Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ инструментальных средств разработки СППР На основе встраиваемых динамических моделей 9
1.1. Анализ особенностей ситуационного подхода 9
1.2. Обзор иерархических ситуационных моделей 13
1.3. Выбор цели и задач исследования 20
Выводы к главе 1 21
Глава 2. Разработка подходдк построению ИСМ на основе АДИ ...22
2.1. Анализ предпосылок разработки асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ 22
2.2. Анализ традиционного подхода к интерпретации ИСМ в АСПР 24
2.3. Пример исм организационного управления 27
2.4. Сущность предлагаемого подхода к интерпретации ИСМ в АСПР 33
Выводы к главе 2 40
Глава 3. Разработка информационного и алгоритмического обеспечения ИСМ на основе АДИ 41
3.1. Разработка метода контроля текущего состояния исм на основе ади 41
3.2. Разработка алгоритмического обеспечения ади 49
3.2.1, Алгоритмическое обеспечение корневого класса HiSM 49
3.2.3. Класс Action 56
3.2.5 Класс объектов Jump 61
3.2.6. Использование алгоритмического обеспечения 63
3.3 Программная реализация алгоритмического обеспечения АДИ 64
3.3.1 Программная реализация корневого класса HiSM 66
3.3.2 Программная реализация класса Sit 67
3.3.3 Программная реализация класса Action 68
3.3.4 Программная реализация класса Dive 69
3.3.5 Программная реализация класса объектов Jump 70
3.4 Выводы к главе 3 72
ГЛАВА 4. Организация взаимодействия исм с объектным интерфейсом пользователя 73
4.1 Концепция взаимодействия исм с объектным интерфейсом пользователя 73
4.1.1 Подход на основе независимой ИСМ и объектов-агентов 74
4.1.2 Подход на основе встраивания объектов ИСМ в объекты интерфейса 77
4.2 Разработка программного обеспечения взаимодействия ИСМ 80
4.2.1 Программное обеспечение взаимодействия па основе объектов-агентов 80
4.2.2 Программное обеспечение взаимодействия на основе встраиваемых объектов ИСМ. 86
Выводы к ГЛАВЕ 4 94
ГЛАВА 5. Апробация ИСМ с АДИ в СППР и оценка эффективности их применения 95
5.1. Общие положения 95
5.2 Задача формирования состава ГАК 97
5.2.1 Общая характеристика задачи формирования состава ГАК и ее динамическая модель 97
5.2.2 Интерфейс с пользователем 106
5.2.3 Программирование и отладка модели 123
5.3 Задача редактирования и верстки научного журнала «вестник угату» 124
5.3.1 Общая характеристика задачи редактирования и верстки научного оісурнала
и ее динамическая модель 124
5.3.2 Интерфейс пользователя 128
5.4. Анализ эффективности реализации АДИ ИСМ в СППР 134
Выводы к главе 5 137
Заключение 138
Список литературы 140
- Обзор иерархических ситуационных моделей
- Анализ традиционного подхода к интерпретации ИСМ в АСПР
- Подход на основе встраивания объектов ИСМ в объекты интерфейса
- Общая характеристика задачи формирования состава ГАК и ее динамическая модель
Введение к работе
Актуальность темы
В настоящее время в интеллектуальных системах поддержки принятия решений (СППР) широкое применение находят дискретные динамические модели, отражающие изменение во времени процессов управления. Особый интерес привлекают встроенные модели, позволяющие не только описать процесс на стадии проектирования, но и организовать работу СППР на стадии функционирования. Для этого применяются дискретные динамические модели различного вида (сети Петри, потоковые диаграммы, графы переходов, конечные автоматы и др.), дополненные соответствующими интерпретаторами, осуществляющими обработку моделей для идентификации текущей ситуации и выработки адекватных управленческих решений.
В течение ряда лет в УГАТУ ведется разработка одного из классов дискретно-событийных моделей — так называемых иерархических ситуационных моделей (ИСМ). Модели этого класса не только описывают ситуационное пространство принятия решений на этапе проектирования и непосредственно используются для формирования управленческих воздействий в процессе управления. ИСМ размещаются в системе управления в качестве встроенной базы знаний, содержащей правила обнаружения и смены ситуаций и принятия управленческих решений ассоциированных с ситуациями. Разработан большой ассортимент как самих ИСМ, так и программных инструментальных средств их реализации, прежде всего, в технических системах, таких как летательные аппараты (В. В. Миронов, Н. И. Юсупова, Ю. Б. Головкин, Р. А. Ярцев, Л. Е. Гончар, О. Н. Сметанина, А. Н. Ситчихин).
Применение встроенных динамических моделей связанно с необходимостью реализации интерпретатора модели - специального программного обеспечения, осуществляющего контроль текущего состояния модели и на этой основе формирующего управляющие воздействия в
5
контексте текущей ситуации. Традиционный подход к интерпретации ИСМ,
который может быть назван синхронным централизованным, основан на
применении централизованного интерпретатора, который циклически с
достаточно высокой частотой выполняет обработку модели. Этот подход
хорошо зарекомендовал себя в технических системах, организованных по
принципу «единого цикла управления», в ходе которого производится
считывание текущих показаний датчиков, решения разнообразных задач
управления, формирование управляющих воздействий. В более сложно
организованных вычислительных средах, предусматривающих
распределенные активно действующие компоненты, сложные интерфейсы с пользователями, сложное взаимодействие с базами данных, применение синхронного централизованного подхода становится не эффективным. В подобных системах наряду с синхронным применяется асинхронный событийный подход, в основе которого лежит контроль событий.
Событийный подход основан на обнаружении вычислительной системой моментов наступления определенных явлений— событий, автоматическом запуске обработчиков событий— специальных процедур, ассоциированных с событиями и выполняющих действия— реакцию на события. В этих условиях необходимо, чтобы интерпретатор ИСМ мог бы учитывать события и в зависимости от их наступления реагировать на подобные события, т.е. учитывать событийные предикаты активности ИСМ. В рамках традиционного синхронно-централизованного метода интерпретации ИСМ в принципе могут быть учтены событийные предикаты (например, обработчик при наступлении событий устанавливают специальные флаги, которые проверяются и сбрасываются в ходе интерпретаций). Однако такой путь сопровождается значительной избыточностью циклов интерпретации как до, так и после наступления событий и поэтому практически не эффективен.
Таким образом, необходим подход к интерпретации динамических моделей, позволяющий эффективно интерпретировать событийные
предикаты. Поэтому возникает актуальная научная задачи создания программных инструментальных средств разработки СППР на основе асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ.
Цель работы и задачи исследования
Целью работы является исследования и обоснования программных инструментальных средств разработки СППР на основе асинхронной децентрализованной интерпретации ИСМ. Для достижения цели в работе решались следующие задачи:
1) Концептуально-теоретический уровень', разработка общего подхода
к построению объектно-ориентированных ИСМ с событийными предикатами
на основе асинхронной децентрализованной интерпретации и его
математического обеспечения.
2) Уровень проектирования: разработка информационного и
алгоритмического обеспечения (структуры данных и алгоритмы)
асинхронных децентрализованных ИСМ и их взаимодействия с интерфейсом
пользователя.
3) Уровень применения4, апробация объектно-ориентированных ИСМ на
основе асинхронной децентрализованной интерпретации в реальных СППР и
оценка эффективности их применения.
Методика исследования
В работе использовались принципы и методы системного анализа, ситуационного управления, принципы построения программных инструментальных средств, ориентированных на обработку правил, методы теории дискретных динамических, иерархических систем, методы объектно-ориентированного проектирования и программирования информационно-управляющих систем.
7 Результаты, выносимые на защиту
На защиту выносятся:
Метод и математическое обеспечение децентрализованной асинхронной интерпретации ИСМ с учетом событийных предикатов ситуаций.
Метод и математическое обеспечение контроля текущего состояния ИСМ с однозначной идентификацией текущих объектов и связыванием их между собой при децентрализованной асинхронной интерпретации.
Метод и математическое обеспечение организации взаимодействия ИСМ с пользователем для повышения экономичности и снижения трудоемкости программной реализации модели.
Научная новизна и достоверность результатов
Новизна результатов обусловлена новизной основополагающей идеи децентрализованной асинхронной интерпретации применительно к встроенным дискретным событийным моделям вообще и иерархическим ситуационным моделям в частности. Достоверность результатов обоснована путем разработки программного обеспечения, базирующегося на предложенных методах и алгоритмах, его отладки и тестирования, а также успешной практической реализации в составе систем поддержки принятия решений.
Практическая ценность и внедрение результатов
Полученные в работе результаты имеют значение для практики разработки интеллектуальных систем принятия решений, поскольку они дают научно обоснованный подход к построению встроенных динамических моделей с событийными предикатами и облегчают программирование взаимодействия встроенных динамических моделей с объектным интерфейсом пользователя, что сокращает время проектирования, программирования и отладки (в рассмотренных примерах — в 2-3 раза).
8 Результаты внедрены в виде программного обеспечения моделей СППР в учебном процессе УГАТУ и в научно-производственной фирме «РД Технология».
Связь с плановыми научными исследованиями
Работа выполнена в рамках плановых исследований кафедры АСУ УГАТУ по разработке иерархических ситуационных моделей и частично поддержана Федеральной целевой программой «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальных наук».
Апробация и публикации
Основные положения представленные в диссертации, были представлены на 3 научных конференциях всероссийского уровня. Список
публикаций по теме диссертации включает 7 научных трудов, в том числе
статьи в межвузовских научных сборниках и трудах международной конференции, тезисы докладов, свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ.
Обзор иерархических ситуационных моделей
Для проектирования системы управления сложными объектами необходим аппарат моделей [36], позволяющий как описывать в процессе проектирования модель управления в виде правил и алгоритмов формирования управляющих воздействий, так и интерпретировать эту модель в процессе самого управления для формирования управляющих воздействий. В основу такого аппарата моделей целесообразно положить принцип управления по ситуационной модели, согласно которому процесс управления рассматривается как последовательная смена ситуаций, с каждой из которых связаны определенные управленческие решения (управляющие воздействия) [107]. В этих условиях управляющая система на основе модели ситуаций должна отслеживать текущую ситуацию и формировать соответствующие этой ситуации управляющие воздействия.
Такая постановка задачи естественным образом приводит к модели, в основе которой лежит граф состояний [93]. Вершина графа состояний отождествляются с ситуациями, а дуги задают переходы из одной ситуации в другую. Условия, при которых некоторая ситуация переходит в другую ситуацию, задаются в виде связанных с дугами предикатов (предикатов активности) — логических функций, значения истинности которых определяются текущими значениями параметров управляемого объекта.
Известен ряд подходов, в той или иной степени базирующихся на общей идее графов состояний: конечные автоматы, сети Петри и др. ([91, 92]). Дальнейшее исследование интересующих нас вопросов, вообще говоря, можно проводить в рамках одного из них. Аппарат иерархических ситуационных моделей базируется на подходе, принятом в теории конечных автоматов, и использует понятие дискретных циклов интерпретации модели.
Управляющие воздействия, ассоциированные с ситуациями, в подобной модели могут быть представлены в виде символов, которыми нагружены дуги. В текущем состоянии, если предикат некоторой дуги истинен (дуга активна), символ дуги передается в выходное воздействие, что интерпретируется как выдача соответствующей управляющей команды. При этом символы петлевых дуг оказываются ассоциированными с ситуациями, а символы непетлевых (транзитных) дуг - с переходами (сменой) ситуаций из одной в другую.
Модель, описывающая ситуации, переходы и соответствующие им команды управления, по существу, является априорной информацией для организации самого процесса управления- Для реализации управления в соответствии с моделью необходимо обеспечить контроль текущей ситуации и формирование команд, ассоциированных с переходами. Эти действия представляют собой интерпретацию или обработку модели для осуществления процесса управления. Поэтому в дополнение к самой модели необходим алгоритм ее интерпретации в процессе управления.
Модель в виде графа переходов естественным образом приводит к интерпретации в виде дискретной динамической системы (рис 1.1), На входе динамической системы (интерпретатора модели) в дискретные моменты времени t = 0, 1,2, ..., соответствующие началу очередного цикла интерпретации модели, поступает входное воздействие xt, символы которых отражают текущие значения измеряемых параметров управления. Помимо этого, на вход интерпретатора поступает значение состояния модели S j , которым закончилась интерпретация модели на предыдущем цикле и которое хранится в памяти текущего состояния (ПТС) модели. Интерпретатор также имеет доступ к самой модели, записанной в памяти модели (ПМ). На основании этой входной информации интерпретатор формирует выходную информацию в виде обновленного состояния модели St) посылаемого в ПТС для использования на следующем цикле обработки, а также в виде выходного воздействия yt , символы которого отражают команды управления, посылаемые на объект управления.
Алгоритм интерпретации модели в общих чертах может быть выражен следующим образом. Получив предыдущее состояние St.i и рассматривая его в качестве начального для данного цикла, интерпретатор обращается к модели и определяет список дуг D(v), исходящих из вершины v, соответствующей этому состоянию. Выполняется последовательная обработка исходящих дуг. Для очередной обрабатываемой дуги d вычисляется значение ее предиката активности pfxj для текущего входного воздействия Х{ , Если предикат истинен, то символ c(d) , которым помечена дуга, посылается в выходное воздействие. Далее, если эта дуга петлевая, то аналогичным образом обрабатывается следующая дуга и так далее для всех дуг вершины. Если же активная дуга является транзитной, то производится смена текущего состояния S, и в качестве нового значения берется вершина, на которую указывает дуга. Это новое состояние запоминается в ГГГС.
Необходимо сделать ряд уточнений, обеспечивающих однозначное функционирование интерпретатора во всех возможных обстоятельствах, а также полезных обобщений, расширяющих возможности его применения. Так, необходимо установить порядок обработки дуг вершины, поскольку это может влиять на результат обработки. Или, например, установить, что при переходе в новое состояние на том же цикле продолжается обработка вершин этого состояния. В результате за один цикл обработки возможна смена нескольких состояний до достижения конечного состояния, не имеющего в текущий момент ни одной активной транзитной дуги. Все эти особенности должны быть строго оговорены при конструировании алгоритма интерпретации.
Анализ традиционного подхода к интерпретации ИСМ в АСПР
В автоматизированных системах управления (техническими, организационными, другими объектами) нашел широкое применение ситуационный подход, основанный на обнаружении явлений — ситуаций из определенного множества и принятии управленческих решений, ассоциированных с ситуациями. Управленческие ситуации могут рассматриваться на двух уровнях. На внутриситуационном уровне изучаются внутренние процессы развития ситуаций в пределах единого качественного состояния. На межситуационном - рассматриваются переходы ситуаций из одного качественного состояния в другое. Для описания переходов ситуаций повсеместно используются дискретно-событийные модели различных видов (сети Петри - предикативные, раскрашенные, иерархические; конечные автоматы; иерархические ситуационные модели и т.п.). На этапе проектирования составляется исходная модель, которая затем «встраивается» в управляющую систему в качестве базы знаний. В процессе управления интерпретатор ситуационной модели отслеживает текущую ситуацию и на этой основе формирует управляющие воздействия.
В итоге получается динамическая управляющая система на основе интерпретации динамической модели, которая основана на обнаружении в системе моментов наступления определенных явлений — событий, автоматическом запуске обработчиков событий — специальных процедур, ассоциированных с событиями и выполняющих действия — реакции на события.
Предлагаемый подход к интерпретации ИСМ основан на двух идеях. Первая идея - децентрализация - заключается в представлении процесса интерпретации как последовательной самоинтерпретации ее объектов - элементов. Каждый элемент ИСМ рассматривается как объект, наделенный соответствующими свойствами и методами в смысле объектно-ориентированного подхода. Также он наделен методом (назовем его Ехес()), обеспечивающим самоинтерпретацию. Вторая идея - асинхронность - заключена в асинхронной обработке предикатов. Предлагается двухэтапная схема обработки предикатов, которая позволяет учитывать событийные предикаты. На первом этапе метод Ехес() самоинтерпретации предикативного объекта связи настраивает обработчик события, ассоциированного с предикатом, на запуск процедуры второго этапа. При обнаружении ассоциированного события обработчик вызывает метод DoAct(), соответствующий второму этапу интерпретации. Далее выполняются действия, которые выполняются при интерпретации обычного (не событийного) предиката после обнаружения его истинности. Интерпретацию, основанную на этих идеях, будем называть асинхронной децентрализованной интерпретацией (АДИ). АДИ будем применять на основе одного класса дискретно-событийных моделей — исследовать для иерархических ситуационных моделей (ИСМ). Простейшая одноуровневая ситуационная модель [36, 13] представляет собой граф переходов, вершины которого отождествляются с ситуациями, а дуги — с переходами ситуаций. Дуги нагружены предикатами и внешними акциями — логическими функциями, определяющими их активность в зависимости от текущих значений наблюдаемых параметров. Активные дуги переходов в ходе интерпретаций обеспечивают смеїгу текущей ситуации, а активные дуги (петли) акций — выполнение внешних действий (команд управления). Простейшая иерархическая многоуровневая ситуационная модель [36, 13] предусматривает еще одного типа дуги — погружения, связывающие ситуацию с начальной ситуацией ее внутренней субмодели. В одномерных ИСМ каждая ситуация может иметь не более одной дуги-погружения, а в многомерных нескольких. Если для одноуровневой ситуационной модели текущее состояние на каждом цикле интерпретации есть единственная текущая ситуация, то для одномерной ИСМ это есть последовательность текущих ситуаций субмоделей, начиная с модели верхнего уровня, а для многомерной ИСМ — дерево текущих ситуаций. Предикаты активности дуг в иерархических ситуационных моделях помимо текущих значений наблюдаемых параметров процесса управления могут учитывать текущее состояние субмоделей (например, проверять, является ли некоторая ситуация текущей). Имеется несколько модификаций ИСМ. Так, рекурсивные ИСМ допускают погружения в субмодели более высокого уровня, чем субмодели исходной ситуации. Помехоустойчивые ИСМ [39] учитывают возможность нечеткой активности дуг, допуская наряду с пассивными и активными, дуги с гипотетической активностью (предикаты активности дуг на основе трехзначной логики). В диссертации АДИ иллюстрируется на основе, по возможности, на простых ИСМ. Рассмотрим сначала традиционный подход к интерпретации ИСМ, который в плане рассматриваемых аспектов можно назвать синхронной централизованной интерпретацией (СЦИ). На рис. 2,1 на концептуальном уровне представлен традиционный синхронный централизованный подход к интерпретации ИСМ в автоматизированной системе принятия решений. Поясним, в чем заключаются особенности традиционного подхода использования ИСМ в автоматизированной системе принятия решений в плане организации интерпретации. Исходная ИСМ в виде дискретно-событийной модели в форме иерархии субмоделей, отражающих возможные ситуации и переходы между ними, создается на этапе разработки системы управления и встраивается в систему управления. В процессе управления исходная ИСМ доступна интерпретатору ИСМ, который на основе ее обработки строит и корректирует текущую ИСМ. Текущая ИСМ содержит информацию о текущих ситуациях исходной модели. Интерпретатор строит ее путем обработки в дискретные моменты времени. Интерпретация в определенный момент времени выполняется на основе состояния текущей модели в предшествущий момент времени. Интерпретатор получает текущую ситуацию модели, обращается к исходной модели и выполняет интерпретацию переходов и погружений, ассоциированных с текущей субмоделью. Активность переходов и погружений определяется внешними и внутренними предикатами. Значения внешних предикатов вычисяются на основе текущих значений наблюдаемых параметров управления. Значения внутренних предикатов вычисяются на основе текущего состояния ИСМ. Обнаружив активный переход или погружение интерпретатор осуществляет смену текущей ситуации интерпретируемой субмодели и выполняет интерпретацию соответствующей субсубмодели. Кроме того, исполняются действия, ассоциированными с интерпретируемыми ситуациями, переходами и погружениями. Такая обработка выполняется рекурсивно для новых ситуаций и внутренних ситуаций субмодели. Результатом интерпретации на некотором цикле являются: 1) Новая иерархия текущих ситуаций, сохраняемая в памяти текущего состояния модели для следующего цикла интерпретации; 2) Текущие действия в качестве которых могут выступать рекомендуемые решения, выдаваемые на экран (или в другом виде) пользователю (лицу, принимающему решения) или какие-либо прикладные функции, запускаемые автоматически и вырабатывающие определенные управляющие воздействия на объект управления. Альтернативный подход — асинхронно децентрализованная интерпретация - как в дискретно-событийных моделях вообще, так и в их конкретных классах, не получили отражения ни в отечественной, ни в зарубежной научной и технической литературе. В связи с этим возникает необходимость исследования и решения задачи разработки и обоснования методики построения дискретно-событийных моделей, основанных на асинхронной децентрализованной интерпретации.
Подход на основе встраивания объектов ИСМ в объекты интерфейса
Модель R1, иллюстрирующая этот подход на рис. 4.1, содержит ситуации S1 и S2 и переходы Л и J2. Интерфейс пользователя состоит из основной формы Form__Main и двух подчиненных форм Form_l и Form_2, которые содержат, в свою очередь, кнопки Button_l и Button_2. Необходимо, чтобы текущая ситуация модели управляла видимостью подчиненных форм и доступностью кнопок, а воздействия пользователя на кнопки управляли активностью переходов. А именно, необходимо, чтобы при погружении в модель R1 активизировалась форма Form_Main, когда текущей ситуацией становится 57, то становится видимой форма Form_l, а когда текущей становится ситуация S2, то — форма Form_2. Нажатие пользователя на кнопку Button_l должно приводить к срабатыванию перехода Л и переходу модели в ситуацию S2, нажатие на кнопку Button_2 — к срабатыванию перехода J2 и переходу модели в ситуацию S1.
Для реализации этой функциональности предусмотрены 5 объектов-агентов: AR1, AS1, АЛ, AS2, AJ2, «принадлежащих» соответственно объектам ИСМ R J, S1, Л, S2, J2 и встроенным соответственно в объекты FormJVlain, Form_l, Button_l, Form_2, ButtonJ2. «Принадлежность» объекта-агента некоторому объекту модели означает, что, с одной стороны, из этого объекта модели вызываются методы объекта-агента, с другой, - что в этот объект передает информацию агенту, вызывая его методы. Конкретные функции объектов-агентов следующие: — AR1 активизирует главную форму Form_Main при погружении в субмодель R1 и деактивизирует при всплытии; — AS J делает видимой форму Form_l, когда ситуация S1 становится текущей, и невидимой, когда ситуация S1 перестает быть текущей; — АЛ передает переходу Л сообщение о том, что пользователь нажал кнопку Button_l, что делает переход Л активным; — AS2 делает видимой форму Form_2, когда ситуация S2 становится текущей, и невидимой, когда ситуация S2 перестает быть текущей; — AJ2 передает переходу J2 сообщение о том, что пользователь нажал кнопку Button_2, что делает переход J2 активным. Второй подход предусматривает встраивание в объекты интерфейса свойств и методов объектов ИСМ (рис. 4.2). Основная идея этого подхода состоит в том, что объекты интерфейса становятся «по совместительству» объектами ИСМ и управление ими осуществляется в рамках одного объекта контейнера. Таким образом, разработчик строит исходную модель не просто из объектов-элементов типа «ситуация», «переход», «погружение», а из объектов пользовательского интерфейса типа «форма», «список», «кнопка», «переключатель» и т.п., которые одновременно являются «ситуацией», «переходом» или «погружением». Возможность реализации этой идеи заложена в принципе наследования объектно-ориентированного подхода, когда на основе родительского класса создается дочерний класс объектов, наследующий все свойства и методы родительского класса и, кроме того, располагающий собственными свойствами и методами.
Модель R1, иллюстрирующая этот подход на рис. 4.2, аналогичная модели на рис. 4.1 , содержит погружение R1, ситуации S1 и S2 и переходы Л и J2, встроенные в объекты интерфейса пользователя соответственно формы Form_Dive_Main, Form_Sit_l, Form_Sit_2, кнопки Button_Jump_l и Button_Jump_2. Необходимо, как в предыдущем случае, чтобы текущая ситуация модели управляла видимостью подчиненных форм и доступностью кнопок, а воздействия пользователя на кнопки управления активностью переходов. При погружении в модель R1 должна инициироваться форма Form_Dive_main; когда текущей становится ситуация 57, форма Form_Sit_l должна становиться видимой, в остальных случаях - невидимой; когда текущей ситуацией становится ситуация S2, форма FormjSit_2 должна становиться видимой, в остальных случаях — невидимой. При нажатии пользователя на кнопку Button_Jump_l должен срабатывать переход Jump_l, а при нажатии на кнопку Button_Jump_2 - переход Jump_2.
Для реализации этой функциональности предусмотрено, что при переходе в ситуации S1 и S2 методы, осуществляющие интерпретацию этих ситуаций, устанавливают в истинное значение свойство Visible («видимый») у соответствующих форм, а при покидании этих ситуаций — в ложное значение. Аналогичным образом, при нажатии на кнопки пользователем переходы Л и J2 соответственно помечаются как активные.
Проведенное сравнение подходов показало, что если первый из них обладает потенциально большей гибкостью в обеспечении взаимодействия, то второй - большей простотой и удобством в применении, экономичностью программного кода.
Общая характеристика задачи формирования состава ГАК и ее динамическая модель
Современные информационные системы, такие как СППР, предназначенные для управления некоторыми сложными процессами - как техническими, так и организационными - включают в себя такие компоненты как: - базу данных, содержащую сведения об управляемом процессе; - интерфейс с пользователями, обеспечивающий возможность: 1) наблюдения текущих параметров процесса, требующего принятия решений 2) ввода управленческих решений и просмотр результатов - программный код, обеспечивающий взаимодействие интерфейса пользователя с базой данных. Ситуационное управление процессом предполагает отслеживание текущих ситуаций и в контексте текущих ситуаций организацию взаимодействия с пользователем и воздействие на управляемый процесс. Эта функциональность обеспечивается динамической моделью информационной системы, реализуемой соответствующим программным кодом. В данной главе показывается, что ИСМ на основе АДИ можно с успехом использовать в качестве встраиваемых динамических моделей СППР.
Методика такого использования включает следующие укрупненные этапы: 1) Разработка ситуационной модели управления процессом, в которой с различной степенью детализации выделяются управленческие ситуации и возможные переходы между ними, а также решения, принимаемые в каждой из этих ситуаций в соответствие с целью управления. 2) Разработка интерфейса пользователя информационной системы в виде набора экранных форм, позволяющих пользователю наблюдать состояние процесса управления, а также активно воздействовать на управляемый процесс с помощью элементов управления — кнопок, меню, переключателей и т. п.. Здесь же разрабатываются функциональные модули, обеспечивающие выполнение определенных функций изменения базы данных в ответ на принятое решение (нажатие пользователем соответствующих кнопок, выбора соответствующих пунктов меню и т. п.). 3) Разработка взаимодействия между динамической моделью и интерфейсом пользователя в виде экранных форм, обеспечивающих, с одной стороны, активное воздействие состояния иерархической ситуационной модели на состояние экранных форм, т.е. отображение различных параметров и т.д. в контексте текущего состояния иерархической ситуационной модели, с другой стороны, обеспечивающее управление состоянием иерархической ситуационной модели посредством воздействия пользователя (управление активностью предикатов переходов и погружений иерархической ситуационной модели). 4) Разработка базы данных, необходимой для функционирования информационной системой в целом. 5) Реализация информационной системы в виде совокупности иерархической ситуационной модели, интерфейса пользователя базы данных, функциональных модулей в выбранной инструментальной среде. Далее рассматриваются два примера реализации этой методики: 1) для задачи формирования состава государственной аттестационной комиссии (ГАК) в составе СППР по управлению учебным процессом на уровне кафедры; 2) для задачи поддержки принятия решений в процессе редактирования, верстки, изготовления оригинал-макета научного журнала «Вестник УГАТУ». Разработанная информационная система реализована в инструментальной среде проектирования приложений, ориентированных на работу с базами данных, Microsoft Visual FoxPro. Государственная аттестационная комиссия (ГАК) организует защиту дипломных проектов, магистерских диссертаций, бакалаврских выпускных работ. Она состоит из председателя ГАК, секретаря ГАК и членов ГАК. Состав ГАК формируется заранее и утверждается приказом по университету. Формируется отдельный ГАК по каждому направлению магистерской подготовки и специальностям инженерной подготовки. Предварительный состав ГАК обычно формируется на выпускающих кафедрах или в деканате (для направлений, выпускаемых несколькими кафедрами) и передается на утверждение в учебное управление университета в форме проекта приказа. Окончательный состав ГАК утверждается приказом ректора. При формировании состава ГАК заведующему кафедры, его заместителю по соответствующему направлению необходимо подобрать специалистов, способных выполнять функции председателя, членов комиссии, секретаря, согласовать с ними возможность их участия в ГАК в соответствующий период времени, подготовить проект приказа за подписью заведующего кафедры и своевременно передать его в учебное управление. После выхода приказа необходимо оповестить участников ГАК о предстоящей работе и отслеживать возможные ситуации, когда по некоторым объективным или субъективным причинам те или иные члены ГАК не могут принять участие в предстоящей работе. В этом случае необходимо подготовить изменение приказа для замены одних членов ГАК другими. Для изменения приказа необходимо также подать в учебное управление соответствующий проект и дождаться его утверждения в качестве нового приказа по университету. Информационное обеспечение процесса автоматизации подготовки состава ГАК включает: - файл «Персона», содержащий сведения о сотрудниках университета и других организаций, потенциально способных выступить в качестве председателя ГАК, его членов, секретаря; - файл направлений или специальностей подготовки выпускников для которых формируется ГАК; - документы в виде проектов приказов, самих приказов, проектов изменений приказов, а также документы о согласовании участия в ГАК соответствующих специалистов.
