Введение к работе
Актуальность работы. Разработка автоматизированных систем (АС), интенсивно использующих программное обеспечение, исключительно сложна, носит коллективный характер, осуществляется в корпоративных средах и часто приводит к срывам установленных сроков работ, к превышению запланированного финансирования, к уменьшению объёма реализованных функціональностей АС, а достаточно часто и к прекращениям работ без достижения положительных результатов. Такой вид работ невозможен без использования строгой технологической дисциплины, в которой принципиальное место занимает документирование, как результатов, так и хода разработки на всех этапах жизненного цикла АС.
Одной из наиболее известных и широко распространенных технологий разработки АС считается Rational Unified Process (RUP). В этой технологии только на этапе концептуального проектирования в процесс разработки АС может быть включено около 500 согласованных типовых задач, каждая из которых вносит свой вклад в создание документации. При этом типовые задачи, требующие для их решения разнородных знаний и опыта, распределяются между проектировщиками, выполняющими в общей работе назначенные им роли.
В RUP документация создаётся коллективно в процессе разработки АС и используется оперативно в её жизненном цикле. Действия по разработке документации рациональным образом распределены между другими действиями, выполняемыми разработчиками. Технология автоматизированного документирования включена в технологию RUP как её составная часть.
Подобная форма создания документации используется в любой современной технологии разработки АС. Более того, положение с разработкой документации осложняется тем, что при применении «международных» технологий приходится учитывать национальные стандарты и нормативы. Так, например, в России существует и юридически обязательна для государственных заказчиков уникальная и полезная группа стандартов на разработку АС (стандарты 19-й, 24-й и 34-й серий).
Всё сказанное приводит к необходимости адаптации «международных» технологий разработки АС к условиям учёта национальных стандартов, а значит, приводит к необходимости комплектования документов из разных технологических систем, их связывания в единую согласованную систему нормативных документов, которую необходимо разрабатывать автоматизировано, причём по ходу разработок конкретных АС.
Задачи автоматизированного документирования разработок АС не могут не учитывать специфику жизненного цикла АС и условия, в которых эта специфика должна осуществляться. Попытки использования существующих промышленных систем управления документами (СУД), разрабатывавшихся без учёта такой специфики, сталкиваются с большими проблемами. Встроить технологию документирования таких систем в технологии разработки АС практи-
о.
чески невозможно. По этим причинам исследования и разработки методов и средств автоматизированного документирования, ориентированные на их использование в технологиях разработки АС, являются актуальными. А значит, актуальны исследования и разработки диссертационной работы, нацеленные на средства вопросно-ответного документирования в проектировании АС.
На основании вышесказанного в диссертационной работе была выбрана область исследований, содержание которой определяют процессы автоматизированного документирования, согласованные со спецификой разработок сложных автоматизированных систем, включающих, в общем случае, совокупность аппаратно-технических и программных средств, связанных развитыми средствами телекоммуникации.
Функции объекта исследований в работе выполняют инструментально-технологические средства автоматизированного документирования, обеспечивающие создание системы документов коллективом разработчиков АС в корпоративной среде параллельно с другими их действиями, выполняемыми по ходу жизненного цикла АС.
Ориентируясь на современную практику документирования, причём не только в разработках автоматизированных систем, было принято решение использовать опыт «живого документирования» для спецификации направления исследований.
Такое решение выработано по результатам анализа решений задач оценки и выбора подходящих средств документирования, как на множестве существующих промышленных систем документооборота, так и на уровне их составляющих.
Предметом исследования диссертационной работы является система средств вопросно-ответного документирования в проектировании АС, согласованная со спецификой АС и способствующая повышению степени успешности их разработок.
Целью диссертационной работы является создание системы средств вопросно-ответного «живого» коллективного документирования жизненного цикла АС в корпоративных средах, позволяющей повысить качество документирования и исключить ошибки взаимоувязок документов на стадии концептуального проектировании, а также обеспечить оперативный контроль адекватности структуры и содержания совокупности документов в процессе их создания.
Сущность диссертационной работы связана с решением следующих научно-технических задач:
1. Исследовать возможности повышения качества автоматизированного документирования, встроенного в технологию разработки АС, предотвращения ошибок взаимоувязки в документах, обусловленных изменениями проектных решений, повышения степени адекватности документации по ходу её разработки и, на этой основе, повышения степени успешности разработок АС за счёт использования потенциала вопросно-ответного моделирования задач «живого документирования».
2. Разработать метод, обеспечивающий качественное и адекватное автоматизированное документирование жизненного цикла АС коллективом её разработчиков.
3 Разработать систему методик, обеспечивающих реализацию метода вопросно-ответного документирования разработки АС в корпоративной среде
4. Разработать программную реализацию системы методик в виде системы технологических задач, активных сценариев для их использования в технологиях объектно-ориентированного анализа и проектирования АС.
Методы исследования основаны на использовании методов системной и программной инженерии, теории алгоритмов, теории концептуального проектирования, объектно-ориентированного программирования.
Научную новизну составляют:
Метод вопросно-ответного документирования, разработанный в результате адаптации метода концептуального решения задач проекта АС, учитывающей специфику задач «живого» коллективного документирования жизненного цикла АС в корпоративных средах, что позволяет повысить качество документирования, исключить ошибки во взаимоувязках документов, а также оперативно контролировать и обеспечивать адекватность системы документов в процессе её формирования.
Набор методик, обеспечивающих рациональную и согласованную коллективную реализацию метода вопросно-ответного документирования, встроенного в технологию разработки АС в корпоративной среде.
Метод оперативного контроля адекватности состояний совокупности документов, повышающий доверие к информационному содержанию документов при его использовании в полезных целях (управление процессом документирования и процессом разработки АС, информирование о принятых решениях, творческие действия в актах принятия решений) и предохраняющий от ошибок, обусловленных применением проектных решений, представленных в состоянии документов недостоверно.
Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается полнотой и корректностью исходных посылок, логичностью рассуждений (использующих, в том числе, вопросно-ответную формализацию), а также внедрением разработанных средств «живого» документирования в практику проектной организации.
На защиту выносятся:
1. Представление адекватного состояния документов с помощью схемы взаимоувязки документов и согласованного с такой схемой вектора потенциальных изменений совокупности документов в их текущем состоянии, что позволяет связать управление изменениями документов с управлением изменений, используемым в технологии разработки АС, а значит, и использовать в документировании средства технологии, управляющие изменениями в совокупности проектных решений.
2. Система методик вопросно-ответного «живого» документирования, для исполнения которых используются средства метода концептуального решения задач в процессе разработки АС.
Практическая ценность Практические результаты диссертационной работы:
Разработаны две инструментально-технологические версии вопросно-ответного «живого» документирования, одна из которых встроена в комплекс вопросно-ответных средств NetWIQA, позволяющий моделировать и исполнять технологии разработки АС, а вторая версия DocWIQA предназначена только для решения задач «живого» документирования.
Приобретён и доступен для передачи в проектные организации опыт внедрения вопросно-ответных средств документирования жизненного цикла АС по двум группам документов - проектным и организационно-техническим.
Реализация и внедрение результатов работы. Разработанные программные средства и комплекс методик их использования реализованы в составе вопросно-ответного процессора NetWIQA в рамках НИОКР, выполненных в ФНІЩ ОАО НПО «Марс».
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике» 2005 г. (г. Ульяновск), «Interactive Systems And Technologies» 2005 и 2007 г.г. (г.Ульяновск), «Интеллектуальные системы» (AIS'07) и «Интеллектуальные САПР» (CAD-2007) (г. Дивноморское).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав с выводами, заключения, библиографического списка использованной литературы (134 наименований), изложенных на 180 страницах машинописного текста, а также 4-х приложений на 12 страницах. Диссертация содержит 39 рисунков и 8 таблиц.
