделирования процессов ЖЦ ПАС на основе системного подхода.

В системном подходе предполагается рассмотрение системы как целостного комплекса взаимоувязанных элементов. По сути, элементы системы, описывающей процессы ЖЦ, являются неоднородными, что приводит к выделению разных множеств. В общем виде формальное описание системы представляется как:

=<Y,X,q{Y),q{X),Ry>, где Y - структура процесса ЖЦ; X - множество входных/ выходных объектов; q(Y) - множество разнородных свойств, описывающих элементы структуры процесса ЖЦ; q(X) - множество разнородных свойств, описывающие множество X; Д, - множество связей между компонентами системы S,.

Для формального описания системы в общем виде была предложена графическая интерпретация на основе конвейерно-тактового подхода, представленная на рисунке 2.

Процесс выявления системы заключается в разделении предметной области на две составляющие: объект анализа (рассматриваемая система) и среда (набор существующих в пространстве и во времени объектов, которые воздействуют на систему). Формальное описание системы с учетом среды принимает вид:

1S2 SifZ^R') >,

где Z =<SR,q(SR),Rz > - это среда, включающая множество элементов SR, множество свойств элементов q(SR) и множество связей между компонентами этой среды Rz\ R2 - множество связей между компонентами системы S2.

Множество элементов среды есть совокупность множеств элементов, характеризующих кадровые SUB, временные Т, программно-технические PTS, нормативно-методические N ресурсы. Графическая интерпретация модели, описывающей процессы, с учетом среды на основе конвейерно-тактового подхода представлена на рисунке 3.

Для уточнения формальных описаний процессов по рассматриваемым в первой главе практикам была введена идентификация компонентов: п - отра-

жает рассматриваемый подход (имеет следующие индексы: индекс "RUS"— для формального описания процессов по отечественной практике, индекс " ¡SO" — по зарубежной практике, индекс "М" - для формального описания процессов по МАИТ, индекс " INT" - интегральное представление процессов); к - отражает рассматриваемый процесс ("F"- функционирование, "S"- создание, "Р" - развитие, "U" - управление).

Конвейеры Конвейеры SR, q(SR)

I S й- Я Y £ á £ » а k Y £ 51 «йк- e?i <0; Í2 0. г

X,q(X) " Такты KqPQ " Такты

Рисунок 2 - Графическая Рисунок 3 - Графическая

интерпретация модели, интерпретация модели, описывающей

описывающей процессы процессы с учетом среды

Таким образом, формальное описание процессов ЖЦ ПАС по рассматриваемым практикам в общем виде имеет вид:

где Г/ - структура процесса ЖЦ ПАС; ХЦ - множество входных/выходных объектов; <у(У,") - множество разнородных свойств, описывающих элементы структуры процесса; ц{Х"к) - множество разнородных свойств, описывающих результаты; R^¡ - множество связей между компонентами системы 6'",.

Основываясь на теории систем, систему описывающую процесс ЖЦ ПАС, необходимо дополнить параметрами, отражающими среду процесса. Это можно представить путем введения в систему дополнительных компонентов и отношений:

с"__- с" 7" р"

Ьк2 -< ¿кЪ^к <Кк2

где Т'1 =< 8Щ, К? > ■ это структура, описывающая множество элементов среды 57?^, множество свойств элементов среды и множество связей ме-

жду компонентами этой структуры Я"7; R^2 - множество связей между компонентами системы £¿2.

Метод моделирования процессов ЖЦ ПАС заключается в формировании взаимосвязанных интегральных моделей этих процессов и моделей управления этими процессами. При этом интегральные модели процессов ЖЦ ПАС формируются на основе анализа моделей соответствующих процессов по рассматриваемым практикам, а модели управления процесса ЖЦ ПАС формируются на основе метода взаимосвязанного семантического моделирования проектных и управленческих процессов.

Так как процесс создания ПАС ведется в терминах ее перспективного использования, то первоначально описан процесс функционирования. Компонен-

ты интегрального представления процесса функционирования ПАС с учетом среды используются в качестве входных объектов при формировании интегральных представлений процессов создания и развития (представлено на рисунке 4 пунктирной линией).

Л/,.

-Л/

15

\ Л/,

пДТ с1 \ /

-' Л/„С

» 5'

п ^ р

13 П

__ ^ПЧ!__

2 "

м.

Рисунок 4 - Структура метода моделирования процессов ЖЦ ПАС

Элементы интегральных представлений процессов ЖЦ ПАС с учетом среды являются входной информацией для формального описания моделей процессов управления, сопряженных с моделями процессов функционирования, создания и развития. Переход к формальному описанию процесса управления функционированием, созданием и развитием осуществляется посредством взаимосвязанного представления интегральных моделей рассматриваемых процессов и их управления в матричной форме.

Разработано формальное описание модели процесса функционирования на базе отечественной практики, что позволило выявить следующие особенности: ПАС представлена набором функциональных подсистем; результаты функционирования подсистем в явном виде не определены; субъект представлен как часть организационного обеспечения; средства представлены в виде комплекса средств автоматизации и эксплуатационной документации; не установлена взаимосвязь между функциональными подсистемами, результатами процедур функционирования и средствами.

Выполнено формальное описание модели процесса функционирования АС на базе зарубежной практики, что позволило установить следующее: функционирование сводится к выполнению предметных/управленческих функций; не рассматриваются результаты функционирования; устанавливаются только возможные логические связи управленческих задач с основными процессами (в явном виде связи не определены); связь технических и программных средств осуществляется путем их увязки с функциями.

Выполнено формальное описание модели процесса функционирования на базе МАИТ, что показало: ПАС представлена автоматизированными процедурами (функциональными/управленческими); результатами процедур функционирования являются автоматизированные решения и формы их представления;

определены субъекты для функциональных и управленческих процедур; определены программно-технические средства и методические рекомендации по их использованию (эксплуатационная документация); установлены связи между автоматизированными процедурами, результатами и средствами.

Формальное описание процесса функционирования по рассматриваемым подходам позволило выделить все составляющие, формирование и уточнение которых отражено в модельных представлениях процессов создания и развития ПАС.

Разработано формальное описание модели процесса создания АС на базе отечественной практики, что позволило выявить следующее: структура процесса создания определена стадиями и процедурами в соответствии с регламентами отечественных НИОКР-разработок; результаты представлены документами по различным видам обеспечений; субъект в явном виде не определен; программно-технические средства в явном виде не определены; используется нормативно-методическое обеспечение, регламентирующее структуру процесса создания и правила представления результатов; связи между документами, средствами, стадиями и процедурами не установлены.

Выполнено формальное описание модели процесса создания АС на базе зарубежной практики, которое показало следующее: выявлено принципиальное несоответствие отечественной проектной культуре и ее нормативному сопровождению; структура процесса создания определена процессами, работами и задачами, в том числе управленческими; не рассматриваются результаты процесса создания; установлены только иерархические связи между процессами, работами и задачами, но отсутствует связи порядка их выполнения; выборочно фиксируется субъект для выполнения отдельных работ; программно-технические средства не регламентированы в явном виде; установлен регламент по содержанию задач.

Выполнено формальное описание модели процесса создания АС на базе МАИТ, что позволило определить следующее: структура процесса создания определена этапами, соответствующими промышленному способу, типовыми процедурами моделирования и управления; результатами являются модельные представления автоматизируемых задач и их документная форма; определены субъекты (группа разработчиков АС, включая аналитиков, когнитологов, системотехников и др.специалистов); определены инструментальные программно-технические средства; используется методическое обеспечение для традиционного и автоматизированного процессов моделирования; установлены связи между модельными представлениями, документацией, этапами, процедурами и средствами.

Компоненты разработанных формальных описаний модели процесса развития ПАС на базе МАИТ, отечественной и зарубежной практики имеют такую же степень проработанности, что и компоненты процесса создания по рассматриваемым подходам, но относятся к отдельным элементам существующей ПАС.

Формальное описание процессов функционирования, создания и развития ПАС позволяет: рассматривать не только этапы и результаты для всех указан-

ных процессов, но и учитывать среду выполнения этих процессов; детализировать среду протекания процессов в виде организационной структуры, аппаратных средств, программных систем, нормативных документов и их увязку; использовать описание процессов для анализа и сопряжения различных подходов к созданию ПАС.

Критерием для сравнительного анализа является: наличие полного состава компонентов модели процессов ЖЦ ПАС; наличие увязки объектов как в рамках компонентов, так и увязки компонентов в рамках системы.

Проведенное исследование показало, что в соответствии с МАИТ процессы функционирования, создания и развития ПАС представлены более детально, при этом имеются пересечения как с отечественной, так и с зарубежной практикой.

Исходя из выделенных критериев и результатов сравнительного анализа компонентов моделей процессов функционирования, создания и развития ПАС по выделенным практикам в качестве основы для интегральных моделей и организации комплекса нормативно-методического обеспечения процессов ЖЦ ПАС были предложены соответствующие модели по МАИТ.

Интегральная модель процесса функционирования ПАС с учетом среды на базе системного подхода описывается следующим образом: е/л/г . е/лт 7ш г,/л/г . ^чШ ^¡т шч п/лт 7тт р/лт .

г™ =< Гр игГ и>, Х'рт = ХР,

БЯ^ = ШВГ и Г/ЛТ и РТБ?''г и , РТБ!рГ =< РТЯ гл п Г'ТБр0 >,

где г?т - интегральная структура процесса функционирования, в которой Ур -система автоматизированных процедур по МАИТ, К/" - набор функциональных подсистем по ГОСТам 34-го комплекса, У,1'" - система функций/ программных модулей по ГОСТ Р ИСО МЭК 12207-99. Таким образом, интегральная структура процесса функционирования ПАС объединяет описания разных уровней сложности/детализации задач предметной области при условии, что подсистема может состоять из множества модулей, а модуль из множества процедур; X'/' - система результатов, соответствующая системе входных/выходных объектов по МАИТ ХР\ д{У/ЛТ) - множество разнородных свойств элементов системы, описывающих структуру процесса функционирования; - множество разнородных свойств элементов

системы, описывающих входные/выходные объекты по МАИТ; /?,'" -множество связей между элементами системы Я',']7; - структура,

описывающая среду процесса функционирования АС, в которой - среда процесса функционирования АС, включающая следующие компоненты: 5Ш"т - множество элементов среды, описывающее субъекта или организационные

элементы различной сложности (для функциональных и управленческих процедур и управленческих задач) процесса функционирования АС, Т'рт -временной ресурс процесса функционирования АС, РТЗ'^ - система элементов, описывающих программно-технические средства процесса функционирования, в которой РТ5 - система элементов, описывающих программно-технические средства процесса функционирования по МАИТ, К^А^У - система элементов, описывающих комплекс средств автоматизации по ГОСТам 34-го комплекса, яга™ - система элементов, описывающих программно-технические средства процесса функционирования по ГОСТ Р ИСО МЭК 12207-99; Ы'р ' - система элементов, описывающих нормативно-методическое обеспечение процесса функционирования (в том числе, эксплуатационная документация на ПАС); <7(57?"т) - множество свойств элементов среды процесса функционирования; К'гм - множество связей между элементами среды; Л™ - множество связей между элементами системы Графическая интерпретация интегральной

модели процесса функционирования АС на основе системного подхода приведена на рисунке 5.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СУБЪЕКТА, ЗУВя""г

1л" ё гС Ш о ш л 5 ш Процедура 1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА, | ХАРАКТЕРИСТИКИ ВРЕМЕННЫХ РЕСУРСОВ, Й*" ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАММНО- I ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ, РТ5^"т \ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ. Р75

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, тк. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, ПК,

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСА СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ, К5А?из

Процедура г

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

-•-

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ, РТв^о

Процедура п

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. ТО1 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, ПО,

I I

ВЫХОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ, *У"Т

Рисунок 5 - Графическая интерпретация интегральной модели процесса функционирования ПАС

В основе разработанных интегральных моделей процессов создания и развития ПАС в рамках рассматриваемых практик содержится следующее: интегральная структура процесса создания/ развития является объединением положительных аспектов этих процессов по МАИТ и зарубежной практике, а именно: максимально полная проработка начальных этапов создания/ развития в МАИТ и достаточно детальное описание процесса разработки (реализации) в зарубежной практике; результаты входов/выходов действий (определяются терминами функционирования будущей ПАС), описание субъекта интегральной модели соответствуют компонентам модели соответствующих процессов по МАИТ; компоненты интегральной модели процесса создания/ развития ПАС, описывающие программно-технические и нормативно-методические средства, являются объединением указанных средств по всем рассматриваемым

подходам; определены связи между компонентами интегральной модели, в том числе связи между этапами промышленного способа создания ПАС и группами разработчиков: аналитики - на этапе предпроектного обследования, когнитоло-ги - на этапе проектирования, системотехники - на этапе подготовки реализации и программисты - на этапе реализации.

Выполненное формальное описание интегральных представлений процессов функционирования, создания и развития ПАС на базе рассматриваемых практик, а также представление интегральных моделей рассматриваемых процессов в матричной форме позволили перейти путем преобразования к формированию взаимосвязанных представлений моделей процессов ЖЦ ПАС и процесса управления ими.

Формальное описание процесса управления функционированием в общем виде на основе системного подхода:

^ >, 4' =<Г?МУг),кЬ >, X" =<Хир,ц{ХУ),Яих!.- >,

=< иХГ и^Г и<7(Г/дт)и>, где У" - система управленческих действий (структура процесса управления функционированием), в которой у" - множество элементов системы, описывающих управленческие действия, цО'у ) - множество разнородных свойств элементов системы, описывающих управленческие действия, Г1'п - множество связей между управленческими действиями; X? - структура входных и выходных объектов, в которой X" - множество элементов системы, описывающих объекты/ параметры (в том числе интегральная структура процесса функционирования )'/", система результатов Л';''т, среда процесса функционирования и множества разнородных свойств, описывающих данные объекты ,

с^Хр1), ¡/(Ж"7)), являющихся содержанием управленческих действий, д(Х'г) -множество разнородных свойств элементов системы, описывающих объекты, включая временные характеристики, - множество связей между объектами (параметрами); - множество связей между объектами (плановыми и фактическими параметрами) и действиями, отражающее увязку понятийной и функциональной составляющей модели процесса управления функционированием. Графическая интерпретация модели процесса управления функционированием ПАС на основе системного подхода приведена на рисунок 6.

Разработаны модели процесса управления созданием и развитием ПАС, в которых компоненты, описывающие результаты, представлены объединением параметров (структура соответствующего процесса, результат, среда и свойства этих параметров), соответствующих интегральному представлению этих процессов.

Полученное формальное описание интегральных представлений процессов функционирования, создания и развития ПАС по различным практикам и взаимосвязанное моделирование управления этими процессами позволяет научно обосновать организацию (состав и структуру) нормативно-методического обеспечения рассматриваемых процессов.

5 л £ ш гЯ ш о Процесс 1

Процесс 1

ш л I ч

о X ш Процесс п

1 1

ВЫХОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ, X?

Процесс управления функционированием, Ури— Рисунок 6 - Графическая интерпретация модели процесса управления функционированием ПАС

Разработанный метод моделирования процессов ЖЦ ПАС позволяет перейти к разработке методики организации и формирования фондов нормативно-методической среды поддержки этих процессов.

В третьей главе представлены разработанные методики организации и формирования фондов нормативно-методической среды поддержки процессов ЖЦ ПАС.

Основанием для разработки вышеуказанных методик являются формальные описания интегральных представлений процессов создания, функционирования и развития ПАС.

Разработанные методики могут применяться при переносе нормативно-методического обеспечения процессов ЖЦ ПАС в систематизированном виде в вычислительную среду, как организаций-разработчиков, так и организаций-заказчиков ПАС, что повышает эффективность использования регламентов и, как следствие, эффективность процессов ЖЦ ПАС.

Методика организации фондов нормативно-методической среды предназначена для определения концептуальных основ организации фондов и выявления их состава и структуры.

Методика организации фондов нормативно-методической среды включает в себя описание выполнения двух основных этапов: концептуальное моделирование фаз ЖЦ ПАС и выявление множества ограничений на концептуальные конструкции; разработку матричной формы для структуры фондов нормативно-методической среды.

Концептуальное моделирование фаз ЖЦ ПАС выполнялось для формирования основных статических конструкций моделей в соответствии с методикой концептуального моделирования по МАИТ.

Для фаз «Функционирование ПАС» и «Создание ПАС» были разработаны основные концептуальные структуры в виде системы бинарных связей между предметными категориями разных классов - от класса «Процесс» до класса «Признак».

Анализ фаз ЖЦ ПАС позволил зафиксировать также ограничения на полученные концептуальные структуры в виде ограничений на взаимосвязь пред-

метных категорий класса «Объект» в рамках предметных категорий класса «Задача». Описание концептуальных конструкций было выполнено в виде диаграмм специального вида (пример на рисунке 7).

Полученные концептуальные конструкции позволяют перейти к разработке матричной формы для структуры фондов нормативно-методической среды.

Процесс

Задача

Компонент 11 Процесс

Объект 1:к

Признак - код/обозначение -наименование

- версия

Рисунок 7 — Ограничение на взаимосвязь объектов для компонентов «Процесс» и «Результат» («Решение», «Документ») в рамках задачи «Создание ПАС»

Для матричной формы необходимо сформировать заголовки по следующим аспектам: по фазам ЖЦ ПАС и их этапам; по инвариантным компонентам; по ограничениям. Фаза создания ПАС в соответствии с промышленным способом включает следующие этапы: предпроектное обследование, проектирование, подготовка реализации, реализация. Фаза функционирования ПАС может быть раскрыта такими этапами, как опытная эксплуатация (переходный/ настраиваемый режим), промышленная эксплуатация (стационарный/штатный режим), обслуживание (обеспечение работоспособности и устранение нештатных ситуаций). Фаза развития ПАС содержит те же этапы, что и фаза создания ПАС. К инвариантным компонентам можно отнести: процесс, результат, среда, субъект и средства. Результат может быть раскрыт в виде совокупности решений и документов по этапам; средства могут быть раскрыты техническим, программным и методическим обеспечением этапа.

К типовым ограничениям на взаимосвязь объектов разных компонентов в концептуальных конструкциях следует отнести: 1) Процесс и Субъект; 2) Процесс и Результат (Решение и Документ); 3) Процесс и Средства (программные и

технические); 4) Процесс и Средства (нормативно-методические). Условно матричная форма представлена на рисунке 8.

Индексация этапов и компонентов с учетом их уточнения позволяет сформировать индекс любой ячейки матричной формы. Каждая ячейка имеет уникальный номер (адрес) в матрице - х.у.г, где х - номер строки, у - номер столбца, 2 = 0 - номер среза. Индексация ограничений на взаимосвязи компонентов как номеров срезов имеет вид: г = [хх...х^.[уу..у]], где - значение х, а ^.-значение у.

Компоненты

Процесс 1

Решение

Документ

У 2 /г / Л / ¿Г/ Ъ у" 7

Создание ^-^ункционйрован>^»^

Развитие

Программные

Этапы/

Процесс и Средства (нормативно-методически^)--Процесс и Средства (программные, технические)-'" ~ Процесс и Результат (Решение, Документ)--

__ Процесс и Субъект __

[Ограничения на взаимосвязьТ 1

Технические

Рисунок 8 - Графическая интерпретация матричной формы

Таким образом, предложенная матричная форма определяет структуру нормативно-методического обеспечения процессов ЖЦ ПАС. На основе матричной формы может быть разработан состав нормативно-методической среды поддержки процессов ЖЦ ПАС.

Исходя из вышеизложенного, были сформированы состав и структура нормативно-методического обеспечения процессов создания, функционирования и развития ПАС. Особенностью описания состава нормативно-методического обеспечения процесса создания ПАС является ячейка в строке матричной формы с названием «Решение». Так как создание ПАС осуществляется в терминах процесса ее перспективного функционирования, то каждое Решение на соответствующем этапе создания представлено таким же набором компонентов, что и процесс функционирования ПАС, в том числе описывающих процесс, субъект, средства в соответствии с интегральной моделью (таблица 1).

Особенность описания состава нормативно-методического обеспечения процесса функционирования ПАС заключается в использовании готовой ПАС и ее программных модулей с инструкциями для пользователей в качестве

«Средств». При этом учитывается специфика эксплуатации и обслуживания ПАС в процессе функционирования.

Состав и структура нормативно-методического комплекса процесса развития ПАС аналогичны составу и структуре нормативно-методического комплекса процесса создания ПАС.

Таблица 1 - Состав и структура решений процесса создания ПАС

| Фаза ЖЦ ПАС Создание

Решение № 1 2 3 4

Информационно- алгоритмическое представление 1 2.1.1 Описание начального модельного представления автоматизируемой задачи 2.2.1 Описание концептуального модельного представления и описание инфологи-ческого модельного представления автоматизируемой задачи инвариантного к среде реализации 2.3.1 Описания да-талогического логического и физического модельных представлений автоматизируемой задачи, ориентированные на выбранную среду и средства реализации 2.4.1 Готовая ПАС (информационно- программно-технический комплекс) и ее описание

Субъект 2 2.1.2 Требования к составу, квалификащш специалистов в условиях функциошгро-вания ПАС 2.2.2 Уточненные требования к составу, квалификации специалистов в условиях ф\'НК-ционир. ПАС 2.3.2 Проекты должностных обязанностей по работе с автоматизированными процедурами 2.4.2 Инструкции специалистам по использованию ПАС

Средства Технические 3 2.1.3 Требования/ограничения по использованию технических средств 2.2.3 Рекомендации по выбору технических средств 2.3.3 Выбор и обоснование технических средств 2.4.3 Описание/ использование технического и сетевого оборудования

Программные 4 2.1.4 Требова-ния/ограш1че-ния по использованию программных средств 2.2.4 Рекомендации по выбору программных средств 2.3.4 Выбор и обоснование программных средств 2.4.4 Описание/ использование прикладного и общесистемного программного обеспечения

Разработаны состав и структура нормативно-методического комплекса процессов создания, функционирования и развития ПАС, которые позволили перейти к разработке методики формирования фондов нормативно-методической среды поддержки этих процессов.

Методика формирования и использования фондов нормативно-методической среды включает в себя выполнение трех основных этапов: разработку классификатора документов; ввод и редактирование описаний нормативных документов; поиск и вывод описаний нормативных документов по заданным критериям.

Разработка классификатора выполнялась для наиболее полного охвата всего многообразия нормативных документов или отдельных регламентов и систематизации данной совокупности.

Выделены следующие группы описаний документов: классификационные; библиографические; содержательные. Классификационные характеристики приводятся в соответствии с уровнями регламентации документов (междуна-

родные, государственные, отраслевые, внутрифирменные) и их типов. Библиографические характеристики включают такие сведения как название документа, информация об издании, выходные данные и т.д. К основным признакам содержательной группы относятся фазы ЖЦ ПАС, этапы фаз и инвариантные компоненты.

Для процедуры ввода и редактирования были разработаны детальные алгоритмы, обеспечивающие описание нормативных документов по вышеуказанным группам. Результаты процедуры ввода и редактирования описаний классификационных, библиографических и содержательных характеристик документов фонда нормативно-методического обеспечения процессов ЖЦ ПАС представляются в установленных спецификациях.

Для процедуры поиска и вывода описаний документов фонда нормативно-методического обеспечения процессов ЖЦ ПАС также разработаны детальные алгоритмы с учетом заданных критериев. Процедура обработки поискового запроса осуществляется как по уникальному номеру и ключевым словам, так и по классификационным и содержательным характеристикам. Вывод сведений о документе подразумевает последовательность процедур поиска регламента и отображения описаний документа в установленном виде, в том числе приведение ссылки на систему хранения документов. Результаты процедур поиска и вывода описаний документов фонда нормативно-методического обеспечения процессов ЖЦ ПАС представляются в специальных формах.

Разработанные методики организации и формирования фондов позволили перейти к созданию программных средств нормативно-методической среды поддержки процессов ЖЦ ПАС.

В четвёртой главе дана характеристика разработанных программных средств нормативно-методической среды поддержки процессов ЖЦ ПАС, а именно архитектура выбранных средств реализации и программных модулей.

Программные средства разработаны с целью повышения эффективности исполнения процессов функционирования, создания и развития ПАС за счет оперативности представления, полноты, достоверности и удобства форматов отображения документации, регламентирующей эти процессы.

В качестве программно-технических средств реализации была выбрана интегрированная среда разработки Microsoft Visual Studio 2013 для разработки графического интерфейса пользователя с использованием языков программирования С#, XAML и технология Ado.NET для организации работы с базой данных фондов нормативно-методического обеспечения процессов создания, функционирования и развития ПАС.

При разработке программных средств учитывались следующие требования: ограничение общего доступа к заранее определенным ресурсам информационного фонда; ведение информационного фонда (ввод, редактирование, хранение информации); возможность поиска - фильтрация по базе данных; вывод информации в виде документа или отчета; документы должны быть представлены в общепринятых в организации форматах, защищенных от изменений.

В состав программного комплекса «НМО ПАС» входят следующие подсистемы: подсистема хранения информации, предназначенная для хранения,

накопления данных системы, данных для формирования отчетов, документов системы; подсистема управления доступом к системе, предназначенная для разграничения прав доступа к системе; подсистема управления информационным фондом системы, предназначенная для введения, редактирования, упорядочения содержимого системы; подсистема организации поиска информации, предназначенная для поиска, фильтрации данных в информационном фонде; подсистема формирования отчетов, предназначенная для извлечения, просмотра, печати необходимой информации.

Интерфейс программного комплекса «НМО ПАС» состоит из трёх основных вкладок: администрирование данных (рисунок 9 а); формирование и обработка описаний документов, регламентирующих различные аспекты деятельности по процессам создания, функционирования и развития ПАС (рисунок 9 б); поиск документов по классификационным, библиографическим и содержательным характеристикам (рисунок 9 в).

Разработанный программный комплекс «НМО ПАС» предназначен для ввода, редактирования, хранения, классификации, поиска, вывода информационного фонда процессов создания, функционирования и развития ПАС.

Текущая версия разработанного программного комплекса «НМО ПАС» наполнена общепринятыми регламентами (в том числе их описаниями) процессов ЖЦ ПАС, представленными как отечественной и зарубежной практикой, так и МАИТ. Частота ввода документов и их описаний — по мере получения информации, частота обработки — в соответствии с запросами.

Таким образом, был разработан программный комплекс «НМО ПАС», обеспечивающий поддержку фондов нормативно-методического обеспечения в ЖЦ ПАС.

В приложениях приведено следующее: комплекс диаграмм управленческой деятельности за период проекта создания ПАС; перечень методических документов для поддержки процессов ЖЦ ПАС; проект нормативного документа для составления технического задания на создание ПАС на базе промышленного способа; техническое задание на создание программного комплекса «НМО ПАС»; справка об использовании результатов диссертационного исследования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Выполненные исследования и практическая работа позволили получить следующие выводы и результаты:

1. Диссертация представляет научно-квалификационную работу, в которой содержится решение задачи, заключающейся в повышении эффективности процессов жизненного цикла прикладных автоматизированных систем за счет разработки метода моделирования процессов функционирования, создания и развития прикладных автоматизированных систем для научного обоснования нормативно-методической среды поддержки этих процессов, имеющее существенное значение для развития системного анализа и информационных технологий.

2. Анализ существующих методов и технологий в рамках структурного (SADT и IDEF), объектно-ориентированного (UML), когнитивного (ДРАКОН и

i^ifti????! iti***????....................

А с

................................

■ ««»Мфк^уфкл»» «¡»ИИ

МШ.

; 50; i iiwscKj; ; - - , -

««йУ<-.>Х>ры<<гЯ:

яхл Ъвщ ftfiiw ужрк&укл* Шшшм

Ю

Рисунок 9 - Интерфейс программного комплекса «НМО ПАС»: а) вкладка администрирования данных о документах; б) вкладка формирования и обработки данных; в) вкладка поиска документов

МАИТ) подходов к созданию автоматизированных систем различного назначения, а также нормативно-методического обеспечения процессов их жизненного цикла позволил установить преимущества МАИТ в сравнении с рассматриваемыми технологиями: ориентирована на промышленный способ создания автоматизированных систем; наличие модельных представлений на каждом этапе создания автоматизированных систем; наличие закономерностей формирования и отображения моделей; обеспечение единства синтаксических моделей за счет их семантического дополнения.

3. Выявлены связи между характеристиками процессов жизненного цикла автоматизированных систем, что позволило разработать метод моделирования процессов функционирования, создания и развития прикладных автоматизированных систем, отличительной особенностью которого является: сопряжение модели процесса функционирования автоматизированных систем с моделями процессов их создания и развития; сопряжение основных процессов с процессами их управления; модели процессов жизненного цикла автоматизированных систем являются интегральными моделями, сформированными путем моделирования аналогичных процессов с учетом различных практик.

4. На основе выявленных связей было выполнено формальное описание моделей процессов жизненного цикла прикладных автоматизированных систем по различным практикам на основе системного подхода с учетом промышленного способа создания, что позволило обосновать использование моделей по МАИТ в качестве основы для формирования интегральных моделей этих процессов.

5. Впервые выполнено формальное описание комплекса интегральных моделей процессов жизненного цикла прикладных автоматизированных систем с учетом фиксации обобщенных компонентов различных практик для промышленного способа создания, что позволило формально описать модели управления этими процессами.

6. На основе полученных модельных представлений процессов жизненного цикла прикладных автоматизированных систем разработаны методики организации и формирования фондов нормативно-методической среды поддержки этих процессов. Методика организации предназначена для настройки состава и структуры фондов нормативно-методических материалов на применение в конкретных условиях как для организаций-разработчиков прикладных автоматизированных систем, так и для организаций, эксплуатирующих прикладные автоматизированные системы. Методика формирования включает процедуры ввода, редактирования, поиска и просмотра описаний документов фондов.

7. Разработаны программные средства нормативно-методической среды поддержки процессов жизненного цикла прикладных автоматизированных систем, включающие программные модули ввода, редактирования, хранения, классификации, поиска, вывода материалов фондов.

8. Методическое обеспечение и программные средства были использованы в рамках выполнения инициативного проекта №12-07-00185 «Исследование и обоснование научно-методического обеспечения процессов создания, функционирования и развития прикладных автоматизированных систем на основе

методологии автоматизации интеллектуального труда» по гранту РФФИ и применены на ЗАО «Топ Системы» (г. Москва), а также при подготовке специалистов по направлению «Информатика и вычислительная техника».

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Из рекомендованного перечня ВАК РФ:

1. Тюрбеева, Т.Б. Анализ и моделирование процесса создания прикладных автоматизированных систем на основе применяемых решений / Т.Б. Тюрбеева, Г.Д. Волкова, О.Г. Григорьев // Вестник МГТУ «Станкин», 2013. - №2. - С. 91 -95.

2. Тюрбеева, Т.Б. Моделирование процессов создания, функционирования и развития прикладных автоматизированных систем на базе методологии автоматизации интеллектуального труда / Т.Б. Тюрбеева, Г.Д. Волкова, О.Г. Григорьев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, 2013.-№ 4. - С. 189- 198.

3. Тюрбеева, Т.Б. Формальное описание интегрального представления процессов создания, функционирования и развития прикладных автоматизированных систем на основе применяемых решений / Т.Б. Тюрбеева, Г.Д. Волкова, О.Г. Григорьев // Вестник МГТУ «Станкин», 2014. - №1. - С. 98 -101.

4. Волкова, Г.Д. Разработка состава и структуры нормативно-методического обеспечения процессов создания, функционирования и развития прикладных автоматизированных систем труда / Г.Д. Волкова, Т.Б. Тюрбеева, О.Г. Григорьев // Межотраслевая информационная служба, 2014. - № 4 - С. 36 -43.

Другие публикации:

5. Григорьев, О.Г. Исследование методов и подходов при создании автоматизированных систем различного назначения / О.Г. Григорьев, Г.Д. Волкова, О.В. Новоселова, Л.В. Григорьева, Т.Б. Тюрбеева // София: Материали за 8-а международна научна практична конференция «Бъдещето въпроси от света на науката», 2012. С. 7 — 12.

6. Волкова, Г.Д. Проблематика нормативного обеспечения процессов создания и развития прикладных автоматизированных систем / Г.Д. Волкова, О.Г. Григорьев, О.В. Новоселова, Л.В. Григорьева, Т.Б. Тюрбеева // Praha: Materialy IX mezinarodni vëdecko - prakticka conference «Vëda a vznik — 2012/2013». Moderni informacni technologie, 2012. С. 12 - 16.

7. Тюрбеева, Т.Б. Повышение качества и эффективности создания прикладных автоматизированных систем за счет формирования требований к их нормативно-методическому обеспечению / Т.Б. Тюрбеева // Москва: XXXIX Гагаринские чтения. Научные труды Международной молодежной научной конференции в 9 томах, 2013. - С. 129 — 130.

8. Тюрбеева, Т.Б. Семантическое моделирование процесса создания прикладных автоматизированных систем на базе методологии автоматизации интеллектуального труда / Т.Б. Тюрбеева // Москва: Труды XV научной

конференции «Математическое моделирование и информатика», 2013. - С. 66 -68.

9. Тюрбеева, Т.Б. Анализ и моделирование процесса функционирования прикладных автоматизированных систем / Т.Б. Тюрбеева // Москва: 6-я Всероссийская межвузовская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы информатизации в науке, образовании и экономике — 2013», 2013. -С. 150-151.

10. Тюрбеева, Т.Б. Методика анализа вариантов реализации процесса создания автоматизированных систем на базе методологии автоматизации интеллектуального труда / Т.Б. Тюрбеева, Г.Д. Волкова, О.Г. Григорьев // Материалы VI всероссийской научно-практической конференции «Машиностроение - традиции и инновации (МТИ-2013)», 2013. - С. 208 — 210.

11. Тюрбеева, Т.Б. Особенности семантического моделирования процесса функционирования прикладных автоматизированных систем / Т.Б. Тюрбеева, Г.Д. Волкова, О.Г. Григорьев // Санкт-Петербург: Высокие технологии, фундаментальные исследования, финансы: сборник статей Шестнадцатой международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике», 2013. - С. 134 - 140.

12. Тюрбеева, Т.Б. Классификационная структура нормативно-методического обеспечения процесса создания прикладных автоматизированных систем / Т.Б. Тюрбеева, Г.Д. Волкова, О.Г. Григорьев // Praha: Materiâly X mezinârodni vëdecko - praktickâ konference «Efektivni nâstroje modernich vëd- 2014». Moderni informacni technologie, 2014. - C. 18-20.

13. Тюрбеева, Т.Б. Разработка состава и структуры нормативно-методического обеспечения процесса создания прикладных автоматизированных систем / Т.Б. Тюрбеева, Г.Д. Волкова, О.Г. Григорьев // Praha: Materiâly X mezinârodni vëdecko - praktickâ konference «Vëdecky pokrok na prelomu tysyachalety — 2014». Moderni informacni technologie. Matematika, 2014. -C.3-8.

14. Тюрбеева, Т.Б. Организация нормативно-методического обеспечения процесса создания прикладных автоматизированных систем / Т.Б. Тюрбеева, Г.Д. Волкова // Москва: Сборник научных работ V международной научно-практической конференции «Современные концепции научных исследований», 2014. -№5.-С. 122-126.

15. Тюрбеева, Т.Б. Взаимосвязанное моделирование процессов создания прикладных автоматизированных систем и управления им / Т.Б. Тюрбеева, Г.Д. Волкова // Екатеринбург: Материалы II международной научно-практической конференции «Отечественная наука в эпоху изменений: постулаты прошлого и теории нового времени», 2014. - №2. - С. 52 - 55.

16. Тюрбеева, Т.Б. Обоснование состава и структуры нормативно-методического обеспечения для функционирования прикладных автоматизированных систем / Т.Б. Тюрбеева, Г.Д. Волкова // Санкт-Петербург: Материалы III международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы науки, технологии и производства», 2014. - №3. С. 82-85.

Научное издание

Тюрбеева Татьяна Борисовна

РАЗРАБОТКА МЕТОДА МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРИКЛАДНЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ФОРМИРОВАНИЕ НОРМАТИВНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ИХ ПОДДЕРЖКИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 27.04.2015 Формат 60х 90 1/16. Бумага 80 г. Усл. печ. л. 1,75. Тираж 150 экз. Заказ 84.

Отпечатано в Издательском центре ФГБОУ ВПО Московский государственный технологический университет «СТАНКИН» 127055, Москва, Вадковский пер., За Тел.: 8(499) 973-31-93