автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Взаимные преобразования структурных и объемно-ориентированных проектов программного обеспечения информационных систем на основе их обобщенной модели

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»

На правах рукописи

Богословская Наталья Валентиновна

Взаимные преобразования структурных и объектно-ориентированных проектов программного обеспечения информационных систем на основе их обобщенной модели

Специальное» 05.13.11 -Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2003

Работа выполнена на кафедре компьютерной математики и программирования Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения».

Научный руководитель:

д-р техн. наук, профессор Хименко Виталий Иванович Официальные оппоненты:

д-р техн. наук, профессор Таубин Феликс Александрович кандидат физ.-маг. наук, доцент Зенкевич Николай Анатольевич

Ведущая организация: Институт информатики и математического моделирования Кольского Научного Центра РАН

диссертационного совета Д 212.233.02 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» по адресу: 190000, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, д. 67.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения».

Автореферат разослан 2003 года.

Защита состоится

в 15 часов на заседании

Ученый секретарь совета д-р техн. наук, профессор

Осипов Л. А.

2-ос>5-1\

\/i(ob

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Создание и широкое внедрение автоматизированных информационных систем (АИС) и автоматизированных систем управления (АСУ) является актуальной задачей, решение шторой позволит в значительной мере повысить экономическую эффективность функционирования производственных систем и систем непроизводственного назначения. Основными препятствиями, возникающими при создании таких систем, являются сложность и высокая трудоемкость их проектирования, разработки, сопровождения, модификации, эксплуатации.

Для решения указанных проблем могут быть предложены модели и методы, позволяющие автоматизировать работы по созданию систем на протяжении всего их жизненного цикла, положенные в основу современных CASE-систем (CASE - Computer Aided Software Engineering).

В настоящее время существует несколько несогласованных друг с другом методологий описания предметных областей и проектирования программных систем, а также большое количество CASE-систем, реализующих и поддерживающих эти различные методологии. Задачи сопоставления мощности используемых выразительных средств, взаимного конвертирования моделей, созданных с использованием различных методологий, представляют значительный научный и практический интерес.

Разработка методов взаимного преобразования и обобщения моделей позволит обеспечить переносимость и повторное использование проектов информационных систем. Это особенно важно из-за происходящего в настоящее время быстрого внедрения объектно-ориентированных методов анализа и проектирования.

Целью работы является создание методов взаимного преобразования структурных и объектно-ориентированных проектов, которые сделают возможным:

— при модернизации существующих систем конвертировать структурные проекты в объектно-ориентированные и продолжать разработку в соответствии с современными методами объектно-ориентированного анализа и проектирования;

— вести «двунаправленное» проектирование, т.е. поддерживать одновременно структурный и объектно-ориентированный «взгляда») на систему.

Основные задачи работы формулируются следующим образом:

— выполнить формализацию моделей, используемых в настоящее время при разработке программного обеспечения;

— произвести сопоставление выразительных средств данных моделей, предложить модель, обобщающую возможности рассмотренных моделей;

— разработать набор правил приведения понятий и конструкций моделей к обобщенной модели, предложить обратные преобразования;

— выполнить анализ свойств преобразований, состоящих в сохранении корректности исходных моделей после их преобразования;

— разработать инструментальные средства для взаимного преобразования структурных, объектно-ориентированных моделей и обобщенной модели.

Используемые методы исследования. Для решения поставленных в работе задач используются методы теории множеств, теории графов, логики, математической логики, теории алгоритмов, теории формальных языков.

Основные положения, выносимые иа защиту:

— обобщенная модель, позволяющая проектировать программное обеспечение информационных систем как с помощью структурного, так и объектно-ориентированного подходов;

— алгоритмы преобразования моделей структурного и объектно-ориентированного анализа к обобщенной модели, сохраняющие свойства корректности, которые обеспечивают в дальнейшем получение корректных структур баз данных и программных спецификаций;

— обратные преобразования, позволяющие транслировать конструкции структурных моделей в объектно-ориентированные и, наоборот, посредством их приведения к обобщенной модели;

— прототип подсистемы конвертирования, обеспечивающий преобразование программных проектов на уровне репозиториев САвЕ-систем.

Научная новизна работы состоит в следующем:

— разработана обобщенная модель проектирования программного обеспечения информационных систем, включающая понятия и отношения, используемые как в рамках структурной, так и объектно-ориентированной методологии;

— предложены алгоритмы преобразования структурных и объектно-ориентированных моделей к обобщенной модели, для которых доказано сохранение корректности проекта после ого преобразования;

— предложены обратные преобразования, позволяющие переходить от структурных моделей к объектным моделям и, наоборот, посредством обобщенной модели.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

— разработаны исследовательские прототипы программных средств, обеспечивающих конвертирование проектов программного обеспечения автоматизированных информационных систем;

— предложены методики, обеспечивающие переход от с груктурных проектов к объектно-ориентированным проектам и наоборот, основанные на применении созданных программных средств совместно с САвЕ-продуктами, представленными на современном рынке программного обеспечения.

Реализация и внедрение результатов работы: Основные теоретические положения, практические результаты работы и инструментальные средства были внедрены и использованы при разработке программного комплекса моделей в ФГУП КБ «Арсенал» им. М.В.Фрунзе, при разработке проекта корпоративной информационной системы в ЗАО «Эврика», при выполнении работ по гранту РФФИ "Разработка метамоделей, методов, инструментальных средств и технологии конвертации проектов информационных систем, созданных в соответствии с различными методологиями в различных САЗЕ-системах" (номер проекта 00-07-90344-в), а также в учебном процессе Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения и Международного банковского института.

Апробация работы- Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:

1) Научная военно-техническая конференция «Военная радиоэлектроника: проблемы создания и совершенствования радиоэлектронной техники, подготовка специалистов», СПВУРЭ ПВО, 1998г.

2) Первая научная сессия аспирантов ГУАП, СПб., 1998г.

3) Вторая научная сессия аспирантов ГУАП, СПб., 1999г.

4) Третья научная сессия аспирантов ГУАП, СПб., 2000г.

5) 10-ый Международный банковский конгресс. Международная научно-практическая конференция «Образование и бизнес: российская практика и зарубежный опыт», МБИ, СПб, 2001г.

6) Первая международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и новые технологии преподавания», МБИ, СПб., 2002г.

7) Вторая международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и новые технологии преподавания», МБИ, СПб., 2003г.

8) Международная научно-практическая конференция «Управление качеством в современном в>зе», Санкт-Петербург - Калуга, 2003г.

Публикации: Основные результаты работы опубликованы в 10 печатных работах. Структура н объем работы: Диссертация состоит из введения, 4 разделов, заключения, библиографического списка (100 наименований), имеет общий объем 120 машинописных страниц, содержит 20 таблиц и 20 рисунков. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении дано краткое обоснование актуальности темы диссертации, сформулированы цели и задачи работы, изложены научные и практические результаты, выносимые на защшу.

В первой главе рассматриваются графические языки и выполняется формализация моделей структурного и объектно-ориентированного анализа. Следует заметить, что обсуждаемый подход изначально ориентирован на класс информационных систем, вследствие чего, расширения структурного и объектно-ориентированного анализа, введенные для разработки систем реального времени, были исключены из рассмотрения. Обзор и формализация производятся для следующих моделей:

— модель «сущность-связь» (далее по тексту СС);

— модель структурного системного анализа (далее по тексту ССА);

— концептуальная модель (далее по тексту КМ);

— модель объектно-ориентированного анализа (далее по тексту ООА), представленная в нотации Unified Modeling Language (UML).

Модели CCA и СС получили широкое распространение в структурных методологиях проектирования информационных систем, но в настоящее время активно вытесняются моделями ООА. КМ представляют интерес, так как для них был предложен строгий математический аппарат. Следует заметить, что средства спецификации, используемые в нотации UML, охватывают как вопросы описания предметной области, так и вопросы, связанные с реализацией, в том числе с привязкой к конкретному языку программирования, последние в настоящей работе исключены из рассмотрения.

Модель «сущность-связь», впервые предложенная П.Ченом, в настоящее время широко используется для проектирования баз данных. Модель не содержит функциональных спецификаций и ориентирована на описание, в первую очередь, структур реляционных баз данных, хотя может транслироваться в среду иерархических и сетевых систем управления базами данных (СУБД).

Модель «сущность-связь» можно определить как совокупность следующих множеств, отношений и отображений: СС=<Есс, Асе, АЕсс, Ree, GNRcc, KEYAcc, KEYRcc, MNDTAoc, MNDTRoc, MLTcc>, где Ecc={e[.c}, A«r{ aj,c}, RcccEccxEccV EccxEcc^..., GNRcccEccxS(Ecc) - множешва сущностей, атрибутов сущностей, связей между сущностями и связей тип/подтип; AEcccEcc*ß(Acc) - отношение принадлежности атрибутов сущностям; KEYA:Acc->{t, f1}. MNDTAcc:Eco->{o, тг}, KEYR:Rcc-»{t, f}, MNDTRcc:Ecc->{oo, от, mo, mm3} - отображения, задающие свойства атрибутов (ключевой/некшочевой, обязательный/необязательный) и связей (ключевая/неюпочевая, обязательная/необязательная); MLTcc: Rcc-»{oo, mo, mm3} - отображение, задающее степень множественности связей.

В основу методологии системного структурного анализа положены разработка диаграмм потоков данных для функциональной спецификации системы и спецификации потоков данных между решаемыми задачами (процессами), а также, разработка словаря проекта, в котором производится детальное описание элементов и структур данных. Модель системного структурного анализа можно определить следующим образом: ССА=<Рсса, НРсса, DScca, ЕЕсса, DFcca, EDcca, SDcca, НОсса, CDFcca, CDScca, THOcca>, где Рсса'ЧРссд}, DSccaсел}, EEccV-feeJ^}, DFcca£PccaxPcca*-»PccaxEcca<-->..., EDccA={edJrA}, SDccA~{sd'CCA} - множества процессов, хранилищ данных, внешних сущностей, потоков данных, элементов данных, структур данных; CDFccacDFccax/^EDccauSDcca), CDSccacDSccaxB(EDccauSDcca) - содержание потока/хранилища данных (переносимые/хранимые элементы и структуры данных). Особенностью методологии ССА является наличие иерархии процессов и данных НРссасРссдхДРсса), HOcca&SDccaxB(SDccauEDcca), а также типизации иерархических отношений для данных THOcca: НОсса.->{&, v, *} (агрегация, альтернатива, итерация).

Концептуальные модели создавались как средство описания предметных областей, допускающие его формальный анализ и автоматический синтез спецификаций программных систем по модели предметной области. Концептуальная модель определена как КМ=<Ркм, Окм, НРкм, НОш, INm, OUTkm, Skm>, где Ркм={р™}, Окм={о^} -

11 - true (ключевой), f- felse (неключевой)

2 o-optional (необязательный); m-tnandatory (обязательный)

3 o-one (один); m-many (многие)

множества процессов и объектов соответственно; для информационных объектов и процессов в КМ устанавливаются отношения иерархии: НРкмсРкмхДРкм), НОкм£ОкмхВ(Окм), имеющие те же типы, что и иерархия объектов в ССА; отношения, определяющие входные/выходные информационные объекты процесса: INkm=S(Okm)xPkm и OUTkm=Pkmx5(Okm), отношения следования, сопоставляющее процессу множество процессов, которые должны быть выполнены перед запуском рассматриваемого процесса Skm£B(P)xP.

Методология объектно-ориентированного анализа в настоящее время вытесняет структурные методы. Это связано, в первую очередь, с возможностью повторного использования программного кода, полученного за счет проектирования, основанного на таком моделировании объектов предметной области, при котором они наследуют свойства других объектов. В настоящее время в качестве общепринятой нотации ООА признан языкЦМЬ, спецификация которого принята OMG (Object Management Group).

Помимо средств описания предметной области в UML используются средства для спецификации варианта реализации (архитектура модулей, распределение модулей в вычислительной системе), а также средства спецификации, ориентированные на реализацию в конкретных языках программирования, например, видимость методов. Данные средства в настоящей работе исключены из рассмотрения, как не имеющие отношения к моделированию предметной области. Еще одним классом средств, исключенных из рассмотрения, являются конструкции, носящие чисто описательный характер (такие как комментарии, стереотипы, помеченные значения и др.).

Модель ООА может быть задана следующей совокупностью множеств понятий и отношений OOA=<CLooa, Аооа, ACLooa, Mooa, MCLooa, OBJooa, OBJCLooa, ASCooa, GNRoqa, AGRooa, CMPooa, MLTooa, KEYooa, LNKooa, Pooa, INooa, OUTooa, UCooa, GNRUCooa, INCooa, EXTooa, ACTooa, ASCAUCooa, CLBooa, CLBUCooa, CLBMooa, ACTVTooa, ACTVTMooa>. Модель образуют множества: классов CLooa, атрибутов Аооа, методов Мооа, объектов OBJooa и отношений между ними: ACLooa, MCLooa, OBJCLooa. Между классами устанавливаются отношения: ассоциации, обобщения, агрегации, композиции ASCooa, GNRooa, AGRooa, CMPooa и задаются характеристики: кратность MLTooa, квалификаторы KEYooa. Для методов определяются параметры Рооа и соотношения INooa, OUTooa, сопоставляющие методу входные/выходные параметры.

Спецификация вычислительного процесса в нотации UML начинается с описания случаев использования UCooa={uc¡->oa} (прецедентов), представляющих достаточно

крупные функции (задачи), выполняемые (решаемые) системой; для них устанавливаются три вида отношений: обобщения GNRUCooacUC^aX^UCooa), включения INCqoacUCooaxUCoqa, расширения EXTooaqUCooaxUCooa.

Внешнее окружение системы на диаграммах прецедентов представляют актеры АСТоол "{ айдад }, при этом ACTooacCLooa, для актеров определяются ассоциативные отношения с прецедентами ASCAUCooaeACTooaxUCooa. Последовательности действий или вычислений, реализуемые в рамках прецедентов, описываются с помощью коопераций CLBooA^iclb^}, которые сопоставляются прецедентам или операциям (методам) CLBUCooa£UCooaxCLBooa, CLBMooa£MooaxCLBooa. Для спецификации методов используется так же конечный автомат специального вида, получивший в UML название диаграммы деятельности (ACTVTooa), соответствие между методами и диаграммами деятельности устанавливает отношение ACTVTMooa аналогичное CLBMooa. CLBooa и ACTVTooa являются множествами диаграмм, каждая из которых имеет определенную внутреннюю структуру, детально рассмотренную в работе.

Глава 1 завершается выводами относительно возможности создания обобщенной модели и ее целесообразности, так как разработка способов преобразований посредством обобщенной модели позволит исключить потерю проектных данных, описанных средствами одной модели, не имеющими аналогов в другой.

Вторая глава посвящена решению задачи сопоставления выразительных средств, используемых в моделях структурного и объектно-ориентированного анализа, для этого произведено сравнение объемов понятий по правилам, принятым в логике. По результатам сопоставления создан перечень понятий и отношений, обобщающий описательные средства моделей СС, CCA, KM, OA и образующий обобщенную модель (ОМ). Сопоставление выразительных средств моделей и формирование ОМ выполняется для данных, для отношений между данными, для средств спецификации вычислительного процесса в соответствии со следующим подходом: выбирается сопоставимый набор понятий, анализируются признаки, характеризующие объемы понятий, по результатам сравнения в обобщенную модель добавляется понятие, обобщающее исходные понятия.

В качестве примера сопоставления описаний элементов и агрегатов данных приведем сравнительный анализ, выполненный для понятия «атрибут». Понятие атрибута (элемента данных) иснользуегся во всех рассмотренных выше моделях: CCA, СС, КМ, ООА. Сравним определения, даваемые в различных методологиях анализа (табл.2.2).

Сравнительный анализ понятий, представляющих элементарные данные

Таблица 2.2

№ Характеристика ССА СС КМ ООА

1. используемый 1ермин элемент данных атрибут информационный объект атрибут

2. не имеет внутренней структуры1 Ч лР л/

3. является знаком Л/3 - V -

4. является типом V4 А/ i-5

5. идентифицируется по имени V

6. диапазон/перечень значений и их смысл < Л/ - -

7. формат (тип данных) л! л/ <

8. значение по умолчанию - л! - Ч

9. обязательность - т~ -

10. множественность - - - Ч

11. представляет свойство агрегата6 Л/ V

В табл. 2.2 приведены все характеристики, задаваемые для атрибутов (элементов данных) в моделях ССА, СС, КМ, ООА, вместе с тем, при обсуждении вопросов анализа предметной области, а не реализации программного обеспечения, наиболее важное значение имеют 2, 3, 4, 5 и 7. Сравнивая по данным признакам, можно прийти к заключению о подчинении объемов понятий: асс©Окм, edccA®окм, аооА®с>км.

Основные расхождения в наиболее важных характеристиках (табд.2.2) заключаются в позициях 3, 4 и касаются: неопределенности, являются ли элементы данных знаками или типами в моделях ССА и отнесения информационных объектов в КМ к «знакам», которым в свою очередь сопоставлены некоторые типы. Информационные объекты в КМ помимо имен, являющихся именами знаков, имеют имена типов, поэтому, хотя явно множество типов в КМ не определяется, можно говорить о том, что оно подразумевается при задании имен типов объектов.

Таким образом, расхождения между понятиями атрибута (элемента данных), используемыми в моделях CCA, СС, КМ, ООА, оказываются, по существу, устранены; т.е. можно говорить о практической равнообьемности понятий элемента данных в ССА, атрибута в СС, типа информационного объекта в КМ и атрибута класса в ООА:

1 Не имеет смысла подвергать декомпозиции исходя га условий решаемой задачи.

1 В КМ принято иерархическое представление информационных объектов, здесь имеются в виду информационные объекты, являющиеся листьями в дереве декомпозиции.

3 Методология не дает явного ответа на данный вопрос

4 Методология не дает явного ответа на данный вопрос.

3 В КМ элементарному информационному объекту ставятся в соответствие имя типа, поэтому можно

считать, что оя представляет как экземпляр, теки некоторый тип Представляют в модели свойства объектов реального мира, моделируемых классами, сущностями и т. д

edccA О асе О Ikm(Okm) О аоол, где еёсслбЕЭссл, ассеАсс, ОкмеОкм & 1кжм(ош)=0, аооде Аооа. Введем в обобщенную модель понятие элемента данных DI={di'}.

Для последующего конвергирования моделей целесообразно иметь механизм, позволяющий проследить «происхождение» элемента обобщенной модели. Воспользуемся для этого способом, аналогичным присвоению стереотипов, используемому в методоло! ии UML. Для элементов данных введем следующие стереотипы: «attrentity» - агрибут сущности; «attrekss» - атрибут класса; «elemdata» - элемент данных ССА; «infoobject» - информационный объект концептуальной модели.

Подход к сопоставлению отношений, возникающих между элементами моделей, иллюстрирует таблица 2.4 на примере ассоциативных связей (Ree, ASCooa).

Сравни тельный анализ понятий, представляющих ассоциативные связи

Таблица 2.4

№ Характеристика ССА СС КМ ООА

1 используемый термин — связь — ассоциация

2 является бинарной — V — V

3 имеет имя —- < — V

4 имеет ролевые имена с каждой из сторон — V — V

5 характеризуется тожественностью — V — м

6 характеризуется обязательностью — \1 — V

7 используется для навигации, перехода между экземплярами — V — V

8 представляет отношение между моделируемыми объектами реального мира — •—

В ООА и СС ассоциативные связи используются, в первую очередь, для навигации между экземплярами классов (объектами) и экземплярами сущностей и, как следует из табл.2.4, характеризуются практически одними и теми же наборами свойств. Таким образом, между ассоциацией ООА и связью СС можно определить равнообьемность: аэсоолОгсс, где азсоолеАБСоод, тсс^Лсс, а в обобщенную модель ввести понятие ассоциации.

Аналогично сопоставлению элементов и отношений между данными осуществляется сопоставление средств для спецификации вычислительного процесса. Пример сопоставления понятий различных моделей соответствующих категории «процесс», приведен в табл. 2.8.

Сравнительный анализ понятий, используемых для представления процессов _____Таблица 2 8

№ Характеристика ССА сс км ООА

1 используемый термин процесс - процесс метод преце дент коопе рация деятель ность дейст вие

2 имеет имя V - V л/ V V V V

3 представляет действия по преобразованию информации А/ V V V V V V

4 выполнение может изменить состояние системы л/ < V V л/ V V

5 может состоять из/вызывать другие процессы V л/ А/ V V V

6 имеет вх /вых. данные V - л/ - - -

7 может занимать определенное место в последовательности вычислений V V V V

8 последовательность определяется а) потоком данных б) потоком управления < - V - - - - -

- — л/ л! А/ <

9 может вызываться по условию итеративно < - 4 л' - - -

10 рассматривается в контексте агрегата данных л/ а/

11 рассматривается в контексте процесса/элемента V V •V

Как следует из табл.2.8, процессы КМ и ССА практически равиообъемны,

основные отличия между ними состоят в том, что иерархия процессов в ССА не типизируется, в отличие от КМ (композиция, классификация, итерация); последовательность действий в ССА задается только потоком данных, тогда как в КМ предусмотрены отношения следования.

Наиболее близким к понятию процесса в методологии ООА является метод. Достаточно близким понятием является также прецедент, который представляет в модели достаточно крупную задачу, соответствующую по сложности процессам верхних уровней иерархии в моделях ССА и КМ.

Введем в ОМ понятие процесса Р-{р'}, предусмотрев следующий набор стереотипов: «procesé - процесс КМ или ССА; «metíiod», «»secase», «collabor», «activity», «action» - метод, прецедент, взаимодействие, деятельность, действие соответственно в терминологии UML.

Основное назначение процесса - преобразование входной информации в некоторую выходную, при этом, в качестве входов/ выходов могут выступать экземпляры как элементов данных, так и агрегатов, а в общем случае информационные объекты, имеющие достаточно сложную структуру: INcS(EDIuEADuEIO)xP; OUTcPxS(EDIuEADuEIO). При этом VpeP, (О1, p)eIN, (р, 02)e0UT, в общем случае О1г\С?=0 и представляет данные, играющие роль входных и выходных одновременно.

Особое место занимают процессы, соответствующие методам классов (стереотип «method»). С точки зрения моделирования предметной области распределение обязанностей (операций) между классами - это сложная, неформальная задача, неудачное решение которой может привести к неэффективной работе и плохой модернизирусмости системы, например, за счет невозможности повторного использования классов. Вместе с тем, с точки зрения организации вычислений, объект, метод которого вызывается некоторым клиентом, может рассматривать просто как дополнительный параметр, например, при вызове процедуры. Введем отношение, которое в ОМ интерпретируется как сопоставление метода классу: МЮс(А1ХЛО)хВ(Р).

По аналогии с приведенными выше, сопоставляются все остальные элементы и соотношения моделей CCA, СС, КМ, ООА. В результате ОМ образуют следующие понятия: множества элементов, агрегатов данных, сложных иерархических информационных объектов, процессов (DI, AD, Ю, Р); множества экземпляров элементов, агрегатов данных, информационных объектов, процессов (EDI, EAD, ЕЮ, ЕР); отношения типизации: экземпляр/элемент данных, экземпляр/агрегат данных, экземпляр/информационный объект, экземпляр/процесс (TDI, TAD, TIO, TP); отношения, определяющие принадлежность элементов данных агрегатам, и аналогичные отношения между их экземплярами (DI-AD, EDI-EAD); отношения, задающие элементы данных, являющиеся ключевыми или обязательными (KEYDI, MNDTDI); отношения ассоциации, агрегации, композиции, обобщения (ASC, AGR, CMP, GNR), экземпляры этих отношений (EASC, EAGR, ЕСМР); отношение, определяющее множественность ассоциаций (MLT); отношения, определяющие входы/выходы процессов (IN, OUT) и их экземпляры (EIN,

EOUT); отношение, сопоставляющее метод классу (МЮ); отношения иерархии, следования процессов (HP, S); источники и приемники сообщений (SRC, TRGT).

В выводах по материалам 2-ой главы отмечается возможность создания алгоритмов преобразований моделей к обобщенной модели, обратных преобразований, а также подчеркивается, что сформулированный подход применим только к проектам информационных систем из-за исключения из рассмотрения таких средств, как конечные автоматы, события и др. средства, характерные для описания систем реального времени.

В главе 3 для каждой из моделей, рассмотренной в главе 1, предлагается механизм конвертирования данной модели в обобщенную модель, анализируются свойства преобразований, доказывается сохранение корректности исходных моделей в ходе их преобразования. Разработаны алгоритмы 3.1-3.8 для преобразований СС-ОМ, ССА-ОМ, КМ-ОМ, ООА-ОМ. В качестве примера механизма конвергирования рассмотрим алгоритм преобразования модели структурного системного анализа в обобщенную модель.

Алгоритм 3.2. Преобразование ССА в ОМ. Шаг О Р=0. HP=0, DI=0, AD=0, ... - все множества, представляющие элементы и отношения в обобщенной модели, пусты.

Шаг 1. VpccAePccA. в обобщенную модель включается процесс р, Р'=Ри{р}, которому присваивается стереотип «process», пр(р)=прссА(рссл).

Шаг 2. В обобщенной модели для каждого процесса, имеющего в качестве прообраза составной процесс ССА, устанавливается отношение иерархии между процессом и процессами, имеющими в качестве прообразов подпроцессы составного процесса ССА. УЬрссАбНРссл. Ьрсса=(Рсса>{Рсжа'Рсса'-Рссл}) в обобщенную модель включается hp, HP'=HPuíp}, hp=(p°,{p1.pJ,,...p°})í где p'~pLA. Отношению иерархии присваивается стереотип «untyped».

Шаг 3. VeeccAsEEccA в обобщенную модель включается агрегат данных ad, AD'=AEXj{ad}, которому присваивается стереотип «extentity», nad(ad)=neeccA{eeccA), кроме того, в модель включается процесс р, Р'=Ю{р>, пр(р)=пееСсА(еееел) и модифицируется отношение MIO для связи процесса с агрегатом MIO'=MIOu{mio}, mfc>=(ad,{p}).

ШйГ_4. VedccAGEDccA в обобщенной модели создается элемент данных di, DI=DIu{di} со стереотипом «elemdata», ned(di)=nedccA(edccA).

Шаг 5. VsdccAeSDccA в обобщенной модели создается агрегат данных ad, AD'=AIXj{ad} со стереотипом «structdata», nad(ad)=nsdccA(sdccA).

Для ad устанавливается отношение, определяющее принадлежащие ему элементы данных, di-ad, DI-AD'~DI-ADu{di-ad}, di-ad=(ad, {di1, di2,..dr}), ad-sdccA, di' -ed^, ed^A eX,

(sdccA, Х)бНОссл- Иначе говоря, отношение di-ad для ad устанавливается с такими элементами данных, прообразами которых являются данные, входящие в состав структуры, но не являющиеся, в свою очередь, структурными данными. Шаг б. Vsd'CCA еSDcca, входящей в состав другой структуры данных , Х)еНОссл, м^жа еХ в обобщенной модели устанавливаются отношения:

а) ассоциации, если типом иерархического отношения являются агрегация (&) или итерация (*), ASC'-ASCu{asc}, asc=(ad2, ad1), ad'-sd1^, ad^sdj^, кроме того, AGR*^AGRu{asc}. При этом если типом отношения является агрегация, то mlt(asc)=(l,l), а в случае итерации inlt(asc)=(l, 1..*);

б) обобщения, если типом иерархического отношения является альтернатива (v), GNR'=GNRu{gnr}, gnr (ad2, {ad1}), ad'-sd1^, ad~sd«,A, если gnr=(ad2, X)«GNR, в противном случае GNR'=GNRw{gnr'}, где gnr'=(ad2, Xu{ad'}).

Шаг 7. При преобразовании к обобщенной модели информационных потоков будем устанавливать отношение «процесс-входные данные» для всех элементов и структур данных, содержащихся во входных потоках и отношения «процесс-выходные данные» для всех элементов и структур данных, содержащихся в выходных потоках рассматриваемого процесса или внешней сущности. Пусть а) рсслеРссл, а V dfccAeDFccA, dfccA=(z, рссл) (difccA входной поток данных процесса рсса), для которого определено содержание (dfccA, X)eCDFre*; пусть У={У}, У~х', х'еХ, (Y- множество элементов ОМ, имеющих в качестве прообразов элементы X); тогда в ОМ может быть включен элемент отношения in=(Y, р), INMNo{in}, р~рссл; аналогично формируется отношение OUT, определяющее в ОМ выходные данные процесса; б) еессдбЕЕссл, тогда для процесса, имеющего в качестве прообраза еессл (р-ессд) формируются входы и выходы так же как и в пункте а).

При построении модели ССА к ней предъявляется ряд требований:

1) элементы модели должны иметь уникальные имена;

2) внешние сущности должны иметь входные или выходные потоки данных;

3) процессы должны иметь как входные, так и выходные потоки данных;

4) потоки данных должны быть согласованы на различных уровнях иерархии, данные, содержащиеся во входных'выходных потоках процесса, должны быть представлены во входных/выходных потоках данных процесса верхнего уровня;

5) пакопители должны быть «сбалансированы» (в накопителе содержатся только те данные, которые представлены во входных потоках, а выходные потоки включают только те данные, которые содержатся в накопителе).

Сохранение свойств 1-3 обеспечивается в ОМ прямым отображением элементов модели ССА в элементы ОМ (шаг 1, 3-5 алгоритма). Сохранение свойств 4, 5 гарантируют приведенные ниже утверждения, доказанные в работе.

Утверждение 3.2. В обобщенной модели, полученной с помощью алгоритма 3.2 из модели ССА, обеспечивается соответствие информационных потоков на различных уровнях иерархии, если этим свойством обладала исходная модель.

В обобщенной модели нет понятия накопителя данных. Вместе с тем, можно говорить о сохранении «струюуры» информационных потоков модели ССА при ее преобразовании в ОМ.

Утверждение 3.3. Отношения IN, OUT в ОМ являются результатом композиции отношений DFcca, CDFcca, CDScca.

Приводимый ниже алгоритм выполняет обратное преобразование ОМ-ООА Он отвечает за получение общей архитектуры: прецеденты, кооперации и пр.

Наиболее сложными являются преобразования моделей ООА к обобщенной модели и обратные преобразования. В связи с этим разработаны отдельные алгоритмы 3.4-3.8 для преобразований диаграмм классов, объектов, структуры решаемых задач, коопераций и соответствующие им алгоритмы обратных преобразований 3.11-3.14. Кроме того, разработаны алгоритмы обратных преобразований ОМ-СС (3.9), ОМ-КМ (3.10). Алгоритмы преобразования ОМ в ССА не разрабатывались в связи со спецификой использования моделей ССА: а) на ранних стадиях создания систем (как правило, на этапе обследования объекта автоматизации); б) только для описания предметной области i

(для них отсутствуют механизмы трансляции в программные спецификации). Пример алгоритма, реализующего преобразование обобщенной модели в части общей спецификации вычислительного процесса к модели ООА приведен ниже.

В случае если обобщенная модеиь была получена на основании модели ССА или КМ непосредственная ее трансляция в модели ООА невозможна без определения дополнительной информации. Для решения данной проблемы предложен механизм

«разметки», состоящий в присвоении элементам обобщенной модели стереотипов, соответствующих понятиям моделей ООА: «attrclass», «aiethod», «usecase», «actor», «collaborai». Для размеченной обобщенной модели преобразования становятся возможны, они осуществляются по разработанным алгоритмам.

Алгоритм 3 13. Преобразование общей спецификации вычислительного процесса из обобщенной модели в модель ООА.

Шаг_1 VpeP, имеющего стереотип «usecase», в модель ООА включается прецедент ucooa, UC^ ^UCooa^{uc}, писоо4исоол)"вр(р).

Шаг 2 Vp'eP и подчиненного ему р\ (pl, Х)€НР, pîeX таких, что р1 и р1 имеют стереотипы «usecase» в зависимости от стереотипа, присвоенного отношению иерархии, вводятся отношения между прецедентами модели ООА:

а) «include» INC'TOA=INCaaAU{mc}, шсооа=( uc'ooa >uc сюа ) ;

б) «extend» EXT(WA -EXTooAu{ext}, extooA^uc^.uc^);

в) «generalix» GNRUCOTA =GNRUCooAw{gnruc}, gnrucooA=( uc1ma >uc qqa )'> здесь uc'ooa-P1. ucOOA~P2-

ШагЗ. VpeP, имеющего стереотип «method», в модели ООА:

а) создается новый метод пюта: М'^д ^МооАО{тоод}, шпоолСтоод^рСр);

б) определяется класс, которому принадлежит метод, для этого находится класс, имеющий в качестве прототипа агрегат или информационный объект ОМ, которому сопоставлен процесс р — с1ооа~ю, ioelO или ioeAD, (io, Х)еМЮ, реХ; после чего сседается новый элемент отношения MCL'OOA=MCLooAl-l{mclooA}, тс1ооА=(с1оол, {шооа}), или модифицируется (если он был создан ранее) MCL'^ =(MCLooau{ шсГ00Л })\{шс1сюл}, шс1ооа=(с1ооа, Y)eMCLooA; тсГ^д =(с1ооа, Yvj{mcboA});

в) на основе отношений IN строится множество INooa;

г) на основе отношений OUT строятся огношения OUTooa.

Шаг 4. Аналогично строятся отношения между актерами и их методами (операциями). Шаг 5. VpeP, имеющему стереотип «collaborât», в модель ООА вводится кооперация с1ЬгооА: СЬВ'^д =CLBooAU{clbooA>, nclbooA(clbooA)=np(p).

Шаг 6. VhpeHP (элемента отношения иерархии процессов), имеющего стереотип «collaborât», порождается элемент отношения между прецедентом и кооперацией

clbucooA: CLBUCq0A =CLBUCooa u{clbucooA}, clbucooA=(ucooA, с1Ьоод), исоол-р', clbucooA~p2. (pl,X)eHP, p2eX.

Шаг 7. Аналогично осуществляется синтез отношений метод-кооперация (CLBMooa)-

В выводах по материалам 3-ой главы отмсчастся возможность реализации разработанных алгоритмов в форме утилит, осуществляющих конвертирование проектов на уровне рехюзиториев CASE-систем.

Глава 4 посвящена практическому использованию предложенных в работе теоретических положений. В главе обсуждается общая схема и набор ушлет конвертирования. Для упрощения реализации предложена структура промежуточных репозиториев.

В ¡лаве приводится пример преобразований для подсистемы «Движение пациентов», входящей в состав корпоративной информационной системы военных лечебных учреждений. На этапе эскизного проектирования данная подсистема была <

описана в нотации ССА. В результате преобразований модели ССА в обобщенную модель и последующего ее преобразования в модели ООА, осуществлен переход от этапа эскизного проектирования к этапу технического проектирования, проводимого в соответствии с методологией объектно-ориентированного анализа и проектирования. В заключении формулируются основные научные и практические результаты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1) Произведена формализация моделей «сущность-связь», структурного системного анализа, концептуальных моделей, моделей объектно-ориентированного анализа.

2) По результатам сопоставления объемов понятий, используемых в перечисленных выше моделях, сформирована обобщенная модель, позволяющая создать спецификации проектов, описанных перечисленными выше моделями.

3) Разработаны алгоритмы преобразования моделей «сущность-связь», структурного системного анализа, концептуальных, объектно-ориентированных, а также обратные преобразования. Доказаны свойства преобразований, состоящие в сохранении корректности исходной модели.

4) Для проверки теоретических положений и апробации результатов работы созданы утилиты, осуществляющие преобразование проектной информации на уровне репозиториев существующих CASE-систем. Были разработаны следующие утилиты конвертирования (УК): «СС - ОМ», «ССА - ОМ», «ООА - ОМ», «КМ - ОМ», «ОМ - СО, «ОМ-КМ», «ОМ-ООА».

1) Богословская Н. В., Бржезовский Л. В., Виток Н. Г. Корпоративные хранилища данных. - Информационные технологии, №4,1997, с. 11-14.

2) Богословская Н. В. Метамодели методологий системного структурного анализа. //Первая научная сессия аспирантов ГУ АЛ. - СПб.: ГУ АЛ, 1998, с. 250-251.

3) Богословская Н. В. Механизмы абстракции в моделях программных систем. //Вторая научная сессия аспирантов ГУАП. - СПб.: ГУАП, 1999, с. 46-47.

4) Богословская Н. В. Классификация и обобщение элементов и отношений, используемых в современных САБЕ-технологиях. //Третья научная сессия аспирантов ГУАП. - СПб.: ГУАП, 2000, с. 67-68.

5) Богословская Н. В., Бржезовский А. В. О подходе к созданию обобщенной модели программного обеспечения. //Сборник «Теоретические и прикладные модели информатизации региона», Кольский научный центр РАН. Апатиты, 2000, с.89-90.

6) Богословская Н. В., Бржезовский А. В. Обобщенная модель для спецификации проектов информационных систем. - Приборостроение (Изв. вузов), №5,2001,с.8-12.

7) Богословская Н. В., Бржезовский А. В. Обобщенная модель методов проектирования информационных систем. - Вестник молодых ученых, №7, 2001, с. 96-104.

8) Богословская Н. В. Метамодель методов разработки информационных систем //Первая международная практическая конференция (Смирновские чтения). - СПб.: МБЙ,

2002, с. 34-36.

9) Богословская Н. В. Альтернативный путь изучения языков программирования. //Вторая международная практическая конференция (Смирновские чтения). - СПб.: МБИ,

2003, с.78-79.

10) Богословская Н. В. Семантический подход изучения информационных технологий. //Международная научно-практическая конференция "Управление качеством в современном вузе». Санкт-Петербург- Калуга. - СПб.: МБИ, 2003. - с.147-152.

Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж 100. Заказ № 255.

Отдел оперативной полиграфии ГОУВПО"СПбГУАП" 190000, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 67

2.00?-/ 1

íü 1410 5

Введение

1. Модели структурного и объектно-ориентированного анализа

1.1. Модель «сущность-связь»

1.2. Модели системного структурного анализа

1.3. Концептуальная модель

1.4. Модель объектно-ориентированного анализа

1.5. Выводы

2. Обобщенная модель

2.1. Механизмы абстракции

2.2. Механизмы классификации понятий и отношений

2.3. Элементы и агрегаты данных

2.4. Отношения (связи) между информационными объектами

2.5. Средства спецификации процессов

2.6. Структурные отношения процессов

2.7. Спецификация потока управления

2.8. Спецификация окружения и именование элементов ОМ

2.9. Выводы

3. Методы взаимного преобразования моделей

3.1. Преобразование модели «сущность-связь» к обобщенной модели

3.2. Преобразование моделей ССА к обобщенной модели

3.3. Преобразование концептуальной модели к обобщенной модели

3.4. Преобразование диаграмм классов к обобщенной модели

3.5. Преобразование диаграммы объектов к обобщенной модели

3.6. Преобразование диаграммы прецедентов к обобщенной модели

3.7. Преобразование спецификаций вычислительного процесса ООА к обобщенной модели

3.8. Преобразование обобщенной модели к модели сущность-связь

3.9. Преобразование обобщенной модели к модели КМ

3.10. Преобразование спецификаций данных из обобщенной модели в модель ООА

3.11. Преобразование спецификаций вычислительного процесса из обобщенной модели в модель ООА

3.12. Выводы

4. Инструментальные средства и примеры преобразования проектной информации

-34.1. Реализация алгоритмов преобразований

4.2. Структура вспомогательных репозиториев

4.3. Описание делового процесса «Перевод пациентов»

4.4. Эскизный проект подсистемы «Учет движения пациентов»

4.5. Преобразование эскизного проекта к обобщенной модели

1 «гХ

I Ч 4.6. Преобразование обобщенной модели в объектно-ориентированный проект подсистемы «Учет движения пациентов»

Актуальность работы. Создание и широкое внедрение автоматизированных информационных систем (АИС) и автоматизированных систем управления (АСУ) является актуальной задачей, решение которой позволит в значительной мере повысить экономическую эффективность функционирования производственных систем и систем непроизводственного назначения. Основными препятствиями, возникающими на пути создания подобного рода систем, являются сложность и высокая трудоемкость их проектирования, разработки, внедрения, сопровождения, модификации и эксплуатации.

Для решения указанных проблем могут быть предложены модели и методы, позволяющие автоматизировать работы по созданию автоматизированных информационных систем на протяжении всего их жизненного цикла, положенные в основу современных CASE-систем (CASE -Computer Aided Software Engineering).

В настоящее время существует несколько несогласованных друг с другом методологий описания предметных областей и проектирования программных систем, а также большое количество CASE-систем, реализующих и поддерживающих эти различные методологии. Задачи сопоставления мощности используемых выразительных средств, взаимного конвертирования моделей, созданных с использованием различных методологий, представляют значительный научный и практический интерес.

Разработка методов взаимного конвертирования и обобщения моделей позволит обеспечить переносимость и повторное использование проектов информационных систем. Это особенно важно из-за происходящего в настоящее время быстрого внедрения объектно-ориентированных методов анализа и проектирования, вытесняющих структурные методы.

Создание методов взаимного преобразования структурных и объектно-ориентированных проектов, в том числе сделает возможным: при модернизации существующих систем конвертировать структурные проекты в объектно-ориентированные и продолжать разработку в соответствии с современными методами объектно-ориентированного анализа и проектирования; вести «двунаправленное» проектирование, т.е. поддерживать одновременно структурный и объектно-ориентированный «взгляды» на систему.

Задачи работы.

Для решения поставленной проблемы необходимо решить следующие основные задачи:

1) выполнить формализацию моделей, используемых в настоящее время при разработке программного обеспечения;

2) произвести сопоставление выразительных средств данных моделей, предложить модель, обобщающую возможности рассмотренных моделей;

3) разработать набор правил приведения понятий и конструкций моделей к обобщенной модели, предложить обратные преобразования;

4) выполнить анализ свойств преобразований, состоящих в сохранение корректности исходных моделей после их преобразования;

5) разработать инструментальные средства для взаимного конвертирования структурных, объектно-ориентированных моделей и обобщенной модели.

Методы исследования.

Для решения поставленных в работе задач используются методы теории множеств, теории графов, логики, математической логики, теории алгоритмов, теории формальных языков.

Научная новизна работы состоит в следующем: разработана обобщенная модель проектирования программного обеспечения информационных систем, включающая понятия и отношения, используемые как в рамках структурной, так и объектно-ориентированной методологии; предложены алгоритмы преобразования структурных и объектно-ориентированных моделей к обобщенной модели, для которых доказано сохранение корректности проекта после его преобразования; предложены обратные преобразования, позволяющие переходить от структурных моделей к объектным моделям и, наоборот, посредством обобщенной модели.

Практическая ценность работы состоит в следующем: разработаны исследовательские прототипы программных средств, обеспечивающих конвертирование проектов программного обеспечения автоматизированных информационных систем; предложены методики, обеспечивающие переход от структурных проектов к объектно-ориентированным и наоборот, основанные на применении созданных программных средств совместно с CASE-продуктами, представленными на современном рынке про1раммного обеспечения.

Реализация и внедрение результатов работы.

Основные теоретические положения, практические результаты работы и инструментальные средства были внедрены и использованы при разработке программного комплекса моделей в ФГУП КБ «Арсенал» им. М.В.Фрунзе, при разработке проекта корпоративной информационной системы в ЗАО «Эврика», при выполнении работ по гранту РФФИ "Разработка метамоделей, методов, инструментальных средств и технологии конвертации проектов информационных систем, созданных в соответствии с различными методологиями в различных CASE-системах" (номер проекта 00-07-90344-в), а также в учебном процессе Санкт-Петербургского Государственного университета аэрокосмического приборостроения и Международного банковского института.

Апробация работы:

Основные положения и некоторые результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:

1) Научная военно-техническая конференция «Военная радиоэлектроника: проблемы создания и совершенствования радиоэлектронной техники, подготовка специалистов», СПВУРЭ ПВО, 1998 г.

2) Первая научная сессия аспирантов ГУАП, СПб., 1998 г.

3) Вторая научная сессия аспирантов ГУАП, СПб., 1999 г.

4) Третья научная сессия аспирантов ГУАП, СПб., 2000 г.

5) 10-ый Международный банковский конгресс. Международная научно-практическая конференция «Образование и бизнес: российская практика и зарубежный опыт», СПб., 2001 г.

6) Первая международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и новые технологии преподавания», МБИ, СПб., 2002 г.

7) Вторая международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и новые технологии преподавания», МБИ, СПб., 2003 г.

8) Международная научно-методическая конференция «Управление качеством в современном вузе», Санкт-Петербург-Калуга, 2003 г.

Положения, выносимые на защиту:

1) обобщенная модель, позволяющая проектировать программное обеспечение информационных систем как с помощью структурного, так и объектно-ориентированного подходов;

2) алгоритмы преобразования моделей структурного и объектно-ориентированного анализа к обобщенной модели, сохраняющие свойства корректности, которые обеспечивают в дальнейшем получение корректных структур баз данных и программных спецификаций;

3) обратные преобразования, позволяющие транслировать конструкции структурных моделей в объектно-ориентированные и, наоборот, посредством их приведения к обобщенной модели;

4) прототип подсистемы конвертирования, обеспечивающий преобразование программных проектов на уровне репозиториев CASE-систем.

Публикации:

Основные результаты работы опубликованы в 10 печатных работах.

Диссертация состоит из введения, 4 разделов, заключения, библиографического списка (100 наименований), имеет общий объем 120 машинописных страниц, содержит 20 таблиц и 20 рисунков.

Заключение

В диссертационной работе сформулирована и решена научно-техническая проблема взаимного преобразования проектов информационных систем, созданных в соответствии с различными методологиями проектирования. Для решения этой проблемы была произведена формализация моделей «сущность-связь», структурного системного анализа, концептуальных моделей, моделей объектно-ориентированного анализа. По результатам сопоставления объемов понятий, используемых в перечисленных выше моделях, сформирована обобщенная модель, позволяющая создать спецификации проектов, описанных перечисленными выше моделями.

Разработаны способы преобразования моделей «сущность-связь», структурного системного анализа, концептуальных, объектно-ориентированных, а также обратные преобразования. Доказаны свойства преобразований, состоящие в сохранении корректности исходной модели. •

Разработанная обобщенная модель и способы преобразования моделей позволят обеспечить переносимость и повторное использование проектов информационных систем, созданных в нотации структурного системного анализа и объектно-ориентированного анализа.

Разработанная обобщенная модель и методы взаимного преобразования моделей апробированы и использованы при выполнении эскизного и технического проектирования автоматизированной информационной системы военных лечебных учреждений (поликлиника, госпиталь, санаторий), а также для спецификации программного комплекса моделей, имитирующих внешние системы бортовой управляющей ЭВМ. t

В настоящей работе рассмотрение моделей объектно-ориентированного анализа ограничено средствами необходимыми и достаточными для разработки программного обеспечения информационных систем. Возможным направлением дальнейших исследований данной области является разработка взаимных преобразований указанных выше моделей, расширенных для спецификаций систем реального времени.

1. Andre J., Delpech P. Moving from-Merise to Shlaer-Mellor//Objects in Europe. Vol.1, No.3.

2. Barker R. CASE*Method. Entity-Relationship Modelling. Copyright Oracle Corporation UK Limited, Addison-Wesley Publishing Co., 1990.

3. Barker R. CASE*Method. Function and Process Modelling. Copyright Oracle Corporation UK Limited, Addison-Wesley Publishing Co., 1990.

4. Bogoslovskaya N.V. The generalizing model of information systems. //Scientific-pracrical conference "Actual problems of economy and new technologies of teaching" (Smimoskie chteniya). St.-Petersburg: IBI, 2003, p. 85 -87.

5. Booch G. Object-Oriented Analysis and Design with Applications, 2nd ed. -Redwood City, С A: Benjamin / Cummings, 1994.

6. DeMarco T. Structured Analysis and System Specification. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1979.

7. Fenton N., Pfleeger S. Software Metrics: A Rigorous and Practical Approach, 2nd ed. Boston, MA: PWS, 1997.

8. Gane C. and Sarson T. Structured System Analysis. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1979.

9. Pooley R., Stevens P. Using UML: Software Engineering with Objects and Components. Reading, MA: Addison-Wesley, 1999.

10. Schach S. Classical and Object-Oriented Software Engineering, 4th ed. New York: McGraw-Hill, 1999.

11. Shaw M. Abstraction Technique in Modern Programming Languages//IEEE Software. 1984, Vol.l(4).

12. Shlaer S., Mellor S. Object Life Cycles: Modelling the Word in States. Englewood Cliffs, NJ: Yourdon Press,. 1992.

13. Yourdan E. Modern Structured Analysis. Prentice-Hall Int .Ed., 1989.

14. Аверкин A.H., Батыршин И.З., Блишун А.Ф., Силов В.Б., Тарасов В.Б. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта. М.: Наука, 1986.

15. Агафонов В.Н. Спецификация программ: понятийные средства и их организация Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1990

16. Ахо А. Хопкрофт Д., Ульман Д. Структуры данных и алгоритмы. М.: Издательский дом «Вильяме», 2000.

17. Ахо А., Ульман Дж. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции. М.: Мир, т.1,2, 1978.

18. Барвайс Дж. Введение в логику первого порядка. Справочная книга по математической логике. М.: Наука, 1998.

19. Бердж В. Методы рекурсивного программирования/пер. с англ.- М.: Машиностроение, 1983.

20. Берж К. Теория графов и ее применения. М.: Издательство иностранной литературы, 1962.

21. Боггс У., Боггс М. UML Rational Rose. М., Лори. 2000.

22. Богословская Н.В. Альтернативный путь изучения языков программирования. //Вторая международная практическая конференция (Смирновские чтения). СПб.: МБИ, 2003, с.78-79,

23. Богословская Н.В. Классификация и обобщение элементов и отношений, используемых в современных CASE-технологиях. //Третья научная сессия аспирантов ГУАП. СПб.: ГУАП, 2000, с. 67-68.

24. Богословская Н.В. Метамодели методологий системного структурного анализа. //Первая научная сессия аспирантов ГУАП. СПб.: ГУАП, 1998, с. 250251.

25. Богословская Н.В. Метамодель методов разработки информационных систем //Первая международная практическая конференция (Смирновские чтения). — СПб.: МБИ, 2002, с.34-36.

26. Богословская Н.В. Механизмы абстракции в моделях программных систем. //Вторая научная сессия аспирантов ГУАП. СПб.: ГУАП, .1999, с. 46-47.

27. Богословская Н.В., Бржезовский А.В. О подходе к созданию обобщенной модели программного обеспечения. //Сборник «Теоретические и прикладные модели информатизации региона», Кольский научный центр РАН. Апатиты, 2000, с.89-92.

28. Богословская Н.В., Бржезовский А.В. Обобщенная модель для спецификации проектов информационных систем. //Приборостроение (Изв. вузов). №5, 2001, с.8-12.

29. Богословская Н.В., Бржезовский А.В. Обобщенная модель методов проектирования информационных систем. //Вестник молодых ученых. №7, 2001, с. 96-104.

30. Богословская Н.В., Бржезовский А.В., Витюк . Н.Г. Корпоративные хранилища данных. //Информационные технологии. №4,. 1997, с.11-14.

31. Бржезовский А.В., Жаков В.И., Путилов В.А., Фильчаков В.В. Синтез моделей вычислительного эксперимента. С-Пб.: Наука, 1992.

32. Брукшир Дж. Введение в компьютерные науки: общий обзор, 6-е издание.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2001.

33. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. -М.: Конкорд, 1992.

34. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и -проектирование. — С-Пб.: Невский диалект, 1998

35. Буч Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя. — М.: ДМК, 2000

36. Вебер Д. Технология Java в подлиннике: пер. с анг. СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 1999.

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

38. Гарсиа-Молина Г., Ульман'Д., Уидом Д. Системы баз данных. Полный курс.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2003.

39. Гастев Ю.А. Гомоморфизмы и модели. М.: Наука, 1975.

40. Гейн К., Сарсон Т. Структурный системный анализ. М.: Эйтекс, 1992.

41. Гиг Дж. Прикладная общая теория систем.// В 2-х кн: М.: Мир, 1981.

42. Гома X. UML. Проектирование систем реального времени, распределенных и параллельных приложений:Пер. с анг-М., ДМК Пресс, 2002.

43. Грехэм Я. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2002.

44. Гусакова С.М., Финн В.К. Сходства и правдоподобный вывод.// Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1987, №5.

45. Даконта М., Саганич A., XML и Java 2 С-Пб.: Питер, 2001.

46. Дал У., Дейкстра Э, Хоар К. Структурное программирование. // Пер. с англ. М.: Мир, 1981.

47. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных Киев, М.: Диалектика, 1998

48. Дэйвисон Д. Многомероное шкалирование. Методы наглядного представления данных. М.: Финансы и статистика, 1988.

49. Зыков А.А. Основы теории графов. М.: Мир, 1987. ■

50. Йордан Э. Структурное проектирование и конструирование программ.// Пер. с англ. М.: Мир, 1979.

51. Йордан Э., Аргила К. Структурные модели в объектно-ориентированном анализе и проектировании. М.: Лори, 1999

52. Катленд Н. Вычислимость. Введение в теорию рекурсивных функций: Пер. с анг.-М.: Мир, 1983.

53. Келасьев В.И. Структурная модель мышления. СПб.: СПГУ, 1994.

54. Клини С.К. Введение в метаматематику. М.: ИЛ, 1957.

55. Кокорева Л.В., Малашинин И.И. Диалоговая система в управлении научными исследованиями и разработками/с предисловием С. В. Емельянова-М.: Наука, 1988.

56. Конноли Т., Бег К., Страчан А. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика, 2-е изд.: Пер. с анг.: Уч пос. М.: Издательский дом «Вильяме», 2000.

57. Коуд П., Норт Д., Мэйфилд М. Объектные модели: стратегии, шаблоны и приложения. М.: Лори, 1999

58. Крэг Л. Применение UML и шаблонов проектирования. 2-е издание: Пер. с англ.-М.: Издательский дом «Вильяме», 2002.

59. Кузнецов О.П.,. Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженера.-М.: Энергоатомиздат, 1988.

60. Лавров С.С. Программирование. Математические основы, средства, теория-СПб.: БХВ-Петербург, 2001.-11661) Ларман К. Применение UML -М.: Издательский дом «Вильяме», 2000.

61. Лингер Р., Миллс X., Уитт Б. Теория и практика структурного программирования: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.

62. Лисков Б., Гатэг Дж. Использование абстракций и спецификаций при разработке программ. // Пер. с англ. М.: Мир, 1989.

63. Маркин Б.Г. Анализ качественных признаков и структур-М.: Наука, 1980.

64. Маслов С.Ю. Теория дедуктивных систем. — М.: Наука, 1998.

65. Мейер Д. Теория реляционных баз данных: Пер. с анг.-М.: Мир, 1987.

66. Мендельсон Э. Введение в математическую логику.- М.: Наука, 1984.

67. Месарович М., Такахара.Я. Общая теория систем: математические основы. -М.: Мир, 1978.

68. Молокова О.С. Методология анализа предметных областей// Новости искусственного интеллекта. 1992, №3.

69. Морган М. Java2. Руководство разработчика.: Пер. с анг.: Уч. пос. М.: Издательский дом «Вильяме», 2000.

70. Новиков П.С. Элементы математической логики, М.:'Наука, 1989.

71. Орловский С.А. Проблемы принятия решения при нечеткой исходной информации. М.: Наука, 1981.

72. Орфали Р., Харки Д., Эдварде Д. Основы CORBA. -М.: МАЛИП, 1999

73. Паппас К. Полное руководство по Visual С++. Минск: Попурри, 1999

74. Питц-Моултис Н., Кирк Ч. XML: Современная технология создания документов для Internet. — С-Пб.: BHV-Санкт-Петербург, 2000.

75. Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1968.

76. Пратт Т., Зелковиц М. Языки программирования: разработка и реализация — СПб.: Питер, 2002.

77. Росс Д. Структурный анализ язык для передачи понимания - М.: Мир, 1984.

78. Саати Т., Керне К. Аналитическое планирование. Организация систем- М.: Радио с связь, 1991.

79. Свинцов В.И. Логика. М.: Высшая школа, 1987-11781) Сергеев К.А. Логический анализ форм научного поиска.- СПб.: Наука, 1998.

80. Смальян Р. Теория формальных систем, М.: Наука, 1981.

81. Соммервиль Я. Разработка программного обеспечения. М.: Издательский дом «Вильяме», 2002.

82. Тей А., Грибомон П., Луи Ж. и др. Логический подход к искусственному интеллекту: от классической логики к логическому программированию.- М.: Мир, 1990.

83. Тейчроу Д., Херши Э. Методика структурированного документирования и анализа систем обработки, информации// Требования и спецификации в разработке программ.-М.: Мир, 1984.

84. Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных М.: Мир, 1989.

85. Тыугу Э.Х. Концептуальное программирование. М.: Наука, 1984

86. Ульман Д., Уидом Д. Введение в системы баз данных: Пер. с анг.-М.: Издательство «Лори», 2000.

87. Фаулер М., Скотт К. UML в кратком изложении. Применение стандартного языка объектного моделирования. -М.: Мир, 1999

88. Фор Р., Кофман А., Дени-Папен М. Современная математика. М.: Мир, 1989.

89. Харари Ф. Теория графов.-М.: Мир, 1973.

90. Хендерсон П. Функциональное программирование. Применение и реализация: Пер. с англ.-М.: Мир, 1983л.

91. Хопкрофт Д., Мотвани Р., Ульман Д. Введение в теорию автоматов, языков и вычислений, 2-е изд.: Пер. с анг.-М.: Издательский дом «Вильяме», 2002.

92. Цаленко М.Ш. Моделирование семантики в базах данных М.: Наука, 1989.

93. Цикритзис Д., Лоховски Ф. Модели данных М.: Финансы и статистика, 1985.

94. Чен Питер. Модель «сущность-связь» шаг .к единому представлению данных.//СУБД. 1995. №3.

95. ШенкР. Обработка концептуальной информации- М.: Энергия, 1987.

96. Шрейдер Ю.А. Равенство, сходство, порядок. М.: Наука, 1978.

97. Элиенс А. Принципы разработки объектно-ориентированных программ.- М.: Издательский дом «Вильяме», 2001.-118100) Яглом И.М. Математические структуры. и математическое моделирование,- М.: Сов. радио, 1980.