Современные информационные технологии/ 1.Компьютерная инженерия

Д.т.н. Волкова Г.Д., д.т.н. Григорьев О.Г., к.т.н. Новоселова О.В.,

Григорьева Л.В., Тюрбеева Т.Б.

Московский государственный технологический университет «СТАНКИН», Россия

Проблематика нормативного обеспечения процессов создания и развития прикладных автоматизированных систем

При создании прикладных автоматизированных систем, большинство разработчиков и исследователей не выделяют в отдельный этап процесс формирования модельного представления прикладных задач, инвариантного к программно-техническим средствам реализации автоматизированных систем. Использование существующих методов и средств создания прикладных автоматизированных систем является не достаточно эффективным из-за ориентации их на представление и моделирование хорошо задокументированной информации (практически полностью объективированных данных), в то время как для многих автоматизированных систем процедура выявления/объективирования информации и знаний о задаче из памяти специалистов является одной из фундаментальных проблем автоматизации интеллектуального труда.

Разнообразие и сложность предметного содержания прикладных задач практически остается за рамками их автоматизированной реализации, что существенно затрудняет процессы эксплуатации и развития автоматизированных систем из-за неполноты их отражения и сложности интеграции в вычислительной среде.

Выполненное исследование методологий разных подходов к автоматизации производственных и управленческих задач, анализ применяемых в них методов, позволил установить методологические, теоретические и практические ограничения при их использовании для реальных задач, к которым, в частности, можно отнести: - «сведение» процесса создания систем к проектной деятельности; -отсутствие научно-обоснованной нормативной и методической базы и т.д.

Проведено исследование существующих стандартов, регламентирующих процессы создания и развития прикладных автоматизированных систем. Исследование проводилось по следующим аспектам: существующие классификационные системы стандартов (КГС, ОКС, тематические сборники и др.), выделение кластеров по информационным технологиям и средствам, терминологические нормативы и определения в области информационных технологий, регламенты процессов создания и развития автоматизированных систем.

Проведен сравнительный анализ описаний процессов создания прикладных автоматизированных систем, сформированных на основе отечественной практики автоматизации (ГОСТы 34 –ого комплекса), на основе зарубежной практики (ГОСТ Р ИСО_МЭК 12207-99 и связанные с ним ГОСТы) и на основе когнитивного подхода по методологии автоматизации интеллектуального труда. Выделены преимущества и недостатки указанных описаний.

ГОСТы 34 - ого комплекса под общим названием «Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы» характеризуются следующими преимуществами:

-основаны на отечественной практике разработки автоматизированных систем различного назначения;

-наличие регламента по созданию и сопровождению автоматизированных систем включает перечень основных стадий и работ с требованиями по их выполнению;

- наличие регламентов по видам документов отражает их привязку к видам обеспечений и стадиям разработки;

- наличие регламента на Техническое задание на разработку автоматизированной системы определяет существенные характеристика и показатели создаваемой системы;

-детальная проработка стадий, предшествующих промышленной эксплуатации автоматизированной системы.

К существенным недостаткам указанного комплекса следует отнести:

-процесс создания автоматизированной системы «зажат» в проектных стадиях.

-описание автоматизированных систем в форме устаревшего представления как набора несвязанных видов обеспечений;

-перечень требований, изложенных в действующем стандарте, не имеет четкой структуризации (существующие разделы отражают наборы требований, каждое их которых может относиться к элементам разных видов обеспечения на разных фазах жизненного цикла автоматизированных систем).

ГОСТ Р ИСО_МЭК 12207-99 и связанные с ним ГОСТы имеют хорошую нормативную проработку процессов, работ и задач жизненного цикла программных систем и увязанных с ними процессов управления. К недостаткам этой группы ГОСТов следует отнести:

-неоднозначность классификации процессов и работ жизненного цикла программных систем;

-наличие принципиального несоответствия отечественной проектной культуре и ее нормативного сопровождения;

-процесс создания программной системы «рассредоточен» между процессами разработки, заказа и поставки.

Принципиальной особенностью методологии автоматизации интеллектуального труда является то, что она обуславливает промышленный способ создания прикладных автоматизированных систем и обеспечивает формирование модельных представлений прикладных задач, как инвариантных к программно-техническим средам и средствам реализации, так и ориентированных на них, что позволяет достаточно быстро переводить автоматизированные комплексы на новые среды и средства реализации. Как было указано выше, формирование модельных представлений на разных этапах создания систем подчинено объективным закономерностям, что обеспечивает полную проработку всех составляющих этих представлений, уменьшает количество ошибок, сокращает сроки создания за счет минимизации числа итераций, обеспечивает интеграцию модельных представлений на любой фазе создания

Выполнен анализ обеспеченности нормативами (стандартами и руководящими документами) для реализации процессов создания автоматизированных систем и оформлению результатов.

В методологии автоматизации интеллектуального труда максимально полно методически проработаны процедуры формирования модельных представлений предметных задач на начальных этапах автоматизации, а именно, предпроектном обследовании и проектирования (включая семантическое моделирование), но эти методические разработки, хотя и достаточно широко опубликованы, но не имеют нормативного статуса.

В ГОСТах 34 - ого комплекса под общим названием «Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы» достаточно тщательно регламентирован процесс оформления Технического задания на создание автоматизированных систем, но при этом отсутствуют этапы (и, соответственно, регламенты) по подготовке и собственно реализации. Регламенты (стандарты и методические указания) по оформлению разрабатываемой документации на автоматизированную систему на разных стадиях разработки (техническое предложение, эскизный и технический проекты, рабочая документация) разделены по видам обеспечений, а не по видам модельных представлений задач, подлежащих автоматизации.

Как было ранее указано, ГОСТ Р ИСО_МЭК 12207-99 и связанные с ним ГОСТы имеют нормативную проработку только процессов, работ и задач, но при этом отсутствует хотя бы методическая проработка описаний объектов автоматизации, особенно на начальных этапах.

Исследование существующей нормативной базы позволило выделить комплексы проблем – методологические, теоретические, практические.

К методологическим можно отнести следующие проблемы:

-существующие процессы создания прикладных автоматизированных систем выполняются на основе кустарного способа производства (в материальном производстве – на основе промышленного способа);

-сведение процесса создания прикладных автоматизированных систем к стадиям НИОКР;

-отсутствие модельного представления создаваемого изделия (системы), инвариантного к среде и средствам реализации (аналогичного конструкторскому проекту в материальном производстве) и др.

К теоретической проблематике следует отнести:

-наличие многоаспектного представления создаваемой системы (по видам обеспечения) без возможности их увязки в целостную модель как на каждой фазе ее создания, так и сопряжения в рамках процесса создания и др.

Практические проблемы характеризуются:

- отсутствием методической проработки содержательных аспектов выполнения процедур и этапов создания прикладных автоматизированных систем;

-достаточно устаревшей терминологией,

-отсутствием рекомендаций по выбору и обоснованию программно-технических сред и средств реализации автоматизированных систем и т.д.

Выполненные исследования позволили сформулировать требования к нормативно-методическому обеспечению процессов создания, функционирования и развития прикладных автоматизированных систем на базе методологии автоматизации интеллектуального труда, к наиболее существенным можно отнести:

-обоснование промышленного способа создания прикладных автоматизированных систем (отделение НИОКР – стадий от этапов подготовки реализации и собственно реализации или программирования);

-использование модельных представлений для описания функционала автоматизируемых задач и его содержательного описания;

- регламентация процессов формирования и изменения модельных представлений на всех этапах создания (от предпроектного обследования до ввода в промышленную эксплуатацию автоматизированных систем);

-учет современных технологических парадигм – объектно-ориентированное программирование в мультиинформационной форме и распределенной вычислительной среде;

- учет многокомпонентности программных продуктов;

- использование методологии автоматизации интеллектуального труда как основы для формирования последовательности отображений прикладных задач в виде формализованных модельных представлений и интеграции их на основе первоначально формируемой концептуальной модели прикладной задачи на разных уровнях абстрагирования в процессе создания автоматизированной системы.

(Данная работа подготовлена в рамках выполнения инициативного проекта №12-07-00185 «Исследование и обоснование научно-методического обеспечения процессов создания, функционирования и развития прикладных автоматизированных систем на основе методологии автоматизации интеллектуального труда» по гранту РФФИ)

Литература

1.Волкова Г.Д. Методология автоматизации интеллектуального труда. Часть 1 - 4. /Межотраслевая информационная служба: Науч.-метод.журнал - М. :ФГУП «ВИМИ» 2009,вып.2(147), стр.9-20; вып.3(148), стр.10-23; вып.4(149), стр.15-30; 2010, вып.1(150), стр.4-30

2.Волкова Г.Д., Григорьев О.Г. Модель данных на гипердоменах: предпосылки, обоснование, формальное описание // Искусственный интеллект и принятие решений. - Москва: Журнал РАН, №4, 2011, стр.14-38.

3.Новоселова О.В., Волкова Г.Д. Методология проектирования прикладных автоматизированных систем: решение предметных задач, подлежащих автоматизации // Вестник МГТУ «Станкин». Научный рецензируемый журнал. М: ИЦ ГОУ ВПО МГТУ Станкин, №1 (19), 2012, стр.104-106