В статье рассмотрена концепция моделирования жизненного цикла создания автоматизированных систем, представлены схемы процесса разработки и архитектура системы. Выбрана перспективная среда разработки и дано заключение о потенциальной востребованности указанного решения.
Ключевые слова: моделирование, жизненный цикл, стадии создания, автоматизированные системы.
Введение. Процесс создания автоматизированных систем (АС) представляет собой совокупность упорядоченных во времени, взаимосвязанных, объединённых в стадии и этапы работ, выполнение которых необходимо и достаточно для создания АС, соответствующей заданным требованиям [1.]. Однако, практическая специфика создания АС предопределяет некоторую размытость границ между стадиями ее создания, необходимость нарушения последовательности или одновременного выполнение работ некоторых стадий. Проблема моделирования жизненного цикла (МЖЦ) на этапе создания АС наиболее актуальна для крупных и не имеющих аналогов систем, где требуется выделение дополнительных стадий или параллельного и взаимосвязанного проектирования отдельных ее частей.
Коллективом авторов статьи предложена концепция создания информационной системы, позволяющая смоделировать и нивелировать негативные последствия изменения последовательности выполнения работ в рамках жизненного цикла создания АС.
Актуальность работы. На рисунке 1 показан маршрут и объем труда руководителя проекта (РП) и главного инженера проекта (ГИП) при проектировании АС как в соответствии с ГОСТ 34.601–90, так и реальный процесс разработки АС. Для наглядности данного процесса представим его в качестве сетевого графика, представляющий собой информационно-динамическую модель, в которой отражаются взаимосвязи стадий создания АС, необходимых для достижения конечной цели — снижение временных и трудовых потерь в ходе данного жизненного цикла разработки.
Стадии Р1, P2, Р3, Р4 проводятся в ручном режиме при максимальной участии проектной группы Стадии P7, P8 проводятся с частичном привлечением средств автоматизации. Задачей построения модели жизненного цикла является определения граничных условий возможности автоматизации выше перечисленных стадий и выбор окончательного решения руководителей проекта по созданию АС из наиболее оптимальных порядков предложенных информационной системой модели жизненного цикла.
Рис. 1. Процесс создания АС (а — предусмотренный ГОСТ 34.601–90, б — практическая реализация этапов создания)
Концепция МЖЦ автоматизированных систем на этапе разработки. Настоящая концепция МЖЦ создания АС распространяется на системы, используемые в энергетике, транспорте, строительстве и иные технологические системы (ТС), включая их сочетания. Ввиду многоплановости задач, которые стоят перед разрабатываемыми ТС, их создание возможно лишь в том случае, если каждый сотрудник от руководителя до непосредственного исполнителя, включая контрагентов смежных организаций, сможет принимать оптимальные решения на своем рабочем участке в ходе данного процесса [3; c 6–8]. Применение систем и методов автоматизированного анализа и помощи в принятии решений является одним из инструментов направленных на решение подобных задач. Исходя из потребностей конечного потребителя программного продукта (приложения способного моделировать ЖЦ создания АС) состоит из нескольких задач:
1. Анализ предметной области — выявление несоответствия порядку и содержанию этапов создания АС в соответствии с [1. ] и [2. ];
2. Логическое и техническое проектирование динамической модели жизненного цикла создания АС;
3. Реализация (физическое проектирование, программирование) модели — включает разработку и настройку программ, наполнение баз данных, создание рабочих инструкций для участников создания АС;
4. Внедрение модели — выполнение и учет работ по созданию АС в соответствии с наиболее рациональным алгоритмом, разработанной моделью.
Конечным результатом выполняемых мероприятий является информационная среда (см. рисунок 2), позволяющая на предварительной стадии определить наиболее оптимальный вариант реализации АС с возможностью последующего оперативного контроля хода реализации работ на всех этапах жизненного цикла. Однако, ввиду того, что практическое реализацией плана нередко отличается от модели в концепции, то должна быть отражена возможность оперативной корректировки и перезапуска процедуры моделирования. Следующим важным аспектом концепции является организация свободного доступа к процессу создания АС каждого из участников процесса (в том числе и сторонних контрагентов к процессам мониторинга и контроля результатов работы МЖЦ). Функции доступа к мониторингу и коррективное плана необходимо ограничить с помощью соответствующей плотики прав пользователей системы. При разработке МЖЦ необходимо учесть проблемы характерные для каждой из стадий жизненного цикла корпоративного приложения (функциональной и эффективной) [4]. В процессе разработки концепции целесообразно рассмотреть возможность ее совместного применения с системами информационной поддержки объектов малоэтажного строительства [5]. Вполне вероятно, что моделирование жизненного цикла создания автоматизированных инженерных систем объектов жилищного строительства позволит избежать характерных для отрасли срыва сроков сдачи объектов и неэффективного использования финансовых и материальных ресурсов.
Рис. 2. Архитектура информационной системы МЖЦ АС и ее потенциальные пользователи
Информационная система МЖЦ АС использует технологию сквозного инженеринга, идея которой заключается в одновременном проектировании отдельных компонентов АС, технологического процесса и непосредственно самой АС с учетом наиболее оптимальной последовательности этапов разработки. Информационная система МЖЦ АС выбора последовательности и вариантов решения определенных технологических и проектных (организационных) задач по функции носит целенаправленный характер и позволит уменьшить пространство допустимых решений при организации проектирования АС [6. ].
Подходя к технической стороне реализации, ввиду отсутствия необходимости программирования исполнительных устройств, на первый план выходит возможность программирования на языке высокого уровня. Применяемая среда разработки должна иметь возможность разработки и исполнения программного года на популярных в корпоративной среде операционных системах (ОС) Windows, Linux, иметь возможность создания графических интерфейсов, работы с базами данных, придерживаться принципов объектно-ориентированного программирования, иметь низкий порог вхождения, с точки зрения владения языком программирования. Соответствующие требования удовлетворяет язык программирования C# и его среда разработки для ОС Windows и Linux [7. ].
Заключение. Моделирование жизненного цикла создания АС открывает широкие перспективы для более четкого планирования, оперативного контроля и управления деятельностью коллектива разработчиков, эффективного взаимодействия с заказчиком и минимизации ресурсных потерь при создании крупных и не имеющих аналогов АС.
Литература:
1. ГОСТ 34.601–90 Автоматизированные системы. Стадии создания
3. Фуфаев Д. Э. Разработка и эксплуатация автоматизированных информационных систем: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Д. Э. Фуфаев, Э. В. Фуфаев. — 2-е изд., перераб. — М.: Издательский центр «Академия», 2013. — 304 с
4. Волков А. А. Функциональная модель жизненного цикла корпоративного информационного пространства строительных организаций / А. А. Волков, Д. В. Аникин // ВЕСТНИК МГСУ. — 2013. — № 11. — С. 226–233
5. Волков А. А. Информационная поддержка жизненного цикла объектов строительства/ А. А. Волков, Ю. Г. Лосев, К. Ю. Лосев // ВЕСТНИК МГСУ. — 2012. — № 11. — С. 253–258
7. Павловская Т. В. С#. Программирование на языке высокого уровня. Учебник для вузов. / Т. В. Павловская. СПб: Питер, — 2009. — 432 с.
