автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Методика создания мультиаспектной информационной системы с алгоритмо-ориентированной структурой данных

На правах рукописи

Виноградова Мария Валерьевна

МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ МУЛЬТИАСПЕКТНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С АЛГОРИТМО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ СТРУКТУРОЙ ДАННЫХ

Специальность 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных

сетей

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете имени Н.Э.Баумана

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Черненький В.М. Официальные оппоненты: доктор технических наук,

старший научный сотрудник Романов В.П.

кандидат технических наук, доцент Сазонов Б.А.

Ведущая организация: ОАО Научно-исследовательский институт

систем автоматизации

Защита диссертации состоится

200_г. на заседании

диссертационного совета Д 212.141.10 при Московском государственном техническом университете им Н.Э. Баумана по адресу: 107005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Ваши отзывы в одном экземпляре, заверенном печатью, просим направлять по адресу совета университета.

Автореферат разослан "_" _200_г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета к.т.н., доцент

С.Р. Иванов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность диссертационной работы.

В настоящее время существует множество информационных систем организационного управления, используемых в небольших организациях и подразделениях. Несмотря на разнообразие средств реализации и областей применения, эти системы имеют одинаковую архитектуру и множество особенностей, что позволяет выделить их в отдельный класс мультиаспектных информационных систем (МАИС). По мере появления новых функциональных задач и изменений требований к существующим задачам появляется необходимость модернизации и наращивания информационных систем. В данное время модернизация МАИС требует привлечения группы разработчиков: проектировщиков, специалистов по базам данных и программистов. Это приводит к большим трудозатратам на модернизацию и согласование отдельных компонентов системы. Одной из особенностей эксплуатации МАИС является постоянное внесение изменений в ее компоненты. Для повышения эффективности функционирования МАИС необходимо сократить трудозатраты на модернизацию, а также сократить долю участия в ней специалистов-разработчиков.

Создание для МАИС готовых решений с настройками под конкретную область применения и под конкретного пользователя, подобных ЕЯР-системам, является неэффективным из-за отсутствия типового набора прикладных задач и больших различий в бизнес-процессах, существующих в организациях. Следовательно, необходима технология разработки, при которой будут снижены трудозатраты на модернизацию и развитие, и при которой модернизация полностью или частично может быть выполнена конечным пользователем без специальной квалификации. Известные методы и средства снижения затрат на разработку и модернизацию информационных систем являются неэффективными из-за особенностей МАИС. Отсутствие теоретического обоснования не позволяет применять конкретные варианты эффективных с точки зрения трудозатрат реализаций МАИС для всего класса систем. Таким образом, разработка методики создания информационных систем указанного класса, включающей в себя теоретические основы, набор формальных моделей и алгоритмов, является актуальной задачей.

Цель диссертационной работы. Целью работы является создание методики проектирования мультиаспектной информационной системы, реализующей возможность быстрой реорганизации/модернизации системы и наращивания ее функциональных возможностей при сокращении трудозатрат на ее разработку и снижении требований к квалификации разработчиков.

Объект исследования: мультиаспектная информационная система.

Предмет исследования: процесс разработки и модернизации информационной системы.

Рис. НАЦИОНАЛЬНАЯ библиотека

Методы исследований. Результаты диссертационной работы получены на основе использования научных положений системного анализа, теории множеств, теории графов, теории алгоритмов, реляционной алгебры, теории нормализации баз данных, исчисления предикатов, теории формальных языков и процессной теории описания систем.

Научная новизна. В диссертационной работе получены новые научные результаты:

1. Предложен новый подход к построению мультиаспектных информационных систем, основанный на использовании алгоритмо-ориентированных структур данных. Данный подход позволяет сократить затраты на разработку межмодульного интерфейса,

2. Разработаны модели описания задач с помощью графа технологии, схемы данных и спецификации. Исследовано взаимодействие указанных моделей.

3. Разработана формальная модель алгоритмо-ориентированной структуры данных, для которой выполняются свойства единственности пути, включения всех ограничений, а также свойства сохранения функциональных зависимостей, соединения без потерь и соответствия третьей нормальной форме. Доказаны соответствующие леммы.

4. Разработана грамматика для построения спецификации задачи.

Достоверность научных положений диссертационной работы подтверждена корректным применением математического аппарата при построении формальных моделей и методов, доказанными утверждениями и леммами, а также результатами практических экспериментов.

Практическая ценность состоит в разработке:

1) инженерной методики проектирования информационной системы;

2) алгоритмов создания схемы базы данных и построения спецификации;

3) алгоритмического языка составления графа технологии и спецификации задачи;

4) алгоритма интерпретатора спецификаций, реализующего выполнение задач информационной системы.

Разработанная методика и инструментальные средства позволяют сократить трудозатраты на создание и модернизацию информационной системы, снижают требования к квалификации разработчиков, дают возможность проводить наращивание и модернизацию системы силами пользователей.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Подход к проектированию, основанный на использовании алгоритмо-ориентированных структур данных.

2. Алгоритм построения структуры данных, обладающей свойствами единственности пути, включения всех ограничений, сохранения функциональных зависимостей, соединения без потерь и соответствия третьей нормальной форме.

3. Алгоритмы интерпретатора, построения графа технологии и спецификации.

4. Алгоритмический язык составления графа технологии и спецификации задачи.

5. Методика проектирования и модификации мультиаспектной информационной системы.

Апробация работы. Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено:

- на научных семинарах кафедры систем обработки информации и управления МГТУ им. Н.Э.Баумана;

- на одиннадцатой международной научной конференции по проблемам книговедения Книга и мировая цивилизация (Москва,20-21 апр.2004 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и заключения, изложенных на 155 страницах, содержит список литературы из 122 наименований. Работа содержит 27 рисунков и одну таблицу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи научных исследований. Приведено краткое содержание по главам.

В первой главе (Анализ класса мультиаспектных информационных систем) выделен класс мультиаспектных информационных систем, определены его особенности и область применения. По результатам анализа сформулированы требования к архитектуре, процессу разработки, эксплуатации и модернизации мультиаспектной информационной системы.

Мультиаспектная информационная система (МАИС) определяется как объединение аспектов ее пользователей. Аспект определяется как набор функциональных задач, соответствующий служебным обязанностям пользователя. Область применения МАИС - это небольшие организации и подразделения (отдел кадров, деканат, кафедра, учебный отдел, научная лаборатория и прочие подразделения и отделы конструкторских бюро, НИИ, вузов, промышленных предприятий). МАИС является системой организационного управления, в которой используется единая база данных, и с которой работает постоянная группа пользователей. Типовыми задачами, решаемыми МАИС, являются параметрические запросы на извлечение информации из базы данных. Особенностями функционирования МАИС являются периодическое появление новых функциональных задач, изменчивость состава и формы представления данных. Особенности МАИС подробно рассмотрены на примере информационной системы кафедры вуза.

Проведен обзор типовых МАИС, в результате которого выявлено отсутствие систем, удовлетворяющих требованиям к эксплуатации и модернизации МАИС. Большинство существующих МАИС состоит из реляционной базы данных и пользовательского интерфейса для работы с ней. При добавлении в МАИС новых прикладных задач необходимо привлечение специалистов в областях баз данных, разработки прикладного уровня и разработки интерфейса. Вариант создания МАИС на основе использования определенной и неизменной структуры бизнес-процессов неэффективен, поскольку МАИС создаются в условиях неполноты исходных данных о структуре данных и функциональных потребностях, и функционируют в условиях постоянной изменчивости последних.

Сравнительный анализ существующих технологий (моделей) разработки информационных систем показал неэффективность их использования для систем данного класса. Каскадная модель создания ИС имеет много недостатков из-за жесткой последовательности этапов и требований к полноте исходных данных для каждого этапа. Инкрементная модель сохраняет ограничения каскадной модели. Недостатками макетирования (прототипирования) являются трудность в разделении макета и готового продукта (ИС), неэффективность разрабатываемых алгоритмов. К недостаткам спиральной модели следует отнести трудность контроля и управления временем разработки, а также повышенные требования к квалификации заказчика (будущего пользователя). К недостаткам компонентно-ориентированной модели относятся дублирование функций в компонентах и существенная взаимосвязь компонентов и интерфейса их взаимодействия. Модель быстрой разработки приложений предназначена для создания ИС, декомпозируемых на модули. Экстремальное программирование эффективно только для создания непрерывно изменяющихся информационных систем. Унифицированный процесс разработки (1ШР) требует использования средств автоматизации процесса проектирования, которые на данный момент являются весьма дорогостоящими.

Проведено исследование зависимости трудозатрат на создание и модернизацию информационной системы от параметров системы и процесса ее разработки. Анализ стоимостной модели СОСОМО И, предложенной Боэмом, выявил нелинейную зависимость трудозатрат от размера программного продукта. Таким образом, для сокращения трудозатрат необходима декомпозиция системы на простые типовые компоненты. Сравнительный анализ методов декомпозиции на модули (структурный подход) и декомпозиции на объекты (объектно-ориентированный подход) показал неэффективность стандартных методов декомпозиции для данного класса систем, поскольку при сокращении трудозатрат на разработку компонентов значительно увеличиваются трудозатраты на разработку межмодульного интерфейса.

В качестве альтернативы стандартным методам декомпозиции предлагается аспектный подход для создания мультиаспектных. информационных систем. При аспектном подходе информационная система разрабатывается по частям. После объединения разработанных частей системы гарантируется полная их согласованность. Под полной согласованностью понимается совпадение описаний структур данных и алгоритмов их обработки для одних и тех же объектов предметной области. Сформулированы требования аспектного подхода к разработке мультиаспекгной информационной системы:

1) представление МАИС объединением аспектов ее пользователей;

2) возможность независимой разработки функциональных задач;

3) однозначность составления описаний задач;

4) независимость структуры данных и алгоритмов;

5) возможность реализации хранилища данных на реляционных СУБД.

На данный момент отсутствует теоретическая база для разработки мультиаспектных информационных систем.

Сформулированы цели диссертационного исследования:

1) разработка основных теоретических положений аспектного подхода для создания наращиваемых информационных систем;

2) разработка методики создания и модернизации мультиаспектных информационных систем в рамках аспектного подхода;

3) исследование эффективности предложенной методики.

Во второй главе (Общие принципы проектирования мультиаспектной информационной системы) проведено исследование требований аспектного подхода и разработаны основные теоретические положения для их выполнения. Для выполнения требования представления МАИС объединением аспектов ее пользователей и требования возможности независимой разработки функциональных задач предложен метод декомпозиции на аспекты и задачи. Аспект - это набор задач, выполняемых конкретным пользователем. Задача - это действие по вводу, выводу или преобразованию данных. Независимым компонентом при проектировании в аспектном подходе является задача. Для выполнения требования возможности реализации хранилища данных на реляционных СУБД структура данных задачи должна быть приводима к реляционной модели представления данных. Поэтому в аспектном подходе исходными данными при построении структуры данных должны быть реквизиты и функциональные зависимости. Из требований однозначности составления описаний задач и независимости структуры данных и алгоритмов следуют требования однозначности построения структур данных и однозначности построения алгоритмов.

Процесс разработки информационной системы обладает свойством однозначности построения структур данных, если при независимой разработке задач информационной системы, реализующих одни и те же

объекты предметной области, будут получены одинаковые описания структур данных для этих задач. Доказана Лемма 1 о том, что для достижения свойства однозначности построения структур данных необходимо и достаточно провести декомпозицию на атомарные реквизиты, указать полное множество функциональных зависимостей, определенных на множестве атомарных реквизитов, и применить однозначное преобразование множеств реквизитов и функциональных зависимостей к множеству структур данных. Атомарный реквизит - это поименованная характеристика объекта предметной области, которая не может быть представлена как композиция каких-либо других характеристик. Перечисленным требованиям удовлетворяет модель представления структуры данных задачи в виде:

(1)

где А - множество атрибутов;

Б - множество функциональных зависимостей вида X У, Х,У с А .

Разработано графическое представление структуры данных, в котором используются условные обозначения: прямоугольник обозначает атрибут, сплошная линия - функциональную зависимость (стрелка линии направлена от детерминанта). Пунктирная линия обозначает взаимно-однозначную функциональную зависимость между атрибутом, в который входит несколько пунктирных линий, и множеством атрибутов, соединенных с ним этими линиями. С помощью пунктирных линий обозначается возможный составной ключ. Пример графического изображения структуры данных, для которой заданы зависимости А-»В, Р—>А, Р—>С, С—>Р, ОЕ-*С, С—ЯЭЕ, приведен на рис.1. Для структуры данных введены понятия смежности, достижимости и пути по аналогии с этими понятиями для графов.

Г~р~~К- .-»г~г-|

Г~р|-»сю—СЗП

Рис. 1. Пример графического описания структуры данных Процесс разработки информационной системы обладает свойством однозначности построения алгоритма, если при независимой разработке задач информационной системы будут получены одинаковые описания их алгоритмов при условии совпадения входных и выходных данных. Доказана Лемма 2 о том, что свойство однозначности построения алгоритма будет достигнуто, если:

1) выполняется свойство однозначности построения структур данных;

2) описание алгоритма составляется как последовательность выполнения операторов, управляемая готовностью данных;

3) операторы выделяются на основе алгоритмических зависимостей и обладают функциональной связностью;

4) между множеством входных данных и результатом существует единственная последовательность операторов;

5) при построении алгоритма учитываются все алгоритмические зависимости между входными, выходными и промежуточными данными.

Для выполнения требований Леммы 2 разработана модель представления алгоритма задачи с помощью графа технологии. Граф технологии - это двудольный ориентированный граф, который задается как:

ат=(иг,ч) (2)

где - множество вершин; ц - множество дуг графа.

Вершинами графа являются функции и данные: IV = , где V = {у, }-множество данных (переменных), Рг = {//} - множество функций (операторов) Граф технологии позволяет описывать зависимости между данными вида: vl=fт({vJ}). Дугами графа обозначается использование данных в функциях. Предполагается, что на вход функции поступает множество данных, а с выхода снимается один элемент данных. Предложено графическое представление, в котором используются условные обозначения: круг обозначает вершину данных, прямоугольник - вершину функции, дуга -использование данных в функции. Пример графа, который задает зависимости у4=П(у1,у2) и у5Н2(у4,уЗ), приведен на рис. 2.

В работе доказано, что граф технологии позволяет задавать любые алгоритмические зависимости. Для вершин данных графа технологии определены понятия смежности, достижимости и пути. Алгоритм задачи на графе технологии От определяется как:

А' »(С,(3) где V" = {V"}- множество вершин входных данных; vя" - вершина, соответствующая результату задачи; дА - множество дуг графа технологии, лежащих на пути от V" до Vм. Рассмотрена взаимосвязь представлений структуры данных и графа технологии. Доказано, что структура данных аспектного подхода (1) может быть однозначно представлена графом технологии (2). Доказано, что граф технологии (2), содержащий только операторы функциональных зависимостей, может быть однозначно представлен структурой данных аспектного подхода (1). В диссертации приведен алгоритм преобразования структуры данных в граф технологии и обратно.

Из леммы 2 следуют требования выполнения свойств включения всех ограничений и единственности пути для графа технологии. Свойство включения всех ограничений означает, что путь на графе технологии должен проходить через множество операторов, реализующих все существующие алгоритмические зависимости между множеством входных вершин и вершиной-результатом. Свойство единственности пути означает, что на графе технологии существует единственный путь от любого множества вершин до любой вершины. Из требования независимости построения структуры данных и алгоритма следует, что все функциональные зависимости между атрибутами должны быть вынесены из описания алгоритма в структуру данных. Алгоритмо-ориентированная структура данных - это структура данных, которая содержит все ограничения на связи атрибутов. Поскольку структура данных является фрагментом графа технологии, то на нее распространяются требования единственности пути и включения всех ограничений.

Для программной реализации задачи необходимо формировать на основе графа технологии спецификацию, которая содержит описание алгоритмических зависимостей между данными. Для разбора спецификации и выполнения ее операторов, управляемых готовностью данных, используется программа - интерпретатор. Для составления спецификации задачи разработана аспектная грамматика вА, которая задается как:

где Vя = Н и Ос - множество терминальных символов, соответствующих множеству операторов Я и множеству константных данных £>';

Ил - множество нетерминальных символов, соответствующих множеству переменных, которые вычисляются в ходе выполнения алгоритма; Б" - аксиома грамматики, соответствует результату выполнения задачи; рл - набор правил вывода грамматики вида: 5'1 —> Л,, М,А -> 4,; А, е И - символы операторов;

е {¡1Л и 0е}' - цепочки символов. В работе доказано, что между алгоритмом, заданным на графе технологии (3), и спецификацией, построенной на основе аспектной грамматики (4), существует взаимно-однозначное преобразование. Приведены правила выполнения преобразования.

В третьей главе (Теоретические основы построения алгоритмо-ориентированной структуры данных) разработаны принципы построения алгоритмо-ориентированной структуры данных, удовлетворяющей требованиям аспектного подхода, и проведено исследование ее свойств.

При построении алгоритмо-ориентированной структуры данных на основании сведений о понятиях предметной области, их реквизитах и связях выделяют множество атрибутов и множество функциональных зависимостей 8

(4)

(1). Атрибуты разделяют на реквизитные и ключи понятий. Реквизитный атрибут соответствует атомарному (неделимому) реквизиту понятия, ключ понятия - идентификатору понятия. Определяется вложенность понятий. Вложенное понятие определяется как составной реквизит композиционного понятия. Устанавливается и доказывается взаимно-однозначное соответствие между понятием и детерминантом функциональной зависимости. Для описания связи типа многие-ко-многим используется композиционное понятие, ключом которого является объединение ключей понятий, связь которых оно реализует. Доказывается утверждение о том, что если между вложенными понятиями существует связь типа многие-ко-многим, то понятие, реализующее эту связь, добавляется к множеству вложенных понятий для композиционного понятия, поскольку удовлетворяет условию * вложенности.

^ Свойство единственности пути для алгоритмо-ориентированной

структуры данных означает, что между ключом понятия и любым атрибутом ^ этого понятия должен быть единственный путь. Свойство включения всех

ограничений означает, что путь от ключа понятия до любого атрибута понятия должен проходить через ключи всех вложенных понятий. Оба свойства будут выполнены, если структура данных представлена в виде дерева, корнем которого является ключ композиционного понятия, промежуточными узлами - возможные ключи вложенных понятий, листьями - реквизитные атрибуты. Для достижения свойства включения всех ограничений достаточно привести структуру данных к третьей нормальной форме Но в третьей и в четвертой нормальных формах нарушается свойство единственности пути, если вложенные понятия пересекаются по реквизитным атрибутам, входящим в состав возможных ключей вложенных понятий. Поэтому были разработаны теоретические принципы построения структуры данных, отличные от стандартной нормализации.

Доказано утверждение о том, что прямой путь существует только для Т ключевых атрибутов, а обратный путь существует для всех реквизитных

атрибутов понятия. Прямой путь - это путь от реквизитных атрибутов до ключа понятия. Обратный путь - путь от ключа понятия до реквизитных ^ атрибутов. Построение структуры данных состоит из трех этапов. На первом

этапе строятся прямой и обратный пути для ключевых атрибутов. Вложенные понятия упорядочиваются в порядке их вложенности, и формируется множество зависимостей М° между понятиями смежных уровней. Для разделения прямого и обратного пути добавляется множество зависимостей вида: Р" -■> .V"', где Р" - вложенное понятие, .V™ -вспомогательный атрибут. В результате формируется множество зависимостей: М = {Ми, М,=<Г?,Р?>=> (Г,- Р,ЯМР? г;), где у;; = {ЛЬ}: эр; л';;, р,; ех>:[(->/>;)л(р; -> х;)]ем°. На рис. 3

представлен пример прямого пути для понятия Р (ключ ABC), имеющего вложенные понятия: Р1 (ключ АВ) и Р2 (ключ ВС), а) _ б)

> £

CÉ>v>dfc]

cb

в

т.

:

NA Ц.. .->) NB Ц-. .») NC

Р2

те:

| NP1 |Ч- . ..>! NP2

Рис. 3. Пример структуры данных: а) исходная структура, б) прямой путь Обратный путь до ключевых атрибутов строится по правилам:

а) добавить к М зависимость (ЛГ" Р"), если -> Л'" а ЭЛ4\ -< У",Р'" > л

уы; ег; э мк =<у;,р; >: (лг; еу;>(рг *р;);

б) добавить к М зависимости <Л_;\Л>У > и Л'Гу -+ -V, , где Л'/ = Аг'"

л

если ЗА/,

-<г;л,р; > А

ЭР"

■

3 Мк =< У4", Р„ю >: Р/" * Р") л (3 М, =< У/", Р/" >: ЛГ,И е У"); в) добавить к М зависимости < X", N й > и NX,->NI, где X" - {Ы'"}, если

1Л-," | >1 лУЛ^ЗР; ->|у;)л(эму =<У;,Р;" >: лг, еу;). На рис. 4 приведен пример построения обратного пути.

а)

б)

в)

PJ1 1 Pj¡ 1 1 7 1 Pl 1 I Pjk 1 1 w 1 | Pk1 | | Pi I I Pkl I

+ , + i i 1 i * + *

N1 1 Nj¡ | 1 p¡i 1 Ni Ц . 4 NJk J» >| Nkl J | Nkl К- -H Ni h. H Nki |

1-v L.....4 ' Ж > ъ :

М Щ1

rfl . 1 А 1

*

1 Ni I 1 Nk |

*

pji

ñu К ' Н "Я

Рис. 4. Пример построения обратного пути На втором этапе выполняется построение обратного пути до неключевых атрибутов понятия. Для этого вложенные понятия разделяются на уровни вложенности, между которыми определяют зависимости Добавляются зависимости р/(ДМ> Ып, где Р,п - вложенное понятие уровня X, -вспомогательный атрибут. Если ключи вложенного и композиционного понятий не имеют общих атрибутов, то добавляется зависимость Я™ -> Ргх, в противном случае добавляется зависимость (-> ЛГ"), где М"': 3<{Ы"),Рр > л (Ы'" £ : <У„,Р/<*-'>>). Атрибуты, не входящие в ключи,

соединяются зависимостями с понятиями максимальной вложенности. На третьем этапе выполняется согласование структур данных. Структуры данных композиционного и вложенного понятий будут различаться, если имеют общие ключевые атрибуты. Для разрешения несоответствия сначала строится структура вложенного понятия, затем композиционного. Прямые пути обоих понятий совпадают. Обратные пути для каждого понятия строятся отдельно. При построении обратного пути композиционного понятия используется правило: добавить к М зависимость Ы'" -> Л':", если

3Р'; -> л 3м, =<у;\р;" > л Vы'; «= у; з мк =<у?,р? >: еу?)л (Р™ * Р'"). Доказана Лемма 3 о том, что в результате построения алгоритмо-ориентированной структуры данных произвольного понятия будет получена структура данных, для которой выполняются требования единственности пути и включения всех ограничений.

Для реализации структуры данных аспектного подхода с помощью реляционной модели представления данных разработан набор типовых схем отношений базы данных. Используются три типа схем отношений. Реквизитные отношения вида: Я, =< гк >, где г" - реквизитный атрибут (атомарный реквизит), гк - ключ реквизита, г* г, . Понятийные отношения вида: Я] -<гк;У; >, где г" - ключ понятия, гкг - атрибут понятия (внешний ключ), г/1 -> гп. Ключевые отношения вида: =< г/, (г/' > >, к=1..К, кл=1..к1, где г/ - идентификатор ключа, {/-/'}- множество атрибутов ключа (возможный ключ отношения), г/ и {г*}-»/•/. Ключевое отношение,

мощность множества атрибутов ключа которого равна единице, определяется как вырожденное. Перечисленные схемы отношений строятся на основе множеств атрибутов и функциональных зависимостей, полученных в результате формирования алгоритмо-ориентированной структуры данных. На основе множеств построенных схем отношений создается схема базы данных, которая может функционировать в реляционной СУБД.

Свойство схемы базы данных соединения без потерь нарушается для описанной структуры данных, если существуют две или более схем отношений, в состав возможного ключа которых входит один и тот же атрибут. Для выполнения свойства соединения без потерь необходимо для общего атрибута Ак добавить множества атрибутов {А*} и ключевых (вырожденных) отношений: {Л* =<Ак,А* >}. И заменить отношения К, =<г*,у; >, А" е У: на отношения =<г,\У; >,где У, =А?ЦУ, \Ак.

Доказана Лемма 4 о том, что построенная при аспектном подходе схема базы данных удовлетворяет следующим условиям: каждое ее отношение находиться в третьей нормальной форме, для всей схемы выполняются свойства сохранения функциональных зависимостей и соединения без потерь.

В четвертой главе (Методика и алгоритмы построения мультиаспектной информационной системы) разработана методика проектирования на основе теоретических положений, полученных во второй и третьей главах. Методика определяет этапы разработки и алгоритмы выполнения каждого этапа. Согласно методике, в процессе создания информационной системы участвуют три группы специалистов: конечный пользователь, предметник (специалист, обладающий сведениями о понятиях предметной области) и программист. Предметник определяет множества понятий, их реквизитов, ключей и связей, а также множество вычисляемых реквизитов и правила для их вычисления. Конечный пользователь определяет тип задачи, множество входных и выходных данных. Программист реализует библиотеку типовых функций и программу-интерпретатор.

Разработан алгоритм построения структуры базы данных на основе правил, сформулированных в третьей главе. Разработан язык для описания предметником вычисляемых реквизитов понятий. Язык для определения правил вычисления разработан на основе синтаксиса реляционного исчисления, приведенного к форме правил аспектной грамматики (4). Язык предоставляет возможность включать в формулу вычисления операторы условия, логические и арифметические функции, групповые операции (найти среднее, минимальное и т.д.), операции форматирования текста, а также квантор существования.

Разработана методика описания графа технологии для задания алгоритма задачи. Сформирован базовый набор типовых функций графа технологии. Разработаны методики построения графа технологии для решения задач просмотра, удаления, добавления и редактирования реквизитов понятий базы данных. Разработаны правила задания шаблона вывода для отображения результата задачи. Шаблон формируется на основе аспектной грамматики.

Разработана методика построения структуры информационной системы, обладающей свойствами, описанными во второй главе. Для выполнения требования единственности пути граф технологии задачи разбивается на несколько уровней. Каждый уровень задается множеством операторов или множеством данных. Уровни данных и уровни операторов чередуются Связи существуют только между вершинами смежных уровней. Для мультиаспектной информационной системы выделяются следующие уровни: уровень базы данных, уровень операторов вычислений, уровень вычисляемых данных и уровень интерфейса.

Разработана архитектура МАИС. Информационная система, построенная при помощи аспектного подхода, состоит из единого хранилища данных, множества спецификаций, библиотеки элементарных операторов и программы-интерпретатора. Сформирован базовый набор операторов спецификации, включающий в себя операторы для работы с базой данных, операторы вычисления реквизитов, операторы формирования пользовательского интерфейса и операторы получения данных от

пользователя. Разработаны алгоритмы построения спецификаций задачи и спецификаций базы данных на основе описаний графа технологии и структуры данных.

Разработан алгоритм работы интерпретатора. Интерпретатор получает на вход спецификации задачи и спецификации базы данных, проводит их анализ и разбор, а также выполняет операторы спецификаций. Формат правила спецификации: <переменная> = <список переменных и/или констант> <оператор>. Сначала выполняются правила определения констант. Затем выполняются правила вычислений, в которых содержатся константные переменные, а также определенные ранее переменные. Процесс выполнения правил вычислений и правил баз данных выполняется итерационно до тех пор, пока существуют правила, которые могут быть выполнены. Затем происходит ожидание данных от пользователя. После получения данных выполняется правило, оператор которого связан с полученными данными, и определяется/переопределяется значение переменной - результата. Затем происходит сброс значений переменных, зависящих от переопределенной переменной, и переменных, определяемых правилами базы данных. Выполнение правил спецификации продолжается до тех пор, пока не будет определено значение переменной - аксиомы спецификации.

В пятой главе (Оценка эффективности методики построения мультиаспектной информационной системы) проведен сравнительный анализ мультиаспектной информационной системы, построенной с применением предложенной методики, и традиционной системы АСУ Кафедра, построенной на основе реляционной базы данных. Результаты сравнения этапов разработки показали, что аспектный подход имеет преимущес1ва, поскольку позволяет выполнять автоматически: нормализацию схемы базы данных, построение датологической модели, составление запросов к базе данных, создание пользовательского интерфейса, реализацию алгоритмов задач и компонентов базы данных. При аспектном подходе не потребовалось привлечение проектировщика для разработки алгоритмов и пользовательского интерфейса, а также не понадобился этап отладки запросов к базе данных. Трудозатраты на создание инструментария для аспектного подхода окупаются при создании информационной системы, реализующей более 40 задач конечного пользователя.

Определены типовые задачи модернизации: 1) изменение типа и размера полей реквизитов, 2) изменение набора реквизитов в задаче без появления новых реквизитов в базе данных, 3) изменение набора реквизитов в задаче и появление новых реквизитов в базе данных, 4) изменение шаблонов выходных документов, 5) изменение структуры данных, 6) изменение алгоритмов вычисления, 7) добавление новых функциональных задач. Проведен сравнительный анализ трудозатрат на выполнение типовых задач модернизации для МАИС и традиционной системы. Результаты сравнительного анализа представлены на рис. 5.

л

• ♦ - -разработчик БД

- О --РАЗРАБОТЧИК ИНТЕРФЕЙСА

-й-предметник

-о -ж -й-

■*—КОНЕЧНЫЙ

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ

2

3 4

Типы задач

5

6

7

Рис. 5. Трудозатраты на выполнение типовых задач модернизации При аспектом подходе добавление новых задач выполняет конечный пользователь без привлечения проектировщика базы данных, разработчика интерфейса и программиста. При изменении структуры данных в МАИС нет необходимости изменять существующие запросы к базе данных, изменение спецификаций базы данных выполняется автоматически. На основании количества задач модернизации, выполненных за учебный год, получены следующие данные: трудозатраты на модернизацию сократились на 75%, 87,5% задач модернизации было выполнено конечным пользователем без привлечения разработчиков. Оценка времени выполнения запросов к базе данных при выполнении задач в АСУ Кафедра и МАИС показала, что это величины одного порядка. Полученные результаты позволяют сделать выводы об эффективности использования новой методики для построения мультиаспектных информационных систем.

В заключении сформулированы основные выводы по работе.

1. Предложен новый подход к построению мультиаспектных информационных систем, основанный на использовании алгоритмо-ориентированной структуры данных. Полученные результаты позволяют сделать заключение, что поставленные задачи решены и цель диссертационного исследования достигнута.

2. На основе анализа особенностей класса МАИС и требований к их разработке и модернизации выявлена неэффективность применения существующих методов для проектирования МАИС. Сформулированы требования к аспектному подходу, позволяющему сократить трудозатраты на разработку и модификацию МАИС.

3. Разработаны основные теоретические положения аспектного подхода. Сформулирован принцип декомпозиции на аспекты и задачи. На основании исследования процесса проектирования информационной системы разработаны принципы однозначного построения описаний задач. Доказаны леммы о свойствах однозначности построения структуры данных и однозначности построения алгоритмов. Выполнение свойств однозначное ш

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОИ РАБОТЫ

позволяет формализовать и автоматизировать процесс проектирования МАИС, а также избежать разработки межмодульного интерфейса при независимой разработке компонентов.

4. Разработаны формальные модели описания структуры данных и графа технологии алгоритма задачи, предложено их схематическое представление. Сформулированы свойства включения всех ограничений и единственности пути для структуры данных и алгоритма задачи, необходимые для выполнения свойств однозначности проектирования. На основании исследования взаимодействия моделей структуры данных и графа технологии разработана алгоритмо-ориентированная структура данных, позволяющая разделить алгоритм выполнения задачи и описание структуры данных для их независимой разработки и модификации.

5. Разработаны теоретические положения для построения алгоритмо-ориентированной структуры данных. Доказана лемма о выполнении свойств включения всех ограничений и единственности пути для построенной структуры данных. Разработан набор типовых схем отношений для преобразования алгоритмо-ориентированной структуры данных в реляционную базу данных. Доказана лемма о выполнении для построенной базы данных свойств сохранения функциональных зависимостей, соединения без потерь и соответствия третьей нормальной форме, что гарантирует целостность данных при функционировании МАИС.

6. Разработана аспектная грамматика и доказано, что с ее помощью можно описать алгоритм, заданный графом технологии задачи. На основе аспектной грамматики разработан язык описания графа технологии, спецификации задачи и правил для определения вычисляемых реквизитов понятий.

7. Разработана методика проектирования мультиаспектной информационной системы. Определены ее этапы, их исполнители и алгоритмы выполнения. Разработан алгоритм построения базы данных МАИС на основе множества понятий, множества реквизитов и множества зависимостей между понятиями. Разработаны алгоритмы построения графа технологии для типовых задач МАИС. Разработан алгоритм построения спецификаций задачи на основе графа технологии и описания структуры данных. Разработан алгоритм интерпретатора для выполнения спецификаций задач при работе информационной системы.

8. Для оценки эффективности предложенной методики выполнен сравнительный анализ трудозатрат на разработку и модификацию МАИС, построенной с применением указанной методики, и информационной системы, построенной с использованием традиционных технологий. Использование новой методики позволило сократить трудозатраты на модернизацию на 75% и снизить требования к квалификации разработчиков ( 87,5% задач модернизации было выполнено конечным пользователем без привлечения разработчиков).

9. Результаты диссертационной работы использованы на кафедре автоматизированных систем и вычислительной техники Московского Государственного Университета Пищевых Производств при разработке автоматизированной системы комбината хлебопродуктов (АИС КХП) и в ОАО Научно-исследовательском институте систем автоматизации при разработке автоматизированных систем управления специального назначения (АСУ СН). Успешное внедрение подтвердило достоверность полученных теоретических положений.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Виноградов В.И., Виноградова М.В. Система управления учебным процессом // Проблемы построения и эксплуатации систем обработки информации и управления / Под ред. В.М. Черненького (М.). - 2000. -Вып. 2. - С. 57-65.

2. Виноградова М.В. Использование интернет-технологий для автоматизации учебного процесса в очных вузах // Интеллектуальные технологии и системы: Сборник статей аспирантов и студентов. Сост. и ред. Ю.Н. Филиппович (М.). - 2001. - Вып. 3,- С. 159-181.

3. Виноградова М.В. Вопросы проектирования кафедральных информационных систем // Проблемы построения и эксплуатации систем обработки информации и управления / Под ред. В.М. Черненького (М.). - 2002. - Вып. 4.- С. 34-40.

4. Виноградова МВ Аспектный подход к построению информационных систем для подразделений вуза // Научный вестник МГТУ ГА. Серия Информатика. Прикладная математика (М.). - 2004. -№ 77(4). - С. 64-68.

5. Виноградова М.В. Модели описания задач в аспектном подходе построения информационных систем на примере ИС кафедры вуза //Интеллектуальные технологии и системы: Сборник статей аспирантов и студентов. Сост. и ред. Ю.Н. Филиппович (М.). - 2004. - Вып. 6. - С. 7691.

6. Виноградова М.В. Аспектный подход для построения систем управления электронными публикациями // Книга и мировая цивилизация: Материалы одиннадцатой международной научной конференции по проблемам книговедения; в 4 т. - М., 2004. - Том 1. - С. 352-355.

7. Виноградова М.В. Методика проектирования информационных систем с возможностью наращивания и быстрой модернизации на примере ИС кафедры вуза // Вестник информационных технологий в образовании. Сборник учебно-методических и научных работ (М.). - 2005 - Вып. 1. -С. 100-118.

8. Виноградова М.В. Структура данных аспектного подхода // Научный вестник МГТУ ГА. Серия Информатика. Прикладная математика (М.). -2005. - № 92(10).- С. 87-94.

Подписано к печати 22,12.2005 г. Заказ № Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Типография Mil У им. Н.Э. Баумана

stoûàA щ - - 2 3 8

Введение

Глава 1. Анализ класса мультиаспектных информационных систем

1.1. Определение класса мультиаспектных информационных систем

1.2. Особенности мультиаспектных информационных систем

1.3. Обзор существующих технологий разработки

1.4. Оценка стоимости разработки и модернизации

1.5. Аспектный подход к разработке

1.5.1. Представление МАИС объединением аспектов ее пользователей

1.5.2. Воможность независимой разработки функциональных задач

1.5.3. Однозначность составления описаний задач

1.5.4. Независимость структуры данных и алгоритма

1.5.5. Возможность реализации хранилища данных на реляционных СУБД

Выводы по первой главе

Глава 2. Общие принципы проектирования мультиаспектной информационной системы

2.1. Декомпозиция на аспекты и задачи

2.2. Свойства процесса проектирования

2.2.1. Идентичность описаний задач в аспектном подходе

2.2.2.Свойство однозначности построения структур данных

2.2.3.Свойство однозначности построения алгоритмов

2.3. Представление алгоритма графом технологии

2.3.1. Формальное описание графа технологии

2.3.2. Задание алгоритма задачи на графе технологии

I 2.4. Представление структуры данных

2.4.1. Формальное описание структуры данных 59 ^ 2.4.2. Описание структуры данных с помощью графа технологии

2.5. Требования аспектного подхода

2.6. Описание задачи спецификацией

2.6.1. Грамматика для построения спецификаций

2.6.2. Преобразование алгоритма, определенного на графе технологии, в спецификацию

Выводы по второй главе

Глава 3. Теоретические основы построения алгоритмо-ориентированной

• структуры данных

3.1. Понятия, их реквизиты и связи

3.1.1. Определение понятий и их реквизитов

3.1.2. Переход от понятий к функциональным зависимостям

3.1.3. Свойства понятия, реализующего многозначную зависимость

3.2. Свойства алгоритмо-ориентированной структуры данных

3.3. Этапы построения алгоритмо-ориентированной структуры

3.3.1. Построение структуры данных для ключевых

Ф атрибутов понятия

3.3.2. Добавление в структуру данных атрибутов вложенных понятий

3.3.3. Согласование структур данных композиционного и вложенного понятий

3.4. Реализация алгоритмо-ориентированной структуры данных на реляционной СУБД

3.4.1. Типы отношений базы данных

Р 3.4.2. Свойство соединения без потерь

I 3.4.3. Лемма о свойствах схемы базы данных

Выводы по третьей главе 100 ^

Глава 4. Методика и алгоритмы построения мультиаспектной информационной системы

4.1. Уровни графа технологии

4.2. Методика проектирования задачи

4.3. Построение структуры данных

4.3.1. Алгоритм построения схемы базы данных

4.3.2. Язык описания вычисляемых реквизитов

4.4. Построение графа технологии задачи

4.5. Выполнение спецификаций задачи

• 4.5.1. Формат и типы правил спецификаций

4.5.2. Пример построения спецификации

4.5.3. Алгоритм работы интерпретатора

4.6. Построение спецификаций задачи 122 Выводы по четвертой главе

Глава 5. Оценка эффективности методики построения мультиаспектной информационной системы

5.1. Создание мультиаспектной информационной системы

5.2. Добавление новых задач и модернизация структуры данных 131 Ф 5.2.1. Пример добавления новой задачи

5.2.2. Пример модернизации структуры данных

5.3. Модернизация мультиаспектной информационной системы

5.3.1. Типовые задачи модернизации

5.3.2. Сравнение трудозатрат на модернизацию АСУ Кафедра и МАИС

Выводы по пятой главе

В настоящее время существует множество информационных систем организационного управления, используемых в небольших организациях и подразделениях. Несмотря на разнообразие средств реализации и областей применения, эти системы имеют одинаковую архитектуру и множество особенностей, что позволяет выделить их в отдельный класс мультиаспектных информационных систем (МАИС). По мере появления новых функциональных задач и изменений требований к существующим задачам появляется необходимость модернизации и наращивания информационных систем. В данное время модернизация МАИС требует привлечения группы разработчиков: проектировщиков, специалистов по базам данных и программистов. Это приводит к большим трудозатратам на модернизацию и согласование отдельных компонентов системы. Одной из особенностей эксплуатации МАИС является постоянное внесение изменений в ее компоненты. Для повышения эффективности функционирования МАИС необходимо сократить трудозатраты на модернизацию, а также сократить долю участия в ней специалистов-разработчиков.

Создание для МАИС готовых решений с настройками под конкретную область применения и под конкретного пользователя, подобных ERP-системам, является неэффективным из-за отсутствия типового набора прикладных задач и больших различий в бизнес-процессах, существующих в организациях. Следовательно, необходима технология разработки, при которой будут снижены трудозатраты на модернизацию и развитие, и при которой модернизация полностью или частично может быть выполнена конечным пользователем без специальной квалификации. Известные методы и средства снижения затрат на разработку и модернизацию информационных систем, такие, как методология быстрой разработки, разработка с повторным использованием компонентов, декомпозиция на независимые подсистемы, применение CASE - средств, - являются неэффективными из-за особенностей архитектуры МАИС. Необходима новая технология разработки информационной системы, для которой модернизация и наращивание ее функциональных возможностей могут быть выполнены без привлечения проектировщика, специалиста по базе данных и программиста, что существенно сократит временные затраты и трудозатраты. Современные методологии разработки информационных систем не содержат теоретических положений, необходимых для построения МАИС, обладающих перечисленными качествами. Отсутствие теоретического обоснования не позволяет применять конкретные варианты эффективных с точки зрения трудозатрат реализаций МАИС для всего класса систем. Поэтому появилась необходимость в разработке методики создания информационных систем указанного класса, включающей в себя теоретические основы, набор формальных моделей и алгоритмов.

Целью диссертационной работы является создание методики проектирования мультиаспектной информационной системы, реализующей возможность быстрой реорганизации - модернизации системы и t наращивания ее функциональных возможностей при сокращении трудозатрат на ее разработку и снижении требований к квалификации разработчиков.

Объект исследования: мультиаспектная информационная система.

Предмет исследования: процесс разработки и модернизации информационной системы.

Выделены следующие задачи, решаемые в диссертационной работе:

1. Провести анализ мультиаспектных информационных систем. Определить класс МАИС и их особенности. Сформулировать требования к их построению, эксплуатации и модернизации.

2. Провести сравнительный анализ методов разработки информационных систем данного класса.

3. Разработать аспектный подход к построению мультиаспектных информационных систем и сформулировать его требования к описаниям алгоритма и структуры данных.

4. Разработать модели для описания алгоритмов и структур данных при использовании аспектного подхода к проектированию и исследовать их взаимодействие.

5. Разработать грамматику для описания алгоритмов задач МАИС.

6. Разработать теоретические основы построения алгоритмо-ориентированной структуры данных, удовлетворяющей требованиям аспектного подхода и требованиям реляционной модели представления данных.

7. Разработать методику проектирования МАИС.

8. Разработать алгоритмы построения базы данных, спецификаций задачи и работы интерпретатора для МАИС.

9. Реализовать МАИС на основе предложенной методики. Ю.Провести анализ эффективности предложенной методики.

Научная новизна: в диссертационной работе получены новые научные результаты:

1. Предложен новый подход к построению мультиаспектных информационных систем, основанный на использовании алгоритмо-ориентированных структур данных. Данный подход позволяет сократить затраты на разработку межмодульного интерфейса.

2. Разработаны модели описания задач с помощью графа технологии, схемы данных и спецификации. Исследовано взаимодействие указанных моделей.

3. Разработана формальная модель алгоритмо-ориентированной структуры данных, для которой выполняются свойства единственности пути, включения всех ограничений, а также свойства сохранения зависимостей, соединения без потерь и соответствия третьей нормальной форме. Доказаны соответствующие леммы.

4. Разработана грамматика для описания графа технологии и спецификации задачи.

Достоверность научных положений диссертационной работы подтверждена корректным использованием математического аппарата и математических моделей, результатами практических экспериментов и внедрений во внешние организации.

Практическая ценность состоит в разработке:

1) инженерной методики проектирования информационной системы;

2) алгоритмов создания схемы базы данных и построения спецификации;

3) алгоритмического языка составления графа технологии и спецификации задачи;

4) алгоритма интерпретатора спецификаций, реализующего выполнение задач информационной системы.

Разработанная методика и инструментальные средства позволяют сократить трудозатраты на разработку и модернизацию информационной системы, снижают требования к квалификации разработчиков, дают возможность проводить наращивание и модернизацию силами пользователей.

Методы исследований: результаты диссертационной работы получены на основе использования научных положений теории системного анализа, теории качества, теории множеств, теории графов, теории алгоритмов, реляционной алгебры, теории нормализации баз данных, теории исчисления предикатов, теории формальных языков, теории вычислимости, теории компиляторов, процессной теории описания систем и др.

Структура работы соответствует решению поставленных задач. Первая глава посвящена анализу мультиаспектных информационных систем и методик их разработки. В рамках анализа выделен класс систем, определены его особенности и область применения. Анализ проводился на примере информационной системы кафедры вуза. В результате проведенного анализа были сформулированы требования к архитектуре, процессу разработки, эксплуатации и модернизации мультиаспектной информационной системы.

Был проведен обзор типовых МАИС, в результате которого выявлено отсутствие мультиаспектных систем, удовлетворяющих поставленным требованиям из-за больших временных и трудозатрат на модернизацию и наращивание. Был рассмотрен вариант создания МАИС на основе технологии ERP-систем и сделан вывод о несоответствии ERP-технологии требованиям к разработке МАИС из-за жесткости определения структуры бизнес-процессов.

Был проведен сравнительный анализ существующих технологий (моделей) разработки информационных систем, в результате которого был сделан вывод о неэффективности их использования для систем данного класса. Были рассмотрены следующие технологии разработки: каскадная модель, инкрементная модель, макетирование (прототипирование), спиральная модель, компонентно-ориентированная модель, модель быстрой разработки приложений, экстремальное программирование, унифицированный процесс разработки (RUP). Был сделан вывод о необходимости создания новой технологии разработки и модернизации систем данного класса.

Было проведено исследование зависимости трудозатрат на создание и модернизацию информационной системы от различных параметров. Исследование базировалось на анализе стоимостной модели СОСОМО II, предложенной Боэмом. На основании полученных зависимостей был сделан вывод о необходимости декомпозиции системы на простые типовые компоненты.

Был проведен сравнительный анализ методов декомпозиции для мультиаспектных информационных систем. Исследовалась декомпозиция на модули и декомпозиция на объекты. Оценка пригодности перечисленных методов декомпозиции для разработки МАИС выполнялась на основе метрик связности и сцепления, а также объектных метрик. Была выявлена неэффективность стандартных методов декомпозиции для данного класса систем, поскольку при сокращении трудозатрат на разработку компонентов существенно возрастают трудозатраты на разработку межмодульного интерфейса.

В качестве альтернативы стандартным методам декомпозиции был предложен аспектный подход для создания мультиаспектных информационных систем. Сформулированы его основные положения и требования:

1) представление МАИС объединением аспектов ее пользователей;

2) возможность независимой разработки функциональных задач;

3) однозначность составления описаний задач;

4) независимость структуры данных и алгоритмов;

5) возможность реализации хранилища данных на реляционных СУБД.

На основании сделанного вывода об отсутствии теоретической базы для разработки мультиаспектных информационных систем были сформулированы цели диссертационной работы:

1) теоретическое обоснование возможности применения аспектного подхода для создания наращиваемых информационных систем,

2) создание методики разработки и модернизации мультиаспектных информационных систем в рамках аспектного подхода,

3) исследование эффективности предложенной методики.

Во второй главе сформулированы теоретические положения аспектного подхода к построению мультиаспектных информационных систем. Сформулирован принцип декомпозиции на аспекты и задачи. Определены требования к процессу проектирования для достижения свойств однозначности построения структур данных и однозначности построения алгоритмов при независимой разработке задач информационной системы.

Доказана лемма о том, что для достижения свойства однозначности построения структур данных необходимо и достаточно провести декомпозицию на атомарные реквизиты, указать полное множество функциональных зависимостей, определенных на множестве атомарных реквизитов, и применить однозначное преобразование множеств реквизитов и функциональных зависимостей в множество структур данных.

Доказана лемма о том, что свойство однозначности построения алгоритма будет достигнуто, если выполняются следующие условия:

1) выполняется свойство однозначности построения структур данных;

2) описание алгоритма составляется как последовательность выполнения операторов, управляемая готовностью данных;

3) операторы выделяются на основе алгоритмических зависимостей и обладают функциональной связностью;

4) между множеством входных данных и результатом существует единственная последовательность операторов;

5) при построении алгоритма учитываются все алгоритмические зависимости между входными, выходными и промежуточными данными.

Разработана модель представления алгоритма задачи на основе графа технологии. Приведено формальное описание и графическое представление графа технологии. Разработана модель представления алгоритмо-ориентированной структуры данных. Приведено формальное описание и графическое представление моделей. Доказана возможность преобразования модели данных в модель графа технологии. Разработаны требования аспектного подхода для построения корректного графа технологии: включения всех ограничений и единственности пути. Разработаны требования аспектного подхода для построения алгоритмо-ориентированной структуры данных: включения всех ограничений и единственности пути.

Разработана аспектная грамматика для составления спецификаций на основе графа технологии. Доказано взаимно-однозначное соответствие между алгоритмом, заданным графом технологии, и спецификацией, построенной на основе аспектной грамматики.

В третьей главе разработаны принципы построения алгоритмо-ориентированной структуры данных аспектного подхода. Разработан и исследован процесс формализации описания структуры данных. Разработаны этапы построения алгоритмо-ориентированной структуры данных. Доказано выполнение требований аспектного подхода для алгоритмо-ориентированной структуры данных (единственность пути и включение всех ограничений).

Доказана возможность реализации алгоритмо-ориентированной структуры данных с помощью реляционной базы данных. Разработан типовой набор схем отношений реляционной базы данных и правила его составления. Доказаны свойства реляционной модели алгоритмо-ориентированной структуры данных: соответствие третьей нормальной форме, соединение без потерь и сохранение зависимостей.

В четвертой главе разработана методика проектирования МАИС. Предложена последовательность выполнения этапов проектирования, их исполнители, входные и выходные данные для каждого этапа проектирования. Разработан алгоритм построения структуры базы данных на основе формальных правил, описанных в третьей главе. Разработан язык для задания правил вычисления реквизитов понятий базы данных.

Разработана методика описания графа технологии для задания алгоритма задачи. Сформирован базовый набор типовых функций графа технологии. Разработаны методики построения графа технологии для решения задач просмотра, удаления, добавления и редактирования реквизитов понятий базы данных. Разработана структура информационной системы, обладающая свойствами, описанными во второй главе. Разработан алгоритм построения спецификации задачи на основе графа технологии. Сформирован базовый набор операторов спецификации. Разработан алгоритм работы интерпретатора для выполнения спецификации задачи.

В пятой главе проведен сравнительный анализ мультиаспектной информационной системы, построенной с применением предложенной методики, и информационной системы АСУ Кафедра, построенной на основе реляционной базы данных. Практическая реализация рассмотрена на примере информационной системы кафедры вуза. По результатам сравнения этапов разработки было выявлено, что аспектный подход имеет преимущества, поскольку позволяет выполнять автоматически: нормализацию схемы базы данных, построение датологической модели, составление запросов к базе данных, создание пользовательского интерфейса, реализацию алгоритмов задач и компонентов базы данных. При аспектном подходе добавление новых задач выполняет конечный пользователь без привлечения проектировщика базы данных, разработчика интерфейса и программиста. При изменении структуры данных в МАИС нет необходимости изменять существующие запросы к базе данных, изменение спецификаций базы данных выполняется автоматически.

Были определены типовые задачи модернизации. На основании количества задач модернизации, выполненных за учебный год, получены следующие данные: трудозатраты на модернизацию сократились на 75%, 87,5% задач модернизации было выполнено конечным пользователем без привлечения разработчиков. Оценка времени выполнения запросов к базе данных при выполнении задач в АСУ Кафедра и МАИС показала, что это величины одного порядка. Были сделаны выводы об эффективности использования новой методики для построения мультиаспектных информационных систем.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

Апробация работы: содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено:

- на научных семинарах кафедры системы обработки информации и управления МГТУ им. Н.Э.Баумана;

- на одиннадцатой международной научной конференции по проблемам книговедения «Книга и мировая цивилизация».

Публикации: основные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах.

Результаты диссертационной работы были внедрены:

- на кафедре автоматизированных систем и вычислительной техники Московского Государственного Университета Пищевых Производств при разработке автоматизированной системы комбината хлебопродуктов (АИС КХП);

- в ОАО научно-исследовательском институте систем автоматизации при разработке автоматизированных систем управления специального назначения (АСУ СН).

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработана методика создания мультиаспектной информационной системы с алгоритмо-ориентированной структурой данных, позволяющая сократить трудозатраты на разработку межмодульного интерфейса и снизить требования к квалификации разработчиков.

В ходе диссертационного исследования получены следующие основные результаты:

1. Разработаны модели описания задач с помощью графа технологии, схемы данных и спецификации. Исследовано взаимодействие указанных моделей.

2. Разработана формальная модель структуры данных, для которой выполняются свойства «единственности пути», «включения всех ограничений», свойства «сохранения зависимостей», «соединения без потерь» и «соответствия третьей нормальной форме». Доказаны соответствующие леммы.

3. Разработана грамматика для построения графа технологии и спецификации задачи.

4. Разработаны алгоритмы создания схемы базы данных и построения спецификаций.

5. Разработан алгоритмический язык составления графа технологии и спецификации задачи.

6. Разработан алгоритм интерпретатора спецификаций, реализующего выполнение задач информационной системы.

Разработанная методика и инструментальные средства позволяют сократить трудозатраты на разработку и модернизацию информационной системы, снижают требования к квалификации разработчиков, дают возможность проводить наращивание и модернизацию системы силами пользователей.

Результаты диссертационной работы внедрены: на кафедре автоматизированных систем и вычислительной техники Московского Государственного Университета Пищевых Производств при разработке автоматизированной системы комбината хлебопродуктов (АИС КХП); в ОАО научно-исследовательском институте систем автоматизации» при разработке автоматизированных систем управления специального назначения (АСУ СН).

1. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы. М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

2. Ауэр К., Миллер Р. Экстремальное программирование: Постановка процесса с первых шагов и до победного конца. СПб.: Питер, 2003. -367с.

3. Ахо А., Сети Р., Ульман Д. Компиляторы. Принципы, технологии, инструменты.- М.: Вильяме, 2001. 767 с.

4. Ахо А., Хопкрофт Д., Ульман Д. Структура данных и алгоритмы. М.: Вильяме, 2000.-382 с.

5. Базы и банки данных и знаний: Учеб. для вузов по спец. «Автоматизирован, системы обраб. информ. и упр.» / Г.И. Ревунков, Э.Н. Самохвалов, В.В. Чистов / Под ред. В.Н. Четверикова. М.: Высшая школа, 1992.- 367 с.

6. Башмаков А.И. Подход к обеспечению верифицируемости объектно-ориентированных баз знаний // Вестник МЭИ (М.). 1999. - №3. - с. 8592.

7. Бек К. Экстремальное программирование = Extreme Programming Explained Extreme Programming Explained. СПб.: Питер, 2002. - 220 с.

8. Бек Л. Введение в системное программирование. М.: Мир, 1988.- 448 с.

9. Белоусов А.И., Ткачев С.Б. Дискретная математика: Учеб. для ВУЗов. /Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко.- М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 744 с.

10. П.Бондаренко Jl. В. Унаследованные системы: опора или препятствие на пути внедрения ERP-систем // PC Week. 2004. - №15. - С. 56-58.

11. Бочаров П.П., Печинкин А.В. Теория массового обслуживания: Учебник. М.: Издательство РУДЫ, 1995. - 529 с.

12. Брычков Е.Ю. Локальная вычислительная сеть системы управления вузом: Автореф. канд. техн. наук.- М.:б.и., 1999. 16 с.

13. Бурков В.Н., Ириков В.А. Модели и методы управления организационными системами. М.: Наука, 1994. - 270 с.

14. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Как управлять проектами. М.: СИНТЕГ-ГЕО,1997.- 188 с.

15. Бутянов Д.В. Модели и инструментальные средства аутентификации программных приложений в многоуровневых АСУ: Дисс. . канд. техн. наук. М.:б.и., 1999.-218 с.

16. Васильев В.В., Кузьмук В.В. Сети Петри, параллельные алгоритмы и модели мультипроцессорных систем. Киев: Наукова думка, 1990. - 216с.

17. Вендров A.M. Практикум по проектированию программного обеспечения экономических и информационных систем: Учебное пособие. М.: Финансы и статистика, 2002. - 192 с.

18. Вендров A.M. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем. М.: Финансы и статистика, 2000. - 352 с.

19. Вендров A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. М.: Финансы и статистика,1998.- 176 с.

20. Виноградов В.И., Виноградова М.В. Система управления учебным процессом // Проблемы построения и эксплуатации систем обработки информации и управления / Под ред. В.М. Черненького (М.).- 2000. -Вып.2. С. 57-65.

21. Виноградова М.В. Использование интернет-технологий для автоматизации учебного процесса в очных вузах // Интеллектуальныетехнологии и системы. Сборник статей аспирантов и студентов / Сост. и ред. Ю.Н. Филиппович (М.). 2001Вып. 3. - С. 159-181.

22. Виноградова М.В. Вопросы проектирования кафедральных информационных систем // Проблемы построения и эксплуатации систем обработки информации и управления / Под ред. В.М. Черненького (М.). -2002. Вып. 4.- С. 34-40.

23. Виноградова М.В. Структура данных аспектного подхода // Научный вестник МГТУ ГА. Серия Информатика. Прикладная математика (М.). -2005.-№92(10).-С. 87-94.

24. Висков Д. Эволюционный подход к внедрению ERP-системы // Intelligent Enterprise. 2004. -№17. - С. 14-26.

25. Галкин Г. ERP-гонка в самом разгаре // Intelligent Enterprise. 2003. -№18. - С.12-18.

26. Галкин Г. Мифы и парадигмы интеграции приложений // Intelligent Enterprise. 2004. - №12-13. - С. 34-38.

27. Гантер Р. Методы управления проектированием программного обеспечения. М.: Мир, 1981. - 392 с.

28. Глинских А. Мировой рынок ERP-систем // Jet Info, информационный бюллетень. Джет Инфо Паблишер. - 2002. - №2. - С. 3-36.

29. ГОСТ Р ИСО 9126-93. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководство по их применению. http://www.ugatu.ac.ru.

30. Григорьев Ю.А. Разработка научных основ проектирования архитектуры распределенных систем обработки данных: Автореф. докт. техн. наук. -М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1995. 32с.

31. Григорьев Ю.А., Плутеико А.Д. Жизненный цикл проектирования распределенных баз данных. Благовещенск: Амурский гос. ун-т., 1999. -266 с.

32. Григорьев Ю.А., Ревунков Г.И. Банки данных: Учебник для вузов. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. - 320 с.

33. Данилов И.П., Сергеев А.Ф., Кенина С.Б. Проблемы внедрения информационных технологий в вузе /Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике: Материалы II Всерос. науч.- техн. конф.-Чебоксары, 1998. С.232-235.

34. Данчул А.Н. Декомпозиционные методы в проектировании автоматизированных систем организационного управления: Дисс. . докт. техн. наук. М., 1997 - 260 с.

35. Дейт К. Введение в системы баз данных. М.: Издательский дом Вильяме, 2002. - 1072 с.

36. Денищенко Г.Н. Информационные системы в решении задач управления предприятием. -М.: Статус-Кво 97, 2002. 96 с.

37. Дзегеленок П.И. Управление развитием образовательной среды на основе интеграции сетевых информационных ресурсов: Автореф. . канд. техн. наук. М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2000. - 20 с.

38. Дидрих В.Е. Моделирование информационных систем организационного управления. -М.: ИПРЖР, 2002. 184 с.

39. Дубов Ю.А., Травкин С.И., Якимец В.Н. Многокритериальные модели формирования и выбора вариантов систем. М.: Наука, 1986. - 296 с.

40. Емельянова Т.В. Построение экспертно-обучающих информационных систем в корпоративной вузовской сети: Автореф. . канд. техн. наук. — СПб.:С.-Петерб. гос. ун-т водных коммуникаций, 2000. 28 с.

41. Зайцев Я.В. Объектно-ориентированный методологический подход к моделированию организационно-управленческих процессов. — Самара: Самарский гос. аэрокосмический ун-т, 1999. 16 с.

42. Зимин К. К вопросу о выборе тактики внедрения ERP-системы // Intelligent Enterprise. 2004. - Спецвыпуск №3. - С. 36-37.

43. Зимин К., Шантаренкова М. Как оценить эффективность вложения средств в ERP-систему // Intelligent Enterprise. 2003. - №18. - С. 23-27.

44. Золотарев В. И. Построение корпоративной сети университетского кампуса с распределенными вычислительными ресурсами на примере сети СПбГУ в Петродворце: Дисс. . канд. физ.-мат. наук. СПб.: СПбГУ, 2000. - 125 с.

45. Зыкин С.В. Формирование пользовательского представления реляционной базы данных с помощью отображений // Программирование. 1999. - №3. -С. 70-80.

46. Оценка и аттестация зрелости процессов создания и сопровождения программных средств и информационных систем // ISO/IEC TR 15504-СММ. -М.: Книга и Бизнес, 2001.-348 с.

47. Исследование систем организационного управления: Учебное пособие. Львович И.Я., Черняев Ю.Н., Юрочкин А.А. и др. / Науч. ред. Я.Е. Львович. Воронеж: Издательство Воронежского гос. техн. ун-та, 2001. -177 с.

48. Калянов Г.Н. CASE-технологии. Консалтинг в автоматизации бизнес-процессов. — М.: Горячая линия Телеком, 2002. - 320 с.

49. Кантор М. Управление программными проектами: Практическое руководство по разработке успешного программного обеспечения. / Пер. с англ. и ред. Ю.Н. Скороход. -М.: Вильяме, 2002. 173 с.

50. Колесников JI. А. Основы теории системного подхода. Киев: Наукова Думка, 1988.-174 с.

51. Команич В.В. Методы и модели управления собственностью Российской Академии Наук: Автореф. . канд. техн. наук. М.: Ин-т проблем управления РАН, 2000. - 34 с.

52. Котов С.Л. Нормирование жизненного цикла программной продукции. -М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. 143 с.

53. Криницкий Н.А., Миронов Г.А., Фролов Г.Д. Автоматизированные информационные системы. М.: Наука, 1982. - 381 с.

54. Кузин В.Е., Толкачев В.Н., Пивоваров К.Л. Интегрированная среда концептуального проектирования систем поддержки жизненного цикла изделий // Справ.: Инж. ж. 1999. - № 11. - С. 29-31.

55. Кузовлев В.И., Шкатов П.Н. Математические методы анализа производительности и надежности САПР // Разработка САПР / Под ред. А.В. Петрова. М.: Высшая школа, 1990. - Кн. 8.-144 с.

56. Лавров С.С. Программирование. Математические основы, средства, теория. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. - 320 с.

57. Лещенко Е.М. Интеграция управления обучением на основе моделей и алгоритмов конструирования учебной информации и диагностики степени обученности: Автореф. докт. техн. наук. Воронеж: Воронежский инт МВД России, 2000. - 32 с.

58. Кульба В.В., Малюгин В.Д., Шубин А.Н. Введение в информационное управление, СПб: Издательство Санкт-Петербургского университета, 1999.- 116 с.

59. Кульба В.В., Ковалевский С.С., Косяченко С.А. Теоретические основы проектирования оптимальных структур распределенных баз данных. М.: СИНТЕГ, 1999.-660с.

60. Курбацкий А.Н. Проектирование и оптимизация информационно-технологических систем организационного управления: Автореф. . докт. техн. наук. М., 1999. - 40 с.

61. Лазарев В.Н. Автоматизированный комплекс организации учебного процесса на кафедре в учреждениях дополнительного профессионального образования: Дисс. канд. техн. наук: М.:б.и., 1999 - 121 с.

62. Липаев В.В. Выбор и оценивание характеристик качества программных средств. Методы и стандарты. М.: СИНТЕГ, 2001. - 228 с.

63. Липаев В.В. Обеспечение качества программных средств. Методы и стандарты. М.: СИНТЕГ, 2001. - 380 с.

64. Липаев В.В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. М.: СИНТЕГ-ГЕО, 1999. - 224 с.

65. Леоненков А.В. Самоучитель UML. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 304с.

66. Лукьянова Л.М. Элементы технологии программирования. Калининград: Калининградский гос. тех. ун-т, 1999. - 184 с.

67. Маклаков С.В. BPwin, ERwin. CASE-средства разработки информационных систем. -М.: Диалог-Мифи, 1999. 295 с.

68. Мамиконов А.Г., Кульба В.В. Синтез оптимальных модульных систем обработки данных. М.: Наука, 1986. - 280 с.

69. Мамиконов А.Г., Кульба В.В., Косяченко С.А. Типизация разработки модульных систем обработки данных. М.: Наука, 1989. - 165 с.

70. Мамиконов А.Г., Кульба В.В., Косяченко С.А. Оптимизация структур распределенных баз данных в АСУ. М.: Наука. Главная редакция физ.-мат. литературы, 1990.-240 с.

71. Математические модели информационных процессов и управления: Учебник для ВУЗов / Овчаров Л.А., Битюков В.О., Волков В.М. и др.; /Под ред. Л.А. Овчарова. М.: Недра, 2001. - 247 с.

72. Монахова Е. Причины неудачных ERP-проектов: версии консультантов //PC Week. 2004. -№16. - С. 34-35.

73. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему / Пер. с англ. Н.Н. Слепова. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 288 с.

74. Неминущий Г.П. Учебный процесс в вузе, как система, его структура, механизм функционирования и пути совершенствования. Ростов на Дону: РГАС, 1994. - 26 с.

75. Одинцов И.О. Профессиональное программирование. Системный подход. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 512 с.79.0йхман Е.Г., Попов Э.М. Реинжиниринг бизнеса: реинжиниринг организаций и информационные технологии. М.: Финансы и статистика, 1997.-333 с.

76. Паринова JI.B. Рационализация управления диссертационными научными исследованиями на основе системной информатизации и интеллектуализации экспертизы: Автореф. . докт. техн. наук. -Воронеж: Воронежский гос. техн. ун-т, 2000. 33 с.

77. Петров А.В., Черненький В.М. Проблемы и принципы создания САПР //Разработка САПР / Под ред. А. В. Петрова (М.). 1990. - Кн. 1 . - 143с.

78. Петрова С.Ю. Проектирование и интеграция инструментальных средств обучения для создания информационно-образовательной среды дистанционного обучения государственных и муниципальных служащих:

79. Дисс. канд. техн. наук. СПб.:СПбГУ, 2000. - 150 с.

80. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. М.: Мир, 1984.-263 с.

81. Подольский В.И., Дик В.В., Уринцов А.И. Информационные системы бухгалтерского учета: Учебник для вузов / Под ред. В.И. Подольского. -М.: Аудит, 1998.-319 с.

82. Полуэктов А .С. Семантическое моделирование предметной области с помощью модели сущность-связь. Спб.: Балтийский гос. тех. ун-т Военмех - 1998. - с. 99-106.

83. Сонин А.И. Исследование и разработка метода семантического информирования: Дисс. канд. техн. наук. М.:б.и., 2000. - 209 с.

84. Тарасюк И.В. Эквивалентностные понятия для моделей параллельных и распределенных систем: Дисс. . канд. физ.-мат. наук. -Новосибирск:б.и., 1997. 191 с.

85. Технологии разработки программного обеспечения: Учебник. / Орлов С.А. СПб.: Питер, 2002. - 464с.

86. Трофимова O.K. Автоматизация процесса составления учебных планов вузов: Автореф. канд. техн. наук.- М.:б.и., 1999. 28 с.

87. Трояновский В.М. Проектирование информационных систем: Курс лекций. -М.: МИЭТ, 2002. 108 с.

88. Укрупненные нормы времени на разработку программных средств вычислительной техники. Укрупненные нормы времени на изготовление и сопровождение программных средств вычислительной техники М.: Экономика, 1988.-63с.

89. Хетагуров Я. А. Основы построения автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ). М.: МИФИ, 2002. -251с.

90. Хопкрофт Д., Мотвани Р., Ульман Д. Введение в теорию автоматов, языков и вычислений. М.: Вильяме, 2002. - 527 с.

91. Черненький В.М. Процессно-ориентированная концепция системного моделирования АСУ: Дисс. . докт. техн. наук. М.:МГТУ им. Н.Э .Баумана, 2000. - 299 с.

92. Шаракшанэ А.С., Халецкий А.К., Морозов И.А. Оценка характеристик сложных автоматизированных систем. М.: Машиностроение, 1993. -272с.

93. Шафранский С.В. Декомпозиция и многокритериальный выбор в проектировании систем: Автореф. . канд. физ.-мат. наук Черновцы: Черновицкий гос. ун-т им. Ю. Федьковича, 1991. - 12 с.

94. Экспертные системы. Принципы работы и примеры. / А. Брукинг, Ф. Кокс, П. Джонс и др. М.: Радио и связь, 1987. - 224 с.

95. Юрасов В.Г. Моделирование и синтез развивающихся телекоммуникационных сетей и компьютерных систем управления вузом: Автореф. докт. техн. наук.- Воронеж, 1999. 32 с.

96. Якимов А.Е. Методы и инструментальные средства моделирования для системы проектирования промышленных предприятий: Автореф. . докт. техн. наук. М.: Моск. ин-т стали и сплавов, 2000. - 41 с.

97. Якобсон А., Буч Г., Рамбо Дж. Унифицированный процесс разработки программного обеспечения. СПб.: Питер, 2002. - 496 с.

98. Canfied S., Cyper A., Tesler L. Novice programming comes of age //Commun. ACM. 2000. - vol. 43, № 3. - P. 75-81.

99. Carlis J. Middleware moves to the forefront // Computer. 1999. - vol.32., №5.-P. 17-19.

100. Gastin P., Misvole M. A simple process algebra based on atomic actions with resources // Math. Struct. Comput. Sci. 2004, № 1. - P. 1-55.

101. Fayad M., Laitinen M., Ward R. Software engineering in the small //Commun. ACM. -2000. vol. 43, № 3. - P. 115-118.

102. Glass R. In this the biggest is controversy of all // J. Syst. and Software. -1999.-vol. 45, №1. -P. 1-2.

103. Keepence В., Mannion M. Using patterns to model variability in product families // IEEE Software. 1999. - vol. 16, № 4. - P. 102-108.

104. Juristo N., Moraunt J., Moreno A. A formal approach for generating oo specifications from natural language // J. syst. and Software. 1999. - vol. 48, №2.-P. 139-153.

105. Levchuk G., Levchuk Y., Pattipat К Normative design of project-based Ш organisation. Pt. III. Modeling congruent, robust and adaptive organizations

106. EE Trans. Syst., Man, and Cybern. F. 2004. - vol. 34, № 34, - P. 337-350. * 114. Li Wai Another metric suite for object-oriented programming // J. Syst. and

107. Software. 1998.-vol. 44, №2.-P. 155-162.

108. Majster-Gederbraum M., Roggenbanch M. Transition systems from event structures revisited // Inf. Process. Lett. 1998. - vol. 67, №3. - P. 119-124.

109. Serif J., Sanderson P. Metrics for object-oriented software projects // J. Syst. and Software. 1998. - vol. 44, № 2. - P. 147-154.

110. Siff M., Reps T. Identifying modules via concept analysis: Pap. International Ф Conference of Software Maintenance, Bari, 1997: ICSM'97 // IEEE Trans.

111. Software Eng. 1999. - vol. 25, № 6. - P. 749-768.

112. Sigman S., Liu Xiaoqing F. A computational argumentation methodology for capturing and analising design rationale arising from multiple perspectives //Inf. and Software Technol. 2003. - vol. 45, № 3. - P. 113-122.

113. Soley R.M. Thought converging // Computer. 1999. - №5. - P. 54-55.

114. Stavridova V. Integration in software intensive systems // J. Syst. and Software. 1999. - vol. 48, № 2. - P. 91-104.

115. Van Lamsweerde A., Darimont R. Letier E. Managing conflicts goal-driven requirements engineering // IEEE Trans. Software Eng. 1998. — vol. 24, №11.-P. 908-926.

116. Yourdon E. Modern structured analysis. Englewood Cliffs (N. J.): Yourdon press, Cop., 1989.-672 p.