Введение к работе
Актуальность работы. В условиях стремительного развития информационных технологий особую важность приобретает организация и управление электронными документами (ЭД). Многолетние усилия, направленные на решение этих задач, способствовали развитию мощной методологической и технологической базы, отражающей многообразие классов электронных документов .
Особый интерес представляет новый класс электронных документов -электронные документы со встроенной динамической моделью (которые для краткости в работе называются «динамическими документами» (ДД)), предаю-женные на кафедре АСУ УГАТУ . В их основе лежит идея встраивания в электронный документ динамической модели, отражающей существенные этапы его жизненного цикла или ситуации использования.
Ранее были сформулированы общие идеи построения динамических документов и их эффективного применения в составе систем электронного документооборота. В плане реализации был предложен и исследован подход, при котором динамический документ реализуется на платформе Microsoft Word, а динамическая модель представляется как совокупность программных макросов на языке VBA. В результате была показана принципиальная возможность реализации динамических документов и выполнена оценка их практической полезности.
В ходе практической апробации предложенного технического решения были выявлены существенные недостатки информационно-технологического плана. Во-первых, сложность программной реализации, связанная с тем, что макросы жестко привязаны к решаемой задаче и могут быть применимы только в каждом конкретном случае. Следовательно, изменение содержания решаемой задачи требует повторного программирования макросов. Во-вторых, в этом случае процедура разработки динамического документа выполняется в два этапа: разработка концептуальной динамической модели высокого уровня абстракции и ее последующая физическая реализация в электронном документе. Все это обуславливает достаточно высокую трудоемкость реализации динамических документов.
Выявленные в ходе исследований проблемы требуют разработки научно обоснованных технологий реализации динамических моделей в динамических документах, не требующих трудоемкого программирования при переходе от концептуальной динамической модели к ее программной реализации.
Электронные документы являются предметом многих исследований как в нашей стране, так и за рубежом (М. Дж. Саттон, Д. Шнайдт, В. А. Конявский, В. А. Гадасин,
A. А. Линев, С. П. Останин, М. В. Ларин). В УГАТУ эти вопросы затрагивались в работах
Г. Г. Куликова, Л. Р. Черняховской и др.
Обеспечение целостности комплекса электронных документов на основе встраиваемых динамических моделей : дис. ... канд. техн. наук / Т. А. Гарифуллин ; науч. рук. проф.
B. В. Миронов. Уфа : УГАТУ, 2006. 149 с.
В ходе поиска путей решения этой проблемы было предложено реализовать динамические документы на платформе XML. В настоящее время XML (Extensible Markup Language - расширяемый язык разметки) рассматривается как перспективная платформа взаимодействия приложений, в основе которой лежит идея использования свободно выбираемых тегов для иерархической разметки данных.
При переводе динамических документов на платформу XML используется структурная иерархическая разметка, что позволит разделить прикладную и ситуационную компоненты документа. Однако решение задачи организации динамических документов на платформе XML не является очевидным. Неясно, как встроить динамическую модель в XML-документ, как ее построить и связать с исходным содержимым документа для последующего применения. Все это требует проведения соответствующих исследований.
Целью работы, таким образом, является разработка научно обоснованных XML-ориентированных технологий построения динамических документов на основе встраивания динамической модели в электронный документ.
Задачи, решаемые в работе для достижения поставленной цели:
разработка концепции динамического электронного документа;
разработка обобщенной структурной модели динамического документа;
разработка обобщенного метода интерпретации встроенной динамической модели;
разработка инструментально-программного средства для разработки и сопровождения динамических документов.
Методика исследования. В работе используются принципы и методы объектно-ориентированного программирования, теории множеств, ситуационного управления, теории построения иерархических ситуационных моделей, моделирования сложных процессов, принципы и методы разработки алгоритмов.
Результаты, выносимые на защиту:
Концепция динамических электронных документов, основанная на том, что при проектировании документа в него встраивается динамическая модель, с состояниями которой ассоциированы прикладные фрагменты, а на этапе использования отслеживаются текущие состояния динамической модели, в контексте которых пользователю предоставляется доступ к соответствующим прикладным фрагментам.
Обобщенная структурная модель динамического документа, основанная на иерархии элементов иерархических ситуационных моделей.
Обобщенный метод интерпретации динамической модели, основанный на ее асинхронной обработке.
Инструментально-программное средство для создания и ведения динамических XML-документов.
Научная новизна результатов определяется новизной идеи применения XML в качестве платформы для создания и ведения динамических документов. При этом
новизна концепции по п.1 (см. «Результаты, выносимые на защиту») состоит в том, что динамический документ строится в классе XML-документов, при этом встраивание динамической модели и связь ее с прикладными фрагментами достигается с помощью XML-разметки в соответствии с обобщенной структурной моделью, а отслеживание текущего состояния осуществляется средствами XML на основе обобщенного метода интерпретации динамической модели;
новизна модели по п.2 заключается в том, что она представлена в форме XSD-схемы XML-документа, задающей структурные ограничения элементов типа «подмодель», «состояние», «переход», «внутренний предикат» и др. и порядок их вложенности на введенном пространстве имен, которому принадлежит описание элементов и атрибутов модели;
новизна метода интерпретации по п.З состоит в том, что для однозначной идентификации элементов модели используется механизм XPath -адресации, что позволяет установить однозначное соответствие между элементами модели и памяти текущего состояния, организовать систему взаимосвязей между состояниями исходной модели на основе переходов и предикатов их выполнения;
новизна разработанного инструментально-программного средства по п.4 состоит в том, что для него разработан класс интерфейсных управляющих объектов, базирующийся на программном классе «TreeView» («Дерево») и обеспечивающий создание и модификацию структуры динамической модели и информационного наполнения документа по изменению текущего состояния динамической модели и по просмотру информационного наполнения документа в контексте текущего состояния.
Значение результатов для теории организации электронных документов заключается в том, что они дают новое понимание того, как динамическая модель может быть встроена в электронный документ с помощью его структурирования на основе иерархической XML-разметки.
Значение результатов для практики разработки электронных документов определяется тем, что они дают научно обоснованный эффективный подход к встраиванию динамической модели и позволяют сократить затраты времени (в рассмотренных примерах — до 15 раз) и снизить трудоемкость (в рассмот-
3 XSD-схема (XML Schema definition language schema - схема на языке определения XML-
схем) - схема XML-документа, в которой заданы его структурные и параметрические огра
ничения.
4 XPath (XML Path Language - язык путей в XML) - язык высокого уровня абстракции, пред
назначенный для адресации фрагментов XML-документа.
ренных примерах — в 4-5 раз) при создании и ведении динамических документов.
Внедрение результатов. Практическая значимость результатов подтверждается их использованием в УГАТУ в учебном процессе и в научно-производственной фирме «РД Технология» в качестве методики создания и ведения электронных документов со встроенной динамической моделью.
Связь с плановыми исследованиями. Работа выполнена в рамках плановых исследований кафедры АСУ УГАТУ по разработке электронных документов со встроенной динамической моделью.
Апробация и публикации. Основные положения, представленные в диссертации, были представлены на 4 научных конференциях всероссийского и международного уровня.
Список публикаций автора по теме диссертации включает 11 научных трудов, в том числе 3 статьи в рецензируемом научном журнале из списка ВАК (26 с), 2 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ, 4 публикации в трудах конференций всероссийского и международного уровня (18 с). Две публикации выполнены без соавторов (8 с).
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения, библиографического списка из 116 наименований, всего на 190 листах.
Похожие диссертации на Электронные документы со встроенной динамической моделью на основе XML
