Учебный курс Технологии открытых систем Лекция 6 Средства обеспечения при создании открытых информационных систем (ОИС) руководитель Центра открытых систем. - презентация

1 Учебный курс Технологии открытых систем Лекция 6 Средства обеспечения при создании открытых информационных систем (ОИС) руководитель Центра открытых систем ИРЭ РАН, д.т.н., профессор Олейников Александр Яковлевич

2 2 Актуальность С целью решения проблемы совместимости в сложных, разнородных, распределенных информационных системах (ИС) в отечественной и зарубежной практике все чаще используются принципы открытых информационных систем (ОИС). Имеется достаточно богатый и зрелый методологический базис построения ОИС, важное место в котором занимает разработанная отечественными учеными технология открытых систем (ТОС), подразделяющая процесс проектирования ОИС на ряд этапов, таких как выбор модели среды открытой системы (СОС), построение профилей СОС, составление спецификаций и другие. При этом узловым считается этап построения профилей.

3 3 Актуальность Создание ОИС представляет собой довольно сложную научно-техническую проблему, успешное решение которой в значительной степени определяется возможностями систем обеспечения. Известно, что среди основных проблем, стоящих перед разработчиками систем обеспечения, выделяются задачи разработки алгоритмов проектирования и разработки моделей и алгоритмов интеллектуальной поддержки принятия решений применительно к области создания ОИС. Решения этих задач, на сегодняшний день, отсутствуют и являются актуальными. продолжение

4 4 Актуальность Поскольку при проектировании ОИС наиболее важным этапом является этап построения профилей, то перечисленные задачи, в первую очередь, должны решаться применительно к процессу проектирования профилей и, в частности, к выбору стандартов в профиле. продолжение

5 5 Цель Автоматизированные средства поддержки проектирования ОИС Средства интеллектуальной поддержки принятия решений при создании ОИС Модели и алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия решений при создании ОИС

6 6 Основные задачи Разработка алгоритмов проектирования профилей СОС, а также моделей и алгоритмов интеллектуальной поддержки принятия решений при проектировании профилей. Реализация разработанных моделей и алгоритмов на базе вычислительных средств с целью создания автоматизированной системы поддержки проектирования профилей СОС (АСПП профилей СОС).

7 7 Основные задачи анализ существующих методов и подходов, применяемых в процессе проектирования профилей СОС, а также средств обеспечения этого процесса; выбор методов принятия решений, подходящих для использования в моделях интеллектуальной поддержки принятия решений при проектировании профилей СОС; разработка моделей и алгоритмов принятия решений при проектировании профилей СОС на основе выбранных методов; продолжение

8 8 Основные задачи реализация разработанных моделей и алгоритмов на базе вычислительных средств и создание ППС, входящих в состав автоматизированной системы поддержки проектирования профилей СОС (АСПП профилей СОС); формирование информационной подсистемы АСПП профилей СОС, представляющей собой базу данных (БД) по стандартам; тестирование, отладка и внедрение АСПП профилей СОС. продолжение

9 9 Модель автоматизированного проектирования профиля ПРОЦЕСС методические материалы, нормативные документы, модели жизненного цикла и др. средства для составления проекта ПРОЕКТ разработчики с инструментами, возможностями и ресурсами (СППР при составлении ИБС, АСПП профилей СОС) РЕСУРС Эталонные модели, ИБС как база данных по стандартам ПРОДУКТ профиль среды открытой системы КЛИЕНТКЛИЕНТ преобразует относится к использует лежит в основе поддерживает производит взаимо- дейст- вует с

10 10

11 11

12 12 Стандарт на службу ИТ присутствует в информацион- ной подсистеме проекти- рования Внесение собственного стандарта на службу ИТ в информационную систему проектирования Выбор стандарта на службу ИТ Пока не установлены стандарты на все службы ИТ Документирование профиля Конец Нет Да продолжение

13 13 Начало Список служб ИТ Существует ли для данной службы ИТ стандарт в ИБС Добавление необходимого стандарта/стандартов в ИБС. Выполнение процедуры обновления базы данных по стандартам Формирование списка альтернативных стандартов для службы ИТ Выбор стандарта на службу ИТ Нет Да

14 14 Осуществление выбора наилучшего стандарта для реализации службы ИТ с функциональной точки зрения 7 8 Закрепление стандарта за службой ИТ путем внесения его в профиль Пока не установлены стандарты для каждой службы ИТ 9 Конец 10 продолжение

15 15 База данных по стандартам открытых систем Классификатор служб ИТ на базе эталонной модели СОС ISO/IEC OSE/RM Понятийная схема представления стандартов в БД Графический интерфейс пользователя для обеспечения эффективной работы с базой данных по стандартам на интуитивно- понятном уровне

16 16 Поверхностная Случайность Неопределенность НеизвестностьНедостоверность (неполнота, недостаточность, недоопреде- ленность, неадекватность) Неоднозначность Лингвистическая неопределенность Неточность Неопределенность значений слов (полисемия) Омонимия Нечеткость Синтаксическая Семантическая Прагматическая Глубинная Неоднозначность смысла фраз Физическая неопределенность

17 17 Система критериев, влияющих на приемлемость принимаемого решения при выборе стандарта в ИБС Приемлемость стандарта Уровень стандартизации Зрелость стандарта Позиция стандарта на рынке Степень формализма в управлении Устойчивость управления Наличие количественных оценок Уровень оптимизации Стоимость стандарта Удобство приобретения Дополнительное обслуживание потребителей, бонусы Приверженность потребителей к стандарту

18 18 Функциональная схема механизма НЛВ Фаззификатор Блок нечеткого логического вывода Нечеткая база правил Дефаззификатор XA YB Yy X

19 19 Формализация концевых критериев на основе нечетких множеств Терм сט Н00.26 НС С ВС В Аппроксиматор:

20 20 Нечеткая база правил для моделирования зрелости стандарта ИТ y1y1 y2y2 y3y3 y4y4 Y ВННН Н ВСНН ВССНН НН ВНС Н ВС НСН ВС Н ВВНН

21 21 Нечеткая база правил для моделирования зрелости стандарта ИТ y1y1 y2y2 y3y3 y4y4 Y ВССН С ВВНСН ВС СН ССН В С ВВВН ВВСС ВВСНС продолжение

22 22 Нечеткая база правил для моделирования зрелости стандарта ИТ y1y1 y2y2 y3y3 y4y4 Y ВВВС В В ВВ С ВВВС продолжение

23 23 Нечеткая база правил для оценки приемлемости стандарта ИТ Критерий Стандарт Уровень станд., х Зрелость, Y Позиция на рынке, Z Приемле мость, Q De-jury 1 BBB Q1 ВВС В De-jury 2 BBC Q2Q2 ВВНС ВВН

24 24 Нечеткая база правил для оценки приемлемости стандарта ИТ Критерий Стандарт Уровень станд., х Зрелость, Y Позиция на рынке, Z Приемле мость, Q De-facto1 CCB Q3 НСВС СВВ De-facto2 СНС Q4 СНС ВС продолжение

25 Модель НЛВ приемлемости стандарта ФаззификаторФаззификатор База правил для зрелости стандарта База правил для позиции стандарта на рынке База правил для приемлемости стандарта Q

26 26 Алгоритм функционирования системы поддержки принятия решений при выборе стандартов в ИБС Начало x,y1,y2,y3,y4,z1,z2,z3,z4 Фаззификация критериев Критерий за- дан численно Фаззификация критериев путем вычисления высоты пересечения нечетких множеств Фаззификация критериев путем подстановки его значений в ФП Задать значения критериев нижнего уровня иерархии численно или лингвистически При помощи функций qmy_bellmf, qual_inp_bell и параметрам, Рассчитанным в разделе Выполняется фаззификатором пакета Fuzzy Logic НетДа

27 27 Алгоритм функционирования системы поддержки принятия решений при выборе стандартов в ИБС Фаззификация критериев Критерий определяет приемле- мость напря- мую Нечеткий логический вывод управляющих критериев по нечеткой базе правил Мамдани Вычисление значений степеней принадлежностей и выход из процедуры НЛВ без выполнения операции дефазификации НетДа Нечеткий логический вывод критерия приемлемости стандарта по нечеткой базе правил Сунего Дефаззификация полученного результата конецконец При помощи функций my_evalfis_Y, my_evalfis_Z, evalfis_ww При помощи функций my_evalfis_Q, evalfis_ww продолжение

28 28 Автоматизированная система поддержки проектирования профилей среды открытых (АСПП профилей СОС) Клиент Сервер HTML-формы Java-сервлеты ApacheTomcat 4.0 Java- интерпретатор Браузер Jdbc- odbc мост СУБД Данные из форм БД

29 29 Пример человеко-машинного интерфейса АСПП профилей СОС

30 30 Заключение Поставлена задача автоматизации процесса проектирования профилей СОС, включающая в себя разработку соответствующих моделей и алгоритмов, а также их реализацию на базе вычислительных средств с целью получения АСПП профилей СОС. Сформирована модель автоматизированного проектирования профилей СОС, установлены функциональные требования ко всем объектам модели. Разработан общий алгоритм проектирования профилей СОС.

31 31 Заключение Разработан алгоритм выбора стандартов на службы ИТ. Задача выбора стандартов в ИБС представлена как задача принятия решений при многокритериальном анализе альтернатив в нечеткой среде. Предложен метод решения поставленной задачи, позволяющий создать модель и алгоритм решения, такие, что их можно легко реализовать на базе вычислительных средств, обеспечив тем самым автоматизацию процесса решения задачи. продолжение

32 32 Заключение Предложена система критериев для оценки приемлемости принимаемого решения при выборе стандартов. Система критериев представлена в виде иерархии, и каждый критерий математически формализован при помощи аппарата нечетких множеств. В том числе определен вид функции принадлежности для каждого критерия. Проведено математическое моделирование процедуры НЛВ для критериев промежуточного уровня иерархии, а также для критерия приемлемости стандарта, находящегося в вершине иерархической системы. Составлен алгоритм построения системы НЛВ для выбора стандартов по многоуровневой иерархии критериев. продолжение

33 33 Заключение Предъявлен результат реализации СППР ИБС на базе программно-вычислительных средств с использованием разработанных моделей и алгоритмов. Приведен алгоритм функционирования и показан результат функционирования СППР ИБС. Разработан вспомогательных ресурсов, а именно классификатор стандартов ИТ и ИБС, реализованная в виде БД по стандартам, необходимых для реализации автоматизированного проектирования профилей СОС. продолжение

34 34 Заключение Предъявлен результат реализации АСПП профилей СОС, выполненной на базе программно-вычислительных средств с использованием разработанных моделей и алгоритмов. продолжение