автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Оптимизирующая операционная оболочка для проектирования персональных информационных систем

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ШЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСШ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ЕФРЕМОВ Игорь Александрович

ОПШИЗИРЭДАЯ ОПЕРАЦИОННАЯ ОБОЛОЧКА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

05.13.il - Математическое и программное обеспечение вычислительных маиин, комплексов, систем и сетей

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

йосква-1992

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного'Знамени инженерно-физическом институте.

Надчный руководитель - кандидат технических, наук, доцент

; Леонов fl.fi.

Официальные оппонент: доктор технических наук. профессор

Оннкий Б.Н.

кандидат технических наук, с.н.с. Мальцев П.М.

Ведущая организация - Всероссийский институт научной и технической информации Российской Академии наук (ВИНИТИ) '

Защита диссертации состоится^/19!$ года в {£часов на заседании специализированного совета Л053.03.04 в Московском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физическом институте по адресу: 115409, Москва. Каиирское моссе. 31. тел. 324-84-98

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института.

Автореферат разослан года.

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью организации.

Ученый секретарь

специализированного Совета Й.Д.Модяев

' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

[КТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Рост парка персональных ЭВМ (ПЗВН), увеличено их быстродействия, емкости оперативной памяти (ОП) и внешних ¡апоминзищих устройств (ВЗУ) привели к широкому распространении [ерсональных информационных систем (ИС) и автоматизированных >абочих мест (АРМ) руководителей и специалистов различных властей управленческой, учреиденческой и информационной деятель-[ости. Вовлечение в сферу автоматизации таких ответственных видов ¡правленческой деятельности, как бухгалтерский учет, банковские шерации, учет грузовых и пассажирских перевозок и т.п. -¡рецъявляет к создаваемым информационным системам месткие ребования, касаициеся ограничений целостности баз данных (БД), (беспечения наденности и достоверности вводимой информации, ¡ысокой Лроизводительности.

Доступность персональной техники вызвала появление на рынке ¡рограммного обеспечения большого количества персональных ИС. [ногие из этих пакетов разрабатывались под конкретный заказ и [вето, в силу зависимости от специфики предметной области, (ксплуатируются в единичном экземпляре. Другие пакеты - это |ниверсальные системы управления базами данных (СУБД) или [итерированные системы, применяемые для решения конкретных ¡адач. В этом случае используется лишь небольшая часть юзкоаностей универсального пакета, оперативная память ПЗВН такае 1аспределяется не оптимально, что приводит к снижении фоизводительности-персональных ИС. Вместе с тем, как показывает 1пыт эксплуатации персональных информационных систем, в некоторых филонениях их производктьльность нонет быть увеличена за счет штимизации использования ОП в два-четыре раза.

Другое звено в технологической цепи проектирования, создания и шеплуатации персональных ИС, требующее особого внимания - это 1тап формализации и структурирования информации о предметной )бласти и информационных потребностях заказчика, так как на этот

-- -4 - • V

этап затрачивается от 40 до 80 процентов времени разработки ЙС.

Б этих условиях чрезвычайно актуальной представляется задача разработки автоматизированной технологии анализа предметной области, формализации и структурирования требований к ИС, проектирования, оптимизации и автоматической генерации адаптированных к конкретным условиям эксплуатации персональных ИС. Стриктура создаваемых персональных ИС долина обеспечивать оптимальное использование 0П ПЭВМ для минимизации времени отклика системы. Информационные системы долены быть функционально полными и неизбыточными, то есть включать в себя все модули, необходимые для удовлетворения информационных потребностей пользователя и не содержать неиспользуемых модулей.

•

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Цель диссертации - разработка автоматизированной технологии создания персональных предметно-ориентированных автоматизированных информационных систем (АИС), оптимальным образом использующих 0П ПЭВМ с учетом конфигурации оборудования и информационных потребностей пользователя. Создаваемые персональные ИС доленн быть наделены развитыми средствами контроля вводимых данных и обеспечения достоверности документов БД. иметь друвественный пользовательский, интерфейс и средства анализа, обработки и визуализации хранимой информации.

Для достижения намеченной цели необходимо было ревить следующие задачи, составляющие предмет защиты:

- разработка автоматизированной технологии формализации и структурирования информации о предметной области и информационных потребностях заказчика персональной ИС с использованием универсальной адаптивной операционной оболочки:

- разработка программного обеспечения операционной оболочки для проектирования и генерации персональных ИС;

- исследование вопросов контроля информации, вводимой в БД персональных ИС, обеспечения достоверности и непротиворечивости

хранящейся в БД информации: разработка методов и алгоритмов контроля и их программной реализации:

- разработка принципов, архитектуры и программного обеспечения адаптивной персональной информационной системы (АПИС), оптимального использующей ОП ПЭВМ с целью уменьвения времени отклика системы:

- постановка задачи оптимизации структур.персональных ИС, создаваемых на основе АПИС. выбор 'математического аппарата и разработка алгоритма ревения задачи:

- исследовние ревений поставленной оптимизационной задачи на устойчивость с использованием аналитической модели:

- экспериментальная проверка эффективности выбранных подходов к проектированию и создании персональных ИС.

МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ. В основу исследования полоаена концепция построения операционных оболочек для проектирования, оптимизации и создания персональных ИС. В работе использован инструментарий теории баз данных, теории мноаеств и математического программирования. При синтезе архитектуры программного обеспечения использованы методы построения пакетов прикладных программ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Научная новизна работы заключается в следующем :

1. Впервые поставлена задача автоматизированного проектирования персональных информационных систем, учитывающих не только специфику предметной области, но и конкретные условия эксплуатации системы.

2. Разработаны механизмы генерации функционально полных неизбыточных персональных информационных систем, обеспечивающих оптимальное использование ресурсов персональных ЗВМ.

3. Разработана архитектура операционной оболочки для проектирования персональных информационных систем (ИС) с оптимизированныим характеристиками.

• - - 6 ~ '■'••■

4. Разработана концепция построения базовой СУБД дл: автоматизированного проектирования персональных информационны; систем. Поставлена и реиейа задача минимизации времени отклик* персональной ИС за счет оптимального использования системо1 оперативной памяти ПЭВМ.

5. Разработаны оригинальные эффективные' методы и технолога контроля вводимых документов и обеспечения достоверное™ информации, хранящейся в БД. ■

6. Разработана концепция построения системы управления проект для автоматизации процесса' структурирования и нормализации требований к проектируемой ИС и автоматизации создания документации на адаптированные персональные ИС.

ПРАКТИЧЕСКАЯ'ЦЕННОСТЬ.РАБОТЫ. В ; соответствии с теоретически обоснованным и разработанным в диссертационной работе принципом построения персональных ИС практически реализованы версии АПИС для микро-ЗВМ типа Роботр0н-1?15 и персональных ЭВМ класса-IBH PC ХТ, IBM PC AT, IBH PS/2 в операционных системах SCP и HS/DOS. Разработана версия АПИС для работы в локальных вычислительных сетях с архитектурой "клиент-сервер", обеспечивающих возмояность работы в рекине "виртуальных дисков". Адаптированные версии АПИС успешно функционирует в различных предметных областях: автоматизация научных исследований, информационно-справочная деятельность, бухгалтерский учет, учет пассаяирских авиационных перевозок.

Персональные ИС. созданные путем настройки АПИС на конкргтну® предыетнуя область, конфигурацию оборудования и информационные потребности'заказчика, переданы в промазленную эксплуатации, что подт.вервдается актами о внедрении.'

РЕАЛИЗАЦИЙ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.. Диссертационное исследование было выполнено в рамках хозяйственного уговора мезду Московским ордена Трезвого Красного Знамени ингонерно-физическим институтом

- ? -

и Всесоюзным научно-исследовательским институток химической технологии (ВННИХТ) по теме : "Персональная информационная система по экологической обстановке в зонах лроиыяленных предприятий" (договор N 90-3-108), а такие работ по договорам, заключенным между МИФИ и' Государственным Научно-Исследовательския Институтом •Гражданской Авиации (ГосНИИГА) N 89-3-108 (Н roc,per. 0189.0040198) и Я 90-3-367 (N гос.per. 0290.00055534).

Разработанные автором технология автоматизированного проектирования и создания персональных информационных систем и созданные при помощи операционной оболочки АПИС персональные информационные системы переданы заказчикам и испытаны на примерах АИС "Бухгалтерия" (НИИТТ, г.Зеленоград). АИС по экологической обстановке в зонах промыиленных предприятий (ВКИИХТ, г.Москва), АРМ сектора учета Службы организации пассавирских перевозок Международного аэропорта "1ер°метьво-2", ЙИС для анализа качества информационного обслуживания пользователей банка данных (ГосНИИГА. г.Москва), АИС для поддержки терминологического словаря по тематике гравданской авиации (ГосНИИГА, г.Москва), что подтверждено приложенными к диссертации актами о внедрении.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертационной работы до-• кладывались автором и обсуждались на :

- Ill Международной научно-технической конференции "Программное обеспечение ЗВМ" (г. Тверь. 1990 г.):

- Международном научно-методическом семинаре "Информационные технологии в образовании и науке" (г. Рига, 1992 г.):

- IU Всесоюзном семинаре "Диалоговые средства распределенной обработки данных в комплексах и сетях ЗВМ" (г. Москва, 1990 г.);

- IV Всесопзноы совещании "Проблемы создания и использования фактографических баз данных" (г. Москва, 1989 г.);

- йсесовзном научно-техническом семинаре "Программное обеспечение новых информационных технологий" (г. Тверь, 1991 г.):

- Научно-практической конференции с международным участием

"Проблемы информатики" (г. Самара, 1391 г.);

- Научно-технической конференции "Математические и программные методы проектирования информационных и управляющих систем" (г. Пенза, 1990 г.):

- Научно-технической конференции "Локальные сети ЗВУ для автоматизации научных исследований и управления производством" (г. Севастополь. 1990 г.);

- Научно-техническом семинаре "Практика применения баз данных для реления информационно-поисковых задач и задач управления" (г. Пенза, 1990 г.).

Результаты диссертационной работы обсуждались на научных семинарах и заседаниях НТС кафедры Системного анализа МИФИ в 1989-1991 г.г.

ПУБЛИКАЦИИ. Результаты исследования нашли отражение в 13 опубликованных печатных работах. Статьи автора по тематике диссертации опубликованы в мендународных и всесоюзных научных журналах [5,61.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (НО наименований) и 9 приложений, включает 16 рисунков и 10 таблиц. Объе» диссертации -150 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность и перспективность проводимых исследований и разработок, сформулированы цели исследований, показаны научная новизна, практическая ценность и реализация результатов работы.

Диссертация посвящена вопросам проектирования и оптимизации персональных информационных систем, адаптированных к конкретным условиям эксплуатации - конфигурации ПЭВМ, предметной области и информационным потребностям заказчиков. В настоящее время известно большое количество СУБД, исполь-

зуемых для создания персональных ИС. В качестве примеров таких систем можно привести СУБД Clarion фирмы Clarion Softuere, Paradox фирмы Ansa Softuare, dBASE-II I/Plus и dBASE-IU Фирмы Ashton-Tate, Oracle фирнь* Oracle Corp.. Revelation фирмы Cosaos Inc. и ряд других. Анализ литература по данной тематике и опыта разработки и эксплуатации персональных КС и СУБД позволяет выделить в качестве определяющих при выборе СУБД для создания персональных ИС следующие критерии:

- Наличие и удобство средств проектирования и создания экранных форм документов:

- Наличие и универсальность генераторов прилойений и отчетов:

- Полный и надезный контроль вводимой информации:

- Наличие средств поддержания достоверности и целостности БД; -• Парольная запита данных:

- Управление системы с покоцьп меню и (или) команд, -- Учет квалификации пользователя;

- Наличие резима помощи;

- Наличие учебника и (или) обучающей программы:

- Подробная и понятная документация;

- Наличие деловой графики;

- Обеспечение возможности экспорта-импорта документов БД;

- Наличие средств архивирования данных;

- Наличие функций индексирования :

- lío убыванию и возрастанию клвчей;

- Поддергка уникальных клзчей;

- Отсутствие ограничений на количество индексов в Файле;

- ЯзтомзтлЧ£::--:.е (прозрачное) ведение и поддержка индексных Файлов;

- Налима? альтернативного способа просмотра данных на терминале (без использования экранных фор« документов);

- Наличие интерфейса с языками программирования (Паскаль, Си);

- Поддержка стандартных языков запросов (ANSI SQL. 8uery-By-Exan-ple).

Существующие СУБД представляют собой мощные универсальные пакеты для создания персональных ИС. Однако технология проектирования и создания персональных ЙС является закрытой, то есть не предполагает вмешательства пользователя в процесс создания внутренней структуры проектируемой ИС. Максимум, на что монет расчитывать пользователь - это управление размером загрузочного модуля создаваемой ИС, как, например, в СУБД Clipper 5.0 фирмы Nantucket.

Универсальность существующих СУБД, с одной стороны, их закрытость и слабая база персональной вычислительной техники, с другой, - существенно сникают эффективность ИС, создаваемых с помощью этих СУБД: крайне неравномерная загрузка ресурсов ПЭВМ приводит к существенному увеличению времени отклика ИС.

В такой ситуации чрезвычайно актуальной представляется задача автоматизироьанного проектирования персональных НС, адаптированных к вычислительной и информационной среде пользователя, оптимально использующих ресурсы пользовательской ПЭВМ. Закрытость существующих СУБД привела к необходимости разработки собственной базовой СУБД модульного типа. в которой все функциональные ревимы (ввод документов, поиск в БД и т.п.) были бы оформлены в виде независимых модулей. Эта система долвна была вобрать в себя лучшие достижения современных СУБД и о ней долины бить проработана вопросы, не наиедвие достаточно эффективного решения в существующих' системах (одним из таких "тонких мест" современных СУБД остается вопрос обеспечения надеаного и достаточно полного контроля вводимой информации). Такая СУБД была создана автором и получила название АПИС - адаптивная персональная информационная система.

После реиения задачи выбора базовой СУБД возникла необходимость разработки технологии и программного обеспечения, позволяющих пользователям формализовать свои информационные потребности, описывать предметную область и конфигурация ПЭВН. Программное обеспечение для решения этой задачи было реаено построить в виде операционной оболочки (00) над СУБД АПИС.

— 0ПЕГЛПИ0Ш1ЛЯ ОБОЛОЧКА АПИС

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТОМ г—Пгеанетная Область-

Состав Файлов БД Связи атрибутов.. Контроль атрибутов

Генератор экранных Форн

I--:-

(Генератор отчетов

Н О Д У Л ь ГЕНЕРАЦИИ

ДОКУМЕНТАЦИИ

ДОКУМ'.-НГЛИИ-: нл

адаптированную

персональную инФогналионч.-'Г систему

- Конфигур-я ПЭВМ — Объем свободной ОП Тип граф. адаптера Вид синв. таблицы

Конфигурация АИС

ЯЗЫК АПИС

СУБД АПИС

Н О Д У Л Ь оптимизации

структуры

и генерации

кода адаптированной

персональной информационной системи

"П

Структура БД

Экраннщ» 1ог"н документов

Фогми отчетов

Адаптиропанм.г персональная информационная система (ЛИС)

Рис. 1. функционально-технологическая схема проектирования и создания персональных ИС при пенсии операционной оболочки АПИ'~

00 АПИС представляет собой комплекс программных средств, обеспечивающих ьозмовность автоматизированного проектирования и создания информационно-поисковых и информационно-справочных систем, настроенных на конкретную предметную область, класс решаемых задач и конфигурацию ПЗВМ. Функционально-технологическая схема проектирования и создания персональных ИС с помощью 00 АПИС показана на рис.1. 00 АПИС включает в себя :

- систему управления проектом (СУП), состоящую из подсистем описания предметной области, конфигурации ПЭВМ и конфигурации проектируемой АИС;

- модули оптимизации структуры АИС и генерации документации на адаптированную версию АИС:

- транслятор процедурного языка высокого уровня АПИС;

- СУБД АПИС, представляющую собой функционально полный набор модулей, обеспечивающих работу с персональными С£.

00 АПИС - диалоговая система, позволяющая и помогающая пользователю формализовать свои информационные потребности. На основе данных, полученных от пользователя, системой формируется и реоается ряд оптимизационных задач, связанных с проектированием структур данных и структуры выполняемого модуля, позволяющих построить информационную систему, возмоено более полно удовлетворяющую потребностям пользователя и наиболее эффективно использующую ресурсы ПЭВМ.

В процессе диалога с операционной оболочкой АПИС пользователь вводит информацию, касающуюся предметной области, конфигурации 38Й и набора функциональных ренкмов. которые долины поддергиваться проектируемой аЕтоуатизкриванноЯ информационной системой (АИС).

При описании предмс'тной области указываются форматы входных и выходных документов, способы а вида контроля вводимой информации, логические сргзи мевду атрибутами документов различных баз данных.

При описании конфигурзиии ПЗВК пользователь мохет указать тип

персональной ЭВМ, объем свободной оперативной памяти, набор внеа-них носителей - жестких и флоппи-дисков, вид таблиц« кодирования символьной информации, тип графического адаптера и некоторое другие параметры.

При выборе функциональных рекимов, которые следует включить в состав проектируемой информационной системы, лользователы предоставляется иерархическая система меню, охватывающая все возможные ренимы работы. Перемещаясь по меню, пользователь помечает модули, которые должны быть включены в состав проектируемой АИС.

Язык АПИС представляет мощное и удобное средство описания пользовательского интерфейса проектируемых при помощи 00 АПИС персональных АИС. Язык АПИС позволяет реализовать практически любую технологии ввода документов в БД. Он содеркит команды организации "меню" и рабоч. с "окнами", управления экраном и клавиатурой, обработки стро.: и работы с файлами баз данных, что обеспечивает возмокность удовлетворения самых разнообразных требований к технологии ввода документов. Интерпретатор языка предназначен для создания и отладки программ. Он обеспечивает возмоя.чость ввода команд языка в диалоговом режиме непосредственно с клавиатуры и запуск на выполнение программ на языке АПИС, хранящихся в виде текстовых файлов на диске. В состав 00 АПИС включен компилятор, позволяющий преобразовывать файлы, содержащие тексты программ на языке АПИС, в выполняемые (загрузочные) модули..

После того как пользователь сформулировал свои требования к создаваемой информационной системе, 00 АПИС автоматически генерирует исходный текст адаптированной персональной АИС. Введенная пользователем информация служит исходными данными для постановки оптимизационных задач, которые необходимо решить для наиболее эффективного использования ресурсов ПЗВН. Свободная оперативная память долина быть разделена меяду кодом программы, системными таблицами и буферами индексных файлов таким образом, чтобы минимизировать время отклика системы.

Кол программы (загрузочный модуль) монет загружаться в ОП целиком, либо по частям с перезагрузкой модулей по мере необходимости (организация оверлеев). а необходимые для Функционирования ЛИС данные организованы в виде пяти системных файлов, каядый из которых моает размещаться либо в ОП. либо на внешнем носителе (ВЗУ). Иокно выделить 7 факторов (переменных), определяющих объем ОП ПЭВМ, используемой адаптированной версией РПИС: XI - Х5 - переменные, связанные с размером буферов под системные файлы; Х6 - переменная, связанная с объемом загружаемого в ОП кода программы. Х7 - с размером буферов под индексные файлы.

Необходимо свободную часть ОП ПЭВМ распределить между кодом программы, информацией, хранящейся в системных Файлах, и буферами индексных файлов таким образом, чтобы минимизировать время отклика системы, то есть целевая Функция должна иметь вид: Г(Х1, Х2, ХЗ, Х4. Х5, Х6, Х7) --> 1Ш

Наилучиое из -всзмоаных решений (тр есть минимальное время отклика системы) получгется, если: а) вся информация, хранящаяся в персчислел!шх выше системных файлах, при запуске системы загрувается колкостью в ОП; б) код программы не содержит оверлеев, то есть иг происходит подкачки информации с диска в процессе работы системы при смене ревимов работы: в) размер буферов, отведанных под индексные файлы, максимален.

Следовательно, кгилучвее ревенйе оптимизационной задачи можно получить при максимальных затратах ОП. так как время обращения к ОП ПЭВМ значительно меньше времени обращения к ВЗЗ. Но получить наилучее реиениу не всегда возможно, так как объем ОП ПЭВМ ограничен. Возникает задача распределения свободной ОП ПЭВМ мевду кодом программы и данными таким образом, чтобы время реакции системы было минимально.

Ограничения накладываются объемом свободной ОП ПЗВК и возмоеными логическими зависимостями меяду переменными XI - X?.

Анализ особенностей функционирования и построения АПИС, а такяе реализации функций ь системе Турбо-Паскаль позволил сделать вывод

о том, что переменные XI - Х7 могцт принимать только два значения: 1 или 0. что позволяет отнести ик к булевоку типу. Очевидно, наилучшее решение задачи имеем," когда все переменные принимают единичные значения, то есть вся информация будет загружена в 011. Если какая-либо переменная принимает нулевое значение, то значение целевой функции должно ухудшиться (то есть увеличиться, так как задача на минимум) на величину коэффициента относительного эффекта от размещения информации из соответствующего файла в ОП. Целевая функция принимает минимальное значение когда все переменные принимают"единичные значения.

Приведенные выкладки позволяют отнести оптимизационную задачу к классу задач линейного целочисленного программирования с булевыми переменными и сделать предположение относительно аддитивного характера целевой функции. •

Целевая функция должна отражать суммарное время реакции при эксплуатации системы е течение некоторого (достаточно длительного) интервала времени. Свой вклад в эту величину вносят вбе режимы ДПИС и все системные файлы. ЦЕЛЕВАЯ ФУНКЦИЯ имеет вид:

$ . диск оп

*.y<KU*.(Cl-Xi)*TH + Xi # TJi))) —> MIN, где j-1 . i=i

XI - X5 - переменные, принимавшие единичные значения в том и только в том случае, если в ОП загружена информация из соответствующего системного файла; иначе они принимают нулевые значения; XS - переменная, принимавшая единичное значение в том и только 8 том случае, если весь код программы загружен в ОП (нет оверлеев), иначе она принимает нулевые значения;

X? - переменная, принимающая единичное значение в том и только в том случае, если количество страниц буфера индексного файла максимально; иначе она принимает нулевые значения: N.1 - доля работы АПИС з j-н режиме ( j = I, 2, .... 8 ). Под нумерованными режимами работы понимаются следующие регимы

работы АПИС: 1-главное пени системы, 2-ввод/редактирование, 3-контроль документов, 4-поиск в БД, 5-просмотр, 6-экспорт документов, 7-генерация отчетов, 8-помощь. Величина Н1 зависит от конкретной области применения АПИС. Ш - среднее количество обращений к 1-му системному файлу при работе в 1-ом реаиме; оп диск

ТЦ и ТЦ - время отклика системы при работе в ]-м реаиме при считывании информации из 1-го системного файла, когда ' эта информация размещена в ОП или на диске соответственно.

ОГРАНИЧЕНИЯ, накладываемые на переменные XI - Х7, момно представить в виде системы неравенств вида:

^ ( А]1 * XI ) <= В! ¿=1

Коэффициенты АН и В! С 1 = 1. 2, ... 16: 1=1. 2. ... 7 ) отрааавт особенности функционирования СУБД АПИС и логические зависимости мегду переменными XI - Х7,

•У

Для ревения задачи, применяется модифицированный аддитивный алгоритм.

, Были разработаны аналитическая и программная модели персональных ИС, на которых были исследованы временные характеристики системы. практически доказана корректность постановки и устойчивость решения оптимизационной задачи.

Излогенный подход к построении персональных ИС имеет следующие преимущества:

1. Персональная ИС создается с ориентацией на конкретную конфигурацию ПЭВМ (объем оперативной памяти, тип графического адаптера, таблицу кодирования символьной информации).

2. Конфигурация персональной ИС задается пользователем. При

генерации выполняемого кода системы в ее, состав вклвчавтся модули только тех Функциональных режимов, которые были указаны пользователем. Это обеспечивает наряду с функциональной полнотой таме и неизбыточность генерируемого кода. . 3. Оперативная, память ПЭВМ используется оптимальным образом.

Во второй главе диссертации приведено описание 00 АПИС. Описана технология и сценарии проектирования персональных ИС при помощи . 00 АПИС. Описаны разработанные автором эффективные методы и алгоритмы контроля вводимых документов, обеспечения достоверности и непротиворечивости хранящейся в БД информации. Описание разработанной в рамках концепции операционной оболочки ; адаптивной СЗБД АПИС, являющейся базой для создания персональных АИС, а также процедурного языка высокого уровня АПИС дано в третьей главе диссертации.

Четвертая глава посвящена вопросам внедрения результатов диссертационной работы. Результаты диссертационной работы, а именно ;

- автоматизированная технология формализации и структурирования информации о предметной области и информационных потребностях заказчика, проектирования, оптимизации и создания персональных информационных систем, адаптированных к конкретным условиям эксплуатации:

- технология подготовки, контроля и анализа данных в персональннх информационных систенах:

- адаптированные версии АПИС, настроенные на конкретные условия эксплуатации: предметную область', конфигурации ПЭВМ и информационные потребности заказчиков -

внедрены и используются на пяти объектах, а адаптированные версии АПИС переданы в прсмывленнув эксплуатации, что подтверадается актами о внедрении. В качестве базовых ПЭВМ использовались' аикро-ЭВН типа

......... у" ' - • - 18 - •■•• ' - ■••■

Роботрон-1715 и ПЭВМ типа 1В« РС ХТ и 1ВН РС АТ. : ОСНОВНЫЕ РЕЗЗЯЬТЙТН РАБОТЫ

В результате выполнения работы автором получены следующие

основные результаты :

1. В рамках работы исследована технология проектирования персональных ИС, предназначенных для автоматизации управленческой, учреиденческой и информационной деятельности.

2. НредлоЕзна концепция оптимизирующей операционной оболочки, обеспечивающей решение следующих задач :

- формализация и структурирование информации о предметной области заказчиков персональных ИС:

- автоматизированное проектирование, оптимизация структуры и генерация АИС, адаптированных к конкретным условиям применения: предметной области, конфигурации ПЭВМ и информационным потребностям заказчиков.

3. Разработано программное обеспечение универсальной операционной оболочки АПИС. • •■

4. Исследованы вопросы контроля и обеспечения достоверности информации в персональных ИС. Разработаны • оригинальные эффективные методы и течнология контроля вводимых документов и обеспечения достоверности информации,, хранящейся в БД.

5. Предложен метод оптимизации использования ОП ПЗВИ персональными ИС с целью минимизация времени отклика системы. Задача минимизации времени отклика сформулирована в виде задачи ликпйного целочисленного программирования с булевыми переменными»

6. Разработана аналитическая и програкиная модель персональной ИС, исследованы . временные' характеристики. доказана корректность постановки оптимизационной задачи и устойчивость ез реаения.

7. Разработан процедурный язык высокого уровн? для проектирования и создания персональных АИС на базе АПИС.

8. Персональные ИС. созданные с использованием операционной оболочки ;АПИС ' и адаптированные к конкретным условиям эксплуатации,, внедрены на ряде объектов и находятся на стадии промывленной эксплуатируются.

Основные поломения диссертации опубликованы в следующих работах :

1. Ефремов И.А. Проектирование и оптимизация персональных информационных систем. -Препринт 006-91. - Н.: МИФИ, 1991. - 20 с.

2. Ефремов ^И.А. Автоматизированная технология проектирования, оптимизации и создания персональных информационных систем. - 8 кн.: Тезисы докладов всесоюзного научно-технического семинара "Программное обеспечение новых информационных технологий", Тверь. 15-17 октября 1991 г. - Тверь: НПО "Центрпрограммсис-

: тем", 1991, с. 193-195

3. Ефремов И.А. Оптимизация использования оперативной памяти ПЭВМ персональными информационными системами. - В кн.: Нобильное программное обеспечение: Сб. научи, тр. / Под редакцией В.Н.Решетникова, Н.А.Семенова. - Тверь: НПО "Центрпрограммсис-тем",•1991, с. 10-19

4. Ефремов И.А. Автоматизированное проектирование персональных информационнных систем с элементами оптимизации. - В кн.: Тезисы докладов научно-практической конференции с мемдународ-ним участием "Проблемы информатики", Самара. 11-18 мая 1931 г. - Тольятти: ПП "Современник", 1991, с. 88-89

5. Ефремов И.А. Оптимизирующая операционная оболочка для проектирования и создания персональных информационных систем // Программные продукты и системы. 1991, N 3. с. 33 - 42

6. Ефремов И.А. Адаптивная персональная информационная система и ее применение // НТИ. Сер.2. 1991. N 5. с. 17 - 20

7. Ефремов И.А., Леонов A.A. Адаптивная персональная информацион-

ная система. - В кн.: Тезисы докладов III Международной научно-технической конференции "Программное обеспечение ЭВМ". -Тверь: НПО "Центрпрограммсистем", 1990, с. 9-11

8, Адаптивная операционная оболочка для создания персональных информационных систем // В кн.: Тезисы докладов Мевдународного научно-методического семинара "Информационные технологии в . образовании и науке". - Рига: РАУ. 1992, с. 47 - 48

9. Ефремов И. А.. Леонов A.A. Технология автоматизированного проектирования персональных информационных систем. - В кн.: . Тезизы докладов научно-технической конференции "Математические и программные методы проектирования информационных и управляющих систем". - Пенза: ПДНТП, 1990. с.43-45

Ю.Ефремов И.А., Леонов A.A. Организация контроля информации в сетевых'системах подготовки данных. - В кн.: Тез.докл. IV Всесоюзного семинара "Диалоговые средства распределенной обработки данных в комплексах и сетях ЭВМ".- К.: МИФИ, 1390, с.72-75

П.Ефремов И.А., Леонов A.A. Проектирование струнтур данных в персональных информационных системах. - В кн.: Тезизы докладов научно-технического семинара "Практика применения баз данных для реиения информационно-поисковых задач и задач управления". - Пенза: ПДНТП, 1990, с. 39-42

12.Ефремов H.A., Туманова Н.П. Автоматизированная технология ведения терминологического словаря фактографического банка данных на базе иикро-ЗВМ. - В кн.: Тезизы докладов IV Всесоюзного совещания "Проблемы создания и использования фактографических баз данных". - К.: ВИНИТИ, 1989, с. 111-113

13.Ефремов H.A., Леонов A.A. Персональные информационные системы в локальных вычислительных сетях. - В кн.: Тезизы докладов научно-технической конференции "Локальные сети ЭВМ для автоматизации научных исследований и управления производством". -Севастополь: СФ РДНТЗП, 1990, с. 25-27