АРХИТЕКТУРА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО РЕПОЗИТОРИЯ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ CASE- СИСТЕМЫ Репозиторий, построенный на основе традиционного подхода, представляет. - презентация

1 АРХИТЕКТУРА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО РЕПОЗИТОРИЯ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ CASE- СИСТЕМЫ Репозиторий, построенный на основе традиционного подхода, представляет собой хранилище информации, необходимой для разработки ПО в CASE-системе, и является базой данных и ее системой управления (СУБД). Репозиторий, построенный на основе традиционного подхода, представляет собой хранилище информации, необходимой для разработки ПО в CASE-системе, и является базой данных и ее системой управления (СУБД). В настоящее время возникла необходимость в создании интеллектуального объектно-ориентированного репозитория, который облегчит разработчикам процесс создания в CASE- системе ПО, отвечающего современному уровню. В настоящее время возникла необходимость в создании интеллектуального объектно-ориентированного репозитория, который облегчит разработчикам процесс создания в CASE- системе ПО, отвечающего современному уровню. Под интеллектуальным объектно-ориентированным репозиторием будем понимать репозиторий, построеный на основе : Под интеллектуальным объектно-ориентированным репозиторием будем понимать репозиторий, построеный на основе : - формализмов представления знаний; - формализмов представления знаний; - объектно-ориентированной парадигмы. - объектно-ориентированной парадигмы.

2 АРХИТЕКТУРА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО РЕПОЗИТОРИЯ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ CASE- СИСТЕМЫ Создание интеллектуального репозитория имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным подходом к его разработке, среди которых можно выделить следующие : Создание интеллектуального репозитория имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным подходом к его разработке, среди которых можно выделить следующие : - возможность представления знаний, которые являются обобщением накопленного опыта о процессе проектирования ПО, и предоставление доступа к этим знаниям при разработке ПО; - возможность представления знаний, которые являются обобщением накопленного опыта о процессе проектирования ПО, и предоставление доступа к этим знаниям при разработке ПО; - получение новых знаний о разрабатываемом ПО из знаний, - получение новых знаний о разрабатываемом ПО из знаний, представленных в репозитории, которые помогают разработчику в представленных в репозитории, которые помогают разработчику в процессе его проектирования; процессе его проектирования; - возможность получать ответы на вопросы, касающиеся состояний разрабатываемого ПО ( какие программные компоненты спроектированы,а какие нет; какие возникли ошибки и т.д. ) и его окружения (какие произошли сбои в аппаратном и программном - возможность получать ответы на вопросы, касающиеся состояний разрабатываемого ПО ( какие программные компоненты спроектированы,а какие нет; какие возникли ошибки и т.д. ) и его окружения (какие произошли сбои в аппаратном и программном комплексе, аварийные ситуации и т.д.), которые облегчают проектирование ПО; комплексе, аварийные ситуации и т.д.), которые облегчают проектирование ПО; - возможность сократить объем информации, представленной в репозитории за счет ее получения с помощью логического вывода и процедур; - возможность сократить объем информации, представленной в репозитории за счет ее получения с помощью логического вывода и процедур; - возможность контроля непротиворечивости знаний; - возможность контроля непротиворечивости знаний; - возможность прогнозирования результатов проектных операций; - возможность прогнозирования результатов проектных операций; - возможность выбора повторно используемых программных - возможность выбора повторно используемых программных компонент, удовлетворяющих заданным требованиям. компонент, удовлетворяющих заданным требованиям.

3 Основные функции интеллектуального репозитория CASE-системы Основными функциями интеллектуального репозитория CASE-системы для создания ПО являются следующие. Основными функциями интеллектуального репозитория CASE-системы для создания ПО являются следующие. 1. Хранения информации о разрабатываемом ПО на всех его стадиях ЖЦ. 1. Хранения информации о разрабатываемом ПО на всех его стадиях ЖЦ. 2. Пополнения информации, хранимой в репозитории. 2. Пополнения информации, хранимой в репозитории. 3. Логического контроля непротиворечивости вводимой информации. 3. Логического контроля непротиворечивости вводимой информации. 4. Получения ответов на запросы к информации о ПО в процессе его проектирования. 4. Получения ответов на запросы к информации о ПО в процессе его проектирования. 5. "Интеллектуального советчика". 5. "Интеллектуального советчика". 6. Группировки и совместного использования описаний по каждой прикладной системе. 6. Группировки и совместного использования описаний по каждой прикладной системе. 7. Управления доступом к информации в репозитории с помощью имен и паролей. 7. Управления доступом к информации в репозитории с помощью имен и паролей. 8. Поддержки версий прикладной системы. 8. Поддержки версий прикладной системы. 9. Генерации отчетов. 9. Генерации отчетов.

4 Основные функции интеллектуального репозитория CASE-системы Рассмотрим наиболее важные функции репозитория, основанного на формализме представления знаний. Рассмотрим наиболее важные функции репозитория, основанного на формализме представления знаний. Функция хранения информации о разрабатываемом программном обеспечении на всех стадиях жизненного цикла Функция хранения информации о разрабатываемом программном обеспечении на всех стадиях жизненного цикла Функция хранения информации о разрабатываемом ПО на всех стадиях ЖЦ является одной из самых главных как в репозитории,построенном на основе традиционного подхода (СУБД и БД), так и в репозитории, основанном на формализме представления знаний. Функция хранения информации о разрабатываемом ПО на всех стадиях ЖЦ является одной из самых главных как в репозитории,построенном на основе традиционного подхода (СУБД и БД), так и в репозитории, основанном на формализме представления знаний. Интеллектуальный репозиторий, содержит описание прикладной системы, которое хранится в графической форме в виде диаграмм иерархии функций, диаграмм "состояние-переход", матричных диаграмм и структурных диаграмм, описывающих разбиение прикладной системы на классы объектов, в текстовой форме в виде таблиц и проектной документации, а также факты, правила вывода, и логические выражения (аксиомы). Интеллектуальный репозиторий, содержит описание прикладной системы, которое хранится в графической форме в виде диаграмм иерархии функций, диаграмм "состояние-переход", матричных диаграмм и структурных диаграмм, описывающих разбиение прикладной системы на классы объектов, в текстовой форме в виде таблиц и проектной документации, а также факты, правила вывода, и логические выражения (аксиомы).

5 Основные функции интеллектуального репозитория CASE-системы Следовательно, можно выделить две подфункции рассматриваемой функции, а именно : Следовательно, можно выделить две подфункции рассматриваемой функции, а именно : - подфункцию представления формализуемой составляющей предметной области CASE-системы на основе выбранной модели представления знаний и языка представления знаний. Состав интенсиональной и экстенсиональной составляющих, а также процедурной составляющей, которая выделяется на уровне реализации репозитория, будет рассмотрен ниже; - подфункцию представления формализуемой составляющей предметной области CASE-системы на основе выбранной модели представления знаний и языка представления знаний. Состав интенсиональной и экстенсиональной составляющих, а также процедурной составляющей, которая выделяется на уровне реализации репозитория, будет рассмотрен ниже; - подфункцию хранения неформализуемой составляющей предметной области CASE-системы, в которую входят проектная документация, видео- и звуковая информация, а также банк повторно используемых программных компонент и проектных решений. - подфункцию хранения неформализуемой составляющей предметной области CASE-системы, в которую входят проектная документация, видео- и звуковая информация, а также банк повторно используемых программных компонент и проектных решений. В дальнейшим мы ограничемся рассмотрением сложноструктурированной информацией, которую составляют ISA и Part of иерархии лассов объектов, факты и аксиомы. В дальнейшим мы ограничемся рассмотрением сложноструктурированной информацией, которую составляют ISA и Part of иерархии лассов объектов, факты и аксиомы.

6 Основные функции интеллектуального репозитория CASE-системы Функции пополнения информации, хранимой в репозитории, и логического контроля Функции пополнения информации, хранимой в репозитории, и логического контроля В функции пополнения информации, хранимой в репозитории, выделяют две подфункции в соответствии с составляющими предметной области CASE- системы, а именно : В функции пополнения информации, хранимой в репозитории, выделяют две подфункции в соответствии с составляющими предметной области CASE- системы, а именно : - подфункцию моделирования формализуемой составляющей редметной области CASE-системы; - подфункцию моделирования формализуемой составляющей редметной области CASE-системы; - подфункцию пополнения неформализуемой информации, хранимой в репозитории. - подфункцию пополнения неформализуемой информации, хранимой в репозитории. Подфункция моделирования обеспечивает добавление новых объектов ( классов объектов, отношений, атрибутов, аксиом и правил вывода), изменение свойств и характеристик, существующих, в процессе проектирования ПО. Подфункция моделирования обеспечивает добавление новых объектов ( классов объектов, отношений, атрибутов, аксиом и правил вывода), изменение свойств и характеристик, существующих, в процессе проектирования ПО. Рассматриваемая функция поддерживает свойство "открытости" Рассматриваемая функция поддерживает свойство "открытости" репозитория. репозитория. Функция логического контроля на непротиворечивость вводимой информации должна быть реализована для любой стадии проектирования ПО. Непротиворечивость предполагает проверку допустимости вводимых значений и совместимости информации в репозитории. Функция логического контроля на непротиворечивость вводимой информации должна быть реализована для любой стадии проектирования ПО. Непротиворечивость предполагает проверку допустимости вводимых значений и совместимости информации в репозитории.

7 Основные функции интеллектуального репозитория CASE-системы Функция получения ответов на запросы к информации о программном обеспечении в процессе его проектирования Функция получения ответов на запросы к информации о программном обеспечении в процессе его проектирования Существуют различные типы запросов к информации, представленной в репозитории, которые можно объединить в следующие группы. Существуют различные типы запросов к информации, представленной в репозитории, которые можно объединить в следующие группы. - Запросы к информации, хранимой в эктенсиональной составляющей модели предметной области CASE-системы. В результате ответа на запрос выдается факт или представитель класса, которые могут быть получены за счет непосредственного поиска в экстен сиональной составляющей, с помощью логического вывода или вычислительной процедуры, а также вопроса к пользователю для получения недостающей информации для получения ответа. - Запросы к информации, хранимой в эктенсиональной составляющей модели предметной области CASE-системы. В результате ответа на запрос выдается факт или представитель класса, которые могут быть получены за счет непосредственного поиска в экстен сиональной составляющей, с помощью логического вывода или вычислительной процедуры, а также вопроса к пользователю для получения недостающей информации для получения ответа. - Запросы к информации, хранимой в интенсиональной составляющей модели предметной области CASE-системы. В результате ответа на запрос выдается класс объектов или предикат,которые могут быть получены за счет поиска в интенсиональной составляющей, логического вывода, процедуры или вопроса к пользователю. - Запросы к информации, хранимой в интенсиональной составляющей модели предметной области CASE-системы. В результате ответа на запрос выдается класс объектов или предикат,которые могут быть получены за счет поиска в интенсиональной составляющей, логического вывода, процедуры или вопроса к пользователю.

8 Основные функции интеллектуального репозитория CASE-системы - Запросы к процедурной составляющей модели предметной области CASE-системы. В результате ответа на запрос выдается факт, который является экстенсионалом вычислимого отношения, например, SUM(x,y,z), !(x,y), =(x,y), =(x,y) и т.д. - Запросы к процедурной составляющей модели предметной области CASE-системы. В результате ответа на запрос выдается факт, который является экстенсионалом вычислимого отношения, например, SUM(x,y,z), !(x,y), =(x,y), =(x,y) и т.д. Имени вычислимого отношения (предиката) соответствует процедура, которая выполняется для определения его экстенсионалов(фактов). Имени вычислимого отношения (предиката) соответствует процедура, которая выполняется для определения его экстенсионалов(фактов). - Запросы к неформализуемой составляющей предметной области CASE-системы. Примером может быть запрос на получение проектной документации. В результате ответа на такие запросы может происходить взаимодействие с формализуемой составляющей предметной области CASE- системы. - Запросы к неформализуемой составляющей предметной области CASE-системы. Примером может быть запрос на получение проектной документации. В результате ответа на такие запросы может происходить взаимодействие с формализуемой составляющей предметной области CASE- системы.

9 Основные функции интеллектуального репозитория CASE-системы Функция "интеллектуального советчика" Функция "интеллектуального советчика" Функция "интеллектуального советчика" используется: Функция "интеллектуального советчика" используется: а) в процессе проектирования ПО; а) в процессе проектирования ПО; б) при инсталляции распределенной CASE - системы для выбора ее конфигурации, удовлетворяющей требованиям разработчиков ПО и рациональному использованию вычислительной техники в организации разработчиков; б) при инсталляции распределенной CASE - системы для выбора ее конфигурации, удовлетворяющей требованиям разработчиков ПО и рациональному использованию вычислительной техники в организации разработчиков; в) в аварийных ситуациях для выбора новой конфигурации CASE-системы. в) в аварийных ситуациях для выбора новой конфигурации CASE-системы. При использовании этой функции в процессе проектирования в качестве ее подфункций можно рассмотреть следующие функции. При использовании этой функции в процессе проектирования в качестве ее подфункций можно рассмотреть следующие функции. - Прогнозирование результатов проектных операций, т.е. ответ на вопрос " Что будет, если применена конкретная проектная операция к некоторому состоянию разрабатываемого ПО". - Прогнозирование результатов проектных операций, т.е. ответ на вопрос " Что будет, если применена конкретная проектная операция к некоторому состоянию разрабатываемого ПО". - Планирование проектных операций. При таком запросе должна быть выделена цепочка проектных операций, применение которой к некоторому исходному состоянию разрабатываемого ПО приводит к достижению требуемого проектного результата. - Планирование проектных операций. При таком запросе должна быть выделена цепочка проектных операций, применение которой к некоторому исходному состоянию разрабатываемого ПО приводит к достижению требуемого проектного результата. - Управление процессом проектирования ПО. Эта функция определяет очередность применения операций и работ при проектировании ПО. Например, " Если выполнена проектная операция i и проектная операция j, то выполнить проектную операцию к". - Управление процессом проектирования ПО. Эта функция определяет очередность применения операций и работ при проектировании ПО. Например, " Если выполнена проектная операция i и проектная операция j, то выполнить проектную операцию к".

10 Основные функции интеллектуального репозитория CASE-системы Эти функции репозитория могут быть реализованы за счет формализации очередности применения проектных операций и работ в продукционной модели, используя прямой, обратный и смешанный вывод на продукциях. При выводе на продукциях может происходить обращение к формализуемой составляющей предметной области CASE-системы, так и к неформализуемой, а также к пользователю для получения дополнительной информации. Эти функции репозитория могут быть реализованы за счет формализации очередности применения проектных операций и работ в продукционной модели, используя прямой, обратный и смешанный вывод на продукциях. При выводе на продукциях может происходить обращение к формализуемой составляющей предметной области CASE-системы, так и к неформализуемой, а также к пользователю для получения дополнительной информации.

11 Основные компоненты репозитория Основными компонентами репозитория на основе коцепций "инженерии знаний" и "программной инженерии" (KBSE)являются следующие. Основными компонентами репозитория на основе коцепций "инженерии знаний" и "программной инженерии" (KBSE)являются следующие. - база знаний (БЗ); - база знаний (БЗ); - интеллектуальная информационно-поисковая система (ИИПС); - интеллектуальная информационно-поисковая система (ИИПС); - подсистема помощи при проектировании ПО; - подсистема помощи при проектировании ПО; - вспомогательные компоненты. - вспомогательные компоненты. Для реализации функции "интеллектуального советчика" в структуру репозитория должна входить ИИПС. Она содержит "знания CASE о самой себе". Для реализации функции "интеллектуального советчика" в структуру репозитория должна входить ИИПС. Она содержит "знания CASE о самой себе".

12 Основные компоненты репозитория Компонентой интеллектуального репозитория является и подсистема помощи при проектировании ПО. В ее состав входят две подсистемы : Компонентой интеллектуального репозитория является и подсистема помощи при проектировании ПО. В ее состав входят две подсистемы : - подсистема помощи в управлении процессом проектирования ПО; - подсистема помощи в управлении процессом проектирования ПО; - подсистема поддержки "знаний о проектировании ПО". - подсистема поддержки "знаний о проектировании ПО". Вспомогательными компонентами интеллектуального репозитория являются : Вспомогательными компонентами интеллектуального репозитория являются : - подсистема поддержки различных версий программных компонент; - подсистема поддержки различных версий программных компонент; - подсистема генерации отчетов и проектной документации; - подсистема генерации отчетов и проектной документации; - БЗ повторно-используемых программных компонент. - БЗ повторно-используемых программных компонент.

13 Основные компоненты БЗ Основными компонентами БЗ, как одного из центральных звеньев интеллектуального репозитория, которыми являются следующие : Основными компонентами БЗ, как одного из центральных звеньев интеллектуального репозитория, которыми являются следующие : - подсистема моделирования предметной области CASE- системы; - подсистема моделирования предметной области CASE- системы; - подсистема поддержки целостности данных и непротиворечивости знаний; - подсистема поддержки целостности данных и непротиворечивости знаний; - модель предметной области CASE-системы; - модель предметной области CASE-системы; - подсистема ведения неформализуемой составляющей предметной области CASE-системы. - подсистема ведения неформализуемой составляющей предметной области CASE-системы. Вся информация о разрабатываемом ПО, которая может быть формализована, представляется в модели предметной области CASE-системы. Вся информация о разрабатываемом ПО, которая может быть формализована, представляется в модели предметной области CASE-системы.

14 Основные компоненты БЗ Например, модель предметной области CASE-системы для создания систем поддержки управления состоит из следующих подмоделей: модели проектируемого ПО,модели организации пользователя, модели наблюдаемого (внешнего) объекта и системы наблюдения(контроля). Например, модель предметной области CASE-системы для создания систем поддержки управления состоит из следующих подмоделей: модели проектируемого ПО,модели организации пользователя, модели наблюдаемого (внешнего) объекта и системы наблюдения(контроля). Для ведения модели предметной области CASE-cистемы служат подсистема моделирования предметной области и подсистема поддержки целостности данных и непротиворечивости знаний. Для ведения модели предметной области CASE-cистемы служат подсистема моделирования предметной области и подсистема поддержки целостности данных и непротиворечивости знаний. Подсистема моделирования предметной области CASE- системы должна обеспечивать пополнение/извлечение информации, содержащейся в модели предметной области, т.е. добавление новых объектов (классов объектов, отношений, атрибутов, аксиом и правил Подсистема моделирования предметной области CASE- системы должна обеспечивать пополнение/извлечение информации, содержащейся в модели предметной области, т.е. добавление новых объектов (классов объектов, отношений, атрибутов, аксиом и правил вывода), изменение существующих и извлечение информации из модели, необходимой в процессе проектирования ПО. вывода), изменение существующих и извлечение информации из модели, необходимой в процессе проектирования ПО.

15 Основные компоненты БЗ Подсистема поддержки целостности данных и непротиворечивости знаний осуществляет логический контроль данных и знаний на каждом этапе ЖЦ ПО. Подсистема поддержки целостности данных и непротиворечивости знаний осуществляет логический контроль данных и знаний на каждом этапе ЖЦ ПО. Репозиторий CASE-системы не может быть построен как "чистая" БЗ, в основе которой лежит одна или несколько моделей представления знаний. Это обусловлено тем, что репозиторий содержит разнородные формы представления информации, такие как : текстовые, графические, звуковые и видео, которые не всегда могут быть формализованы в модели предметной области. Репозиторий CASE-системы не может быть построен как "чистая" БЗ, в основе которой лежит одна или несколько моделей представления знаний. Это обусловлено тем, что репозиторий содержит разнородные формы представления информации, такие как : текстовые, графические, звуковые и видео, которые не всегда могут быть формализованы в модели предметной области. Для пополнения/извлечения такой информации используется подсистема ведения неформализуемой составляющей предметной области CASE-системы, которая содержит различные формы представления объектов предметной области CASE-системы. Для пополнения/извлечения такой информации используется подсистема ведения неформализуемой составляющей предметной области CASE-системы, которая содержит различные формы представления объектов предметной области CASE-системы.