Введение к работе
Актуальность темы. Существующие методы структурного и объектно-ориентированного анализа требуют последовательного представления информационных объектов на нескольких уровнях, при этом на каждом уровне анализа используются разнородные модели, интегрируемые в общей методологии. Такой подход связан с тем, что существующие модели позволяют описать только определенные свойства системы. К моделям этого типа относятся информационные модели (применяются для индентификации объектов и связей), потоковые модели (применяются для анализа потоков данных) и модели состояний (применяются для анализа поведения системы во времени).
Интеграция разнородных моделей также предопределяет представление анализируемой системы по уровням, что с одной стороны требует анализа системы с точки зрения каждого уровня, с другоіі мешает целостному представлению анализируемой системы. Это неблагоприятно сказывается на качестве принятия проектных решении и затрудняет обнаружение возможных ошибок аналитическим путем.
Другой подход к развитию методологий анализа сложных информационных объектов заключается в разработке интегрированных моделей, сочетающих различные свойства уже существующих моделей и обладающих новыми свойствами.
Актуальной задачей исследования является разботка единой формальной модели, позволяющей в рамках методологии анализа заменить информационную модель, потоковую модель и модель состояний. Такой моделью является разработанная в диссертации мопепь"Система Взаимодействующих Таблиц" (СВТ-модель).
Цель и задачи работы. Основными целями и задачами диссертации являются:
исследование существующих методов и средств анализа информационных объектов;
разработка единой формальной модели (СВТ-модели) и исследование ее свойств;
сравнительный анализ СІП-модели с сетями Петри;
разработка представления СВТ-модели в виде автомата параллельной обработки транзакций (элементарных целостных операций над данными);
разработка методологии анализа информационных объектов на основе СВТ-модели.
Методы исследования. В работе использованы методы теории сетей Петри, теории реляционных баз данных, моделирования систем, системный подход к изучению обьекта исследования.
Ііиунгаи нови sua. Научная новизна и ісорсшчсскаи значимості, исследования заключается в следующем.
-
Разработана единая формальная модель Система взаимодействующих таблиц, позволяющая полностью описывать информационные объекты (информационную модень, потоковую модель н модель состоянии). Предложена процедура последовательного формирования СВТ-модели. Определены свойства, которые може г иметь СНГ-модель. Разработано представление вычислений в СНГ-модели в виде СВ'Г-автомата, моделирующего процесс изменения распределенных данных параллельно выполняемыми транзакциями. Разработаны алгоритмы выполнения транзакций. Определены свойства СНГ-автомата.
-
Исследовано соошошение между классом С И 1-м о дел ей и раскрашенных сетей Негри.
-
Разработана меюдологпя анализа информационных объектов на основе СВ'Г-модели, в том числе разрабоїап подход к анализу и конструированию произволе-! пенных объектов (механосборочного производства) ні типовых блоков С И'I-модели и введена классификация блоков.
Практическая ценное і ь. Разработанная меіодология анализа информационных объектов на основе СВ'Г-модели была использована при проектировании распределенною программно-технического комплекса оперативного управления производством и позволила наглядно представить распределенную структуру комплекса, объединить статическую и динамическую спецификацию проекіа, что в совокупное і и повлияло на качество создаваемого программного обеспечения и снизило сроки сто разработки.
Анализ информационных объектов с использованием методологии на основе СВ'Г-модели позволяет решить комплекс задач проектировании (в том числе имитационного моделирования) информационных объектов: верификацию (доказаіельсіво правильности) С7<7-модели; определение ошималь-ИОІ о размещения таблиц (поередсівом трансформации (7і/'-модели и исследования ее структурных снопе і в); исследование сшуаций туника и взаимного влияния (при обращении и изменении данных таблиц несколькими процессами); прогнозирование поведения ('/^'/'-модели (определение возможного целевого состояния таблиц на дереве достижимых состояний при определенных начальных значениях таблиц).
Разработано эксперимешалыюе инсгруменіальпое средство, позволяющее проводить имитационное моделирование на основе СВ'Г-модели.
Результаты диссертации могут бы и» использованы при анализе сложных информационных объектов.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на
второй международной конференции "Проблемы управления в чрезвычайных ситуациях" (г. Москва, 1994 т.);
научно-исследовательском семинаре в МЛИ (1993-1994 г.);
научно-исследовательском семинаре в ИІІУ (1994-1995 г.);
научно-техническом семинаре в МЛПО (1994 г.);
межвузовской научно-технической конференции "Динамика нелинейных дискретных электротехнических и элскфонных систем". ( г. Чебоксары, 1995 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных статей.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографии и приложений, отражающих инструментарий исследования. Основной текст работы изложен на 130 страницах, содержит 34 рисунка, 1 таблицу, бнблиоірафию из 60 наименований. Приложение содержит? страниц.
