автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Математическое и программное обеспечение проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем

На правах рукописи

СОЛЯНИК Андрей Анатольевич

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТРАНЕТ-ИНТЕРФЕЙСОВ ПРИ КОНКУРЕНТНОЙ РАЗРАБОТКЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Специальность: 05.13.11 -Математическоеи программное

обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

5 ДПР Ш

Воронеж-2012

005020003

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Тюрин Сергей Владимирович, кандидат технических наук, Воронежский государственный технический университет, профессор кафедры автоматизированных и вычислительных систем

Погодаев Анатолий Кирьянович, доктор технических наук, профессор, Липецкий государственный технический университет, заведующий кафедрой прикладной математики;

Крючкова Ирина Николаевна, кандидат технических наук, доцент, Международный институт компьютерных технологий (г. Воронеж), заведующая кафедрой информатики и вычислительной техники

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»

Защита состоится 19 апреля 2012 г. в Ю00 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.01 ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».

Автореферат разослан «19» марта 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В последние годы стремительное развитие получили web-технологии, под которыми понимают группу форматов и технологий передачи мультимедийных документов, используемых в крупнейшей электронной информационной системе World Wide Web, входящей в глобальную сеть Интернет. WWW является распределенной средой существования разнородных информационных ресурсов, обмен информацией между которыми возможен только благодаря web-технологиям. Бурное развитие Web привело к тому, что web-технологии все больше ассоциируются с Интернет. Web-технологии нашли применение в локальных сетях и интегрированных многопользовательских информационных системах, где выполняют роль универсального посредника между различными типами информационных ресурсов.

В результате синтеза информационных систем и web-технологий возник новый класс систем - Интранет-системы. Для систем данного класса в силу архитектуры, отличной от обычных информационных систем, и появления новых форматов хранения данных и способов передачи информации старые методы и средства исследования и обеспечения межмодульного взаимодействия оказались недостаточно эффективными.

Задача конкурентной разработки программных систем с использованием межмодульного взаимодействия Интранет-ориентированных компонент фактически существует с момента появления последних. В то же время постоянное совершенствование аппаратных средств, программного обеспечения, средств телекоммуникаций приводит к постоянному появлению новых сложнейших информационно-вычислительных систем, для которых известные методы исследования зачастую становятся неприменимыми.

Таким образом, актуальность темы диссертационной работы продиктована необходимостью улучшения процессов конкурентной разработки информационных систем на основе Интранет-интерфейсов за счет совершенствования технологий и инструментов их разработки.

Тематика диссертационной работы соответствует научному направлению ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» «Вычислительные комплексы и проблемно-ориентированные системы управления».

Цель и задачи исследования. Целью работы является создание математического и программного обеспечения проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем на основе технологии проектных групп.

Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:

провести системный анализ задачи проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем;

разработать методы конкурентной разработки программ и программных систем, обеспечивающие оптимизацию параллельного создания программных систем;

создать теоретико-множественные модели интранет-интерфейсов

человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп на основе использования групп и ролей;

разработать объектную модель инфраструктуры специального программного интерфейса, позволяющую легко изменять его функциональность;

разработать математическое и программное обеспечение подсистемы моделирования пользовательской нагрузки для оценки параметров распределенной системы;

провести проектирование и реализацию компонент информационного и программного обеспечения специального человеко-машинного интерфейса, обеспечивающих необходимую функциональность и информационное обеспечение модулей;

создать специальное программное обеспечение компонент специализированной системы исследования производительности информационных систем.

Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа, теории сетей массового обслуживания, математического и имитационного моделирования, реляционной алгебры, теории графов, объектно-ориентированного программирования.

Тематика работы соответствует п. 1 «Модели, методы и алгоритмы проектирования и анализа программ и программных систем ...» и п. 10 «Оценка качества, стандартизация и сопровождение программных систем» паспорта специальности 05.13.11 - «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей».

Научная новизна работы. К результатам работы, отличающимся научной новизной, относятся:

модели конкурентной разработки программ и программных систем, отличающиеся возможностью перераспределения ресурсов с учетом штрафов за нарушение сроков в процессе проектирования и обеспечивающие оптимизацию параллельного создания программных систем;

теоретико-множественные модели интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп, обеспечивающие гибкий механизм разграничения прав на основе использования групп и ролей;

объектная модель инфраструктуры специального программного интерфейса, позволяющая легко изменять функциональность интерфейса за счет подключения и отключения модулей посредством специальных алгоритмов загрузки и вызова;

структура программной системы исследования производительности информационных систем, использующая технологию виртуальных пользователей и тестовых транзакций и позволяющая оценить нагрузочную способность интранет-интерфейсов при доступе к хранилищу данных.

Практическая значимость работы. Практическая значимость результатов диссертации заключается в создании специального программного обеспечения компонент специализированной системы исследования производительности информационных систем, включающей в себя систему управления моделированием пользовательской нагрузки; подсистему взаимодействия с пользователем; хранилище статистической информации; подсистему взаимодействия

с хранилищем статистической информации; подсистему управления моделированием.

Компоненты математического и программного обеспечения прошли государственную регистрацию в ФГНУ «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти».

Реализация и внедрение результатов работы. Основные теоретические и практические результаты работы реализованы в виде компонент информационного и программного обеспечения специального человеко-машинного интерфейса. Внедрение осуществлено в Воронежском филиале банка «Уралсиб» и НПФ «Радиокомпоненты» (г. Воронеж). Эффект от внедрения заключается в осуществлении необходимой функциональности и реализации информационного обеспечение модулей.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научных конференциях и семинарах: XV и XVII Международных открытых научных конференциях «Современные проблемы информатизации в экономике и обеспечении безопасности» (Воронеж, 2010, 2012), Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве» (Воронеж, 2010), XV-XVII Международных открытых научных конференциях «Современные проблемы информатизации в анализе и синтезе технологических и программно-телекоммуникационных систем» (Воронеж, 2010-2012), XVII Всероссийской научно-методической конференции «Телематика'2010» (Санкт-Петербург, 2010), XVI и XVII Международных открытых научных конференциях «Современные проблемы информатизации в моделировании и социальных технологиях» (Воронеж, 2011, 2012), I Всероссийской конференции «Критические технологии вычислительных и информационных систем» (Воронеж, 2011), а также на научных семинарах кафедры автоматизированных и вычислительных систем ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» (2010-2012).

Публикации. По результатам исследований опубликованы 22 научные работы, в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателем предложены: [1, 2, 5, 9, 21] - модели конкурентной разработки программ и программных систем; [8, 10, 14, 15, 16,22] - теоретико-множественные модели интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп; [4, 7, 11] - объектная модель инфраструктуры специального программного интерфейса; [6, 12, 18, 19, 20] - математическое и программное обеспечение проектирования специализированных интерфейсов, в т.ч. оценки качества программной системы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 157 наименований. Основная часть работы изложена на 148 страницах, содержит 41 рисунок, 8 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования, сформулированы цель и задачи исследования, их научная новизна и практическая значимость результатов, приведены сведения об апробации и внедрении работы.

В первой главе исследованы проблемы создания математического и программного обеспечения проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем. Основное внимание уделено теоретическому обоснованию необходимости создания моделей и методов анализа таких систем и созданию соответствующего специального программного обеспечения.

Исследованы математические и алгоритмические методы оптимизации проектирования комплекса программных средств. Показано, что рассматриваемая проблема имеет особенности, которые ранее не были рассмотрены. В исследованных ранее моделях оптимизация проводилась либо по критерию времени при фиксированных уровнях ресурсов, либо по ресурсам при фиксированном времени завершения проекта. Целевая функция, отражающая затраты на разработку программного обеспечения, должна включать в себя помимо затрат на использование ресурсов еще и штрафные функции за нарушение директивных сроков окончания разработки, произвести комплексную оптимизацию и

по ресурсам, и по времени.

Далее проанализированы достоинства и недостатки существующих систем моделирования нагрузки. Показано, что ситуации, когда универсальные тесты не удовлетворяют потребностей, а времени на разработку собственных тестов нет, встречаются довольно часто. Поэтому поиск альтернативных путей для разрешения таких ситуаций является актуальным.

Возможным выходом может быть создание такой системы моделирования нагрузки, которая могла бы, с одной стороны, легко настраиваться под задачи пользователя, т.е. быть универсальной, и, с другой стороны, сводить к минимуму затраты пользователя на создание тестовой модели.

Таким образом, актуальна задача теоретического обоснования, разработки и внедрения средств моделирования, анализа и создания математического и программного обеспечения проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем на основе технологии проектных групп.

Во второй главе представлены теоретические основы создания математического и программного обеспечения проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем.

В рамках решения задачи перераспределения имеющихся ресурсов между проектами создаваемого программного обеспечения. Пусть Ф - множество проектов; 1 - множество ресурсов; Г - множество работ по 5-му проекту, 5 = 1,...,| Ф |; ^ = и^1 - множество работ по всем проектам; К{/) - множество

работ, непосредственно предшествующих работе /, Д/)сУ; К - число типов ресурсов, \ < К <\1\', Я,*,-.*/1 - классы ресурсов в каждом типе к, являю-

щихся взаимозаменяемыми, Л'с/, 5 = 1,...,/, при

= и" всересурсы типа к, 1<к<К; ту, Ми - минимально и максимапь-

1

но допустимое количество ресурса ;', потребляемое проектом у, О < ти < Му < +оо, / е / , у е./; - минимальное и максимальное время выполнения проекта у, 0 < < < +оо, у е у; Х]., у1 - моменты начала и окончания выполнения работы у; хр у] - целые.

Объем работы у, выполненный к моменту времени /, обозначим Н^, у е У. Величина является характеристикой состояния работы в момент времени /. Формально выполнение работы состоит в изменении ИЛ от 0 до И^ , где - весь объем работы у . Пусть гд - производительность ресурса / по работе у - объем работы, выполняемый ресурсом / за единицу времени по работе у, 0<7^ <+00, /б/, уеу.

Некоторые работы по каждому объекту имеют директивные сроки окончания, нарушение которых влечет за собой финансовые потери:

J'd - множество работ по 5-му проекта, имеющих директивные сроки окончания, ^с/; У</ с У - множество всех работ комплекса,

имеющих директивные сроки; - директивный срок окончания выполнения работы у, у"е./,.

Поскольку все ресурсы имеются в ограниченном объеме, то введем переменные У1 - количество ресурса /, доступное системе в любой момент времени, У, >0, /е/. Обозначим через с^ затраты на использование ресурса ; в работе у, 0<с,; < +оо, 1 еI, у'еУ. Обозначим через ии, интенсивность потребления ресурса - количество ресурса /, потребляемое работой у в момент времени /.

Введенные переменные в соответствии с условиями задачи должны удовлетворять следующим ограничениям.

Поскольку начало выполнения любой работы для каждого проекта возможно только по окончании выполнения предшествующих работ по этому проекту (условие каноничности), то моменты начала и окончания работы должны удовлетворять неравенству:

* ■ ~ ¡2$)у"6г'5='''Ф1' (1}

Длительность любой работы должна лежать в допустимых пределах:

/;<^-х.</;,/еу,5=1.....|Ф|. (2)

Далее, поскольку во время своего выполнения работа потребляет лишь выбранные ресурсы и при этом количество потребляемых ресурсов должно лежать в допустимых пределах, то получаем ограничения

*«■*«■ "V -ечм>,- "Ри /6/ - У е-/'> (3)

г„р. „ - \0,еслиресурс i потребляется работой /,

ГДС с.,. ~ \ ,

¡i \\,в противном случае.

В течение остального времени работа ресурса не потребляет: ир = 0 при / е. [xJ„yf ], i б /, / е J'. (4)

Суммарное количество ресурсов каждого типа Л* должно обеспечивать выполнение всего объема работы j'. Поскольку величины и в рассматриваемой задаче целые, то ограничение может не выполняться как равенство. Поэтому получаем:

ÍYjrj,u¡j,i>Wrj'er,s = \,...№. (5)

>

Ненарушение директивных сроков задается неравенствами yf<DrfsJ'. (6)

Кроме того, должны выполняться ресурсные условия: количество ресурсов каждого типа по всем текущим работам всех проектов не должно превышать имеющегося запаса ресурса:

SEV-^'^7''-0- (7)

I-I j'eJ'

Добавим естественные условия на переменные: VWy* (8)

V Xj, У J - целые. (9)

Общие затраты на использование ресурсов равны

т

СуЧр, где 1ят=тахуг (10)

/Б/ /Є/ 1=0 '

Таким образом, для сокращения переменных затрат необходимо минимизировать функцию (10) при ограничениях (1)-(9). Но поиск такого решения представляет собой ЫР-полную задачу. Поэтому часть требований следует отнести к «жестким», нарушение которых неприемлемо, а некоторые - к «желательным» (критериям), то есть нарушение этих требований возможно, но влечет за собой штрафные санкции.

В соответствии с исследуемой проблемой минимизации стоимости, к таким критериям отнесем условия соблюдения директивных сроков (6). Для этого вместо (6) введем функции штрафа за нарушение сроков:

іАУ;) = ГАу/-0/), у є У,, (11)

где У] - коэффициент штрафа за нарушение сроков по работе у" на один день. Тогда общий штраф будет равен

X Ч,ІУ,). (12)

Таким образом, общая стоимость использования ресурсов с учетом штрафов за нарушение директивных сроков представляет собой функцию

(Л)- (13)

Следовательно, получаем задачу минимизации функции (13) при условиях (1)-(5), (7)49). Далее в главе осуществлена алгоритмизация решения поставленной задачи.

Итак, созданы модели конкурентной разработки программ и программных систем, отличающиеся возможностью перераспределения ресурсов с учетом штрафов за нарушение сроков в процессе проектирования и обеспечивающие оптимизацию параллельного создания программных систем.

В третьей главе основное внимание уделено моделированию и алгоритмизации Интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп.

Опираясь на теорию множеств и теорию групп, опишем модель проектных групп. Введём в рассмотрение следующие множества: ¿1 - множество всех пользователей интерфейса, Пл- множество резервных пользователей интерфейса, Пе - множество активных пользователей интерфейса. Для вышеперечисленных множеств справедливо:

"яса (и)

"есО, (15)

П,иПЕ = £1, (16)

П„МПЕ = 0. (17)

Введём в рассмотрение проектные группы на множестве П: К - корневая группа пользователей интерфейса, 8;, / е N (здесь и далее N - множество натуральных чисел) - структурные группы пользователей интерфейса, С;, у е N -структурно-рабочие группы пользователей интерфейса, \УЬ АеЫ - рабочие группы пользователей интерфейса, Яд, отеЫ - ролевые группы пользователей интерфейса, Тр, реЫ - системные группы пользователей интерфейса. Для вы-

шеперечисленных групп справедливо:

К с (18)

(19)

У/е^Б/сПЕ, (20)

Vy6N:C^cnE, (21)

V £/я е N. Б, оБ., =0, с^с. =0, (22)

и5|+и^=«Е. (23) ■ j

У*еЫ:\У*сПЕ, (24)

Утб№1^сПЕ', (25)

V р е N1 Тр с ПЕ (26)

Группа К включает в себя резервных пользователей интерфейса. Группы > Су (/, ] 6 Ы) являются подмножествами Ое, активный пользователь принимает уникальное участие в структурных и структурно-рабочих группах, более

того, если пользователь участвует в какой-либо из групп Б/ (/еЫ), то он не участвует ни в одной из групп Су (/еЫ) и наоборот; активные пользователи интерфейса обязательно являются участниками какой-либо из или С) Группы Тр являются подмножествами ПЕ.

Пусть на Пе существуют множества а, р, у пользователей интерфейса входящих в какую-либо из групп Х*/*, Тр (к, т, р е Ы) такие, что:

а=у™к, (27)

(28)

р = у*.>

y=UV

р

Тогда справедливо:

ІКШ-

(29)

(30)

(31)

(32)

То есть активный пользователь интерфейса может принимать множественное участие в рабочих, ролевых и системных группах.

Рассмотрим далее коммуникативную модель иерархической связи различных видов групп.

№ -—^^ Группа-потомок Струк- Структур- Рабочая Ролевая Сис-

турная но-рабочая группа группа темная

Группа-предок ---- группа группа

1 Корневая группа *

2 Структурная группа * * * * *

3 Структурно-рабочая группа * * * * *

4 Рабочая группа * * *

5 Ролевая группа * *

б Системная группа *

В таблице возможные варианты иерархического подчинения видов групп информационно управляющего интерфейса помечены знаком «*».

На рис. 1 представлена модель системы разграничения прав пользователей. На данной диаграмме «сущность-связь» Permission entity - сущность отношения разрешения, Member entity - сущность участника отношения разрешения, Role entity - сущность роли, Object entity - сущность объекта, User entity -сущность пользователя интерфейса, Module entity - сущность модуля интерфейса, Group entity - сущность группы.

Опишем графовую модель системы разграничения прав пользователей. Представим модель системы разграничения прав в виде графа G=(X,U,0), где X - конечное множество вершин; U - конечное множество рёбер (дуг); Ф - отношение инцидентности; XnU = 0, вершинами которого будут пользователи, группы, объекты и роли, а рёбрами связи между ними. Пусть множество вер-

шин соответствующих пользователям и группам - У, множество вершин соответствующих объектам - О, множество вершин соответствующих ролям - Р: УсХ,ОсХ,РсХ. (33)

Рис. 1. Модель системы разграничения прав пользователей

Граф в является ориентированным и взвешенным мультиграфом, причём веса рёбер определяются следующим образом. Пусть отношение АМ(х, у) есть отношение, определяющее вес ребра между смежными вершинами х и у, тогда

имеем:

V х, у є Y, W(x, у) = 1, (34)

V х, у є О, W(x, у) = 1, (35)

V х, у є Р, W(x, у) = 1. (36)

Определим множество отношений разрешения М в контексте системы разграничения прав пользователей такое, что Ш| (ieN) - отношение, связывающее вершины у, о, р, где у є Y, о є О, реР. V у, о, р, для которых существует отношение разрешения, оно единственно.

Определим на множестве М функцию В(ш), шєМ такую, что:

V ш є М, В(т) > 1, В(т) є N, (37)

v і, j є N (¡*j), В(іїіі) * B(mj). (38) Тогда V у, о, р, для которых существует отношение разрешения шєМ,

имеем следующее: рёбра у и о, а также о и р смежные, причём:

W(y,o) = W(o,p) = B(m). (39)

Таким образом, система разграничения прав пользователей может быть представлена в виде ориентированного взвешенного мультиграфа.

Задача определения прав пользователя по отношению к объекту специального программного интерфейса (набора прав в контексте определённой роли) на графе сводится к отысканию множества орцепей. Причём на орцепи накладываются ограничения:

- началом орцепи является вершина, соответствующая данному пользова-

телю;

- орцепь должна включать в себя ровно 2 ребра, вес которых больше 1, причём вес этих рёбер должен быть равен.

Для решения задачи отыскания множества орцепей целесообразно использование поиска в глубину, причём алгоритм поиска в глубину на ориентированном мультиграфе должен быть модифицирован с учётом ограничений, накладываемых на орцепи.

Далее рассмотрим объектную модель инфраструктуры специального программного интерфейса. Диаграмма классов соответствующей компоненты

Рис. 2. Диаграмма классов

Класс 8е55'юпСотех1 - базовый класс инфраструктуры специального программного интерфейса. Он инкапсулирует информацию необходимую для настройки графического интерфейса в соответствии с возможностями рабочей

станции пользователя; информацию об абсолютном пути к корневому каталогу веб-приложения специального программного интерфейса на веб-сервере; информацию о последней исключительной ситуации, возникшей во время работы специального программного интерфейса в контексте текущего сеанса пользователя.

Класс ModuleStorage обеспечивает работу с модулями специального программного интерфейса. Он является хранилищем экземпляров объектов модулей, актуальных для текущего сеанса работы пользователя.

Класс Module - абстрактный класс сущности модуля специального программного интерфейса, наследуется всеми модулями интерфейса.

Класс CurrentUser - оболочечный класс для работы с основными свойствами пользователя. Экземпляр класса CurrentUser представляет инструмент для работы со свойствами текущего пользователя интерфейса.

Класс CurrentGroup - оболочечный класс для работы с основными свойствами группы. Экземпляр класса CurrentGroup представляет собой инструмент для работы со свойствами текущей рабочей группы в контексте работы с интерфейсом и позволяет получать следующую информацию: идентификатор группы, наименование группы.

Класс UserContext - базовый класс инфраструктуры специального программного интерфейса. Он инкапсулирует всю информацию о текущем сеансе работы пользователя с интерфейсом. Класс UserContext содержит логику, позволяющую ему хранить свой экземпляр в сессии пользователя веб-приложения специального программного интерфейса.

Соответствующая схема укрупнённого алгоритма вызова модуля специального программного интерфейса представлена на рис. 3.

В результате вызова на странице рабочей среды интерфейса модуля из списка доступных модулей инициируется перезагрузка страницы рабочей среды. Инфологическая модель базы данных инфраструктуры специального программного интерфейса представлена на рис. 4.

Таким образом, представлены теоретико-множественные модели интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп, обеспечивающие гибкий механизм разграничения прав на основе использования групп и ролей, а также объектная модель инфраструктуры специального программного интерфейса, позволяющая легко изменять функциональность интерфейса за счет подключения и отключения модулей посредством специальных алгоритмов загрузки и вызова.

Четвертая глава посвящена описанию специального математического и программного обеспечения, реализованного в процессе работы, основанного на использовании модели конкурентной разработки программ и программных систем и теоретико-множественной модели интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп.

Проведено проектирование специального программного обеспечения компонент специализированной системы исследования производительности информационных систем, включающей в себя систему управления моделированием пользовательской нагрузки; подсистему взаимодействия с пользовате-

лем; хранилище статистической информации; подсистему взаимодействия с хранилищем статистической информации; подсистему управления моделированием. Разработанный программный комплекс учитывает недостатки существующих универсальных тестов производительности информационных систем, обеспечивая:

Г" 1 '¡"

Вызвать модуль ресурса

^ Загрузить страшу работам срады ресурса

Создать сообщение об оацвке

Выведи сообща«« об ошибке^)

Рис. 3. Схема укрупнённого алгоритма вызова модуля специального программного интерфейса

1. Легко расширяемое множество типов хранимых данных.

2. Легко изменяемый набор тестовых транзакций.

3. Гибкую схему расчета объема хранилища данных.

Для обеспечения указанных требований предлагается следующая структура программного комплекса исследования производительности информационных систем (рис. 5). Программный комплекс включает в себя:

1. Систему управления моделированием пользовательской нагрузки. В составе системы можно выделить два элемента:

- приложение, реализующее необходимую функциональность;

- хранилище статистической информации.

2. Систему генерации пользовательской нагрузки. Данный компонент представляет собой множество тестовых приложений моделирования пользовательской нагрузки. Нагрузочная способность системы оценивается как динамика времени реакции системы на рост нагрузки.

Ussr_Ref(AC)

.1 UserGUlD

Structured oupGUID

OofaukGroupQJID

U_Login

U_P«sH«h

U_Name

U_Fat her Name

U_Surname

U_Emal

U_Banyan

UJWorkPhone

U_ImerPhone

U_Pt»ibon

U_Comrnent

U.Status

_| UJsSystem

USerGrnupChalns (AC)

UsraGuS..............................

GroupGUID

3'

SecurityAudft (AC)

А, 'ляг» UionSJID SW_LogtnTjme 5A_LogoutT*tie SARenxieAddress SAJJswlogh 5A_Islc*jnSuccessful

UnErasfcleoblects (AC)

.'9|оЬкеаяр......................

Gro up_Ref (AC)

9 GronjGUID

ParentGUID

G_Desaiptton

_

Renovations (PT)

UserGUlD

ModuleGUro

GroupGUID

Rn_BlnWnq

GbfectRoles (AC)

EOtjjectGUID.......

RoleGUID

I

OblectsTree (AC)

: « Ob)edGUro

Ра«л«ЭЛО

0 Njme

;_ 0_Active

J

Module_Ref(PT)

iS ModJeQJID

Md Kief

Md IsDefadt

Md OrdertJumb

Md Icorpah

Md_Type

_ MdUsesWorkgroup

Rote_Ref (AC)

RoteGUED

ParentGUID

R Name

_ R_DesccipHon

1

Permissions (AC)

MemberGUID RoteGUlD Object GUID

Рис. 4. Мифологическая модель базы данных инфраструктуры специального программного интерфейса

3. Исследуемую информационную систему или компонент информационной системы. В данной работе исследуемым компонентом информационной системы является система управления базами данных (СУБД).

Структура системы управления моделированием пользовательской нагрузки представлена на рис. 6. Подсистема взаимодействия с пользователем организует графический интерфейс, обеспечивающий возможность вводить пользователю различные параметры и настройки. Общий алгоритм подсистемы взаимодействия с пользователем заключается в запуске интерфейсных элементов, а затем поступившей к обработке информации. Ключевыми понятиями процесса моделирования являются сценарий пользовательской нагрузки, виртуальный пользователь, тестовая транзакция:

- тестовая транзакция - типичный запрос к БД определенного типа.

- виртуальный пользователь - программа, эмулирующая работу человека с системой; порождает нагрузку на систему в виде набора тестовых транзакций. С точки зрения исследуемой системы нет различий между тем, работает ли настоящий пользователь или виртуальный.

- сценарий пользовательской нагрузки - набор правил, по которым осу' ществляется запуск виртуальных пользователей и тестовых транзакций.

Рис. 5. Структура программного комплекса исследования производительности информационных систем

Разработанная база данных хранилища статистической информации представлена на рис. 7, отражены связи между таблицами.

Реализация осуществлена при помощи библиотеки классов MFC (Microsoft Foundation Classes) и языка С++. Реализованные классы группируются в соответствии с их назначением.

Разработана структура программной системы исследования производительности информационных систем, основанная на использовании модели кон-

курентной разработки программ и программных систем и теоретико-множественной модели интранет-интерфейсов человеко-машинных систем и технологии проектных групп, использующая идеологию виртуальных пользователей и тестовых транзакций и позволяющая оценить нагрузочную способность интранет-интерфейсов при доступе к хранилищу данных.

Внедрение осуществлено в Воронежском филиале банка «Уралсиб» и НПФ «Радиокомпоненты» (г. Воронеж).

О

/Д\ N

и \л

Подсистема управления каталогом тестовых приложений

Система управления моделированием пользовательской нагрузки

Подсистема )| формирования | сценариев загрузки

Подсистема запуска/останова тестовых приложений |

Подсистема работы с хранилищем статистической информации

Хракнлиидв статистической информации

Система генерации тестовой нагрузки

Рис. 6 нагрузки

информации ' N Д

\ .............V

Структура системы управления моделированием пользовательской

основные результаты работы

Получены следующие основные результаты:

1. Созданы модели конкурентной разработки программ и программных систем, отличающиеся возможностью перераспределения ресурсов с учетом штрафов за нарушение сроков в процессе проектирования и обеспечивающие оптимизацию параллельного создания программных систем.

2. Разработаны теоретико-множественные модели интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп, обеспечивающие гибкий механизм разграничения прав на основе использования групп и ролей.

3. Получена объектная модель инфраструктуры специального программ-

ного интерфейса, позволяющая легко изменять функциональность интерфейса за счет подключения и отключения модулей посредством специальных алгоритмов загрузки и вызова.

SCENARIO

sc_id

sc_vusers sc time

SCENENTRY

sce_sc_id see v u id

VUSERS

vu_id

vu desc

REPORTS

rjd

r_sc_id r_type r_tran_ok r_tran_fail r created

REPORTJTEM

ri_repjd ri_tran_id ri_vu_id ri_tran_stat ri tran time

TRANSACT_SET TRANSACT

ts_sc_id ts_tran_id ts_prob ts_delay tranjd tran_dass tranjempl tran_desc

Рис. 7. База данных хранилища статистической информации

4. Разработана структура программной системы исследования производительности информационных систем, использующая технологию виртуальных пользователей и тестовых транзакций и позволяющая оценить нагрузочную способность интранет-интерфейсов при доступе к хранилищу данных.

5. Осуществлено создание компонент информационного и программного обеспечения специального человеко-машинного интерфейса, обеспечивающих необходимую функциональность и информационное обеспечение модулей.

6. Проведено проектирование специального программного обеспечения компонент специализированной системы исследования производительности информационных систем, включающей в себя систему управления моделированием пользовательской нагрузки; подсистему взаимодействия с пользователем; хранилище статистической информации; подсистему взаимодействия с хранилищем статистической информации; подсистему управления моделированием.

7. Компоненты математического и программного обеспечения прошли государственную регистрацию в ФГНУ «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти».

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1.Авсеева О.В. Особенности управления процессами конкурентного проектирования программного обеспечения / О.В. Авсеева, A.A. Соляник, О .Я. Кравец // Системы управления и информационные технологии. 2010. № 1.2 (39). С. 308-312.

2. Инструментальные средства обеспечения взаимодействия между гетерогенными БД в процессе проектирования информационной системы /

Ю.Б. Тебекин, A.A. Соляник, А.Э. Говорений, ОЛ. Кравец // Системы управления и информационные технологии. 2011. № 1.1 (43). С. 203-208.

3. Соляник A.A. Концепция групповой работы как основа информационного обеспечения программного интерфейса интерактивных систем / A.A. Соляник // Системы управления и информационные технологии. 2011. № 3.2 (45). С. 285-288.

4. Подвальный Е.С. Оперативное управление автоматизированными технологическими комплексами на основе графического моделирования и визуализации задач диагностики и моделирования нагрузки / Е.С.Подвальный, С.В.Тюрин, A.A. Соляник // Системы управления и информационные технологии. 2011. № 4.1 (46). С. 171-175.

Статьи и материалы конференций

5. Управление параллельным созданием программных проектов / А.Э. Говорский, О.В. Авсеева, О.Я. Кравец, A.A. Соляник // Информационные технологии моделирования и управления. 2010. № 1 (60). С. 132-139.

6. Кравец О.Я. Особенности проектирования технологии мобильных программных агентов в компьютерных сетях на основе «тонких» клиентов / О.Я. Кравец, A.A. Соляник // Современные проблемы информатизации в экономике и обеспечении безопасности: сб. тр. Воронеж: Научная книга, 2010. Вып. 15. С. 92-95.

7. Кравец О.Я. К оптимизации управления множественными процессами в сетях на основе мультиагентных технологий / О.Я. Кравец, A.A. Соляник // Современные проблемы информатизации в анализе и синтезе технологических и программно-телекоммуникационных систем: сб. тр. Воронеж: Научная книга,

2010. Вып. 15. С. 349-352.

8. Соляник A.A. Концепция вероятностного конвейерного подхода к управлению качеством в среде автоматизации проектирования многокомпонентных систем / A.A. Соляник, Ю.Б. Тебекин, А.Э. Говорский // Современные проблемы информатизации в анализе и синтезе технологических и программно-телекоммуникационных систем: сб. тр. Воронеж: Научная книга, 2010. Вып. 15. С. 360-364.

9. Авсеева О.В. Развитие технологий управления системой разработки ПО / О.В. Авсеева, О.Я. Кравец, A.A. Соляник // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: тр. Всерос. науч.-практ. конф. Воронеж: ВГТУ, 2010. С. 78-79.

10. Кравец О.Я. Особенности конвейерной технологии проектирования программных и телекоммуникационных систем для оптимизации качества и сбыта / О.Я. Кравец, A.A. Соляник, Ю.Б. Тебекин // Телематика'2010: труды XVII Всерос. науч.-метод. конф. СПб.: СБГУ ИТМО, 2010. Т. 2. С. 263-265.

11. Авсеева О.В. Оптимизация управления процессом разработки программного обеспечения / О.В. Авсеева, О.Я. Кравец, A.A. Соляник // Информационные технологии моделирования и управления. 2010. № 4 (63). С. 511-517.

12. Говорский А.Э. Особенности проектирования специального программного интерфейса в среде Интранет / А.Э. Говорский, A.A. Соляник, О.Я. Кравец // Современные проблемы информатизации в анализе и синтезе технологических и программно-телекоммуникационных систем: сб. тр. Воронеж: Научная книга,

2011. Вып. 16. С. 400-409.

13. Соляник A.A. К необходимости разработки системы управления справочниками баз данных / A.A. Соляник // Современные проблемы информатизации в моделировании и социальных технологиях: сб. тр. Воронеж: Научная книга, 2011. Вып. 16. С. 278-282.

14. Говорский А.Э. Алгоритмическое проектирование Интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе концепции групповой работы / А.Э. Говорский, A.A. Соляник // Информационные технологии моделирования и управления. '2011. № 2 (67). С. 200-212.

15. Соляник A.A. Проектирование информационного обеспечения специального программного интерфейса человеко-машинных систем на основе концепции групповой работы / A.A. Соляник, О.Я. Кравец // Информационные технологии моделирования и управления. 2011. № 5 (70). С. 608-615.

16. Говорский А.Э. Моделирование групповой работы при проектировании интерфейсов человеко-машинных систем / А.Э. Говорский, A.A. Соляник, О.Я. Кравец // Критические технологии вычислительных и информационных систем, сб. тр. I Всерос. конф. Воронеж, 2011. С. 17-24.

17. Соляник A.A. Создание компонент информационного обеспечения человеко-машинного интерфейса для задачи управления групповой работой / A.A. Соляник // Информационные технологии моделирования и управления. 2011. №6(71). С. 725-735.

18. Соляник A.A. Разработка системы управления моделированием пользовательской нагрузки / A.A. Соляник, C.B. Тюрин, О.Я. Кравец // Современные проблемы информатизации в экономике и обеспечении безопасности: сб. тр. Воронеж: Научная книга, 2012. Вып. 17. С. 103-115.

19. Соляник A.A. Реализация системы управления исследованием пользовательской нагрузки / A.A. Соляник, C.B. Тюрин, О.Я. Кравец // Современные проблемы информатизации в моделировании и социальных технологиях: сб. тр. Воронеж: Научная книга, 2012. Вып. 17. С. 207-214.

20. Соляник A.A. Архитектура программной системы исследования производительности информационных систем / A.A. Соляник, C.B. Тюрин, О Л. Кравец // Современные проблемы информатизации в анализе и синтезе технологических и программно-телекоммуникационных систем: сб. тр. Воронеж: Научная книга, 2011. Вып. 16. С. 360-367.

21. Кравец О.Я. Программный модуль "Подсистема управления разработкой программного обеспечения" / О.Я. Кравец, А.Э. Говорский, A.A. Соляник. М.: ФГНУ ЦИТИС, 2010. Госрегистрация № 50201001626 от 03.11.2010.

22. Кравец ОЛ. Программный модуль "Интерфейс человеко-машинных систем на основе концепции групповой работы" / О.Я. Кравец, A.A. Соляник. М.: ФГНУ ЦИТИС, 2011. Госрегистрация № 50201151281 от........

Подписано в печать 16.03.2012. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 80 экз. Заказ № 30 ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14

61 12-5/3419

Воронежский государственный технический университет

На правах^рукописи

СОЛЯНИК Андрей Анатольевич

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТРАНЕТ-ИНТЕРФЕЙСОВ ПРИ КОНКУРЕНТНОЙ РАЗРАБОТКЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Специальность: 05.13.11 - Математическое и программное

обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель - кандидат технических наук

Тюрин Сергей Владимирович

Воронеж 2012

Содержание

1. Проблемы создания математического и программного обеспечения проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем...............................................................................11

1.1. Математические и алгоритмические методы оптимизации проектирования комплекса программных средств...................................11

1.2. Методы исследования показателей качества информационных систем..........................................................................................................21

1.3. Существующие системы моделирования пользовательской нагрузки.......................................................................................................29

1.4. Универсальные тесты производительности систем...........................31

1.5. Основные недостатки существующих систем моделирования нагрузки.......................................................................................................36

1.6. Цель работы и задачи исследования...................................................37

2. Теоретические основы создания математического и программного обеспечения проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем............................................................39

2.1. Перераспределение имеющихся ресурсов между проектами создаваемого программного обеспечения.................................................39

2.2. Алгоритмизация решения задачи оптимизации конкурентного создания программных средств.................................................................46

2.3. Стратегия завершения разработки программного обеспечения........50

2.4. Выводы.................................................................................................59

3. Моделирование и алгоритмизация Интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп........................60

3.1. Технология проектных групп..............................................................60

3.1.1. Модель проектных групп..............................................................60

3.1.2. Коммуникативная модель.............................................................62

3.1.3. Идентификация участников..........................................................64

3.1.4. Модель системы разграничения прав...........................................65

3.2. Алгоритмизация управления специальными случаями деревьев объектов.......................................................................................................67

3.2.1. Разграничение прав доступа на основе дерева ролей и теории графов.......................................................................................................67

3.2.2. Компонентная реализация.............................................................70

3.2.3. Управление специальным программным интерфейсом..............72

3.3. Информационное обеспечение специального программного интерфейса..................................................................................................76

3.4. Структура специального программного интерфейса в среде Интранет......................................................................................................80

3.5. Выводы.................................................................................................83

4. Создание компонент информационного и программного обеспечения

специального человеко-машинного интерфейса..........................................85

4.1. Функциональность и информационное обеспечение модулей специального человеко-машинного интерфейса......................................85

4.1.1. Функциональность и информационное обеспечение модуля «Настройки»............................................................................................85

4.1.2. Функциональность и информационное обеспечение модуля «Документы»...........................................................................................88

4.1.3. Функциональность и информационное обеспечение модуля «Указания»...............................................................................................92

4.2. Архитектура программной системы исследования производительности информационных систем.........................................99

4.2.1. Общие требования к программному комплексу исследования производительности ИС..........................................................................99

4.2.2. Структура программного комплекса исследования производительности ИС........................................................................102

4.2.3. Структура системы управления моделированием пользовательской нагрузки...................................................................104

4.3. Разработка системы управления моделированием пользовательской нагрузки.....................................................................................................108

4.3.1. Разработка подсистемы взаимодействия с пользователем........108

4.3.2. Проектирование хранилища статистической информации.......109

4.3.3. Разработка подсистемы взаимодействия с хранилищем статистической информации.................................................................117

4.3.4. Проектирование подсистем управления моделированием........119

4.4. Реализация системы управления исследованием пользовательской нагрузки.....................................................................................................123

4.4.1. Объектно-ориентированное представление системы................123

4.4.2. Реализация подсистемы взаимодействия с пользователем.......124

4.4.3. Реализация подсистемы взаимодействия с СУБД.....................129

4.4.4. Реализация подсистем управления моделированием................131

4.5. Выводы...............................................................................................131

Основные результаты работы......................................................................133

Список использованных источников..........................................................135

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

В последние годы стремительное развитие получили web-технологии, под которыми понимают группу форматов и технологий передачи мультимедийных документов, используемых в крупнейшей электронной информационной системе World Wide Web, входящей в глобальную сеть Интернет. WWW является распределенной средой существования разнородных информационных ресурсов, обмен информацией между которыми возможен только благодаря web-технологиям. Бурное развитие Web привело к тому, что web-технологии все больше ассоциируются с Интернет. Web-технологии нашли применение в локальных сетях и интегрированных многопользовательских информационных системах, где выполняют роль универсального посредника между различными типами информационных ресурсов.

В результате синтеза информационных систем и web-технологий возник новый класс систем - Интранет-системы. Для систем данного класса в силу архитектуры, отличной от обычных информационных систем, и появления новых форматов хранения данных и способов передачи информации старые методы и средства исследования и обеспечения межмодульного взаимодействия оказались недостаточно эффективными.

Задача конкурентной разработки программных систем с использованием межмодульного взаимодействия Интранет-ориентированных компонент фактически существует с момента появления последних. В то же время постоянное совершенствование аппаратных средств, программного обеспечения, средств телекоммуникаций приводит к постоянному появлению новых сложнейших информационно-вычислительных систем, для которых известные методы исследования зачастую становятся неприменимыми.

Таким образом, актуальность темы диссертационной работы продик-

тована необходимостью улучшения процессов конкурентной разработки информационных систем на основе Интранет-интерфейсов за счет совершенствования технологий и инструментов их разработки.

Тематика диссертационной работы соответствует научному направлению ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» «Вычислительные комплексы и проблемно-ориентированные системы управления».

Цель и задачи исследования. Целью работы является создание математического и программного обеспечение проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем на основе технологии проектных групп.

Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:

• провести системный анализ задачи проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем;

• разработать методы конкурентной разработки программ и программных систем, обеспечивающие оптимизацию параллельного создания программных систем;

• создать теоретико-множественные модели интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп на основе использования групп и ролей;

• разработать объектную модель инфраструктуры специального программного интерфейса, позволяющую легко изменять его функциональность;

• разработать математическое и программное обеспечение подсистемы моделирования пользовательской нагрузки для оценки параметров распределенной системы;

• провести проектирование и реализацию компонент информационного и программного обеспечения специального человеко-машинного интерфейса, обеспечивающих необходимую функциональность и информационное обеспечение модулей;

• создать специальное программное обеспечение компонент специализированной системы исследования производительности информационных систем.

Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа, теории сетей массового обслуживания, математического и имитационного моделирования, реляционной алгебры, теории графов, объектно-ориентированного программирования.

Тематика работы соответствует п. 1 «Модели, методы и алгоритмы проектирования и анализа программ и программных систем ...» и п. 10 «Оценка качества, стандартизация и сопровождение программных систем» паспорта специальности 05.13.11 - «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей».

Научная новизна работы. К результатам работы, отличающимся научной новизной, относятся:

• модели конкурентной разработки программ и программных систем, отличающиеся возможностью перераспределения ресурсов с учетом штрафов за нарушение сроков в процессе проектирования и обеспечивающие оптимизацию параллельного создания программных систем;

• теоретико-множественные модели интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп, обеспечивающие гибкий механизм разграничения прав на основе использования групп и ролей;

• объектная модель инфраструктуры специального программного интерфейса, позволяющая легко изменять функциональность интерфейса за счет подключения и отключения модулей посредством специальных алгоритмов загрузки и вызова;

• структура программной системы исследования производительности информационных систем, использующая технологию виртуальных пользователей и тестовых транзакций и позволяющая оценить нагрузочную способность интранет-интерфейсов при доступе к хранилищу данных.

Практическая значимость работы. Практическая значимость результатов диссертации заключается в создании специального программного обеспечения компонент специализированной системы исследования производительности информационных систем, включающей в себя систему управления моделированием пользовательской нагрузки; подсистему взаимодействия с пользователем; хранилище статистической информации; подсистему взаимодействия с хранилищем статистической информации; подсистему управления моделированием.

Компоненты математического и программного обеспечения прошли государственную регистрацию в ФГНУ «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти».

Реализация и внедрение результатов работы. Основные теоретические и практические результаты работы реализованы в виде компонент информационного и программного обеспечения специального человеко-машинного интерфейса. Эффект от внедрения заключается в осуществлении необходимой функциональности и реализации информационного обеспечение модулей.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на следующих научных конференциях и семинарах: XV и XVII Международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации в экономике и обеспечении безопасности» (Воронеж, 2010, 2012), Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве» (Воронеж, 2010), XV-XVII Международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации в анализе и синтезе технологических и программно-телекоммуникационных систем» (Воронеж, 2010-2012), XVII Всероссийской научно-методической конференции «Телематика'2010» (Санкт-Петербург, 2010), XVI и XVII Международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации в моделировании и со-

циальных технологиях» (Воронеж, 2011, 2012), Всероссийской конференции «Критические технологии вычислительных и информационных систем» (Воронеж, 2011), на научных семинарах кафедры автоматизированных и вычислительных систем ФГБОУ ВПО ВГТУ (Воронеж, 2010-2012).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 22 научных работы, в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в библиографии, лично соискателем предложены: в [5, 6, 31, 68, 113] - модели конкурентной разработки программ и программных систем; [72, 33, 34, 71, 110, 107, 108] - теоретико-множественные модели интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп; в [4, 69, 96] -объектная модель инфраструктуры специального программного интерфейса; в [35, 70, 109, 111] - математическое и программное обеспечение проектирования специализированных интерфейсов, в т.ч. оценки качества программной системы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 157 наименований. Основная часть работы изложена на 148 страницах, содержит 41 рисунок, 8 таблиц.

Во введении обоснована актуальность исследования, сформулированы цель и задачи исследования, их научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены сведения об апробации и внедрении работы.

В первой главе исследованы проблемы создания математического и программного обеспечения проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем. Основное внимание уделено теоретическому обоснованию необходимости создания моделей и методов анализа таких систем и созданию соответствующего специального

программного обеспечения.

Исследованы математические и алгоритмические методы оптимизации проектирования комплекса программных средств. Показано, что рассматриваемая проблема имеет особенности, которые ранее не были рассмотрены. В исследованных ранее моделях оптимизация проводилась либо по критерию времени при фиксированных уровнях ресурсов, либо по ресурсам при фиксированном времени завершения проекта. Целевая функция, отражающая затраты на разработку программного обеспечения, должна включать в себя помимо затрат на использование ресурсов еще и штрафные функции за нарушение директивных сроков окончания разработки, произвести комплексную оптимизацию и по ресурсам и по времени.

Во второй главе представлены теоретические основы создания математического и программного обеспечения проектирования Интранет-интерфейсов при конкурентной разработке информационных систем.

В данной главе созданы модели конкурентной разработки программ и программных систем, отличающиеся возможностью перераспределения ресурсов с учетом штрафов за нарушение сроков в процессе проектирования и обеспечивающие оптимизацию параллельного создания программных систем.

В третьей главе основное внимание уделено моделированию и алгоритмизации Интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп.

Представлены теоретико-множественные модели интранет-интерфейсов человеко-машинных систем на основе технологии проектных групп, обеспечивающие гибкий механизм разграничения прав на основе использования групп и ролей, а также объектная модель инфраструктуры специального программного интерфейса, позволяющая легко изменять функциональность интерфейса за счет подключения и отключения модулей посредством специальных алгоритмов загрузки и вызова.

Четвертая глава посвящена описанию специального математического и программного обеспечения, реализованного в процессе работы.

Проведено проектирование специального программного обеспечения компонент специализированной системы исследования производительности информационных систем, включающей в себя систему управления моделированием пользовательской нагрузки; подсистему взаимодействия с пользователем; хранилище статистической информации; подсистему взаимодействия с хранилищем статистической информации; подсистему управления моделированием.

Разработана структура программной системы исследования производительности информаци�