автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Адаптивное программное обеспечение автоматизации организационного управления

На правах рукописи

ГАБИТОВ РУСТЕМ ИЛЬДУСОВИЧ

АДАПТИВНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗАЦИИ ОРГАНИЗАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

Специальность: 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени . кандидата технических наук

Казань 2004

Работа выполнена в Казанском государственном техническом университете им. А.Н.Туполева.

Научный руководитель: - доктор технических наук, доцент

Емалетдинова Лилия Юнеровна

Официальные - доктор технических наук, профессор

оппоненты: Сиразетдинов Талгат Касимович;

- кандидат технических наук, доцент Нурутдинов Шамиль Рамилович

Ведущая организация: Институт Проблем Информатики Академии Наук

Республики Татарстан

Защита состоится //октября 2004 года в часов на заседании диссертационного совета Д 212.079.01 в Казанском государственном техническом университете им. А.Н. Туполева по адресу: 420111, г. Казань, ул. Карла Маркса, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технического университета им. А.Н.Туполева.

Автореферат разослан ^ ¿¿¿-г^б^ 2004 г. Ученый секретарь диссертационного совета

доктор физ.-мат. наук, профессор йяй'¿ОЯ^Р П. Г. Данилаев

ароч-ь

tfB&D

О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Широкое использование в настоящее время компьютеров и сетевых технологий в деятельности государственных и коммерческих организаций привело к необходимости разработки автоматизированных систем организационного управления (АСОУ), которые являются одним из факторов повышения эффективности деятельности специалистов. В соответствие с государственными стандартами разработка любой автоматизированной системы управления (АСУ) проходит одинаковые этапы: постановка задачи, выбор критериев управления, исследование объекта, разработка математических моделей, технического задания, алгоритмов и программного обеспечения, технического и рабочего проектов, проведение системных испытаний и передача заказчику в постоянную эксплуатацию. Очевидно, что в целях сокращения затрат на создание и сопровождение программного обеспечения АСОУ необходимо при разработке применять адаптивные или унифицированные проектные решения, а также методики, отражающие комплексный подход к процессу создания АСОУ.

Имеется множество работ по методам разработки АСОУ, так и по программным средствам, выполненных отечественными и зарубежными учеными: В.М. Глушковым, Т.К. Сиразетдиновым, Р.Т. Сиразетдиновым, Л.Ю. Емалетдиновой, Ш.Д. Амирхановым, Г.С. Смирновой, Э. Йордоном, Г. Колллинз, Дж. Блэй, П. Колетски и др. В большинстве случаев зарубежные ученые своим направлением выбрали создание CASE- средств, которые являются мощным инструментальным средством реализации проектных решений. Отечественные ученые исследуют вопросы унификации АСОУ. Однако работы, касающиеся разработки методик унификации АСОУ, посвящены формулировке проблем, опытным рекомендациям по проектированию, а также моделированию организационных систем, как систем обслуживания. Поэтому в настоящее время актуальным является разработка методической базы формирования унифицированных и адаптивных решений в области разработки программного обеспечения автоматизированных систем организационного управления технологическими

процессами (АСОУ ТП) деятельности специалистов, что позволит разработчикам использовать методический, технологический, алгоритмический и программный заделы из предшествующих проектов.

Для обеспечения возможности использования программного обеспечения подсистем АСОУ ТП в различных прикладных областях необходимо выявить общие закономерности технологических процессов деятельности специалистов и на их основе разработать технологические модели функционирования и программное обеспечение, адаптивные к предметной области деятельности специалистов.

В современных условиях техническое обеспечение АСОУ ТП представляет собой локально или глобально-распределенную сеть. Эффективность использования АСОУ ТП во многом зависит от распределения решаемых заданий среди компьютеров сети, соответствия характеристик технического обеспечения решаемым в сети заданиям и надежности передачи информации по сети. Поэтому актуальными вопросами является разработка оптимизационных моделей, методов и программного обеспечения решения перечисленных выше задач.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка структурных, инфологических, технологических, оптимизационных моделей, формальных грамматик языков описания отчетных форм, обеспечивающих создание адаптивного программного обеспечения подсистем АСОУ ТП.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ организационных структур управления, средств проектирования и реализации их программного обеспечения.

2. Разработать унифицированную структурную модель программного обеспечения АСОУ ТП деятельности специалистов различных прикладных областей.

3. Разработать инфологическую модель справочников, обеспечивающую адаптивность программного обеспечения АСОУ ТП к предметной области.

4. Разработать формальный язык описания отчетных форм, программные средства их создания и подключения к узлам распределенной АСОУ ТП.

5. Разработать информационно-технологическую модель защиты данных в АСОУ ТП и программные средства ее реализации, которые могут применяться в различных прикладных областях.

6. Разработать мифологическую модель характеристик объектов учета в базе данных, обеспечивающую адаптивность программного обеспечения АСОУ ТП к предметной области.

7. Разработать формальный язык описания расчетных формул, программные средства их создания и подключения к узлам распределенной АСОУ ТП.

8. Поставить задачи и разработать алгоритмы оптимального распределения в сети вычислительных задач, оценки соответствия характеристик технического обеспечения сети вычислительной нагрузке, оптимизации маршрутизации при нарушении работоспособности канала.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались математические модели и методы системного анализа, теории систем баз данных, формальных языков, разработки сложных программных систем, теории графов, массового обслуживания, линейного программирования; теории разработки системного программного обеспечения.

Научная новизна результатов исследований.

1. Разработана структурная модель АСОУ ТП деятельности специалистов любой прикладной области, состоящей из программного обеспечения следующих подсистем: администратор справочников, генератор отчетных форм, генератор формул, ввод обработка и отображение информации, прием-передача информации, защита данных, библиотека научных программ.

2. Построены теоретико-множественные модели описания справочников, хранения характеристик объектов учета, обеспечивающие адаптивность программного обеспечения к предметной области.

3. На основе системного анализа осуществлена унификация функциональной спецификации распределенной АСОУ ТП, при этом

выделены функции присущие для распределенной АСОУ ТП деятельности специалистов любой предметной области.

4. Построена контекстно-свободная грамматика языка описания отчетных форм АСОУ ТП, обеспечивающая унификацию программного

• обеспечения.

5. Построена контекстно-свободная грамматика языка описания расчетных формул, обеспечивающая адаптивность программного обеспечения к изменению нормативной документации. »

6. Поставлены и разработаны алгоритмы решения задачи распределения заданий по компьютерам сети разной производительности, имитационного моделирования обработки заданий в сети, определения оптимального маршрута передачи информации в центральный узел сети при нарушении работоспособности одного из каналов.

Практическая ценность. Проведенные исследования, предложенные подходы и разработанные модели позволили решить задачи автоматизации организационного управления а именно: разработать и внедрить адаптивные информационные технологии подсистем АСОУ ТП специалистов в различных прикладных областях: налогообложение граждан, бюро технической инвентаризации, коммунальные платежи, социальная защита населения. Особенностью разработанных подсистем является возможность использования программного обеспечения без модификации в различных прикладных областях.

Результаты использованы отделом АСУ Научно-технического центра «Лайн» при разработке и внедрении распределенных АСОУ ТП деятельности специалистов в соответствии с Республиканской программой «Внедрение информационных технологий в системе адресной социальной защиты Республики Татарстан», принятой Постановлениями КМ РТ № 484 от 07.07.2000г. Внедренные системы насчитывают более 1150 автоматизированных рабочих мест. Разработка выполнялась в рамках хоздоговорных научно-исследовательских работ с администрацией г. Казани, Министерствами социальной защиты, по налогам и сборам, архитектуры, строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Татарстан.

Результаты диссертации использованы в учебном процессе Казанского Государственного технического университета им. А.Н. Туполева на кафедре «Прикладная математика и информатика» в виде курсовых и дипломных работ бакалавров, магистров и инженеров.

Достоверность результатов. Основные положения диссертационной работы получены на основании достоверных знаний прикладной информатики, систем управления базами данных и использования строгого математического аппарата. Полученные теоретические результаты подтверждены вычислительными экспериментами, актами использования в деятельности государственных организаций и внедрения в учебный процесс.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих международных, всероссийских, республиканских конференциях и семинарах: Н-всероссийская научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 2000); IV-международная научно-практическая конференция "Системный анализ в проектировании и управлении" (Санкт-Петербург, 2000); V-международная научно-практическая конференция "Системный анализ в проектировании и управлении" (Санкт-Петербург, 2001); Xl-международная конференция по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (Москва-Истра, 2001); Республиканская научно-практическая конференция «Интеллектуальные системы и информационные технологии» (Казань, 2001); Vl-международная научно-практическая конференция «Системный анализ в проектировании и управлении» (Таганрог, 2002); Vil-международная научно-практическая конференция «Системный анализ в проектировании и управлении» ( Санкт-Петербург, 2003); VIII -международная научно-практическая конференция «Системный анализ в проектировании и управлении» (Санкт-Петербург, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 14 научных работ. Материалы диссертации вошли в отчет по госбюджетной НИР "Разработка оптимальных вероятностно-статистических методов и информационных технологий научных экспериментов в системах реального времени" в

соответствии с научными направлениями "Прикладная математика" и "Информационные технологии высшего образования", в которых автор принимал участие как исполнитель. Прикладные исследования были выполнены в рамках НИР "Методы и информационные технологии оптимальных и нечетких решений" по программе приоритетных фундаментальных и прикладных НИР Академии наук Республики Татарстан.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 120 страниц основного текста, 24 рисунка, 3 таблицы. Список литературы включает 96 наименований. Содержание работы.

Первая глава посвящена системному анализу организационных структур, видов деятельности и разработке структурной модели программного обеспечения распределенной АСОУ ТП деятельности специалистов.

Для разработки адаптивных и унифицированных решений при создании АСОУ ТП проведен системный анализ существующих организационных структур. Анализ государственных организаций, таких как министерства: по налогам и сборам, социального обеспечения, внутренних дел, бюро технической инвентаризации и др. показал, что структура этих организаций имеет смешанную иерархическую структуру.

Анализ деятельности руководителей и специалистов подразделений различных организаций позволил выделить следующие их виды:

9. Технологическая деятельность, определяемая нормативными документами, и методическими указаниями, должностными инструкциями по выполнению различных процессов.

10. Аналитическая деятельность с целью принятия организационных решений на основании собранной информации.

Поскольку целью АСОУ ТП является повышение эффективности деятельности специалистов любого уровня иерархии, то структурная модель ПО АСОУ ТП, должна учитывать структуру организации, вид деятельности специалистов всех уровней иерархии и территориальную удаленность всех подразделений организаций. Поэтому структурные модели ПО АСОУ ТП,

приведенные в данной главе, являются иерархическими и территориально-распределенными и зависят от распределения видов деятельности по уровням иерархии организации. При этом для сокращения объемов хранимой информации, ускорения доступа к данным и уменьшения трафика коммуникационной сети при создании распределенной АСОУ ТП необходимо использовать как технологию тиражирования, так и распределения данных.

Анализ CASE и ERP технологий показал, что они используют структурные методы декомпозиции и делают их применение более эффективным за счет автоматизации трудоемких аспектов. Недостатком этих технологий является отсутствие научно-обоснованных рекомендаций по созданию структурных моделей программного обеспечения распределенной АСОУТП.

Согласно определению АСОУ ТП представляет собой комплекс методов и средств, обеспечивающих автоматизированный сбор исходных данных, обработку информации, контроль текущего состояния процессов и вывод информации в виде аналитических отчетов для принятия управленческих решений с целью снижения его субъективности.

Системный анализ задач, стоящих перед АСОУ ТП, позволил выделить в функциональной спецификации любой АСОУ ТП следующие обобщенные подмножества функций: 1. Администрирование локальных и глобальных справочников. 2. Генерация произвольных отчетных форм. 3. Ввод, обработка, отображение информации, согласно требованиям прикладной области. 4. Генератор формул. 5. Библиотека научных программ. 6. Защита информации. 7. Прием-передача, маршрутизации данных между узлами распределенной системы.

В соответствии с перечисленными функциями в структуре АСОУ ТП выделяются соответствующие им подсистемы. Поскольку, подсистемы администратора справочников, генератора отчетных форм, генератора формул, защиты информации, библиотека научных программ являются общими для любых прикладных областей, следовательно, они являются адаптивными и обладают возможностью настройки программного обеспечения на структуру модели данных АСОУ ТП без модификации.

Рис.1. Состав унифицированного программного обеспечения узла распределенной АСОУ ТП

Во второй главе рассматриваются математические модели параметров - настроек справочников, языка описания отчетных форм, положенные в основу структурных моделей адаптивного программного обеспечения подсистем «Администратор справочников» и «Генератор отчетных форм». Анализ разработки автоматизированных информационных систем позволил выделить следующие недостатки традиционной схемы организации и использования справочников: громоздкость исполняемого кода прикладного программного обеспечения и значительные затраты на его доработку при изменении структур или отображения.

В зависимости от необходимости модификации программного обеспечения действия по обработке справочников целесообразно разделить на две группы:

1. Формирование структуры и состава справочников; определение области отображения справочников, мест подключения иерархических справочников к программному обеспечению с необходимого для пользователя уровня иерархии; определение прав доступа пользователей к информации справочников.

2. Отображение справочника на экране компьютера в соответствии с определенной областью, контроль семантической целостности; обеспечение движения по уровням иерархии справочников; обработка действий пользователя при работе со справочником (контекстный поиск, сортировка, выбор информации и т.д.).

Для исключения громоздкости целесообразно из прикладного программного обеспечения выделить модуль, связанный с формированием и обработкой справочников.

Реализация предлагаемого подхода требует разработки соответствующей структуры справочников. В главе предлагается структура, которая состоит из двух взаимосвязанных частей. Одна из них предназначена для хранения структурных элементов, соответствующих уровням иерархии справочника, а другая содержит параметры-настройки. Параметры настройки описывают состав, иерархическую структуру каждого справочника, а также особенности их обработки при вызове из прикладного программного обеспечения. Структура, содержащая параметры - настройки, описывается на теоретико-множественном уровне в виде модели М={8, N. С, К, Ц, где Б, Т, С, ^ и - соответственно множества описаний наименований, таблиц, столбцов, связей элементов иерархии справочников и элементов справочника с таблицами предметной области. Подробный состав множеств приведен в данной главе.

П.О. ПОДСИСТЕМЫ «АДМИНИСТРАТОР СПРАВОЧНИКОВ»

СУБД + БАЗА ПАРАМЕТРОВ НАСТРОЕК СПРАВОЧНИКОВ

в Описание справочников Э

°Описание таблиц Т справочников

• Описание столбцов С таблиц справочников

• Описание саязей Я элементов справочников

• Описание связи I. элементов справочников с таблицами, предметной области

Идентификатор

Пгрзметры настроям

МОДУЛЬ ОБРАБОТКИ ПАРАМЕТРОВ- НАСТРОЙКИ СПРАВОЧНИКОВ(МОС)

• Загрузка описания состава, структуры справочника и его алгоритмов обработки в соответствии с заданным идентификатором

• Контроль семантической целостности информации справочников

• Отображение на экране в соответствие с параметрами настройками

• Движение по уровням иерархии справочников и обработка действий пользователя при работе со справочником (контекстный поиск, сортировка, выбор информации и т.д.).

Передача управления

Возврат выборки

Залрф: на

выборку

данных

МОДУЛЬ АДМИНИСТРИРОВАНИЯ СПРАВОЧНИКОВ

Формирование описания состава, структуры справочника и его алгоритмов обработки Назначение прав пользователям на добавление, удаление, корректировку, объединение информации справочников Архивирование и восстановление информации справочников

П.О. ПОДСИСТЕМЫ «ВВОД и ОТОБРАЖЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ»

Логика приложения:

• Вызов МОС(идент. справочника 1)

• Вызов МОС(идент. справочника 2)

• ......

• Вызов МОС(идент. справочника N1

возврат вь^борки

Заброска выборку и изменение данных

СУБД + БАЗЫ ДАННЫХ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ АСОУТП

• Информация структурных элементов справочников

• Информация предметной области

Рис. 2. Технологическая схема использования справочников в программном обеспечении АСОУ ТП

Предлагаемая модель позволяет разделить модуль, связанный с формированием и обработкой справочников, на две части: модуль обработки параметров-настроек и модуль администрирования справочников, тем самым, делая независимым программное обеспечение, как от прикладной области, так и от модификации структур. На рис.2 представлена структура ПО администратора справочников и схема его функционирования в составе ПО АСОУ ТП.

Анализ автоматизированных средств формирования отчетов и использования их в сложных информационных системах позволил выделить следующий основной недостаток: невозможность встраивания новых отчетных форм без корректировки и компиляции ПО АСОУ ТП, что приводит к значительным затратам при работе в распределенной среде.

Для преодоления этого недостатка разработано адаптивное программное средство, состоящее из двух частей. Одно из них обладает возможностью формирования, корректировки, поиска ошибок проектирования и выполнения отчетных форм; возможностью распространения отчетных форм по узлам распределенной АСОУ ТП. Второе позволяет подключать модуль выполнения разработанных отчетных форм к типовым узлам ПО АСОУ ТП без операции перекомпиляции ПО АСОУ ТП.

Для решения поставленной задачи целесообразно использовать методы разработки системного программного обеспечения. Разработаны: язык описания отчетных форм; редактор, позволяющий формировать отчетную форму на языке описания; транслятор, проверяющий синтаксис описания отчетной формы; интерпретатор отчетных форм; программные средства сохранения отчетных форм в базе данных; средства распространения отчетных форм по узлам АСОУ ТП.

В данной главе приводится математическая модель разработанной грамматики языка описания отчетных форм: I = {V, Т, Р, А}, где V - словарь языка, Р - синтаксис предложений языка, А - аксиома языка: А = <отчетная форма>, словарь языка V представляет собой множества N -нетерминальных и Т - терминальных символов. Согласно классификации грамматик Н. Хомского разработанный язык принадлежит ко второму классу, грамматика I

языка является контекстно-свободной. Поэтому при трансляции применяется восходящий анализ.

На рис.3 представлена технологическая схема взаимодействия адаптивного программного обеспечения службы администрирования и типового узла распределенной АСОУ ТП. В состав программного обеспечения службы администрирования распределенной АСОУ ТП включены следующие

Типовой узел распределенной АСОУ ТП

ПО типового узла АСОУ ТП > Прикладные модули

• Модуль сохранения отчетных форм

• Модуль интерпретации отчетных форм

Служба администрирования распределенной АСОУ ТП

ПО генератора отчетных форм

• Модуль создания и редактирования отчетных форм на языке описания I

■ Модуль трансляции описания отчетной формы

• Модуль интерпретации отчетных форм

> Модуль сохранения отчетных форм в базе данных

¡Модуль рассылки отчетных форм

Банк данных типового узла АСОУТП

■ Актуальные данные предметной области

• Описания отчетных форм на языке I

Банк данных генератора отчетных форм

• Тестовые данные предметной области

• Описания отчетных форм на языке

Рис. 3. Технологическая схема взаимодействия унифицированного адаптивного программного обеспечения службы администрирования и типового узла распределенной АСОУ ТП

модули: редактирования, трансляции, интерпретации, сохранения отчетных форм в базе данных и рассылки. В составе базы данных службы администрирования - тестовые данные предметной области и описания отчетных форм на языке I. В составе программного обеспечения типового узла АСОУ ТП - модули загрузки и интерпретации отчетных форм. В составе базы данных типового узла АСОУ ТП - актуальные данные предметной области и описания отчетных форм.

В третьей главе рассматриваются требования к адаптивному программному обеспечению, состав задач, технологическая модель подсистемы «Защита информации от несанкционированного доступа». Разработана инфологическая модель характеристик объектов учета произвольной предметной области, язык описания расчетных формул, положенные в основу адаптивного программного обеспечения подсистемы «Генератор формул».

Для распределенной АСОУ ТП деятельности специалистов характерен многопользовательский доступ к информации, который может быть ограничен для различных групп пользователей. Кроме того, распределенный характер работы предъявляет высокие требования к защищенности каналов связи. Следовательно, распределенная АСОУ ТП должна удовлетворять требованиям классов защищенности первой или второй группы.

Подсистема «Защита информации от несанкционированного доступа», обеспечивающая решение задач класса защищенности 1А, может рассматриваться как унифицированная. Поскольку требования каждого класса защищенности информации включены в круг требований класса защищенности 1А, то программное обеспечение подсистемы может быть адаптировано под конкретный класс защищенности за счет отключения соответствующих функций.

В данной главе приведена разработанная технологическая модель подсистемы «Защита информации от несанкционированного доступа» для класса 1А, описывающая функционирование следующих модулей: управления доступом, регистрации и учета, обеспечения целостности данных, криптографической защиты данных.

Наиболее частые причины модификации программного обеспечения АСОУ ТП возникают при изменении нормативной базы, что влечет за собой: появление нового вида объекта учёта; изменение характеристик, описывающих объект учёта или изменение формул расчёта значений характеристик. Перечисленные причины приводят ' к необходимости изменения структуры и состава учётной информации, хранимой в базе данных системы, корректировке и перекомпиляции ПО АСОУ ТП, что является

достаточно трудоёмким процессом. Поэтому актуальной задачей является разработка инфологической модели базы данных для хранения характеристик объектов учета, которая позволяет создать программное обеспечение АСОУ ТП, адаптивное к структуре и составу объектов учета и формул расчета.

Для решения поставленной задачи построена инфологическая модель данных, которая на теоретико-множественном уровне представлена в виде: М={Т, в, Э, N. Р, У, Н, О, V, г}, где Т - типы объектов, в- назначение характеристик, Э -описание соответствия типов объекта и назначений характеристик, наименование характеристик, У- домен значения характеристики, формулы расчета характеристики, V- характеристики объектов, Н- наименование объекта, О- объект предметной области, Р-пользователи системы, г-значения характеристик объектов.

Построенная модель позволяет из подсистемы «ввод, обработка и отображение» информации (рис.1) выделить адаптивный модуль «ввода и корректировки значений характеристик», который обрабатывает информацию построенной инфологической модели и обеспечивает работу со значениями характеристик объектов предметной области (рис.4). Модуль является адаптивным к структуре и составу объектов учета и формулам расчета.

В настоящее время в составе различных АСОУ ТП имеются средства вычисления характеристик объектов учета, основными недостатками которых являются: невозможность встраивания новых формул расчета характеристик без перекомпиляции ПО АСОУ ТП и отсутствие средств распространения отчетных форм по узлам АСОУ ТП.

Поэтому для АСОУ ТП разработано программное средство - генератор формул, который обладающее следующими свойствами: возможностью разработки, отладки и корректировки расчетных формул; возможностью распространения, подключения формул к типовым узлам ПО АСОУ ТП без операции перекомпиляции ПО АСОУ ТП; адаптивностью к модели данных предметной области.

Для решения поставленной задачи разработаны: язык описания формул расчета; редактор, позволяющий формировать расчетную формулу на языке

описания; транслятор; интерпретатор формул расчета; средства сохранения формул в базе данных; средства распространения формул расчета по узлам АСОУ ТП.

В данной главе приводится разработанная грамматика языка описания формул расчета: I- = {V, Т, Р, А}, здесь V - словарь языка, который представляет собой множества N -нетерминальных, Т - терминальных символов; Р - синтаксис языка; А - аксиома языка: А = расчетная формула>.

Согласно классификации грамматик Н. Хомского, язык принадлежит ко второму классу, грамматика языка I. является контекстно-свободной, при трансляции применяется метод восходящего анализа. Разработана технологическая модель адаптивного программного обеспечения интерпретации расчета характеристики, входящая в состав подсистемы «Генератор формул».

В четвертой главе рассматриваются постановки и алгоритмы решения оптимального распределения в сети вычислительных задач, оценки соответствия характеристик технического обеспечения сети вычислительной нагрузке, оптимизации маршрутизации при нарушении работоспособности канала.

Одной из задач, решаемых в распределенной АСОУ ТП, является задача оптимизации размещения вычислительных задач в сети компьютеров с одинаковой производительностью. Математическая модель задачи имеет следующий вид: пусть I - число компьютеров одинаковой производительности, л - число задач, для каждой из которой задано время ее выполнения г, (/ = Пй). Предполагается, что и»I. Каждый (у' = Ц) компьютер локальной сети осуществляет расчет некоторой совокупности задач из множества задач с общим временем Тг Требуется распределить п

задач по Ь компьютерам так, чтобы общее время занятости системы г, = шах{7;,. ,7"£} было минимальным.

Целевая функция определяется как:

/г(дг)= шах У г.*,, =>гшп * «(I. мк 1 " V

L _____

при ограничениях:2X = I (» = !,«), xtJ e {0,i| (¿ = !,«,/ = i,L), где

{1, eau i О, в npoi

- e задание выполняется на j—м компьютере — ——

. (/ = 1,я;У = 1,1) противном случае

Для решения задачи предложен алгоритм, основанный на целенаправленном переборе вариантов распределения.

В случае, когда в локальной сети имеются компьютеры различной производительности, математическая модель задачи имеет следующий вид: пусть I - число компьютеров разной производительности, п - число задач, А-, - коэффициент производительности у-го компьютера относительно наиболее производительного (у = 2|1), Л, =1; г,-время выполнения задачи на наиболее производительном компьютере (¿=йп). Предполагается, что «»¿.Требуется распределить п задач по ь компьютерам так, чтобы общее время занятости системы Тс =тах{Г,,..,Г(.} было минимальным.

Целевая функция определяется как:

F(x) = max У

Л(1. ...í)^

ы

ЧЛЧ

>шш

.V

при ограничениях: = 1 (/=1,и), x,¡ е {0,1} (/ = 1, п ,j = 1, L), k, = 1, k, е (0, 1]

/-i

Для решения задачи с компьютерами различной производительности применяется метод полного перебора.

В ряде случаев локальную сеть компьютеров можно рассматривать как систему массового обслуживания, где сами компьютеры являются обслуживающими устройствами, а задания на обработку - заявкой на обслуживание. В случае существования установившегося режима работы локальной сети можно оценить загруженность вычислительных ресурсов на основании формул теории массового обслуживания. Дополнительно в работе разрабатывается алгоритм и программное обеспечение имитационного моделирования вычислительных процессов, протекающих в локальной сети, позволяющие оценивать загруженность вычислительных ресурсов локальной сети при различных законах входящего потока и обслуживания. В качестве примера в работе рассматривается задача оценки загруженности

технического обеспечения распределенной сети из 46 узлов и центрального узла по начислению и приему платежей населения города Казани. Алгоритм имитационного моделирования применялся для расчета необходимого числа и производительности принтеров, печатающих счета-фактуры.

Распределенный характер АСОУ ТП предполагает получение данных от удаленных узлов сети, однако низкое качество каналов делает актуальной задачу отыскания оптимального по времени маршрута транспортировки данных в случае отказа одного из каналов.

Пусть: С =<Ь',Е> - топология сети, где и = {£>,»,,и,,...,/<„} - конечное множество узлов, о - центральный узел; £=||е„| - множество каналов связей, =("/•",) ~ канал связи для пересылки данных из узла », в узел и/, у ~{У,,У2.....Уп} - множество, где У, - объем передаваемых данных в центр из

узла Ц-0 - неработоспособный канал; Л/, = ((г,;*),(</,(*),...,<£* _ ),(/* ,6?)) -маршрут, связывающий вершины (/•./,'),(/,',¿5 ^,0); и„ - скорость канала еи. Необходимо найти маршрут мг с наименьшим временем передачи объема Уг в центр, как:

Е

та х\Ур1-

Е —+-

Решение задачи основывается на методе перебора возможных маршрутов при заданных ограничениях.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе анализа цели и задач организационного управления сделан вывод о том, что объектом автоматизации являются технологические процессы деятельности специалистов. Распределение аналитических и технологических функций по уровням иерархии управления организации определяет распределение информации по банкам данных и технологию поддержания этой информации в актуальном состоянии. В условиях отсутствия надежных средств коммуникации необходимо применяется программное средство приема-передачи информации,

реализующее синтез технологий тиражирования и распределения данных.

2. На основе анализа осуществлена унификация функциональной спецификации распределенной АСОУ ТП. Разработана структурная модель программного обеспечения АСОУ ТП, включающая адаптивное программное обеспечение следующих подсистем: администратор справочников, генератор отчетных форм, генератор формул, прием-передача информации, защита данных, библиотека научных программ. Структура позволяет использовать разработанные адаптивное программное обеспечение подсистем в различных прикладных областях, дополняя их подсистемой «ввода, обработки и отображения», которая для каждой предметной области будет индивидуальная.

3. Предложена структура хранения справочников, модель параметров -настроек, которые позволяют исключить недостатки традиционной схемы использования справочников. Объем исполняемого модуля уменьшается за счет конструирования и обработки унифицированных операций по созданию и модификации, как самих справочников, так и их отображений на экране монитора.

4. Разработаны контекстно-свободные грамматики языка описания отчетных форм, расчетных формул, которые обеспечивают унификацию и адаптивность разрабатываемого программного обеспечения к предметной области и изменению нормативной базы.

5. Поставлены и разработаны алгоритмы решения задач оптимального распределения заданий по компьютерам локальной сети разной производительности, имитационного моделирования обработки заданий в сети, определения оптимального маршрута передачи информации в центральный узел сети при нарушении работоспособности одного из каналов.

6. На основании проведенных исследований разработаны адаптивные информационные технологии подсистем «Администратора справочников», «Генератора отчетных форм», «Генератора формул»,

«Защиты данных», унифицированной части «Приема-передачи

информации»,, использованные при разработке АСОУ ТП.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Л.Ю. Емалетдинова. Автоматизированная система экспертного оценивания деятельности врача лечебного учреждения 1Л.Ю Емалетдинова, РИ Габитов //Тезисы докладов научной конференции КГТУ им. А.Н. Туполева "Актуальные проблемы научных исследований и высшего профессионального образования" 19-20 марта 1997, С.150.

2. Л.Ю. Емалетдинова. Автоматизация экспертного оценивания деятельности специалистов лечебного учреждения /Емалетдинова Л.Ю, Р.И. Габитов //Вестник КГТУ им А.Н. Туполева, N3 ,1997 г. С.44-47.

3. М.Ф. Валеев. Языковые и программные средства генерации отчетных форм для реляционных баз данных. I М.Ф. Валеев , Р.И. Габитов //Тезисы докладов второй всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве», октябрь 2000 г. Нижний Новгород. Издат. НГТУ, 2000 г., С.9.

4. Л.Ю. Емалетдинова. Адаптивный администратор справочников для реляционных баз данных. /Емалетдинова Л. Ю., М.Ф. Валеев, Р.И. Габитов //Тезисы докладов четвёртой научно-практической конференции "Системный анализ в проектировании и управлении", 14-16 июня 2000 г Санкт -Петербург, Издат. «НЕСТОР», 2000 г. С. 170.

5. Л.Ю. Емалетдинова. Современные информационные технологии в управлении налогообложением граждан /Емалетдинова Л. Ю., М.Ф. Валеев , Р.И. Габитов /Яезисы докладов четвёртой научно-практической конференции "Системный анализ в проектировании и управлении", 14-16 июня 2000 г., Санкт - Петербург, Издат. «НЕСТОР» 2000 г., С. 172.

6. Л.Ю. Емалетдинова. Структура и состав распределенной автоматизированной информационной системы управления налогообложением физических лиц /Емалетдинова Л. Ю., М.Ф. Валеев , Р.И. Габитов II Вестник КГТУ им А.Н. Туполева № 4 , 2000 г. С. 75 - 79.

7. Л.Ю. Емалетдинова. Средство разработки отчетных форм, встраиваемых в информационные системы с минимальными затратами 1Л.Ю. Емалетдинова, Р.И. Габитов //Тезисы докладов пятой научно-практической конференции "Системный анализ в проектировании и управлении", 20-22 июня 2001 года ,Санкт - Петербург, Издат. СПбГПУ, 2001 г., С. 314.

8. М.Ф. Валеев. Использование типовых и унифицированных решений при проектировании автоматизированных информационных систем организационного управления. /М.Ф. Валеев , Р.И. Габитов //Тезисы докладов одиннадцатой международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам, 2-6 июля 2001 г., Москва - Истра, Издат. МАИ, 2001 г., С.132.-С.133.

9. Л.Ю. Емалетдинова. Один из подходов к созданию адаптивного администратора справочников для реляционных баз данных. /Емалетдинова Л Ю, М.Ф. Валеев, Р.И. Габитов //Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева № 4 , 2002 г. С. 59 - 65.

10. М.Ф. Валеев. Опыт внедрения и сопровождения автоматизированной информационной системы "Налогообложение физических лиц". ¡М.Ф. Валеев, Р.И. Габитов //Тезисы докладов на республиканской научно-практической конференции «Интеллектуальные системы и информационные технологии», 30 октября - 1 ноября 2001 г., г.Казань, Издат. «Отечество», 2001 г., С.150 -151.

11. Л.Ю. Емалетдинова. Один из подходов к проектированию экранных форм прикладных информационных технологий. /Л.Ю. Емалетдинова, Р.И. Гзбитов II Тезисы докладов на шестой научно-практической конференции "Системный анализ в проектировании и управлении", 28 июня - 5 июля 2002 г., г. Таганрог, Издат. СПбГПУ, 2001 г., С.349.

12. Р.И. Габитов. Генератор отчетов как средство автоматизации проектирования отчетных форм для территориально-распределенных автоматизированных информационных систем. 1Р.И. Габитов II Вестник КГТУ .ИМ. А.Н. Туполева , №4,2002 г., С.55-58.

13. Л.Ю. Емалетдинова. Постановка задачи транспортировки информации в территориально-распределенные узлы автоматизированной информационной системы организационного управления. /Л.Ю. Емалетдинова, Р.И. Габитов //Тезисы докладов седьмой международной научно-практической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении», 27 июня -4 июля 2003 г., Издат. СПбГПУ, 2003 г., С. 493.

14. Л.Ю. Емалетдинова. Типовое программное средство расчета характеристик объектов учета, основанное на адаптивной инфологической модели их хранения. 1Л.Ю. Емалетдинова, Р.И. Габитов //Тезисы докладов восьмой международной научно-практической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении», 22 июня - 25 июня 2004 г., Издат. СПбГПУ, 2004 г., С. 135-136.

Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ.л.1,25. Усл.печ.л. 1,16. Усл.кр.:отт.1,1б . Уч.-изд.л. 1,0. ___Тираж 100. Заказ Дуу/._

Типография Издательства Казанского государственного технического университета 4200111, Казань, К.Маркса,10

t

РНБ Русский фонд

2007-4 17880

* \\ ' к

V Í1 %

17(ШГ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ МОДЕЛИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

• СПЕЦИАЛИСТОВ.

1.1 Актуальность исследования.

1.2 Анализ организационных структур управления.

1.3 Структурное моделирование программного обеспечения территориально-распределенных АСОУ ТП

1.4 Анализ компьютерных средств проектирования и разработки прикладного программного обеспечения

1.5 Постановка задачи унификации структурного построения программного обеспечения.

Выводы.

ГЛАВА 2. АДАПТИВНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОДСИСТЕМ "АДМИНИСТРАТОР СПРАВОЧНИКОВ" И "ГЕНЕРАТОР ОТЧЕТНЫХ ФОРМ".

2.1 Подсистема «Администратор справочников».

2.2 Подсистема "Генератор отчетных форм".

Выводы.

ГЛАВА 3. АДАПТИВНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОДСИСТЕМ "ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА" И "ГЕНЕРАТОР ФОРМУЛ".

3.1 Требования и состав задач подсистемы "Защита информации от несанкционированного доступа" для распределенной АСОУ ТП.

3.2 Технологическая модель адаптивной подсистемы "Защита информации от несанкционированного доступа".

3.3 Подсистема "Генератор формул".

3.3.1. Мифологическая модель характеристик объектов учета произвольной предметной области.

3.3.2. Требования и задачи к подсистеме "Генератор формул", состав и структура.

Выводы.

ГЛАВА 4.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ

АСОУ ТП.

4.1. Исследование загруженности вычислительных ресурсов локальной сети.

4.1.1. Оптимизация размещения вычислительных задач в сети компьютеров с одинаковой производительностью.

4.1.2. Оптимизация размещения вычислительных задач в сети компьютеров с различной производительностью.

4.2. Оценка загруженности вычислительных ресурсов в случае простейшего потока заявок и показательного закона обслуживания.

4.3. Имитационное моделирование обработки заданий в локальной сети.

4.4. Оптимизация маршрута передачи информации в случае нарушения работоспособности канала связи.

4.4.1. Метод решения задачи транспортировки данных из ф удаленных узлов в центральный узел распределенной системы.

Выводы.

Актуальность проблемы. Широкое использование в настоящее время компьютеров и сетевых технологий в деятельности государственных и коммерческих организаций привело к необходимости разработки автоматизированных систем организационного управления (АСОУ), которые являются одним из факторов повышения эффективности деятельности специалистов. В соответствие с государственными стандартами разработка любой автоматизированной системы организационного управления (АСОУ) проходит одинаковые этапы: постановка задачи, выбор критериев управления, исследование объекта, разработка математических моделей, технического задания, алгоритмов и программного обеспечения, технического и рабочего проектов, проведение системных испытаний и передача заказчику в постоянную эксплуатацию. Очевидно, что в целях сокращения затрат на создание и сопровождение программного обеспечения АСОУ необходимо при разработке применять адаптивные или унифицированные проектные решения, а также методики, отражающие системный подход к процессу создания АСОУ.

Имеется множество работ по методам разработки АСОУ, так и по программным средствам, выполненных отечественными и зарубежными учеными: В.М. Глушковым, Т.К. Сиразетдиновым, Р.Т. Сиразетдиновым, Л.Ю. Емалетдиновой, Ш.Д. Амирхановым, Г.С. Смирновой, Э. Йордоном, Г. Колллинзом, Дж. Блэй, П. Колетски и др. В большинстве случаев зарубежные ученые своим направлением выбрали создание CASE- средств, которые являются мощным инструментальным средством реализации проектных решений. Отечественные ученые исследуют вопросы унификации АСОУ. Однако работы, касающиеся разработки методик унификации АСОУ, посвящены формулировке проблем, опытным рекомендациям по проектированию, а также моделированию организационных систем, как систем обслуживания. Поэтому в настоящее время актуальным является разработка методической базы формирования унифицированных и адаптивных решений в области разработки программного обеспечения автоматизированных систем организационного управления технологическими процессами (АСОУ ТП) деятельности специалистов, что позволит разработчикам использовать методический, технологический, алгоритмический и программный заделы из предшествующих проектов.

Для обеспечения возможности использования программного обеспечения подсистем АСОУ ТП в различных прикладных областях необходимо выявить общие закономерности технологических процессов деятельности специалистов и на их основе разработать технологические модели функционирования и программное обеспечение, адаптивные к предметной области деятельности специалистов.

В современных условиях техническое обеспечение АСОУ ТП представляет собой локально или глобально-распределенную сеть. Эффективность использования АСОУ ТП во многом зависит от распределения решаемых заданий среди компьютеров сети, соответствия характеристик технического обеспечения решаемым в сети заданиям и надежности передачи информации по сети. Поэтому актуальными вопросами является разработка оптимизационных моделей, методов и программного обеспечения решения перечисленных выше задач.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка структурных, инфологических, технологических, оптимизационных моделей, формальных грамматик языков описания отчетных форм, обеспечивающих создание адаптивного программного обеспечения подсистем АСОУ ТП.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ организационных структур управления, средств проектирования и реализации их программного обеспечения.

2. Разработать унифицированную структурную модель программного обеспечения АСОУ ТП деятельности специалистов различных прикладных областей.

3. Разработать инфологическую модель справочников, обеспечивающую адаптивность программного обеспечения АСОУ ТП к предметной области.

4. Разработать формальный язык описания отчетных форм, программные средства их создания и подключения к узлам распределенной АСОУ ТП.

5. Разработать информационно-технологическую модель защиты данных в АСОУ ТП и программные средства ее реализации, которые могут применяться в различных прикладных областях.

6. Разработать инфологическую модель характеристик объектов учета в базе данных, обеспечивающую адаптивность программного обеспечения АСОУ ТП к предметной области.

7. Разработать формальный язык описания расчетных формул, программные средства их создания и подключения к узлам распределенной АСОУ ТП.

8. Поставить задачи и разработать алгоритмы оптимального распределения в сети вычислительных задач, оценки соответствия характеристик технического обеспечения сети вычислительной нагрузке, оптимизации маршрутизации при нарушении работоспособности канала.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались математические модели и методы системного анализа, теории систем баз данных, формальных языков, разработки сложных программных систем, теории графов, массового обслуживания, имитационного моделирования, линейного программирования; теории разработки системного программного обеспечения. Научная новизна результатов исследований.

1. На основе системного анализа осуществлена унификация функциональной спецификации распределенной АСОУ ТП, при этом выделены функции присущие для распределенной АСОУ ТП деятельности специалистов любой предметной области.

2. Разработана унифицированная структурная модель АСОУ ТП деятельности специалистов любой прикладной области, состоящей из программного обеспечения следующих подсистем: администратор справочников, генератор отчетных форм, генератор формул, ввод обработка и отображение информации, прием-передача информации, защита данных, библиотека научных программ.

3. Построены теоретико-множественные модели описания справочников, хранения характеристик объектов учета, обеспечивающие адаптивность программного обеспечения к предметной области.

4. Построена контекстно-свободная грамматика языка описания отчетных форм АСОУ ТП, обеспечивающая унификацию программного обеспечения.

5. Построена контекстно-свободная грамматика языка описания расчетных формул, обеспечивающая адаптивность программного обеспечения к изменению нормативной документации.

6. Поставлены и разработаны алгоритмы решения задачи распределения заданий по компьютерам сети разной производительности, имитационного моделирования обработки заданий в сети, определения оптимального маршрута передачи информации в центральный узел сети при нарушении работоспособности одного из каналов. Практическая ценность. Проведенные исследования, предложенные подходы и разработанные модели позволили решить задачи автоматизации организационного управления а именно: разработать и внедрить адаптивные информационные технологии подсистем АСОУ ТП специалистов в различных прикладных областях: налогообложение граждан, бюро технической инвентаризации, коммунальные платежи, социальная защита населения. Особенностью разработанных подсистем является возможность использования программного обеспечения без модификации в различных прикладных областях.

Результаты использованы отделом АСУ Научно-технического центра «Лайн» при разработке и внедрении распределенных АСОУ ТП деятельности специалистов в соответствии с Республиканской программой «Внедрение информационных технологий в системе адресной социальной защиты Республики Татарстан», принятой Постановлениями КМ РТ № 484 от 07.07.2000г. Внедренные системы насчитывают более 1150 автоматизированных рабочих мест. Разработка выполнялась в рамках хоздоговорных научно-исследовательских работ с ООО «Коммерческий банк экономического развития «Банк Казани»», Министерствами социальной защиты, по налогам и сборам, архитектуры строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Татарстан. Результаты диссертации использованы в учебном процессе Казанского Государственного технического университета им. А.Н. Туполева на кафедре «Прикладная математика и информатика» в виде курсовых и дипломных работ бакалавров, магистров и инженеров.

Достоверность результатов. Основные положения диссертационной работы получены на основании достоверных знаний прикладной информатики, систем управления базами данных и использования строгого математического аппарата. Полученные теоретические результаты подтверждены вычислительными экспериментами, актами использования в деятельности государственных организаций и внедрения в учебный процесс.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих международных, всероссийских, республиканских конференциях и семинарах: П-всероссийская научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 2000); ^-международная научно-практическая конференция "Системный анализ в проектировании и управлении" (Санкт-Петербург, 2000); \/-международная научно-практическая конференция "Системный анализ в проектировании и управлении" (Санкт-Петербург, 2001); Х1-международная конференция по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (Москва-Истра, 2001); Республиканская научно-практическая конференция

Интеллектуальные системы и информационные технологии» (Казань, 2001); \Л-международная научно-практическая конференция «Системный анализ в проектировании и управлении» (Таганрог, 2002); \/11-международная научно-практическая конференция «Системный анализ в проектировании и управлении» (Санкт-Петербург, 2003); VII 1-международная научно-практическая конференция «Системный анализ в проектировании и управлении» (Санкт-Петербург, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 14 научных работ. Материалы диссертации вошли в отчет по госбюджетной НИР "Разработка оптимальных вероятностно-статистических методов и информационных технологий научных экспериментов в системах реального времени" в соответствии с научными направлениями "Прикладная математика" и "Информационные технологии высшего образования", в которых автор принимал участие как исполнитель. Прикладные исследования были выполнены в рамках НИР "Методы и информационные технологии оптимальных и нечетких решений" по программе приоритетных фундаментальных и прикладных НИР Академии наук Республики Татарстан.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 121 страницы основного текста, 24 рисунка, 3 таблицы. Список литературы включает 96 наименований. Содержание работы.

Выводы

Для сокращения времени обработки информации в АСОУ ТП разработаны алгоритмы поиска оптимального распределения работ по компьютерам в локальной сети, как одинаковой, так и разной производительности.

В ряде случаев вычислительную работу в локальной сети рассматривается как система массового обслуживания. В случае, когда имеется простейший входящий поток заявок (задач) и показательный закон распределения времени обслуживания (обработки), для оценки качества работы локальной сети используются аналитические формулы теории массового обслуживания. В остальных случаях необходимо использовать аппарат статистического моделирования обслуживания заявок, основанный на использовании генератора случайных чисел. Использование аппарата имитационного моделирования позволяет имитировать работу локальной сети, и статистически вычислять параметры, характеризующие качество её работы. Решение задачи оптимизации времени передачи информации от подчиненного узла к центральному узлу, в случае нарушения работоспособности канала, связывающего их, должно быть включено в состав математического обеспечения АСОУ ТП и позволит сократить сроки получения информации для принятия управленческого решения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа цели и задач организационного управления сделан вывод о том, что объектом автоматизации являются технологические процессы деятельности специалистов. Распределение аналитических и технологических функций по уровням иерархии управления организации определяет распределение информации по банкам данных и технологию поддержания этой информации в актуальном состоянии. В условиях отсутствия надежных средств коммуникации необходимо применять программное средство приема-передачи информации, реализующее синтез технологий тиражирования и распределения данных.

2. На основе анализа осуществлена унификация функциональной спецификации распределенной АСОУ ТП. Разработана структурная модель программного обеспечения АСОУ ТП, включающая адаптивное программное обеспечение следующих подсистем: администратор справочников, генератор отчетных форм, генератор формул, прием-передача информации, защита данных, библиотека научных программ. Структура позволяет использовать разработанные адаптивное программное обеспечение подсистем в различных прикладных областях, дополняя их подсистемой «ввода, обработки и отображения», которая для каждой предметной области будет индивидуальная.

3. Предложена структура хранения справочников, модель параметров -настроек, которые позволяют исключить недостатки традиционной схемы использования справочников. Объем исполняемого модуля уменьшается за счет конструирования и обработки типовых операций по созданию и модификации, как самих справочников, так и их отображений на экране монитора.

4. Разработаны контекстно-свободные грамматики языка описания отчетных форм, расчетных формул, которые обеспечивают унификацию и адаптивность разрабатываемого программного обеспечения к предметной области и изменению нормативной базы.

5. Поставлены и разработаны алгоритмы решения задач оптимального распределения заданий по компьютерам локальной сети разной производительности, имитационного моделирования обработки заданий в сети, определения оптимального маршрута передачи информации в центральный узел сети при нарушении работоспособности одного из каналов.

6. На основании проведенных исследований разработаны адаптивные информационные технологии подсистем «Администратора справочников», «Генератора отчетных форм», «Генератора формул», «Защиты данных», унифицированной части «Приема-передачи информации», использованные при разработке АСОУТП.

1. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука ,1968.- 400с

2. Глушков В.М. Введение в АСУ. Киев: Техника 1974.-319с

3. ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания. Взамен ГОСТ 24.601-86,ГОСТ 24.602-86; Введ. 01.01.1992. -М.:Издательство стандартов, 1992.

4. Калянов Г.Н. CASE структурный системный анализ (автоматизация и применение). М: «Лори», 1996. -243с.

5. Сиразетдинов Т.К. Динамическое моделирование экономических объектов. Издательство Фэн, Казань 1996 г. 223 с.

6. Першников В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. М.: Финансы и статистика, 1991. 543 с.

7. Волкова В.Н., Денисов A.A. Основы теории систем и системного анализа: Учебник. СПб.: Издательство СПбГТУ, 1999 г. - 512с

8. Организационные структуры управления компаниями. //Менеджмент в России и за рубежом. 1998г.- №3. -Издательство "Финпресс" С115-121.

9. Организационные структуры управления компаниями. // Менеджмент в России и за рубежом. -1998г. -№5. -Издательство "Финпресс" http://www.dis.rU/manag/arhiv/1998/5/10.html. 1998.

10. Мессарович М.Д., Марко Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973.-344с

11. Мессарович М.Д., Такахара И. Общая теория систем: математические основы М.: Мир, 1978.-311с.

12. Емалетдинова Л.Ю., Куценко Г.И. Автоматизированные информационные системы управления в учреждениях здравоохранения. Воронеж, ВГТ, 1999. -218 с.

13. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. М.: Финансы-Статистика 1989.-351 с.

14. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных».М.; СПб.: Издательский дом «Вильяме», 2000.-848 с.

15. Ульман Джефри Д. Основы систем баз данных /Пер. с англ. Когаловского М.Р., Когуловского В.В. Под ред. Когаловского М.Р. М.: Финансы и статистика, 1983.-334 с.

16. Дейв Энсор, Йен Стивенсон "Oracle, Проектирование баз данных". Издательство "Ирина" Киев, 2000. -560 с.

17. Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. М.: Финансы и статистика, 2002. 800 е.: ил.

18. Мейер Д. Теория реляционных баз данных /Пер. с англ. М.: Мир. -1987. -608с.

19. Использование Oracle8/8i. /Пер. с англ. Специальное издание. М.: Издательский дом «Вильяме», 2000. -1024с.

20. Практическое руководство по SQL. /Боуман, Джудит, С., Эмерсон, Сандра, Л.,Дарновски, Марси. 4-е изд.:Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2001. -352с.: ил.- Парал.тит.англ.

21. Системы баз данных. /Гарсия-Молина, Гектор, Ульман, Джефри, Д., Уиндом, Дженифер Г 21. Полный курс.: Пер. с англ. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. -1088 е.: ил. -Парал.тит. англ.

22. Грачев А. Ю. Введение в СУБД Informix М.: Диалог МИФИ, 2000.-272 с.

23. СУБД Cache. Объектно-ориентированная разработка приложений: Учебный курс СПб.: Питер, 2001.-384 с.

24. Ладыженский Г. Системы управления базами данных коротко о главном. //Журнал «Jet-Info». 1995. - №3-4. -23 с.

25. Тамер М. Оззу, Патрик Валдуриз. Распределенные и параллельные системы баз данных.// СУБД. -1996. №4. -68с.

26. Йордан Э. Структурное проектирование и конструирование программ. М.: МИР, 1979.-415с.

27. Westmount I-CASE Yordon for Informix Developers, lnformixPress.1994.-20c.

28. Калянов Г.Н. CASE-технологии: Консалтинг в автоматизации бизнес-процессов. M.: Горячая Линия Телеком, 2000.-320с.

29. Калашян А.Н., Калянов Г.Н. Структурные модели бизнеса: DFD-технологии. М.: Финансы и статистика, 2003.-256с.

30. BPwin и ERwin. CASE средства разработки информационных систем. М.: Диалог - МИФИ, 2000.-256С.

31. Терри Кватрани Rational Rose 2000 и UML. Визуальное моделирование. М.: ДМК, 2001.-176с.

32. Питер Колетски, Д-р Поль Дорси ORACLE Designer Настольная книга пользователя. /Oracle Press второе издание, М.: Издательство «Лори», 1999.-592С.

33. Морозова A.B. Отечественные CASE средства разработки проектов информационных систем // Монитор. - 1993. -№7. С. 40-47.

34. Что такое ERP. http://profi-club.kiev.ua/management/erpwhat.htm.

35. Гайфуллин Б., Обухов И. Современные системы управления предприятием КомпьютерПресс. -2001. -№9. С.13-15.

36. Дэниел О'Лири ERP системы. Современное планирование и управление ресурсами предприятия. Enterprise Resource Planning Systems: Systems, Life Cycle, Electronic Commerce, and Risk M.: Вершина, 2004.-272 с.

37. Гаврилов Д. А. Управление производством на базе стандарта MRP II. Принципы и практика. Серия: Теория и практика менеджмента. СПб.: Питер, 2002.-352С.

38. Зимненко И. Система SAP R/3 // Открытые системы. -1998. -N2. -С.33-С.39,80с.

39. Липаев В.В. Отладка сложных программ: Методы, средства, технология. М.: Энергоиздат, 1993.-384с.

40. Дубнов П. Ю. Access 2000. Проектирование баз данных М.: ДМК, 2000. -272с.

41. Дейв Энсор, Йен Стивенсон Oracle8, Рекомендации разработчикам. /Пер. с англ. -К.:Издательская группа BHV, 1998.-128 с.

42. Баутов А. Эффективность защиты информации. //Открытые системы. -2003.-N 7-8. -С.56-61, 96с.

43. Коллинз Г., Блэй Дж. «Структурные методы разработки систем: от стратегического планирования до тестирования». М.: «Финансы и статистика», 1986.-264 с.

44. Алистер Коберн, Быстрая разработка программного обеспечения М.: Лори, 2002. -336 с.

45. Компьютерная поддержка сложных организационно-технических систем М: Горячая линия Телеком, 2002. -160 с.

46. Холл А.Д. Опыт методологии для системотехники. /Под ред. Г.Н.Поварова. М.: Сов.радио, 1975.-448 е.,

47. Основы современной системотехники. /Под ред. М.Рабина.-М.:Мир, 1975.528 е.,

48. Гантер Р. Методы управления проектированием программного обеспечения. /Пер. с англ.-м.Мир,1981. -392 е.,

49. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Как управлять проектами. М/.СИНЕГ -ГЕО, 1997.-188с.,

50. Липаев В.В. Управление разработкой программных средств. М.:Финансы и статистика, 1993.-160с.

51. Основы автоматизированного проектирования двигателей летательных аппаратов. /Под редакцией д.т.н. Д.В. Хронина, М Машиностроение 1984, С40.-184с.

52. Емалетдинова Л.Ю., Валеев М.Ф., Габитов Р.И. Структура и состав распределенной автоматизированной информационной системы управления налогообложением физических лиц. //Вестник КГТУ. -2000. -N4. С.75-С.79.

53. Емалетдинова Л.Ю. Обобщенная методика проектирования прикладных информационных технологий. //Вестник КГТУ, №3, 1999. С.63-67.

54. Об информации, информатизации и защите информации. Федеральный закон от 20 февраля 1995 г. №24-ФЗ. Принят Государственной Думой 25 января 1995 года. 1995.

55. Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от несанкционированного доступа к информации. Руководящий документ. ГОСТЕХКОМИССИЯ РОССИИ.

56. Гаценко О.Ю. Защита информации. М: Сентябрь, 2001.-228 с.

57. Орлов С. Технологии разработки программного обеспечения: Учебное пособие. 2-е изд., СПб.:Питер, 2003. 480с.: ил.

58. Кармайкп Э., Хейвуд Д. Быстрая и качественная разработка программного обеспечения М.: Издательский дом «Вильяме», 2003.-400с.

59. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П., Введение в системный анализ: Учебное пособие. М.: Высшая школа. 1989. -367 с.:ил.

60. Анфилатов В. С., Емельянов А. А., Кукушкин А. А. Системный анализ в управлении. М.: Финансы и статистика, 2002. -368 с.

61. Емалетдинова Л.Ю., Валеев М.Ф., Габитов Р.И. Один из подходов к созданию адаптивного администратора справочников для реляционных баз данных. //Вестник КГТУ. -2002. -N3. С. 60 64.

62. Емалетдинова Л.Ю., Габитов Р.И. Автоматизация экспертного оценивания деятельности специалистов лечебного учреждения. //Вестник КГТУ. -1997. -N3. С.44-47.

63. Лебедев В.Н. "Введение в системы программирования" М. "Статистика", 1975.-310 с.

64. Зелковиц М., Шоу А., Гэннон Дж. Принципы разработки программного обеспечения: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.-368 е., ил.

65. Батлер Д. Анализ от TPrinter до Crystal Reports" http://www.olap.ru/desc/seaqate/news/cr8dr.asp

66. Д. Матвеев, С. Маклаков, Введение в Crystal Reports , М.Интерфейс-Пресс, 2001.- 212 с.

67. Фаронов В.В., Шумаков П.В. Delphi 4. Руководство разработчика баз данных-М.: «Нолидж», 1999.-560с.,ил.

68. Тейксера, Стив, Пачеко, Ксавье. Delphi 5. Руководство разработчика, том 1. Основные методы и технологии программирования: Пер. англ.: Уч.пос. -М.: Издательский дом «Вильяме». 2000. -832с.: ил. -Парал.тит.англ.

69. Романец Ю. В., Тимофеев П. А., Шаньгин В. Ф. Защита информации в компьютерных системах и сетях М.: Радио и связь, 2001 .-376 с.

70. ГОСТ 28147-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритмы криптографического преобразования. 1989.

71. Дягтерев Ю. И. Д26 Исследование операций: Учеб. Для вузов по спец. АСУ М.: Высшая школа, 1986.-320с.: ил.

72. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология М.: Высшая школа, 2001.-208с.

73. Денисов A.A., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления: Учебное пособие для вузов. Л.:Энергоиздат, Ленингр. отделение , 1982. -288 с.

74. Нужина Т.С. Элементы теории массового обслуживания: Учебное пособие. Казань, Ротапринт КАИ, 1971.-120с.

75. Розенберг В.Я., Прохоров А.И. Что такое теория массового обслуживания. М.: Советское радио 1965.-256с.

76. Кожевников Ю.В. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Машиностроение, 2002.-416 с.

77. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб.для вузов 6-е издание М.: Высшая школа, 1999.-576 е.: ил.

78. Кобелев Н.Б. Основы имитационного моделирования сложных экономических систем. М.: Дело, 2003 .-336 с.

79. Черноруцкий И.Г. Методы оптимизации и принятия решений: Учебное пособие. СПб.: Лань, 2001.-384с.

80. Альянах И.Н. Моделирование вычислительных систем. Л.Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1988. -223с.

81. Бурков В. Н., Заложнев А. Ю., Новиков Д. А. Теория графов в управлении организационными системами. М.: Синтег, 2001.-124 с.

82. Харари Ф. Теория графов М.: Едиториал УРСС, 2003.-296 с.

83. Сиразетдинов Т.К. Моделирование организационных систем. Юбилейный сборник избранных трудов членов Академии наук Республики Татарстан // Под ред. И.Г. Терегулова. Казань:Фолиантъ, 2002. -210 с.,С37-54.