Информации по задаче

Под задачей понимается функция или множество функций, в результате выполнения которых формируется хотя бы один выходной информационный поток. Если в задаче реализуется множество функций, то можно предположить, что эти функции имеют различную периодичность реализации, т.е. присутствуют различные типы производства (массовый, крупносерийный, серийный, мелкосерийный, единичный) и невозможно сформировать критерий, позволяющий выбрать технологию реализации. Для упрощения проблемы задачу необходимо структурировать на этапы. Для этого формируется таблица технологических операций, требующих реализации в задаче (рис. 1.).

№ п\п	Наименование операции	Частота реализации

Рис.1. Описание операций по задаче

Частота реализации функций в задаче определяется технологом исходя из объемов информации, прогнозируемой трудоемкости и дискретности формирования управляющих воздействий (выходных потоков). После формирования функциональной структуры задачи производится объединение функций по частоте реализации - таким образом выделяются этапы (т.е. тип производства). В этап включаются функции с одинаковой или близкой частотой реализации. При этом соблюдается правило, чем больше период реализации этапа, тем больший диапазон рассогласования частоты реализации функций, включаемых в этап.

При формировании критериев оценки технологии реализации этапа можно использовать следующие оценки: сложность разработки, живучесть разработки, затраты на разработку, затраты на эксплуатацию. Рассмотрим критерии подробнее.

1. Сложность разработки

где: G - сложность этапа, отражает количество вариантов, требующих рассмотрения при формировании одного выходного потока;

- количество входных потоков на i-ой операции обработки, а₁ ≥2;

- количество операций, на которые структурируется этап.

2. Живучесть разработки

где: - живучесть разработки, отражает отношение трудоемкости доработки задачи к трудоемкости первоначальной разработки (следует ли ремонтировать автомобиль, если стоимость ремонта адекватна стоимости нового автомобиля?);

- количество входных потоков, обрабатываемых на рассмотренном этапе ;

- коэффициент, определяемый методом экспертных оценок и характеризующий отношение трудоемкости доработки задачи к трудоемкости первоначальной разработки. Определяется методом экспертных оценок и колеблется от 0,25 для разработчика, который имеет исходные тексты программ, до 10 – пакеты, представленные в виде загрузочных модулей (файлы.exe).

3. Затраты на разработку

где: Z - затраты на разработку задачи;

А - стоимость элементарной разработки (два входных и один выходной поток) определяется методом экспертных оценок;

- относительная сложность реализации этапа,

- базовый вариант реализации этапа, один из допустимых вариантов структуризации этапа, выбранный проектировщиком за базу для сравнения.

4. Затраты на эксплуатацию

где: Т - затраты на эксплуатацию, можно определять через временные или стоимостные оценки. В данном варианте рассматриваются временные характеристики работы с внешними устройствами. Длина файла выражается во временных единицах: , где V_s – объем файла в байтах, w - скорость обмена внешних устройств с оперативной памятью;

-время считывания всех k входных информационных потоков при решении задачи, т.е. априори предполагается, что вся входная информация должна быть считана в оперативную память. При использовании СУБД функцию необходимо изменить с учетом времени поиска в индексном файле и времени считывания блоков информации с учетом объектов и группирования выборки;

– усредненная длина промежуточного дискового файла, информируемого после реализации операции, выраженная в единицах времени. Предполагается, что при структуризации этапа на операции результаты записываются на диск. Такая структуризация позволяет минимизировать потери при сбоях технических и программных средств (зачем Вы в текстовом процессоре Word устанавливаете период самосохранения?);

2(r-1) - количество операций считывания записи сформированных промежуточных потоков при решении задачи.

Методика формирования критерия структуризации этапа на операции может быть представлена ниже перечисленной последовательностью действий:

· построение информационной модели этапа с детализацией информационных потоков;

· контроль полноты информационной модели;

· определение допустимых вариантов разбиения этапа на операции;

· выбор критерия для оценки вариантов реализации технологии этапа –скалярный или векторный. Скалярный критерий обычно выбирается для единичного или массового типа, например, для массового типа - минимум временных затрат на обработку. При использовании векторного критерия необходимо выбрать весовые коэффициенты для каждой составляющей вектора (G,Ω, Z, T);

· расчет требуемых оценок и значения критерия (метод полного перебора). Целесообразно все результаты расчетов представить в виде таблицы (рис. 2).

№ п/п	Вариант разбиения	G	Ω	Z	T	Критерий
абс.	отн.	абс.	отн.	абс.	отн.	абс.	отн.

Рис.2. Структура представления результатов оценки вариантов

технологии реализации этапа

Примечание. Для вычисления относительных оценок требуется выделение базового варианта в таблице, который помечается каким-либо образом. Количество формируемых таблиц зависит от количества различных по структуре выходных потоков.

В результате такой структуризации задачи будут выделены операции обработки, выполняемые при синтезе выходного потока, указанные в определенной последовательности, т.е. определена номенклатура и последовательность обрабатывающих операций, которая может быть представлена вырожденным графом (рис. 3.).

Рис.3. Граф последовательности обрабатывающих операций.

Построенный граф дополняется необходимыми контрольными операциями, обеспечивающими контроль качества обработки.

В общем случае контрольные операции ставятся:

· перед началом процесса обработки (может контролироваться полнота, достоверность входных потоков, актуальность, работоспособность технических средств и т.п.);

· перед наиболее трудоемкими операциями с целью исключения затрат на обработку некачественной информации;

· финишный контроль, обеспечивающий контроль качества сформированного выходного потока.

Примечание. Выделяйте элементы, которые контролирует операционная система и не включайте эти методы контроля в технологический процесс обработки.

В результате выполненный проектных действий граф обрабатывающих операций модифицируется и может быть представлен следующим образом (рис. 4.). При этом 1, 3, 5 – контрольные операции, 2, 4, 6, 7 – передача управления при выявлении отклонений от заданного уровня качества.

После построения всех графов формирования выходных потоков производится склеивание графов по совпадающим операциям (обобщенного графа может и не быть, если нет совпадающих операций). При использовании объектно-ориентированного подхода подобные действия позволяют определить номенклатуру методов, требующих реализации в задаче.

Рис. 4. Структура технологического процесса формирования выходного потока

с контролирующими операциями

Таким образом, проектируется технология по всем этапам задачи.

По всем операциям определяется степень автоматизации с выделением автоматических, автоматизированных и ручных операций. Все автоматические операции анализируются на допустимость укрупнения. Для этого выделяются следующие операции:

· согласованные – одна операция обязательно следует за другой в различных графах;

· конфликтные – в одном графе операция А идет за операцией В, в другом графе операция В идет за операцией А;

· безразличные, т.е. независящие друг от друга.

Все согласованные операции объединяются, такое объединение сокращает номенклатуру методов, применяемых в задаче.

После построения обобщенного графа (графов) по задаче определяется набор действий пользователя по управлению технологическим процессом, т.е. формируется командный интерфейс. В зависимости от частоты реализации действий они могут группироваться в панели инструментов, которые активизируются автоматически или активизируются пользователем. На основе анализа языка предметной области выбираются описатели (идентификаторы), обеспечивающие пользователю быструю адаптацию к среде обработки.

Примечание. при проектировании ИС, тиражируемых на множестве объектов, в системе должна быть база метаданных и инструменты, позволяющие менять структуры данных и алгоритмы реализации операций в системе.