автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Управление прикладными программами и организация справочно-информационных подсистем

Введение.

Глава 1. Современное состояние исследований по теме диссертации.

1.1. Развитие языков, методов и технологии программирования

1.2. Развитие справочно-информационных систем.

Глава 2. Управление взаимодействием функциональных элементов в прикладных программах.

2.1. Элементы языка управления заданиями в ОС ЕС.

2.2. Абстрактное пространство состояний.

2.3. Структура прикладной программы.

2.4. Контроллер состояния.

2.5. Событийное управление и взаимодействие функциональных элементов.

Глава 3. Принципы организации и построения справочной системы.

3.1. Недостатки справочников, построенных по гипертекстовой технологии.

3.2. Ссылочный подход организации справочной системы.

3.3. Достоинства ссылочного подхода организации справочной системы.

Глава 4. Разработка и применение Автоматизированных рабочих мест в медицине, образовании и промышленности.

4.1. Графический пакет для построения и исследования различ ных зависимостей.

4.2. Контроллер памяти.

4.3. Справочная подсистема.

4.4. Рабочее место врача кардиолога.

4.5. Использование управления функциональных элементов при администрирование SQL сервера.

Актуальность темы. Одной из основных задач современной информатизации общества является создание новых технологий, играющих важную роль в ускорении научно-технического прогресса общества. Эволюция современной вычислительной техники постоянно требует совершенствования и создания нового программного обеспечения.

Для разработки программной части управляющих систем требуется решение ряда вспомогательных задач, среди которых наиболее важными являются следующие:

1. Управление загрузкой и выполнением функционирования модулей с алгоритмами различной сложности.

2. Вывод на оперативное отображающее устройство справочной информации, характеризующей текущее состояние системы управления и облегчающей оператору выбор того или иного управляющего решения.

Традиционных методов решения этих задач в настоящее время не существует. Широко распространенные технологии объектно-ориентированного программирования и развитые на их основе технологии визуального программирования не избавляют программиста-разработчика от необходимости подробной проработки структуры управления функциональными элементами. Сложность таких управляющих структур чрезвычайно возрастает с увеличением числа функциональных элементов, и, особенно, в случае, когда их работа зависит от предыстории взаимодействия системы с оператором и объектом управления. Модификация таких программ, как правило, требует полной перестройки всей древовидной структуры управления.

Очень важной при разработке сложных управляющих систем является проблема создания легко модифицируемых справочников. Необходимость модификации справочных подсистем связана, с одной стороны, с возможными изменениями, как в самой системе управления, так и в объекте управления, а, с другой стороны, справочная информация должна отражать опыт, накапливаемый в процессе эксплуатации управляющей подсистемы. В настоящее время для создания справочных подсистем используются, главным образом, гипертекстовые технологии, позволяющие создавать очень удобные для использования справочники. Однако, любая их модификация эквивалентна созданию нового справочника, так как имеющиеся инструментальные средства поддержки гипертекстовых технологий не позволяют легко вносить изменения в уже существующие справочники. В предложенной методике учтены и устранены все, выше перечисленные недостатки.

Таким образом, актуальной научной проблемой является создание и разработка методов программирования, позволяющих создавать легко модифицируемые пакеты прикладных программ и информационно-справочные системы. Подобные методы имеют важное практическое значение, связанное, в частности, с необходимостью разработки программной части управляющих технических систем.

Цель работы. Целью работы является разработка принципов организации сложных комплексов прикладных программ большого объема и информационно-справочных систем, обеспечивающих их легкую модификацию. Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

- разработка способа, позволяющего описывать работу сложной программной системы без использования древовидных структур; создание метода организации взаимодействия функциональных элементов программной системы, основанного только на локальном анализе данных каждой программы;

- разработка структуры данных справочно-информационных подсистем, обеспечивающих их простую модификацию.

Методика исследований. В работе использовались методы системного анализа, теории информационно-измерительных систем, системно-технического проектирования, системного и структурного программирования, объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен способ описания работы сложных программных систем, основанный на использовании пространства состояний задачи, являющегося абстрактным обобщением поля данных программы. Разработаны процедуры, позволяющие программисту формировать пространства состояний задачи;

2. Разработан метод управления взаимодействием функциональных элементов программы, использующий пространство состояний. Этот метод позволяет свести разработку и модификацию сложной программной системы к решению последовательности локальных задач - разработке функциональных элементов и определения условий их выполнения. От известных методов отличается, тем что условия запуска элементов зависят от динамически изменяемых данных задачи, а не от статических условий.

3. Приведена структура данных для информационно-справочных систем, отличающаяся от известных автоматически формированием справочных систем аналогичных гипертекстовым системам. Разработано программное обеспечение поддержки предложенной технологии формирования информационно-справочных систем.

Научная и практическая ценность.

Предложенные технологии создания программ большого объема и построения справочно-информационных подсистем можно использовать для создании систем управления техническими объектами, разработки часто модифицируемых программ в различных областях. разработки различных обучающих систем, систем поддержки документооборота, справочно-информационных подсистем и т.д.

В работе автор защищает следующие положения:

1. Способ описания работы сложных программных систем, основанный на использовании пространства состояний задачи, являющегося абстрактным обобщением поля данных программы;

2. Метод управления взаимодействием функциональных элементов, позволяющий свести разработку и модификацию сложной программной системы к решению последовательности локальных задач -разработке функциональных элементов и определения условий их выполнения;

3. Структуру данных для информационно-справочных систем, позволяющую автоматически формировать справочные системы аналогичные гипертекстовым системам.

1. Андрон Ф.И., Лаврищева Е.М. Тенденции развития технологии программирования 90-х/ //Управляющие системы и машины1993 №3 с. 22-29

2. Капитонова Ю. В, Летичевский А. А. Об основных парадигмах программирования // Кибернетика и системный анализ № 61994 с 3-21.

3. Лингер Р., Миллс X., Уитт Б. Теория и практика структурного программирования. М, Мир, 1982. 406с.

4. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения М.: КОНКОРД, 1992, 519с.

5. Objekt orientation The state of the art / Sutherland john // Software dev. Monit. - 1994-june- p.2-12.

6. Королев А.П., Краснощеков П.С Программно-аппаратные средства и математическое обеспечение вычислительных систем.// Сб. тр. факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ.-МГУ, 1994,-189 с.

7. An annotated bibliography for object oriented analisys and design/ Webser S. // Inf. and Software Technolol. -1994. - 36., № 9 p. 569582

8. Непомнящего B.A. Проблемы теоретического и эксерименталь-ного программирования. // Сб. науч. трудов РАН СО Институт системной информатики Новосибирск 1993 - с. 1-179

9. The evolution of an object oriented compiler frame work / Ganer Justin O. // Software: Pract. and Exper.-1992.- 22 № 7 - p. 519-535

10. Иванов А.П., Кремер Ю.Е., Пятницкий A.JI. Объектно-ориентированный подход к технологии программирования // Системы и средства информатики. Ежегодн. Вып 4 / РАН институт проблемной информатики М 1993 - с. 183-192

11. Курковский С. Гипертекст с практической точки зрения // Монитор 1993 - № 7 с 6-10

12. Белецкая И.П. Гипертекстовые системы. Современное состояние // Знание диалог - решение- отчет РГ-26 КНВВТ - Киев 1990 с.269-282

13. Суботин М.М. Новая информационная технология: Создание и обработка гипертекстов // НТИ сер.2 1988 - № 5 с. 7

14. Сидоров Н.А. Классификация гипертекстовых систем // У СИМ N 6, 1994 с 56-61

15. Halasz F., Schartz М. The Dexter Hypertext Reference model// CACM. 1994 37 № 2 - p 20-32

16. Сидоров Н.А. Гипертекстовая система новый инструмент программной инженерии // УСИМ 1993 № 4 с. 61-73

17. Гринченко Т.А., Оленин М.В., Скляр В.М. Гипертекстовая модель электронного документооборота // Кибернетика и системный анализ № 2 1995 с. 178 -185

18. Янг С. Алгоритмические языки реального времени. Конструирование и разработка. М. Мир 1985 400 с.

19. Шнайдер А. Язык ассемблера для персонального компьютера фирмы IBM. пер. с англ. М. Мир, 1988.- 407 с.

20. Первин Ю.А. Основы фортрана М., Наука 1962

21. Белецкий Я. Фортран 77 / пер с польск. М: Высш. шк. 1991 207 с.

22. Горелик A.M., Ушакова B.J1. Фортран сегодня и завтра / АН СССР М.: Наука 1990 206 с.

23. Ледли Р. Программирование и использование вычислительных машин. М. Мир 1966 644 с.

24. Грачева Е. Языки программирования 1976.

25. Хелмс, Гарри Л. Языки программирования: краткое руководство./ М. Радио и связь 1985 176 с.

26. Агеев М. Основы алгоритмического языка алгол-60. М. 1965 123 с.

27. Беляева М.А., Лесик Н.И. Алгол-60 1977 186 с.

28. Ренделл Б., Рассел Л. Реализация Алгола-60. М. Мир 1967 457 с.

29. Королев М.А. Кобол язык для алгоритмизации экономических расчетов. М. 1964 36 с.

30. Безбородов Ю.М. От фортрана к PL/1: основы языка PL/1. М Наука 1984, 208 с.

31. Гребенников Л.К., Лебедев В.Н. Решение задач на ПЛ/1 в ОС ЕС .-М.: Финансы и статистика., 1981.-302 с.

32. Балуев А.Н., Баранов С.Н. Алгол 68: Методы реализации. Изд-во ЛГУ 1976 г. 224 с.

33. Вирт Н. Язык программирования "Паскаль" Изд-во ЛГУ 1974 48 с.

34. Андриянов А.Н., Бычков С.Н., Хорошилов А.Н. Программирование на языке Симула-67 М. Наука 1985

35. Дал У.И., Мюрхауг Б., Нюгорд К. Симула-67 универсальный язык программирования. М. Мир 1969, 9с.

36. Баринова Т.Ю., Блажнов В.Ю., Маслов А.А., Орлов В.Н. От Паскаля к Аде. М.:Финансы и статистика 1990 - 254 с.

37. Нерли, Эд, Платт, Роберт Программирование на языке моду-ла-2. / Пер. с Англ. М.: Радио и связь 1989 303 с.

38. Вирт Н. Программирование на языке Модула-2 /пер с англ. М. Мир 1987 222 с. .

39. Джехани Н. Программирование на языке Си./пер. с англ. М.: Радио и связь 1988 270 с.

40. Уинер Р. Язык Турбо СИ / пер с англ М.: Мир 1991 380 с.

41. Хеннок, Лес, Кригер, Морис Введение в программирование на языке Си./пер. с англ. М.: Радио и связь, 1986 191 с.

42. Страуструп, Браун Язык программирования С++./пер. с Англ. М.: Радио и связь 1991 348 С.

43. В.Н.Лебедев, А.П. Соколов Введение в систему программирования ОС ЕС.

44. К.В. Джермейн Программирование на IBM/360. М., Мир, 1978.

45. Никитин П.И. Автоматизированные системы обработки информации и их применение. М. 1974 107 с.

46. Леонг-Хонг Б., Плагмен Б. Системы словарей справочников данных / Пер. с англ. :- М.: Финансы и статистика 1986 -311 с.

47. Никитин П.И. Автоматизированные системы обработки и поиска документальной информации М. 1977 107 с.

48. Анализ информационно поисковых систем М. Мир 1970 368 с.

49. Information retrieval. A critical view, Washington, Thompson, 1967,282 p.

50. The Dexter hypertext reference model / F.Halaz, M. Schwartsz , K. Gronbak at all // Commun. ACM.-37 , № 2 p. 30-39

51. Введение в язык XMTL / А. Федоров // Компьтер Пресс № 6 1996 с. 110-115.

52. Марьясина Т.Д. О компьютерных справочниках по математическим дисциплинам. // сб. Системы и средства информатики вып. 4 М. Наука 1993 с. 183-192

53. Рубенкинг Н. Турбо Паскаль для WINDOWS ./пер с англ. М.:Мирт.1 : 535 с.

54. Рубенкинг Н. Турбо Паскаль для WINDOWS ./пер с англ. М.:Мир т.2 : 551 с.

55. Марченко А.И. Программирование на языке Object Pascal 2.0 -К. ЮНИОР, 1998- 304 с.

56. Вегнер П. Программирование на языке Ада/ пер. с англ.- М. Мир 1983 -239 с.

57. Пайл Я. Ада язык встроенных систем./ Пер с англ. М.: Финансы и статистика 1984, - 238 с.

58. Белецкий Я. Топ Спид: Расширенная версия языка Модула-2 для персональных компьютеров IBM: Пер с польск.-М.: Машиностроение 1993. 608 с.

59. Машечкин И.В., Орлова Е.О. Инструментальный комплекс разработки программного обеспечения /Системное программирование и модели исследования операций //Сборник трудов факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ 1993 с. 22-27

60. Мизрохи С.В. Turbo Pascal и объектно-ориентированное программирование. М. "Финансы и статистика", 1992

61. Фаронов В.В. Турбо Паскаль. Книга 1. Основы Турбо-Паскаля.: Учебно-инженерный центр "МВТУ-ФИЕСКО ДИДАКТИК", 1992, 304с.,ил.

62. Фаронов В.В. Турбо Паскаль. Книга 2. Библиотека Turbo Vision.-M.: Учебно-инженерный центр "МВТУ-ФИЕСКО ДИДАКТИК", 1993, 429с.,ил.

63. Епанешников A.M., Епанешников В.А. Программирование в среде TURBO Pascal 7.0. -М.: «ДИАЛОГ-МИФИ» , 1993- 288 с.

64. Марченко А.И. Программирование на языке Object Pascal 2.0 -К.; ЮНИОР, 1998-304

65. Епанешников A.M., Епанешников В.A. DELPHI 5 Язык Object Pascal. -М.: «ДИАЛОГ-МИФИ» , 2000- 386 с.

66. Архангельский А.Я. Программирование в Delphi 5 М.;ЗАО «Издательство БИНОМ», 2000 г. 1072 с.

67. Object-oriented paradigm //Computer 1992-25 1 9 С.ЗО

68. Королев Л.Н. , Красногцекова П.С. Системное программирование и модели исследования операций: Сб. Тр. фак. вычислительной математики и кибернетики МГУ Изд-во МГУ 1993

69. Системное программирование для персональных компьютеров М.1992

70. Кулагин Н.В., Никитенкова С.П. Инструментальная среда для разработки произвольного автоматизированного рабочего места.// Системы обработки информации и управления. Межвузовский сборник научных трудов. НГТУ.-Н.Новгород.-1995.-С. 112-117.

71. Кулагин Н.В., Мамедова Т.Ф. Математическая модель системы обработки информации и управления.// Средневолж-ское математическое общество, препринт № 37.- Саранск.2001.-С. 14.

72. Кулагин Н.В. Управление взаимодействием функциональных элементов в прикладных программах и базах данных.// Труды Средневолжского математического общества.- Саранск.2002.- Т.3-4, №1.-С. 260-262.

73. Грис Д. Конструирование компиляторов для цифровых вычислительных машин // М. Мир 1975 535 с.

74. Цикртизис Д., Бернстайн Ф., Операционные системы. Пер. с англ. В Л. Ушаковой и Н.Б. Фейгельсон; под редакцией И.Б. За-дыхайло и В.В. Мартынюка М.Мир 1977 336 с.

75. Андреев Н.Ю., Бородин Е.А., Землянуха М.А., Шеманарев М.А. Soft Power , Альфа Кит, Т.1 - 100с., Нижний Новгород , 1992.

76. Андреев Н.Ю., Бородин Е.А., Землянуха М.А., Шеманарев М.А. Soft Power , Альфа Кит, Т.2 - 130с., Нижний Новгород , 1992.

77. Андреев Н.Ю., Бородин Е.А., Землянуха М.А., Шеманарев М.А. Soft Power , Альфа Кит, Т.З - 180с. Нижний Новгород , 1992.

78. Кнут Д. Исскуство программирования. Т.З Сортировка и поиск. 1978 г. 844 с.

79. Мамаев Е., Шкарина JI. Microsoft SQL server для профессио-налов.-СПб: Питер,2001.-1088 е.: ил.

80. Ржецкая М.Я.Дравец К.Ф.,Борин В.П. Создание автоматического анализатора ЭКГ для скрининга // Автоматизация кардиологических исследований в клинической практике. -Горький, 1989.- С. 15-20.

81. Вартак Ж. Интерпретация электрокардиограммы: Перевод с английского . М.: Медицина , 1981.

82. Чирейкин JI.B., Шурыгин Д.Я., Лабутин В.К. Автоматический анализ электрокардиограмм.- Л.: Медицина, 1977.

83. Теория и практика автоматизации кардиологических обследований: Международный симпозиум стран СЭВ. Каунас, 1986.

84. Теория и практика автоматизации кардиологических обследований: Международный симпозиум стран СЭВ. Каунас, 1981. 191 с.

85. Халфен Э.Ш. Кардиологический центр с дистанционным и автоматическим наблюдением за больными. М.: Медицина, 1980.

86. Цукерман Б.М., Финкелылтейн И.Е. Исследование законом-ростей распределения интенрвалов R-R ЭКГ для разработки способов автоматической диагностики нарушений ритма сердца // Кардиология.- 1987 1 7 том XXVII с. 22-25.

87. Автоматическая электрографическая диагностика основных видов нарушения ритма сердца в системе кардиологического дистанционного консультативно-диагностического центра. Халфен Э.Ш., Рыбак O.K. Кардиология.- 1989 № 1 том XXIX с. 25-29.

88. Кассера Ц., Дрейфуса Л. Вычислительные системы и автоматическая диагностика заболеваний сердца. Мир, Москва 1974.

89. Суворов А.В. Клиническая электрокардиография. Нижний Новгород Издательство НГМИ, 1993. 121 с.

90. Фогельсон Метгиз Л.И. Клиническая электрокардиография. Москва, 1957.104. . Мешков А.П. Электрокардиография Горький ГМИ 1983, 104с.

91. Автоматизация диагностики и лечения сердечнососудистой системы, сб. статей / Саратовский филиал Ленинградского НИИ Кардиологии 1980.

92. An algorithm for the quantification of ST-T segment variability Saul E. Greenhut, Benjamin H. Chadi, Jong W. Lee, Janice M. Jenkins, and John M. Nicals // Computers and boimedical reseach 22, 339-348 1989.

93. The resting electrocardiogram as a screening test. A clinical analisis. Harold C. Sox,MD,PhD; and Benjamin Litenberg, MD.

94. Microcomputerized on-line evaluation of heart rate variability power spectra in hunans. Marcad V.Kamath, Ernest L. Fallen and Dhanjoo N. Ghista // Computers and boimedical reseach vol 18, № 3 pp. 165-171,1988.

95. Clinical skill-building simulations in cardiology: HeartLab and EkgLab. Bruan P. Bergeron and Robert A. Greenes // Computers and boimedical reseach vol 30, № 2 pp. 111-126,1989.