автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных intranet/internet систем и сетей на базе технологий RAD

На правах рукописи

Артюшенков Сергей Николаеви

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СОЗДАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-РАСЧЕТНЫХ INTRANET/INTERNET СИСТЕМ И СЕТЕЙ НА БАЗЕ ТЕХНОЛОГИЙ RAD

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Автореферат

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2003

Работа выполнена на кафедре Электротехники Московского государственного института электронной техники (технического университета) ^

Научный руководитель : кандидат технических наук, доцент ^

Волков Юрий Иванович

Официальные оппоненты : доктор технических наук, профессор '

Лисов Олег Иванович

II V

кандидат технических наук Сапронов Максим Владиславович

Ведущая организация : Открытое акционерное общество "научно- 1

исследовательский институт "Научный центр" (ОАО "НИИ "НЦ"), г.Зеленоград

!

Защита диссертации состоится "_"_2003 г. в_часов на

заседании диссертационного совета Д.212.134.04 при Московском государственном институте электоронной техники (техническом университете) по адресу: 124498, г. Москва, Зеленоград, МИЭТ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭТ (ТУ).

Автореферат разослан "_" _2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Погалов А.И.

1851g

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Применение сред быстрого программирования Rapid Application Development (RAD) для Windows позволяет существенно снизить временные и стоимостные затраты на разработку Web-приложений для сетей Intranet/Internet. В свою очередь, использование Web-технологий при работе с приложениями в архитектуре клиент-сервер обеспечивает простую возможность создания программ с трёхзвенной архитектурой: клиент, сервер, сервер баз данных (БД). Такой подход практически полностью снимает ограничения на системные требования к клиентским ЭВМ, а также намного

упрощает поддержку и сопровождение сложного приложения. Применение централизованных Intranet/Internet систем позволяет существенно снизить аппаратно-программные требования к клиентским ЭВМ, сводя их фактически к терминалам. Сфера применения таких систем довольно широка и разнообразна.

Значительный вклад в развитие теории и создание принципов построения информационно-расчетных Intranet/Internet систем, методов снижения затрат на их разработку внесли: Fr. P. Brooks, В. Boehm, С.Б. Дунаев, И.В. Шапошников, И.Н.Кузнецов, В.А. Будилов, К. Ланг, Дж. Чоу, Br. Barrington, C.B. Мальцева, А. Сергеев, А.М. Андрианов, M. Brown, J. Jung, T. Savola, Н.Э. Михайловский и другие.

В мировой практике создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем наибольшую известность получили работы фирм: Microsoft Corporation, Intel Corporation, Macromedia Corporation, TopSpeed Corporation, SoftVelocity Incorporated (США); Epsylon Technologies (Россия).

Основные виды приложений, успешно реализуемых при помощи технологии автоматизированной разработки информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD:

- обучающие дистанционные системы;

- системы контроля удаленных объектов (с ограничениями при работе в реальном масштабе времени);

4

- системы контроля и управления медленными технологическими процессами;

- системы широкого применения для населения при взаимодействии посредством модемного соединения с сетью интернет;

- различные Web-сайты (корпоративные сайты, интернет магазины и др.). Применение автоматизированного технологического процесса создания

*

информационно-расчетных систем позволяет:

- существенно снизить затраты на разработку систем удаленного контроля;

- улучшить диагностику при возможных повреждениях оборудования; \

- свести к минимуму влияние человеческого фактора на съем и регистрацию измерительной информации;

- сохранять информацию в удобном для дальнейшей обработки виде. ' Таким образом, поиск научных и технических решений, позволяющих

наиболее эффективно создавать распределенные информационно-расчетные системы, весьма актуален.

Цель работы заключается в разработке методов и средств снижения затрат i

на разработку эффективных распределенных информационно-расчетных систем.

Цель работы достигается при выполнении следующих основных задач исследования:

- обосновать выбор программных средств и решений для реализации программного пакета и автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD;

I

- разработать структурную схему работы распределенных информационно-расчетных intranet/Internet систем;

- разработать программные средства, позволяющие создавать информационно-расчетные приложения в одной из распространенных сред быстрого программирования RAD;

- разработать автоматизированный технологический процесс создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем с применением технологий RAD на базе разработанных программных средств для снижения временных и прочих затрат на разработку систем;

- разработать методику расчета и снижения стоимости разработки систем;

- разработать и внедрить с целью практической проверки теоретических результатов системы, созданные при помощи автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD.

Методы исследований. Теоретические исследования базировались на фундаментальных положениях наук по теории и построению ПО, на современных представлениях вопросов анализа и синтеза открытых информационных систем. Экспериметальные исследования проведены на ЭВМ типа IBM PC AT различной конфигурации как в сети интранет, так и в интернет. Обработка результатов экспериментальных исследований выполнялась с использованием ЭВМ и методов теории вероятности, математической статистики.

Научная новизна работы состоит в создании методов, принципов построения и совокупности научно обоснованных технических решений, обеспечивающих автоматизацию процесса построения высокоэффективных распределенных информационно-расчетных Intranet/internet систем на базе технологий RAD. В ходе выполнения диссертационной работы получен ряд новых научных результатов:

- проведен сравнительный анализ средств разработки информационно-расчетных Intranet/Internet систем, предназначенных для различных сред программирования;

- разработаны теория и принципы построения распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD;

- разработан набор программных средств для создания распределенных

информационно-расчетных систем;

- разработан автоматизированный технологический процесс создания информационно-расчетных систем;

- разработана методика расчета и оптимизации стоимости разработки распределенных информационно-расчетных систем при помощи автоматизированного технологического процесса.

Практическая значимость результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в разработке программных средств для создания распределенных информационно-расчетных приложений в среде быстрой разработки Clarion для Windows. Разработан автоматизированный технологический процесс создания распределенных информационно-расчетных систем на базе разработанных программных средств. Разработана методика расчета и оптимизации затрат на разработку систем при помощи автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD, основанная на применении конструктивной модели затрат СОСОМО И. Применение этой модели позволило повысить точность расчета затратности разработки систем по сравнению с методом экспертной оценки. Экспериментальные исследования позволили уточнить параметры модели, что привело к повышению точности оценки затрат уже на начальном этапе разработки на 10-15%.

Разработаны рекомендации по созданию систем контроля физических объектов в реальном масштабе времени.

Программные средства, автоматизированный технологический процесс создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем, рекомендации для проектирования и эксплуатации и другие разработки диссертационого исследования были использованы для создания различных информационно-расчетных систем, которые впоследствии были внедрены в предприятии ЗАО "Аэропорт Москва", ООО "АРСИС", а также в учебный процесс МИЭТ. Существенное снижение количества задействованных

разработчиков, сокращение затрачиваемого на разработку времени, а также возможность двухрежимного использования созданных информационно-расчетных приложений привело к значительному снижению затрат на разработку информационных систем. Во всех разработанных системах аппаратно-программные требования к клиентским ЭВМ минимальны и соответствуют требованиям, предъявляемым к системам, созданным при помощи классических технологий Web программирования. Требования, предъявляемые к серверным ЭВМ, ниже, чем у существующих решений, благодаря существенному упрощению части администрирования серверных задач и клиентских сессий. Кроме того, возможность распределения нагрузки между несколькими серверами, объединенными в локальную сеть интранет, позволяет увеличить количество одновременных клиентских сессий.

Помимо функциональных возможностей автоматизированный технологический процесс создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD позволяет также создавать полноценный дизайн приложений на основе языка разметки HTML и технологии каскадных стилей CSS2, обеспечивая возможность создания различного рода Web-сайтов.

Достоверность полученных результатов подтверждается хорошим совпадением теоретически обоснованных и практически полученных данных, что доказывает корректность предположений, подходов и методов, предложенных автором работы. Результаты диссертации использованы в различных классах информационно-расчетных систем, а также в учебном процессе.

Личный вклад автора. Все основные результаты получены автором лично. Главными из них являются:

- разработка принципов построения распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологии RAD;

- разработка набора программных средств для автоматизированного создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем

на базе технологии RAD Clarion для Windows;

- разработка автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD;

- разработка методики расчета и оптимизации стоимости разработки на основе конструктивной модели затрат СОСОМОII;

- разработаны различные информационно-расчетные системы, которые были внедрены на предприятии ЗАО "Аэропорт Москва", ООО "АРСИС" и в учебный процесс МИЭТ; '

- автор диссертации принимал активное участие в разработке структурных и принципиальных электрических схем, документации, требований и методик испытаний и проведении инсталляционных и сопроводительных работ в местах эксплуатации разработанных информационно-расчетных Intranet/Internet систем.

Внедрение результатов работы. Результаты теоретических исследований, проведенных в ходе выполнения диссертационной работы, внедрены в следующие объекты и процессы:

- подсистемы АСУ ПХД (производственно-хозяйственной деятельности) для дистанционного получения клиентом по номеру авианакладной AWB информации о сотоянии груза по БД AM_CHAOS, а также для дистанционного интерактивного бронирования мест на грузовые авиаперевозки в БД AM_CHAOS на предприятии ЗАО "Аэропорт Москва" в рамках договора на проведение опытно-конструкторской работы № 4.114/03 от " 01.01.03 " "Разработка Интернет-сайта ЗАО "Аэропорт Москва" и техническое проектирование дополнительных подсистем АСУ ПХД (производственно-хозяйственной деятельности)";

- удаленная система контроля вибрационного фона чистых помещений на кафедре Технической механики МИЭТ. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре Технической механики в лекционный курс

дисциплины "Механика интегральных структур" в части: "Причины возникновения механических дефектов в полупроводниковых пластинах, приборах. Методы обнаружения и контроля".

Внедрение подтверждено актами. Внедрение позволило:

- сократить время разработки подсистем АСУ ПХД на 40% по сравнению с классическими технологиями разработки динамических сайтов;

- повысить скорость доступа к БД ORACLE на 20% по сравнению со штатными средствами доступа к данным через ASP;

- сохранить требования к клиентским ЭВМ и ПО такими же, как в случае применения стандартных Web технологий;

- увеличить количество одновременно обслуживаемых клиентов в несколько раз по отношению к рекомендуемому (50 клиентских сессий), в том числе в существующих решениях, за счет распределения нагрузки мевду несколькими серверными ЭВМ, только одна из которых является интернет сервером.

На защиту выносятся:

1. Научно обоснованные технические решения, способы и принципы построения распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем.

2. Набор программных средств для создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологии RAD Clarion для Windows.

3. Автоматизированный технологический процесс создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD.

4. Методика расчета и оптимизации стоимости разработки распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на основе конструктивной модели затрат СОСОМО II.

5. Результаты экспериментальных исследований, внедрения и испытаний систем, практически подтверждающих высокую эффективность примененя автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий

быстрой разработки RAD.

Апробация работы, публикации. Результаты работы докладывались и обсуждались на межвузовских конференциях студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» в 2000, 2001, 2002 годах, а также на всероссийской конференции «Микроэлектроника и информатика» в 2002 году. Основные положения диссергационой работы опубликованы в семи печатных работах автора.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, ^

заключения и приложений. Содержит 184 страницы машинописного текста, 42 ^

рисунка, 15 таблиц и список литературы из 81 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ !

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, '

формулируются общие проблемы цели и задачи исследования, научное и практическое значение полученных результатов.

I

В первой главе обзорного характера проводится анализ существующих

1

решений для авюматизированной разработки информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий быстрой разрвботки RAD. В ^

результате сравнительного анализа выявляются преимущества и недостатки отдельных решений. Формулируются основные требования к разрабатываемому автоматизированному технологическому процессу создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD.

Классификация современных методов и подходов к построению информационно-расчетных Intranet/Internet систем представлена на рис.1.

В настоящее время Internet приложения строятся преимущественно по архитектуре клиент-сервер с так называемым "ультра-тонким" и "тонким" клиентом. Причем тенденция направлена в сторону применения клиент-сервера с "ультра-тонким" клиентом, поскольку в этом случае отсутствует

необходимость в дополнительном по отношению к стандартному браузеру ПО клиента (Applet, ActiveX и др.).

Рис. 1.1. Классификация типов реализаций информационно-расчетных Intranet/Internet систем. '

В качестве наиболее удачных инструментов для разработки информационно-расчетных Intranet/Internet систем средствами RAD были отобраны для анализа следующие программные продукты:

¡) TopSpeed Clarion intemetConnect.

2) SoftVelocity Clarion IntemetConnect 2.

3) Microsoft ASP.NET Web Forms.

4) SoftVelocity Clarion ASP.

5) SoftVelocity ClarioNet.

6) Epsilon Technologies Baikonur.

Все приведенные программные продукты позволяют создавать Intranet/Internet приложения, использующие в качестве клиентского ПО

стандартный интернет браузер, однако, каждое из этих решений обладает определенными преимуществами и недостатками по отношению к другим.

Для обеспечения оптимальных эксплуатационных характеристик, а также для минимизации затрат на разработку и сопровождение информационно-расчетных Intranet/Internet систем, разрабатываемый набор программных средств должен удовлетворять основным требованиям, сформулированным в конце первой главы.

Во второй главе описывается процесс разработки набора программных средств автоматизации технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе RAD Clarion в соответствии с требованиями, представленными в первой главе.

Структура приложения, создаваемого при помощи разрабатываемого набора программных средств в соответствии с вышесказанным представлена на рис.2.

Рис. 2.2. Структура разрабатываемого приложения.

Практически весь функционал информационно-расчетных Intranet/Internet приложений сосредоточен в серверной части, поэтому ее рассмотрению следует уделить особое внимание.

Помимо интернет-сервера IIS основную роль в серверной части ПО играет ActiveX Server (OLE Server), который является мостом между Windows-приложением и клиентским интернет-терминалом, представленным браузером. Предлагается в качестве такого OLE Server использовать непосредственно само Windows-пршюжение, реализовав в нем OLE надстройку. Таким образом, сокращается количество звеньев системы, повышается надежность, упрощается процесс разработки. Для расширения приложения до OLE Server предлагается использовать свободно распространяемый программный продукт JazzAge ActiveX Objects Edition (см. сайт производителя www.iazzagesoft.com). Результирующее приложение полностью сохраняет свои первоначальные функции и может по-прежнему быть использовано обычным образом в качестве Windows-приложения.

Как уже было сказано ранее, для доступа к объекту OLE Server, а также для реализации поддержки клиентских сессий, используется ASP-страница. Поскольку сложность функций, реализуемых посредством ASP-страницы, невелика, предпочтительным языком программирования является VBScript.

В качестве ответа на запросы пользователя необходимо возвращать интернет-страницы (HTML). Для выполнения этого требования необходимо создать генератор терминальных страниц, формирующий HTML код по образу Windows-окна. Этот генератор может быть реализован в виде отдельного сервиса или сервера, обслуживающего все запросы всех приложений одного интернет-сервера, однако ввиду незначительного размера машинного кода генератора и занимаемых им ресурсов (об этом будет сказано ниже) более целесообразным является инкапсуляция генератора страниц непосредственно в само приложение, что позволит в свою очередь разгрузить сервер и сделать обработку запросов параллельной.

Итак, на сервере устанавливается ASP-страница и Windows-приложение, реализующее в том числе OLE-надстройку и функции генерации HTML-страниц.

При первом обращении со стороны клиента запрос перенаправляется ASP-

странице, которая создает экземпляр объекта OLE-сервера, запуская при этом

Windows-приложение. При старте приложение автоматически генерирует образ

активного окна приложения в виде HTML-страницы. По окончании процесса j

Г

генерации HTML-страницы выставляется флаг готовности, по которому ASP- 1

страница производит перенаправление ответа сервера на созданную страницу, '

V

которую получит клиент и увидит пользователь. Далее, при последующих обращениях к ASP-странице посредством воздействия на активные объекты (кнопки, ссылки) новый экземпляр OLE-сервера не создается, а используется уже существующий.

В процессе работы для каждого клиента создается отдельный экземпляр объекта в контексте его клиентской сессии. Этот экземпляр сохраняется в памяти сервера в течение всего сеанса работы.

Таким образом, необходимость в дополнительном ПО сервера, таком как Application Server и Application Broker, отсутствует.

Реализация поддержки клиентских сессий системными средствами IIS не может не сказаться положительно на надежности и быстродействии всей системы в целом.

Был разработан набор программных средств автоматизации

технологического процесса создания распределенных информационно- 1

расчетных Intranet/Internet систем и сетей в среде разработки Clarion for

Windows 5.5. 1

v

Третья глава посвящена непосредственно разработке автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD с использованием разработанного набора программных средств.

Помимо функций создания информационно-расчетных Intranet/Internet приложений технологический процесс описывает такие функции как тестирование разработанного ПО, установка приложения на сервер и произведение необходимых настроек ПО.

В главе сформулированы требования по формолизации физических объектов в случае непосредственного или косвенного обмена разрабатываемой ' системы с этими объектами. Предложены методы снижения требований к

системам, работающим в реальном масштабе времени. ' Разработанный технологический процесс описывает все основные этапы

реализации информационно-расчетной Intranet/Internet системы начиная с разработки алгоритмов или модели системы, собственно разработки и заканчивая тестированием, отладкой, запуском в эксплуатацию и сопровождением готовой системы.

В четвертой главе описывается методика расчета и оптимизации затрат на

разработку распределенных многокомпонентных информационно-расчетных

систем с использованием автоматизированного технологического процесса.

Здесь анализируются различные подходы к разработке программных систем,

формулируются рекомендации по организации технологического процесса с

целью снижения затрат на разработку на разных уровнях, начиная с модели

временной реализации и коллективной разработки и заканчивая строгим

математическим расчетом оптимальной трудоемкости и календарного срока

процесса на основе модели конструктивных затрат.

f В качестве модели разработки предлагается использовать циклическую

j модель, особенностью которой я вляется то, что в любой момент времени

™ имеется работоспособная система с постоянно развивающимся функционалом.

4»

Помимо упрощения процесса отладки при таком подходе сказывается еще и психологическая сторона, поскольку наблюдение работоспособности собственной программы для разработчика является лучшим стимулом для эффективного продолжения работы. Основным преимуществом такой модели

является, безусловно, тот факт, что существенно снижается риск срыва сроков на последнем этапе разработки.

С целью математического обоснования прогнозируемых сроков исполнения проекта были рассмотрены следующие модели расчета затрат на разработку информационных систем:

- IFPUG FPA;

- FPA mkll;

СОСОМО П;

модели оценки трудоемкости разработки программных систем,

утвержденные Госкомтруда в 1986 году.

В результате сравнительного анализа был сделан вывод о том, что наиболее полной, точной и гибкой, но в то же время достаточно простой, является модель СОСОМО II, разработанная профессором математики Бэрри Боэмом на основе с [атип ических данных по реальным проектам, которые накапливались в течении 20 лет.

Особенностью этой модели является то, что она применима на различных стадиях процесса разработки. При этом производится ее постоянное уточнение. СОСОМО II предполагает наличие двух моделей:

Post-Architecture (после разработки архитектуры);

Early Design (раннее проектирование).

Обе модели используют один и тот же аппарат для расчета размера проекта и его масштабируемости.

И та, и другая модель использует одну функциональную форму для расчета трудоемкости и календарного срока реализации программного проекта. Эти формулы номинального планирования (nominal-schedule, NS) исключают cost driver для требуемого планирования разработки. Размер затрат в человеко-месяцах вычисляется по формуле:

PMns = А х SizeE х pj ЕМ; > О

1=1

где

Е = В + 0,01 х ^SFj • (2)

j=i

Объем календарного времени TDEVNS, которое займет разработка, вычисляется по формуле:

^ TDEVns = Cx(PMns)f, (3)

I где

5

F = D + 0,2 х 0,01 X ^s^ = D + 0,2 x (E - B) W

j=i

Значение n количества множителей EMi для PA-модели равно 16, для ED-модели - б. SFj являются экспоненциальными факторами масштабирования. Значения А, В, EMi, SFj для PA-модели получаются приближением к реальным параметрам для 161 проекта, находящихся в данный момент в БД СОСОМО II. Значения С, D также получаются приближением к данным реальных проектов из базы СОСОМО II.

Значения А, В, С, D, SFj для ED-модели такие же, как и для РА-модели. Значения EMi получаются комбинацией соответствующих им 16 элементам РА-модели.

Индекс NS у РМ и TDEV показывает, что это оценки номинального планирования.

I'' Для вычисления размера проекта Size используются тысячи условных

строк кода (SLOC) или неприведенные функциональные точки (UFP), о чем

^ будет рассказано ниже.

Значения для А, В, С и D в модели СОСОМО II следующие:

А=2,94; В=0,91; С=3,67; D=0,28.

Для лучшего соответствия модели рекомендуется по крайней мере А и С подгонять по локальным данным собственных проектов.

В результате экспериментальных исследований были получены параметры модели СОСОМО II для автоматизированной технологии создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологии RAD Clarion. Эти параметры могут быть использованы в качестве отправной точки при расчете первых проектов.

В пятой главе рассматривается применение автоматизированного

J

технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных систем и сетей на базе технологий RAD. Обобщены выводы, касающиеся возможностей, особенностей и ограничений применения.

В главе подровно описывается процесс разработки при помощи автоматизированного технологического процесса подсистем АСУ ПХД ЗАО "Аэропорт Москва" для работы с БД AM_CHAOS посредством сети интернет.

В ЗАО "Аэропорт Москва", занимающемся грузовыми авиаперевозками, эксплуатируется заказная система АСУ ПХД, разработанная в среде программирования Clarion. Эта система представляет собой комплексный программый пакет, работающий с БД AM_CHAOS в СУБД ORACLE. Система АСУ постоянно находится в состоянии модернизации и улучшения функциональности и эксплуатационных характеристик.

Для полноценного конкурирования на современном рынке услуг организации ЗАО "Аэропорт Москва" понадобилось в сжатые сроки разработать и внедрить динамический интернет сайт с предосталением некоторых сервисных функций по работе с БД AM_CHAOS для удаленных клиентов без модернизации существующего серверного оборудования. ^

В рамках договора на проведение опытно-конструкторской работы ,

№ 4.114/03 от " 01.01.03 " "Разработка Интернет-сайта ЗАО "Аэропорт Москва" и *

техническое проектирование дополнительных подсистем АСУ ПХД" были разработаны две подсистемы АСУ ПХД при помощи автоматизированного процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD, а именно:

- подсистема удаленного получения информации о состоянии прохождения груза по авианакладной А\УВ посредством интернет;

- подсистема дистанционного бронирования авиаперевозок по сети интернет.

В целях практического выяснения соответствия разработанной подсистемы аппаратно-программным требованиям было проведено исследование поведения системы на ЭВМ различной конфигурации. Результаты исследования приведены в таблице 1.

Как видно, даже на относительно медленных ЭВМ заявленные ТТХ для 50 клиентских сессий выполняются. При этом среднее время обработки клиентского запроса не превышает 5-10 секунд. Однако, следует заметить, что при увеличении количества сессий до 80 и более происходит резкое увеличение затрачиваемых ресурсов, как следствие повышения расходов на обработку переключения между задачами клиентских сессий.

Таблица 5.5. Расход ресурсов при использовании подсистемы АСУ ПХД получения информации о состоянии груза на различных конфигурациях

серверов.

ЦП, МГц ОЗУ, МБ ОС ИС Кол-во клиентов, шт. Загрузка ЦП, % Использование памяти, МБ Среднее время обработки запроса, с

200 16 W95 PWS 5 70 7 5

200 64 W98 PWS 5 35 7 1

200 64 W98 PWS 50 100 28 5

450 128 WNT IIS4 20 55 14 1

450 128 WNT IIS4 50 100 28 5

450 128 WNT IIS4 80 100 44 15

2х 450 512 W2K IIS5 50 50 28 1

1000 512 W2K IIS5 50 70 28 1

При разпределении задачи на несколько серверов (в данном случае на два)

затраты ресурсов выше, чем при работе на одном сервере. Это обстоятельство обуславливается необходимостью создания клиентской сессии и загрузки головного модуля (который в большинстве случаев составляет всего несколько килобайт) на основном сервере (интернет сервере). Среднее значение накладных расходов при таком подходе составляет 10-15%. Однако, несмотря на некоторое увеличение расхода ресурсов, такое распределение позволяет увеличить максимальное количество одновременно работающих клиентских сессий практически во столько раз, между сколькими серверами распределяется задача.

Статистическая обработка данных ЗАО "Аэропорт Москва" показала, что большую часть времени загруженность интернет сервера не превышает 10-20 клиентских сессий информационно-расчетных задач. Среднесуточное значение этого показателя росло с течением времени, что свидетельствовало повышению интереса к предоставляемому сервису услуг. Пиковое значение максимального количества одновременных клиентских сессий не выходило за 50, однако распределение задачи между двумя серверами позволило предусмотреть запас на случай удвоения активности клиентов.

Таким образом, результатом работы явилась подсистема, время разработки которой сокращено почти вдвое по сравнению с применением существующих классических интернет технологий. Кроме того, разработанная система обладает некоторым запасом по количеству одновременно работающих клиентских сессий.

В пятой главе описывается также разработка системы удаленного контроля вибрационного фона чистых помещений микроэлектронной промышленности.

Применение автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD позволило в сжатые сроки разработать систему удаленного контроля вибрационного фона ЧПП. Использование подобной системы в реальном производстве позволит:

- оградить оператора, контроллирующего технологический процесс от воздействия вредных факторов;

- снизить время диагностики причин превышения допустимых норм для вибрационного фона чистых помещений, сократить, таким образом, брак и повысить выход годных;

- сократить количество обслуживающего персонала, предоставив возможность централизованного контроля вибрационного фона одновременно нескольких ЧПП;

- благодаря низким аппаратно-программным требованиям, предъявляемым к ЭВМ сервера, использовать на начальном этапе автоматизации имеющиеся в наличии ЭВМ (удовлетворяющие этим требованиям) без модернизации.

Экспериментальное исследование вибрационного фона модели ЧПП при помощи разработанной системы контроля проводилось в лаборатории кафедры Прикладной механики МИЭТ. Тестовые измерения проводились в разное время суток на протяжении месяца. Все измерения фиксировались в БД. Во время эксперимента были произведены искусственные аварийные ситуации, которые были зарегистрированы системой. На рис.5.8 изображена копия экрана разработанного приложения с отображением информации, снятой с датчиков за период 12 часов (обработаны 1440 записей БД).

К снятым показаниям были применены методы математической статистики. В результате были получены следующие данные (табл. 5.6):

Таким образом можно сделать следующие выводы по результатам эксперимента:

1) Вибрационный фон в выходные и праздничные дни существенно ниже, чем в будни. Повышение виброфона в будни обусловлено наличием дополнительного источника вибраций - шагов персонала (студентов и работников лаборатории).

2) В ночные часы рабочих дней уровень вибрации ниже по сравнению с дневными. Дополнительными источниками вибраций в дневное время служит

наличие персонала, а также, в некоторой степени, скачки напряжения электросети, негативно воздействующие на работу вентагрегатов.

3) Уровень вибрационного фона в ночные часы выходных дней несколько ниже, чем в дневное время. Причиной, как и в предыдущем случае, служат скачки напряжений электросети.

4) Величина виброфона в рабочее время коррелируется с расписанием звонков таким образом, что во время перерывов он значительно выше, чем в середине занятий. Этот факт объясняется близостью моделируемой чистой комнаты к учебной аудитории.

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре Технической механики в лекционный курс дисциплины "Механика интегральных структур": "Методы обнаружения, контроля, трансляции, документирования, отображения причин превышения вибрационного фона в микроэлектронной промышленности. Удаленный контроль виброфона посредством сети интернет".

В заключении приведены основные теоретические и практические результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы.

В приложениях представлены документы о внедрении результатов диссертационной работы; фрагменты программного обеспечения средств автоматизации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Задача создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем является одним из приоритетных и перспективных направлений автоматизации технологических процессов.

2. Проведенный анализ состояния показал, что существующие решения не обеспечивают оптимального соотношения «качество - затраты».

3. Для создания эффективных и экономически целесообразных решений был разработан набор программных средств, а на его основе автоматизированный технологический процесс создания распределенных

информационно-расчетных Intranet/Internet систем с применением технологии RAD Clarion для Windows.

4. Выбор высокоуровневого языка 4-го поколения Clarion с развитыми функциями RAD и механизмом шаблонного программирования позволил

1 сократить затраты на разработку в 2-5 раз по сравнению с другими средами.

5. Предложенный подход позволяет использовать в Web возможности Windows-приложений с минимальными затратами. В частности, применение

, специализированных средств доступа к БД позволяет получить прирост

j скорости обмена с сервером БД до 20%.

6. Низкие аппаратно-программные требования, предъявляемые к ^ разрабатываемым системам, позволяют применять автоматизированный ! технологический процесс создания информационно-расчетных систем для очень ' широкого круга задач. При этом требования к клиентским ЭВМ минимальны ^ для задач такого рода. Возможность распределения нагрузки между серверами в ' локальной сети позволяет повысить количество одновременных клиентских ^ сессий.

' 7. Настройка сервера и сопровождение разработанных систем

^ осуществляется намного проще, чем в случае использования существующих

i решений.

(

8. В основу разработанного пакета программных средств положен принцип 1 открытости ПО, что позволяет "подстроить" его для более эффективного ^ использования конкретным предприятием для конкретной задачи.

9. Выбранное системное и прикладное программное обеспечение (ОС I Windows, JazzAge ActiveX) не накладывает жестких ограничений на * используемый язык программирования и среду разработки. Предложенные

принципы построения распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем допускают применение большинства сред RAD.

10. Для расчета затрат на разработку систем предлагается использование модели СОСОМО II. Накапливая собственный опыт использования модели

s

СОСОМО II, а также используя ее для расчетов затрат на разных этапах работы можно существенно повысить ее точность (на 20-30%, иногда выше), а следственно снизить риск неправильной оценки затратности проектов.

11. В результате экспериментальных исследований были получены параметры модели СОСОМО II для автоматизированной технологии создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем. Их применение позволяет повысить точность оценки затрат уже на начальном этапе на 10-15%.

12. Были разработаны подсистемы АСУ ПХД для удаленного получения информации о состоянии груза по авианакладной AWB и внедрены на предприятии ЗАО "Аэропорт Москва" в рамках договора на проведение опытно-конструкторской работы № 4.114/03 от " 01.01.03 " "Разработка Интернет-сайга ЗАО "Аэропорт Москва" и техническое проектирование дополнительных подсистем АСУ ПХД". Применение автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD позволило сократить время разработки примерно на 40% по отношению к реализации при помощи классических интернет технологий.

13. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре Технической механики в лекционный курс дисциплины "Механика интегральных структур": "Методы обнаружения, контроля, трансляции, документирования, отображения причин превышения вибрационного фона в микроэлектронной промышленности. Удаленный контроль виброфона посредством сети интернет".

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ: 1. Артюшенков С.Н. Технология автоматизированного проектирования серверных интернет-/интранет-приложений // Микроэлектроника и информатика - 2001. Восьмая Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. - М.: МИЭТ, 2001. -С. 187.

2. Артюшенков С.Н. Создание Web-приложений с помощью средств быстрой разработки (RAD) для ОС Windows на МП ЭВМ семейства х86 // «Электроника». Всероссийская научно-техническая дистанционная конференция: Тезисы докладов. - М.: МИЭТ, 2001. - С.210-211.

3. Артюшенков С.Н. Разработка Web-приложений с использованием сред быстрого программирования (RAD) для Windows // Микроэлектроника и информатика - 2002. Девятая Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. - М.: МИЭТ, 2002. -С.145.

4. Артюшенков С.Н. Создание Web-приложений с помощью средств быстрой разработки для Windows // Известия вузов. Электроника. - 2002. - Xsl. - С.85-87.

5. Андрианов А.М., Артюшенков С.Н., Дубовой Н.Д. Применение технологии автоматизированного проектирования информационно-расчетных Intranet/Internet систем // Электроника и информатика - 2002. IV Международная научно-техническая конференция: Тезисы докладов. Часть 2. -М.: МИЭТ, 2002. - С.75.

6. Андрианов А.М., Артюшенков С.Н. Создание компонентных программных систем управления предприятием на базе технологии автоматизированного проектирования информационно-расчетных Intranet/Internet систем // Микроэлектроника и информатика - 2003. Десятая Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. -М.: МИЭТ, 2003. - С.238.

7. Артюшенков С.Н. Создание Web-приложений с помощью средств быстрой разработки для Windows // Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России: Межотр. Научн.-техн. журнал / Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт межотраслевой информации - федеральный информационно-аналитический центр оборонной промышленности», 2003. Вып. 3. С. 18-22.

I

Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л.^З. Тираж/00 экз. Заказ^З • I*

Отпечатано в типографии ЙПК МИЭТ.

124498, Москва, МИЭТ. 1

Üoo 3-f\

U5I8

№185 1 8

Введение.

Глава 1. Состояние проблемы, объект исследования, задачи исследования.

1.1 Общие положения.

1.2 Обзор существующих программных средств для разработки систем удаленного управления.

1.2.1 TopSpeed Clarion InternetConnect.

1.2.2 SoftVelocity Clarion InternetConnect 2.

1.2.3 Microsoft ASP.NET Web Forms.

1.2.4 SoftVelocity Clarion ASP.

1.2.5 SoftVelocity ClarioNet.

1.2.6 Epsylon Technologies Baikonur.

1.3 Сравнительный анализ достоинств и недостатков существующих решений. Обоснование выбора способа удаленного клиент-серверного взаимодействия информационно-расчетных систем.

1.4 Цели и задачи диссертационной работы.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Разработка средств автоматизации технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем.

2.1 Общие положения.

2.2 Выбор способа удаленного взаимодействия клиентской и серверной части программного обеспечения.

2.3 Определение струюуры программного обеспечения.

2.3.1 Клиентское программное обеспечение.

2.3.2 Серверное программное обеспечение.

2.3.3 Вспомогательное программное обеспечение.

2.4 Реализация программного обеспечения для удаленного управления в среде' программирования Clarion for Windows.

2.4.1 Разработка шаблонов для создания серверных компонентов программного обеспечения.

2.4.2 Исследование и разработка генератора терминальных клиентских страниц. Возможности и ограничения.

2.4.3 Разработка программы для регистрации серверных компонентов.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Разработка автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей.

3.1 Общие положения.

3.2 Требования к удаленным объектам. Формализация физических объектов.

3.3 Интерфейс взаимодействия программного обеспечения с физическими объектами. Требования к аппаратному обеспечению.

3.4 Разработка программного обеспечения удаленного управления.

3.4.1 Разработка алгоритма управляющей программы.

3.4.2 Разработка графического интерфейса пользователя управляющей программы.

3.4.3 Реализация логики работы, расчетной части, взаимодействия с базой данных.

3.5 Регистрация серверного компонента в операционной системе.

3.6 Тестирование системы внутренними средствами.

Выводы по третьей главе.

Глава 4. Методика расчета и оптимизации затрат на разработку распределенных многокомпонентных информационно-расчетных систем с использованием автоматизированного технологического процесса.

4.1 Общие положения.

4.2 Выбор модели производственного процесса создания информационно-расчетной системы.

4.3 Выбор модели расчета затрат на разработку информационно-расчетной системы.

4.3.1 Основные модели оценки размеров проекта.

4.3.2 Факторы оценки качества моделей определения объемов работ при разработке информационной системы.

4.3.3 Сравнительная характеристика моделей определения объема работ при разработке информационных систем.

4.4 Расчет стоимости и оптимизация затрат на разработку распределенной информационно-расчетной системы на основе модели СОСОМО П.

Выводы по четвертой главе.

Глава 5. Применение автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD.

5.1 Общие положения.

5.2 Возможности, особенности и ограничения применения автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD.

5.3 Разработка подсистем АСУ ПХД ЗАО "Аэропорт Москва" для работы с БД AMCHAOS посредством сети интернет.

5.3.1 Разработка подсистемы АСУ ПХД ЗАО "Аэропорт Москва" для удаленного получения информации о состоянии груза по авианакладной AWB в БД AMCHAOS.

5.3.2 Разработка подсистемы АСУ ПХД ЗАО "Аэропорт Москва" для удаленного бронирования грузоперевозок в БД AMCHAOS.

5.3.3 Анализ эксплуатационных характеристик разработанных подсистем.

5.4 Разработка системы удаленного контроля вибрационного фона чистых помещений микроэлектронной промышленности.

Выводы по пятой главе.

Актуальность работы. Применение сред быстрого программирования RAD для Windows позволяет существенно снизить временные и стоимостные затраты на разработку Web-приложений для сетей Intranet/Internet. В свою очередь, использование Web-технологий при работе с приложениями в архитектуре клиент-сервер обеспечивает простую возможность создания программ с трёхзвенной архитектурой: клиент, сервер, сервер баз данных (БД). Такой подход практически полностью снимает ограничения на системные требования к клиентским ЭВМ, а также намного упрощает поддержку и сопровождение сложного приложения. Применение централизованных Intranet/Internet систем позволяет существенно снизить аппаратно-программные требования к клиентским ЭВМ, сводя их фактически к терминалам. Сфера применения таких систем довольно широка и разнообразна.

Значительный вклад в развитие теории и создание принципов построения информационно-расчетных Intranet/Internet систем, методов снижения затрат на их разработку внесли: Fr. P. Brooks, В. Boehm, С.Б. Дунаев, И.В. Шапошников, И.Н.Кузнецов, Ю.И. Волков, В.А. Будилов, К. Ланг, Дж. Чоу, Br. Barrington, С.В. Мальцева, A.M. Андрианов, М. Brown, J. Jung, Т. Savola, Н.Э. Михайловский и другие.

В мировой практике создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем наибольшую известность получили работы фирм: Microsoft Corp., Intel Corp., TopSpeed Corp., SoftVelocity Inc. (США); Epsylon Technologies (Россия).

Основные виды приложений, успешно реализуемых при помощи технологии автоматизированной разработки информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD:

- обучающие дистанционные системы;

- системы контроля удаленных объектов (с ограничениями при работе в реальном масштабе времени);

- системы контроля и управления медленными технологическими процессами;

- системы широкого применения для населения при взаимодействии посредством модемного соединения с сетью интернет;

- различные Web-сайты (корпоративные сайты, интернет магазины и др.).

Применение автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных систем позволяет:

- существенно снизить затраты на разработку систем удаленного контроля;

- улучшить диагностику при возможных повреждениях оборудования;

- свести к минимуму влияние человеческого фактора на съем и регистрацию измерительной информации;

- сохранять информацию в удобном для дальнейшей обработки виде.

Таким образом, поиск научных и технических решений, позволяющих наиболее эффективно создавать распределенные информационно-расчетные системы, весьма актуален.

Цель работы заключается в разработке методов и средств снижения затрат на разработку эффективных распределенных информационно-расчетных систем.

Цель работы достигается при выполнении следующих основных задач исследования:

-обосновать выбор программных средств и решений для реализации программного пакета и автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD;

-разработать структурную схему работы распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем;

-разработать программные средства, позволяющие создавать информационно-расчетные приложения в одной из распространенных сред быстрого программирования RAD;

-разработать автоматизированный технологический процесс создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем с применением технологий RAD на базе разработанных программных средств для снижения временных и прочих затрат на разработку систем;

-разработать методику расчета и снижения стоимости разработки систем; -разработать и внедрить с целью практической проверки теоретических результатов системы, созданные при помощи автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD.

Методы исследований. Теоретические исследования базировались на фундаментальных положениях наук по теории и построению ПО, на современных представлениях вопросов анализа и синтеза открытых информационных систем. Экспериметальные исследования проведены на ЭВМ типа IBM PC AT различной конфигурации как в сети интранет, так и в интернет. Обработка результатов экспериментальных исследований выполнялась с использованием ЭВМ и методов теории вероятности, математической статистики.

Научная новизна работы состоит в создании теории, принципов построения и совокупности научно обоснованных технических решений, обеспечивающих автоматизацию процесса построения высокоэффективных распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD. В ходе выполнения диссертационной работы получен ряд новых научных результатов:

-проведен сравнительный анализ средств разработки информационно-расчетных Intranet/Internet систем, предназначенных для различных сред программирования;

-разработаны теория и принципы построения распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD; -разработан набор программных средств для создания распределенных информационно-расчетных систем;

-разработан автоматизированный технологический процесс создания информационно-расчетных систем;

-разработана методика расчета и оптимизации стоимости разработки распределенных информационно-расчетных систем при помощи автоматизированного технологического процесса.

Практическая значимость результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в разработке программных средств для создания распределенных информационно-расчетных приложений в среде быстрой разработки Clarion для Windows. Разработан автоматизированный технологический процесс создания распределенных информационно-расчетных систем на базе разработанных программных средств. Разработана методика расчета и оптимизации затрат на разработку систем при помощи автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD, основанная на применении конструктивной модели затрат СОСОМО II. Применение этой модели позволило повысить точность расчета затратности разработки систем по сравнению с методом экспертной оценки. Экспериментальные исследования позволили уточнить параметры модели, что привело к повышению точности оценки затрат уже на начальном этапе разработки на 10-15%. Разработаны рекомендации по созданию систем контроля физических объектов в реальном масштабе времени.

Программные средства, автоматизированный технологический процесс создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем, рекомендации для проектирования и эксплуатации и другие разработки диссертационого исследования были использованы для создания различных информационно-расчетных систем, которые впоследствии были внедрены в предприятии ЗАО "Аэропорт Москва", ООО "АРСИС", а также в учебный процесс МИЭТ. Существенное снижение количества задействованных разработчиков, сокращение затрачиваемого на разработку времени, а также возможность двухрежимного использования созданных информационно-расчетных приложений привело к значительному снижению затрат на разработку информационных систем. Во всех разработанных системах аппаратно-программные требования к клиентским ЭВМ минимальны и соответствуют требованиям, предъявляемым к системам, созданным при помощи классических технологий Web программирования. Требования, предъявляемые к серверным ЭВМ, ниже, чем у существующих решений, благодаря существенному упрощению части администрирования серверных задач и клиентских сессий. Кроме того, возможность распределения нагрузки между несколькими серверами, объединенными в локальную сеть интранет, позволяет увеличить количество одновременных клиентских сессий. Помимо функциональных возможностей автоматизированный технологический процесс создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD позволяет также создавать полноценный дизайн приложений на основе языка разметки HTML и технологии каскадных стилей CSS2, обеспечивая возможность создания различного рода Web-сайтов.

Достоверность полученных результатов подтверждается хорошим совпадением теоретически обоснованных и практически полученных данных, что доказывает корректность предположений, подходов и методов, предложенных автором работы. Результаты диссертации использованы в различных классах информационно-расчетных систем, а также в учебном процессе. Личный вклад автора. Все основные результаты получены автором лично. Главными из них являются:

-разработка принципов построения распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологии RAD;

-разработка набора программных средств для автоматизированного создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологии RAD Clarion для Windows;

-разработка автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологий RAD;

-разработка методики расчета и оптимизации стоимости разработки на основе конструктивной модели затрат СОСОМОII;

-разработаны различные информационно-расчетные системы, которые были внедрены на предприятии ЗАО "Аэропорт Москва", ООО "АРСИС" и в учебный процесс МИЭТ;

-автор диссертации принимал активное участие в разработке структурных и принципиальных электрических схем, документации, требований и методик испытаний и проведении инсталляционных и сопроводительных работ в местах эксплуатации разработанных информационно-расчетных Intranet/Internet систем.

Внедрение результатов работы. Результаты теоретических исследований, проведенных в ходе выполнения диссертационной работы, внедрены в следующие объекты и процессы:

-подсистемы АСУ ПХД (производственно-хозяйственной деятельности) для дистанционного получения клиентом по номеру авианакладной AWB информации о сотоянии груза по БД AMCHAOS, а также для дистанционного интерактивного бронирования мест на грузовые авиаперевозки в БД AMCHAOS на предприятии ЗАО "Аэропорт Москва" в рамках договора на проведение опытно-конструкторской работы № 4.114/03 от " 01.01.03 " "Разработка Интернет-сайта ЗАО "Аэропорт Москва" и техническое проектирование дополнительных подсистем АСУ ПХД (производственно-хозяйственной деятельности)";

-удаленная система контроля вибрационного фона чистых помещений на кафедре Технической механики МИЭТ. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре Технической механики в лекционный курс дисциплины "Механика интегральных структур": "Методы обнаружения, контроля, трансляции, документирования, отображения причин превышения вибрационного фона в микроэлектронной промышленности. Удаленный контроль виброфона посредством сети интернет". Внедрение подтверждено актами. Внедрение позволило:

-сократить время разработки подсистем АСУ ПХД на 40% по сравнению с классическими технологиями разработки динамических сайтов;

-повысить скорость доступа к БД ORACLE на 20% по сравнению со штатными средствами доступа к данным через ASP;

-сохранить требования к клиентским ЭВМ и ПО такими же, как в случае применения стандартных Web технологий;

-увеличить количество одновременно обслуживаемых клиентов в несколько раз по отношению к рекомендуемому (50 клиентских сессий), в том числе в существующих решениях, за счет распределения нагрузки между несколькими серверными ЭВМ, только одна из которых является интернет сервером. На защиту выносятся:

1.Научно обоснованные технические решения, способы и принципы построения распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем.

2.Набор программных средств для создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на базе технологии RAD Clarion.

3.Автоматизированный технологический процесс создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе технологий RAD.

4.Методика расчета и оптимизации стоимости разработки распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем на основе конструктивной модели затрат СОСОМОII.

5.Результаты экспериментальных исследований, внедрения и испытаний систем, практически подтверждающих высокую эффективность примененя автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем и сетей на базе RAD. Апробация работы, публикации. Результаты работы докладывались и обсуждались на межвузовских конференциях студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» в 2000, 2001, 2002 годах, а также на всероссийской конференции «Микроэлектроника и информатика» в 2002 году. Основные положения диссертационой работы опубликованы в семи печатных работах автора.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Содержит 184 страницы машинописного текста, 42 рисунка, 15 таблиц и список литературы из 81 наименования.

Выводы по пятой главе

1. Применение разработанных программных средств и авоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем позволяет реализовать эффективные системы различного применения.

2. Благодаря минимальным требованиям к ЭВМ клиентов и возможности создания двухрежимных приложений разработанные системы могут быть использованы в локальной сети интранет, в глобальной сети интернет, а также как обычные Windows-приложения.

3. Благодаря возможности высокоэффективного доступа к БД (прирост скорости обмена с БД до 20%), а также возможности взаимодействия с внешними расчетными библиотеками и пакетами программ возможна реализация, например, прогнозирующих систем, использующих статистические методы расчетов.

4. Применение автоматизированного технологического процесса создания информационно-расчетных систем требует существенно более простой настройки сервера для работы систем в режиме Web.

5. Были разработаны подсистемы АСУ ПХД для удаленного получения информации о состоянии груза по авианакладной AWB и внедрены на предприятии ЗАО "Аэропорт Москва" в рамках договора на проведение опытно-конструкторской работы № 4.114/03 от " 01.01.03 " "Разработка Интернет-сайта ЗАО "Аэропорт Москва" и техническое проектирование дополнительных подсистем АСУ ПХД". Экономический эффект составил 65 тыс. руб.

6. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре Технической механики в лекционный курс дисциплины "Механика интегральных структур": "Методы обнаружения, контроля, трансляции, документирования, отображения причин превышения вибрационного фона в микроэлектронной промышленности. Удаленный контроль виброфона посредством сети интернет".

Затраты на разработку и реализацию указанных систем были существенно снижены благодаря применению автоматизированного технологического процесса создания распределенных информационно-расчетных систем на базе RAD, поскольку по отношению к конкурирующим технологиям и программным продуктам в нем минимизировано количество применяемых средств и языков программирования, а, следовательно, и количество требуемых разработчиков различной специализации. Например, по сравнению с SoftVelocity Clarion Internet Connect 2 предложенный подход дает экономию в 30-50% (и более) от общего времени разработки.

Заключение

1. Задача создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем является одним из приоритетных и перспективных направлений автоматизации технологических процессов.

2. Проведенный анализ состояния показал, что существующие решения не обеспечивают оптимального соотношения «качество — затраты».

3. Для создания эффективных и экономически целесообразных решений был разработан набор программных средств, а на его основе автоматизированный технологический процесс создания распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем с применением технологии RAD Clarion для Windows.

4. Выбор высокоуровнегого языка 4-го поколения Clarion с развитыми функциями RAD и механизмом шаблонного программирования позволил сократить затраты на разработку в 2-3 раза по сравнению с другими средами.

5. Предложенный подход позволяет использовать в Web возможности Windows-приложений с минимальными затратами. В частности, применение специализированных средств доступа к БД позволяет получить прирост скорости обмена с сервером БД до 20%.

6. Низкие аппаратно-программные требования, предъявляемые к разрабатываемым системам, позволяют применять автоматизированный технологический процесс создания информационно-расчетных систем для очень широкого круга задач. При этом требования к клиентским ЭВМ минимальны для задач такого рода. Возможность распределения нагрузки между серверами в локальной сети позволяет повысить количество одновременных клиентских сессий.

7. Настройка сервера и сопровождение разработанных систем осуществляется намного проще, чем в случае использования существующих решений.

8. В основу разработанного пакета программных средств положен принцип открытости ПО, что позволяет "подстроить" его для более эффективного использования конкретным предприятием для конкретной задачи.

9. Выбранное системное и прикладное программное обеспечение (ОС Windows, JazzAge ActiveX) не накладывает жестких ограничений на используемый язык программирования и среду разработки. Предложенные принципы построения распределенных информационно-расчетных Intranet/Internet систем допускают применение большинства сред RAD.

10.Для расчета затрат на разработку систем предлагается использование модели СОСОМО II. Накапливая собственный опыт использования модели СОСОМО II, а также используя ее для расчетов затрат на разных этапах работы можно существенно повысить ее точность (на 20-30%, иногда выше), а следственно снизить риск неправильной оценки затратности проектов.

И.В результате экспериментальных исследований были получены параметры модели СОСОМО II для автоматизированной технологии создания информационно-расчетных Intranet/Internet систем. Их применение позволяет повысить точность оценки затрат уже на начальном этапе на 1015%.

12.Были разработаны подсистемы АСУ ПХД для удаленного получения информации о состоянии груза по авианакладной AWB и внедрены на предприятии ЗАО "Аэропорт Москва" в рамках договора на проведение опытно-конструкторской работы № 4.114/03 от " 01.01.03 " "Разработка Интернет-сайта ЗАО "Аэропорт Москва" и техническое проектирование дополнительных подсистем АСУ ПХД". Экономический эффект составил 65 тыс. руб.

13.Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре Технической механики в лекционный курс дисциплины "Механика интегральных структур": "Методы обнаружения, контроля, трансляции, документирования, отображения причин превышения вибрационного фона в микроэлектронной промышленности. Удаленный контроль виброфона посредством сети интернет".

1. Надеждин О. Все браузеры Интернета. — М.: Майор, 2003.-512с.

2. Е.В. Броварский. В Интернет с Netscape! Новое поколение лучших программ для Интернета. - М.: Солон-Р, 2000. - 240 с.

3. Артюшенков С.Н. Создание Web-приложений с помощью средств быстрой разработки (RAD) для ОС Windows на МП ЭВМ семейства х86 // «Электроника». Всероссийская научно-техническая дистанционная конференция: Тезисы докладов. — М.: МИЭТ, 2001. С.210-211.

4. Комер Д. Принципы функционирования Интернета. СПб.: Питер, 2002. — 384 с.

5. Артюшенков С.Н. Создание Web-приложений с помощью средств быстрой разработки для Windows // Известия вузов. Электроника. 2002. - №1. -С.85-87.

6. Дунаев С.Б. Технологии Интернет-программирования. СПб.: BHV Санкт1. Петербург, 2001. 480 с.

7. Илайа Лав Джой. ASP. Web профессионалам // BHV, Киев, 2001. 288 с.

8. М. Петровски. Internet Information Server 4.0: Пер. С англ. К.: Издательская группа BHV, 1998. - 624 с.

9. Павлов А. CGI-программирование: учебный курс СПб: Питер, 2000. -416 е.: ил.

10. Николас Петрили. Окно и паутина // Мир ПК. 1998. - №1.

11. Clarion 5.5. Internet Application Guide // COPYRIGHT 2000 SoftVelocity Incorporated

12. Clarion 5.5. Application Broker // COPYRIGHT 2000 SoftVelocity Incorporated

13. Трэвис Б. XML и SOAP: программирование для серверов BizTalk. Новейшие технологии /Пер. С англ. — М.: Издательско-торговый дом «Русская редакция», 2001.-496 стр.: ил.

14. Шорт С. Разработка XML Web-сервисов средствами Microsofl.NET. -СПб.: БХВ-Петербург, 2003. 480 е.: ил.

15. Питц-Моултис Н., Кирк Ч. XML: Пер. С англ. СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 2000. - 736 е.: ил.

16. Питтс Н. XML за рекордное время. Пер. С англ. М.: Мир, 2000. - 444с., ил.

17. Курт Кэгл, Дэйв Гиббоне, Дэвид Хантер, Никола Озу, Джон Пиннок, Пол Спенсер. Введение в XML / Пер. С англ. М.: Издательство «Лори», 2001. -656 с.

18. Филев А. ASP.NET и разработка Web-приложений // "Windows & .NET Magazine/RE". 2002. - №5.

19. Шапошников И.В. Самоучитель ASP.NET. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. -368 е.: ил.

20. Эдди С.Э. XML: справочник Спб: Издательство «Питер», 2000. - 480 е.: ил.

21. Clarion/ASP: Code Generating ASP Business Applications. Copyright © 200225.26,27,28,29,3033,34,35,36