Архитектуры, модели и технологии

программного обеспечения информационно-управляющих систем

Архитектуры, модели и технологии программного обеспечения информационно-управляющих систем: Монография / Ткачук Н.В., Шеховцов В.А., Кукленко Д.В., Сокол В.Е. Под ред. М.Д. Годлевского. -Харьков: НТУ «ХПИ», 2005. - 546 с. На рус. яз.

Освещены некоторые методологические основы и практические аспекты проектирования и разработки сложных информационно-управляющих систем (ИУС). Проанализированы характерные особенности, проблемы разработки и перспективные направления развития современных ИУС. Предложен интегрированный модельно-технологический комплекс для проектирования и реинжиниринга сложных ИУС; рассмотрены актуальные вопросы разработки компонентного программного обеспечения ИУС с использованием технологии Java, комплексный подход к интеллектуальному инжинирингу данных в таких системах, а также методы сопровождения и поддержки пользователей ИУС, основанные на знаниях.

Предназначено для студентов, аспирантов и специалистов направления «Компьютерные науки».

Висвітлено деякі методологічні основи і практичні аспекти проектування та розробки складних інформаційно-управляючих систем (ІУС). Проаналізовано характерні особливості, проблеми розробки та перспективні напрямки розвитку сучасних ІУС. Запропоновано інтегрований модельно-технологічний комплекс для проектування та реінжинірингу складних ІУС; розглянуті актуальні питання розробки компонентного програмного забезпечення інформаційно-управляючих систем із використанням технології Java, комплексний підхід до інтелектуального інжинірингу даних у таких системах, а також методи супроводження та підтримки користувачів ІУС, що основані на знаннях.

Призначено для студентів, аспірантів та спеціалістів напрямку „Комп'ютерні науки".

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕСИСТЕМЫ: ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ, ПРОБЛЕМЫ

РАЗРАБОТКИ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ

1.1. Актуальность проблем создания новых эффективных методов разработки и реинжиниринга современных информационно-управляющих систем

1.1.1. Краткая характеристика и характерные особенности построения и функционирования современных ИУС

1.1.2. Критически важные «факторы влияния» и интегральные критерии эффективности подходов к разработке и реинжинирингу сложных ИУС

1.2. Проблемы проектирования и реинжиниринга ИУС АСУ ТП на примере объектов в газотранспортной и нефтегазодобывающих отраслях Украины

1.2.1. Необходимость внедрения новых информационных технологий в АСУ ТП на объектах газотранспортной и нефтегазодобывающих отраслях Украины

1.2.2. Объектно-ориентированный подход к анализу задач разработки АСУ ТП

1.2.3. SCADA - системы в АСУ ТП: эталонная архитектура и типовая функциональность

1.2.4. Состояние разработок SCADA - систем в Украине

1.2.5. Мотивированный выбор Web-ориентированной парадигмы для разработки и реинжиниринга современных ИУС АСУ ТП

Выводы

Список литературы

ГЛАВА 2. ИНТЕГРИРОВАННЫЙ МОДЕЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РЕИНЖИНИРИНГА СЛОЖНЫХ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

2.1. Современные методологические основы проектирования и реинжиниринга информационно-управляющих систем

2.1.1 Модели процессов разработки (модели жизненного цикла) ИУС

2.1.2. Краткий обзор современных методов разработки ИУС

2.1.3. Проблемы реинжиниринга наследуемых ИУС

2.1.4. Моделирование производительности проектных решений

2.1.5. Концепция разработки интегрированного модельно- технологического комплекса (ИМТК) для АППР ИУС

2.2. Модельно-концептуальные компоненты ИМТК для АППР ИУС

2.2.1. Модель многомерного информационного пространства (МИН) как концептуальная основа для разработки и реализации ИМТК

2.2.2. Архитектурная модель многоуровневой распределенной ИУС

2.2.3. Комплекс имитационных моделей (КИМ) для исследования подсистем и компонентов сложных ИУС

2.3. Инструментально-технологические подсистемы ИМТК

2.3.1. CASE-подсистема для лингвистической спецификации локальных онтологии проектирования ИУС

2.3.2. Интегрированная база данных узла распределенной ИУС

2.3.3. Паттерны проектирования программных компонент для реализации архитектурных решений МРИУС

2.3.4. Инструментальная среда моделирования для исследования компонентных программных решений

2.4. Использование компонентов ИМТК для разработки и реализации Web-базированной SCADА-системы в составе АСУ ТП

2.4.1. Архитектура Web-базированной SCAD А-системы для АСУ ТП на установке комплексной переработки нефти и газа

2.4.2. Основные программные компоненты и графические интерфейсы пользователей системы

2.4.3. Имитационные модели взаимодействия программных компонент системы и анализ результатов моделирования

Выводы

Список литературы

ГЛАВА 3. КОМПОНЕНТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОГРАММНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СЛОЖНЫХ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

3.1.Управление зависимостями между компонентами

3.1.1.Паттерны Service Locator и Business Delegate

3.1.2. Паттерн инъекции зависимостей (Dependency Injection)

3.1.3. Программные средства управления зависимостями

3.1.4. Организация управления зависимостями в компонентных архитектурах ИУС

3.2. Аспектно-ориентированные методы реализации сложных информационно-управляющих систем

3.2.1. Причины, приводящие к концепции аспектно-ориентированной разработки программного обеспечения

3.2.2. Основные понятия аспектно-ориентированной разработки программного обеспечения

3.2.3. Подходы к реализации АОРПО

3.2.4. Реализация асимметричных АОРПО-подходов: системы AspectJ, JBoss и Spring Framework

3.2.5. Реализация симметричных АОРПО-подходов: система Hyper/J

3.2.6. Применение АОРПО-подходов при разработке сложных информационно-управляющих систем

3.3. Доступ к данным из компонентов

3.3.1. Способы реализации уровня доступа к данным

3.3.2. Архитектурные паттерны организации доступа к данным

3.3.3. Поведенческие паттерны организации доступа к данным

3.3.4. Концепции и структурные паттерны объектно-реляционного отображения

3.3.5. Особенности использования EJB компонентов-сущностей

3.3.6. Реализация объектно-реляционного отображения в системе Hibernate

Выводы

Список литературы

ГЛАВА 4. ПОДХОД К ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОМУ ИНЖИНИРИНГУ ДАННЫХ В АСУ ТП: МОДЕЛИ, АЛГОРИТМЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

4.1 Некоторые современные тенденции интеллектуального анализа и представления данных

4.2 Основные задачи и шаблоны Data Mining

4.3 Краткий обзор расширений концептуальной модели «сущность-связь и реляционной модели данных

4.3.1 HERM: модель «Сущность-Связь» высшего порядка

4.3.2 Временные модели и базы данных

4.3.3 Пространственные базы данных

4.3.4 Активные базы данных

4.3.5 Базы данных реального времени

4.4 Пост-реляционные модели данных и СУБД: основные подходы

4.4.1 Объектно-ориентированные модели данных и СУБД

4.4.2 Объектно-реляционные модели данных и СУБД

4.5 XML как современный стандарт представления разнородных данных

4.5.1 Краткий обзор некоторых технологий и стандартов,базирующихся на XML

4.5.2 Базы данных XML

4.5.3 Поддержка XML в реляционных СУБД (на примере Microsoft SQL Server 2000)

4.6 Модели, алгоритмы и информационные технологии интеллектуального инжиниринга данных в АСУ ТП

4.6.1 Требования к базам данных для АСУ ТП

4.6.2 Интеллектуальный инжиниринг данных в АСУ ТП: определение и основные этапы

4.6.3 Модели для этапа сбора данных

4.6.4 Модели для этапа предварительного анализа данных

4.6.5 Алгоритмы и информационные технологии этапа синхронизации данных

Выводы

Список литературы

ГЛАВА 5. ЗНАНИЕ-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ПОДХОДЫ К СОПРОВОЖДЕНИЮ И ПОДДЕРЖКЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ИУС

5.1. Введение

5.2. Сопровождение и поддержка пользователей в ИУС. Системы поддержки пользователя

5.2.1. Сопровождение программного обеспечения

5.2.2. Классификация типов обслуживания

5.2.3. Экономические аспекты обслуживания ПО

5.2.4. Поддержка пользователей в ИУС. Системы поддержки пользователей и их основные характеристики

5.2.5. Метод рассуждения на основе прецендентов (МРОП)

5.3. Процессы поддержки и сопровождения ПО

5.3.1. Модель процесса поддержки пользователя в ИУС

5.3.2. Модель процесса сопровождения ИУС

5.3.3. Объединенная модель процессов поддержки и сопровождения ИУС

5.4 Подход КППОПО к сопровождению и поддержке пользователя в ИУС

5.4.1. Структура знаний в КППОПО

5.4.2. Интеграция знаний о предметной области

5.4.3. Эталонная модель базы знаний КППОПО

5.4.4. Вычисление степени сходства с использованием правил

в КППОПО

Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ГЛОССАРИЙ