МЕТОДИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Для большинства технологий характерной чертой их развития является стандартизация и унификация.

Стандартизация — нахождение решений для повторяющихся задач и достижение оптимальной степени упорядоченности.

Унификация — относительное сокращение разнообразия эле­ментов по сравнению с разнообразием систем, в которых они ис­пользуются.

Если в области традиционного материального производства уже давно сложилась система формирования и сопровождения стандар­тов, то в области информационных технологий многое предстоит сделать.

Главная задача стандартизации в рассматриваемой облас­ти — создание системы нормативно-справочной документации, оп­ределяющей требования к разработке, внедрению и использованию всех компонентов информационных технологий. На сегодняшний день в области информационных технологий наблюдается неодно­родная картина уровня стандартизации. Для ряда технологических

процессов характерен высокий уровень стандартизации (например для транспортирования информации), для других — он находится в зачаточном состоянии.

Многообразные стандарты и подобные им методические мате­риалы упорядочим по следующим признакам [43]:

1. По утверждающему органу:

• официальные международные стандарты;

• официальные национальные стандарты;

• национальные ведомственные стандарты;

• стандарты международных комитетов и объединений;

• стандарты фирм-разработчиков;

• стандарты «де-факто».

2. По предметной области стандартизации:

• функциональные стандарты (стандарты на языки програм­мирования, интерфейсы, протоколы, кодирование, шифрование и др.);

• стандарты на фазы развития (жизненного цикла) информаци­онных систем (стандарты на проектирование, материализацию, эксплуатацию, сопровождение и др.).

В зависимости от методического источника в качестве стандар­тов могут выступать метод, модель, методология, подход. Следует отметить, что указанные стандарты обладают разной степенью обя­зательности, конкретности, детализации, открытости, гибкости и адаптируемости.

В качестве примера рассмотрим ряд стандартов различного уровня.

Международный стандарт ISO/OSI разработан международной организацией по стандартизации (International Standards Organization — ISO), предназначен для использования в области се­тевого информационного обмена, представляет эталонную семи­уровневую модель, известную как модель OSI (Open System Intercongtction — связь открытых систем). Первоначально усилия были направлены на разработку структуры (модели) протоколов связи цифровых устройств. Основная идея была связана с разбие­нием функций протокола на семь различных категорий (уровней), каждый из которых связан с одним более высоким и с одним более низким уровнем (за исключением самого верхнего и самого нижне­го). Идея семиуровневого открытого соединения состоит не в по­пытке создания универсального множества протоколов связи, а в реализации «модели», в рамках которой могут быть использованы уже имеющиеся различные протоколы. В последнее время достигнут значительный прогресс в реализации различных типов прото­колов, о чем говорит успешное функционирование многих сетей передачи данных, например, Интернета. Более подробно данный стандарт изложен в подразд. 3.2.

Международный стандарт ISO/IEC 12207:1995-08-01 — базо­вый стандарт процессов жизненного цикла программного обеспе­чения, ориентированный на различные его виды, а также типы информационных систем, куда программное обеспечение входит как составная часть. Разработан в 1995 г. объединенным техничес­ким комитетом ISO/IEC JTC1 «Информационные технологии, подкомитет SC7, проектирование программного обеспечения». Включает описание основных, вспомогательных и организацион­ных процессов.

Основные процессы программного обеспечения:

• процесс приобретения, определяющий действия покупателя, приобретающего информационную систему, программный продукт или его сервис;

• процесс поставки, регламентирующий действия поставщика, снабжающего указанными выше компонентами;

• процесс разработки, определяющий действия разработчика принципов построения программного изделия;

• процесс функционирования, определяющий действия опера­тора, обслуживающего информационную систему в интересах пользователей и включающий помимо требований инструкции по эксплуатации консультирование пользователей и организацию об­ратной связи с ними;

• процесс сопровождения, регламентирующий действия персо­нала по модификации программного продукта, поддержке его те­кущего состояния и функциональной работоспособности.

Вспомогательные процессы регламентируют документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификацию, аттестацию, совместную оценку, аудит.

Степень обязательности для организации, принявшей реше­ние о применении ISO/IEC 12207, обусловливает ответствен­ность в условиях торговых отношений за указание минимального набора процессов и задач, требующих согласования с данным стандартом.

Стандарт содержит мало описаний, направленных на проекти­рование баз данных, что объясняется наличием отдельных стандар­тов по данной тематике.

ГОСТ 34 в качестве объекта стандартизации рассматривает ав­томатизированные системы различных видов и все виды их компо­нентов, в том числе программное обеспечение и базы данных. Стандарт в основном рассматривает проектные документы, что от­личает его от стандарта ISO/IEC 12207. В структуре стандарта вы­деляют стадии и этапы разработки автоматизированных систем (АС).

Рассмотрим краткую характеристику:

1. Формирование требований к АС:

• обследование объекта и обоснование необходимости созда­ния АС;

• формирование требований пользователя к АС;

• оформление отчета о выполненной работе и заявки на разра­ботку АС (тактико-технического задания);

2. Разработка концепции АС:

• изучение объекта;

• проведение необходимых научно-исследовательских работ;

• разработка вариантов концепции АС, удовлетворяющей тре­бованиям пользователя;

• оформление отчета о выполненной работе;

3. Техническое задание:

• разработка и утверждение технического задания.

4. Эскизный проект:

• разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям;

• разработка документации на АС и ее части.

5. Технический проект:

• разработка проектных решений по системе и ее частям;

• разработка документации на АС и ее части;

• разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и/или технических требований (техничес­ких заданий) на их разработку;

• разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации.

6. Рабочая документация:

• разработка рабочей документации на систему и ее части;

• разработка или адаптация программ.

7. Ввод в действие:

• подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие;

• подготовка персонала;

• комплектация АС поставляемыми изделиями (программны­ми, техническими и информационными средствами);

• строительно-монтажные работы;

• пуско-наладочные работы;

• предварительные испытания;

• опытная эксплуатация;

• приемочные испытания. 8. Сопровождение АС:

• выполнение работ в соответствии с гарантийными обязатель­ствами;

• послегарантийное обслуживание.

ГОСТ 34 содержит обобщенную понятийную и терминологиче­скую систему, общую схему разработки, общий набор документов. В настоящее время обязательность выполнения ГОСТа 34 отсутст­вует, поэтому его используют в качестве методической поддержки.

Методика Oracle CDM (Custom Development Method) является развитием ранее разработанной версии Oracle CASE-Method, из­вестной по использованию Designer/2000. Она ориентирована на разработку прикладных информационных систем под заказ. Струк­турно построена как иерархическая совокупность этапов, процес­сов и последовательностей задач.

Этапы:

• стратегия (определение требований);

• анализ (формирование детальных требований);

• проектирование (преобразование требований в специфика­ции);

• реализация (разработка и тестирование приложений);

• внедрение (установка, отладка и ввод в эксплуатацию);

• эксплуатация (поддержка, сопровождение, расширение). Процессы:

• RD — определение производственных требований;

• ES — исследование и анализ существующих систем;

• ТА — определение технической архитектуры;

• DB — проектирование и построение базы данных;

• MD — проектирование и реализация модулей;

• CV — конвертирование данных;

• DO — документирование;

• ТЕ — тестирование;

• TR — обучение;

• TS — переход к новой системе;

• PS — поддержка и сопровождение.

Процессы состоят из последовательностей задач, причем задачи разных процессов взаимосвязаны ссылками.

Методика не предусматривает включение новых задач, удаление старых, изменение последовательности выполнения задач. Методи­ка необязательна, может считаться фирменным стандартом.

В связи с широким использованием в настоящее время объект­ной технологии большой интерес представляет CORBA (Common Object Request Broker Architecture) — стандарт в виде набора специ­фикаций для промежуточного программного обеспечения (middleware) объектного типа. Его автором является международ­ный консорциум OMG (Object Management Group), объединяющий более 800 компаний (IBM, Siements, Microsoft, Sun, Oracle и др.). OMG разработал семантический стандарт, включающий 4 основ­ных типа:

• объекты, моделирующие мир (студент, преподаватель, экза­мен);

• операции, относящиеся к объекту и характеризующие его свойства (дата рождения студента, пол и др.);

• типы, описывающие конкретные значения операций;

• подтипы, уточняющие типы.

На основе этих понятий OMG определил объектную модель, спецификацию для развития стандарта CORBA, постоянно разви­ваемую. В настоящее время CORBA состоит из 4 основных частей:

• Object Request Broker (посредник объектных запросов);

• Object Services (объектные сервисы);

• Common Facilities (общие средства);

• Application and Domain Interfaces (прикладные и отраслевые интерфейсы).

Параллельно с CORBA корпорацией Microsoft был разработан стандарт COM/DCOMB (Component Object Model/Distributed СОМ), предназначенный для объединения мелких офисных про­грамм. Основным недостатком данного стандарта была ориентация на Windows и Microsoft. Корпорация Microsoft долгое время не присоединялась к OMG и развивала собственный стандарт. Однако жизнь заставила приступить к мирным переговорам. OMG взаимо­действует с другими центрами стандартизации: ISO, Open Group, WWW консорциум, IEEE и многими другими. CORBA стал неотъ­емлемой частью распределенных объектных компьютерных систем.

Приведенные примеры стандартов дают представление о подхо­дах к решению проблем стандартизации.

Естественно затраты на стандартизацию могут сделать проект­ные работы по внедрению информационных технологий более до­рогостоящими, однако эти затраты с лихвой окупаются в процессе эксплуатации и развития системы, например при замене оборудо­вания или программной среды.

Таким образом, стандартизация является единственной воз­можностью обеспечения порядка в бурно развивающихся инфор­мационных технологиях.

По аналогии с современным строительством, когда дома строят из блоков или панелей, программные приложения реализуются из компонентов. Под компонентом в данном случае понимают само­стоятельный программный продукт, поддерживающий объектную идеологию, реализующий отдельную предметную область и обеспе­чивающий взаимодействие с другими компонентами с помощью открытых интерфейсов. Такая технология направлена на сокраще­ние сроков разработки программных приложений и обеспечение гибкости внедрения. В плане реализации подобной технологии ес­тественным является переход от стандартизации интерфейсов к стандартизации компонентов. Для унификации этого процесса не­обходимы метастандарты проектирования бизнес-процессов, кото­рые формулируют основные установочные концепции. На первый взгляд, бизнес-процессы и информационных технологии имеют мало общего. Однако внедрение информационных технологий всегда приводит к реорганизации бизнеса. Потому методики моде­лирования бизнеса имеют много общего с проектированием ин­формационных систем. Здесь может быть выстроена следующая цепочка: предметная область — бизнес-модель — модель информа­ционной системы — технологическая модель — детальное пред­ставление — функционирование системы.

Среди стандартов проектирования бизнес-процессов можно от­метить следующие: семейство стандартов IDEF (Integration Definition for Function), RUP (компании Rational Software), Catalysis (компании Computer Associates). Каждый из этих стандартов бази­руется на исходных понятиях. Например, в стандарте IDEF0 (Integration Definition for Function Modeling) такими понятиями яв­ляются:

• «Работа» (Fctivity) — для обозначения действия;

• «Вход» (Input), «Выход» (Output), «Управление» (Control), «Механизм» (Mechanism) — для обозначения интерфейсов.

Использование стандартов проектирования бизнес-процессов позволяет унифицировать процесс абстрагирования и формализа­ции представления предметной области. Мощным методологиче­ским средством в этой области является концепция CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support). Русскоязычный тер­мин, отражающий специфику CALS — компьютерное сопровожде­ние процессов жизненного цикла изделий (КСПИ). Выделяют сле­дующие основные аспекты данной концепции:

• компьютеризация основных процессов создания информа­ции;

• интеграция информационных процессов, направленная на совместное и многократное использование одних и тех же данных;

• переход к безбумажной технологии организации бизнес-про­цессов.

В методологии CALS (КСПИ) существуют две составные части: компьютеризированное интегрированное производство (КИП) и интегрированная логистическая поддержка (ИЛП).

В состав КИП входят:

• системы автоматизированного проектирования конструктор­ской и технологической документации САПР-К, САПР-Т, CAD/CAM);

• системы автоматизированной разработки эксплуатационной документации (ETPD — Electronic Technical Develoment);

• системы управления проектами и программами (РМ — );

• системы управления данными об изделиях (PDM — Project Data Managent);

• интегрированные системы управления (MRP/ERP/SCM). Система интегрированной логистической поддержки (ИЛП)

предназначена для информативного сопровождения бизнес-про­цессов на послепроизводственных стадиях жизненного цикла изде­лий от разработки до утилизации. Целью внедрения ИЛП является сокращение затрат на хранение и владение изделием. В состав ИЛП входят:

• система логистического анализа на стадии проектирования (Logistics Suuport Analysis);

• система планирования материально-технического обеспече­ния (Order Administration, Invoicing);

• элктронная эксплуатационная документация и электронные каталоги;

• система поддержки эксплуатации и др.

Важной составляющей (КСПИ) является электронная подпись (ЭЦП). Современный электронный технический документ состоит из двух частей: содержательной и реквизитной. Первая содержит необходимую информацию, а вторая включает аутентификацион-ные и идентификационные сведения, в том числе из обязательных атрибутов — одну или несколько электронных подписей.

Развитие CALS (КСПИ) связано с созданием виртуального предприятия, которое создается посредством объединения на кон­трактной основе предприятий и организаций, участвующих в жиз­ненном цикле продукции и связанных общими бизнес-процессами. Информационное взаимодействие участников виртуального пред­приятия реализуется на базе хранилищ данных, объединенных че­рез общую корпоративную или глобальную сеть.

Значительный прогресс достигнут в области стандартизации пользовательского интерфейса. Среди множества интерфейсов выде­лим следующие классы и подклассы:

• символьный (подкласс — командный);

• графический (подклассы — простой, двухмерный, трехмер­ный);

• речевой;

• биометрический (мимический);

• семантический (общественный).

Выделяют два аспекта пользовательского интерфейса: функцио­нальный и эргономический, каждый из которых регулируется своими стандартами. Один из наиболее распространенных графи­ческих двумерных интерфейсов WIMP поддерживается следующи­ми функциональными стандартами:

ISO 9241-12-1998 (визуальное представление информации, окна, списки, таблицы, метки, поля и др.);

ISO 9241-14-1997 (меню);

ISO 9241-16-1998 (прямые манипуляции);

ISO/IES10741-1995 (курсор);

ISO/IES 12581-(1999—2000) (пиктограммы).

Стандарты, затрагивающие эргономические характеристики, являются унифицированными по отношению к классам и подклас­сам:

ISO 9241-10-1996 (руководящие эргономические принципы, со­ответствие задаче, самоописательность, контролируемость, соот­ветствие ожиданиям пользователя, толерантность к ошибкам, настраиваемость, изучаемость);

ISO/IES 13407-1999 (обоснование, принципы, проектирование и реализация ориентированного на пользователя проекта);

ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119—2000 (требования к практичности, понятность, обозримость, удобство использования);

ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126—93 (практичность, понятность, обу­чаемость, простота использования).

Оценивая вышеприведенные стандарты, необходимо подчерк­нуть, что эффективность является критерием функциональности интерфейса, а соответствие пользовательским требованиям — кри­терием эргономичности.

Помимо общей формализации информационных технологий, рассмотренной выше, в настоящее время большое внимание уделя­ется разработке внутрикорпоративных стандартов. На первый взгляд, внедрение информационных технологий предполагает орга­низацию безбумажного документооборота. Однако на практике су­ществует большое количество отчетных форм, требующих твердой копий. К сожалению, на данном этапе невозможно разработать универсальный внутрикорпоративный стандарт и тиражировать его. Для унификации процесса формирования внутрикорпоратив­ных стандартов используется единая технология их проектирова­ния, содержащая следующую последовательность работ:

• определение дерева задач (оглавление стандарта);

• определение типовых форм для каждой задачи;

• назначение исполнителей;

• разработка матрицы ответственности;

• разработка календарного графика;

• описание входящих и выходящих показателей;

• составление глоссария терминов.

Контрольные вопросы

1. Что входит в состав базовых программных средств?

2. Дайте определение операционной системы.

3. Охарактеризуйте направления развития операционных систем.

4. Укажите направление эволюции современных языков программирования.

5. Какие элементы используются для семантического и синтаксического описа­ния любой конструкции языка программирования?

6. В чем отличие языка программирования от его реализации?

7. Чем отличается компилятор от интерпретатора?

8. Перечислите стадии жизненного цикла программного продукта.

9. Какие функции реализуют программные среды?

10. Какие блоки входят в состав ЭВМ классической (фоннеймановской) архи­тектуры?

11. Каковы отличительные признаки машин баз данных?

12. Перечислите типы процессоров и укажите их отличительные признаки.

13. Укажите основные компоненты персонального компьютера.

14. Укажите самые распространенные аппаратные средства информационных технологий.

15. В чем назначение унификации и стандартизации?

16. Перечислите основные типы стандартов.

17. Какие основные процессы программного обеспечения охвачены современ­ными стандартами?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: