Гаврилов А. Г.

МГТУ «СТАНКИН», Россия

Метод управления развитием визуальной интегрированной среды проектирования автоматизированных систем

Для повышения эффективности производства автоматизированных систем (АС) необходима разработка новых методов создания программных продуктов и средств их поддержки. Для достижения этой цели на кафедре информационных технологий и вычислительных систем МГТУ «СТАНКИН» была разработана методология автоматизации интеллектуального труда (МАИТ). Она имеет ряд преимуществ в сравнении с используемыми в настоящее время методологиями и технологиями производства АС: определяет промышленный способ их создания, включает как методы формирования, так и сопряжения формализованных модельных представлений автоматизированных систем на всех этапах создания, основана на закономерностях формирования модельных представлений, обеспечивает семантическое единство всех знаковых представлений АС [1,2].

Изначально, автоматизация этапов МАИТ производилась независимо, поэтому для повышения эффективности формирования модельных представлений была разработана интегрированная среда, обеспечивающая автоматизированное формирование спецификаций после ручного формирования диаграмм на всех этапах создания автоматизированных систем. Для сокращения количества ошибок и времени создания АС необходима разработка визуальной интегрированной среды (ВИС), которая позволит автоматизировать процедуры создания графических конструкций, по ним автоматически формировать спецификации и обеспечить сопряжение информации между смежными этапами создания АС [3]. 

Визуальная интегрированная среда как сложная система может быть представлена на трех уровнях абстракции: как набор средств поддержки процедур этапов создания ПАС, как совокупность компонентов информационных, функциональных и интерфейсных, и как множество элементов файловой системы: томов, директорий, файлов.

Особенность разработанного метода моделирования ВИС заключается в [5]:

1. выделении из графического представления моделей МАИТ инвариантной составляющей для всех модели и специфической (дополняющей) для каждой;

2. расслоение системы процессов моделирования, автоматизируемые ВИС, на три группы: процессы инвариантные для модельного представления, процессы, инвариантные для процедуры моделирования, и процессы, специфические для каждой процедуры на каждом модели.

Ввиду существенной алгоритмической сложности функциональных процедур МАИТ одновременная их автоматизация представляет значительную сложность. В связи с этим необходима разработка визуальной интегрированной среды, позволяющей сформировать свою конфигурацию из отдельных программных модулей, реализующих функциональные процедуры МАИТ для отдельных составляющих моделей. Кроме этого, наряду с разработкой новых программных модулей возможно совершенствование существующих. Аспекты, связанные наращиванием среды и модернизацией ее модулей, будем называть развитием интегрированной среды. Для отслеживания состояния интегрированной среды и ее компонентов необходимо осуществлять учет версий как самой интегрированной среды, так и ее компонентов [3,4].

Состояние интегрированной среды определяется состоянием ее структуры на уровне файловой системы [6]:

где – состояние файловой структуры специализированных компонентов, – состояние файлов универсальных по составляющей компонентов, – состояние компонентов, универсальных по процедуре на составляющей, , , – вектора состояний компонентов соответственно.

Модификация интегрированной среды происходит посредством изменения ее файлового состава. Файлы, в зависимости от типа универсальности, могут принадлежать как к одному, так и нескольким функциональным модулям, в связи с чем можно выделить три способа конфигурации, т.е процесса изменения состояния, ВИС:

1. конфигурация специализированных компонентов;

2. конфигурация компонентов, универсальных по составляющей;

3. конфигурация компонентов, универсальных по процедуре на составляющей;

Формально процесс изменения состояния среды можно представить, как:

Процесс изменения состояния множества специализированных файлов формально может быть представлен:

При этом, одна конфигурационная процедура затрагивает только f-ого средство поддержки k-ой процедуры на j-ой составляющей модели i-ого этапа. Совокупность подобных процедур изменяет состояние визуальной интегрированной среды путем воздействия на отдельные е функциональные модули.

Процесс конфигурирования файлов компонента универсального по составляющей формально описан следующим образом:

Конфигурационная процедура затрагивает файлы, принадлежащие разным функциональным модулям, поддерживающим все процедуры на j-ой составляющей, и, таким образом, изменят состояние визуальной интегрированной среды путем изменения состояний совокупности модулей.

Конфигурирование множества файлов универсального по процедуре на составляющей описан следующим образом:

Одна конфигурационная процедура затрагивает файлы универсального по k-ой процедуре на j-ой которые могут группе функциональных модулей, вызывая их переход в новое состояние, тем самым меняя состояние среды.

Литература:

1. Волкова, Г.Д. Методология автоматизации интеллектуального труда / Г.Д. Волкова. – М.: ЯнусК, 2013. – 104 с.

2. Волкова Г.Д. Методология автоматизации проектно-конструкторской деятельности: учеб. пос. / Волкова Г.Д. – М.: МГТУ «СТАНКИН», 2000 - 81 с.

3. Волкова, Г.Д Моделирование интегрированной среды поддержки создания прикладных автоматизированных систем / Волкова Г.Д., Гаврилов А.Г., Новоселова О.В. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. – 2014 – С. 16-19

4. Володин, Д.А. Разработка метода и средств формирования и развития интегрированной среды поддержки создания САПР машиностроительного назначения: дис. … канд. техн. наук: 05.13.12 / Володин Дмитрий Александрович. - М.: 2008, 311 с.

5. Волкова, Г. Д. Формирование требований к автоматизированной поддержке концептуального моделирования в интегрированной среде / Волкова Г. Д., Гаврилов А.Г., Новоселова О.В. // Материалы VI всероссийской научно-практической конференции «Машиностроение – традиции и инновации (МТИ-2013)», М.: МГТУ СТАНКИН – 2013 – с119-122.

6. Гаврилов, А. Г. Особенности разработки интегрированной среды для проектирования прикладных автоматизированных систем / Гаврилов А. Г. // Высокие технологии, исследования, финансы, промышленность: сборник статей Восемнадцатой международной научно-практической конференции “Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике“. СПб.: Изд-во Политехн. ун-т. – 2014. – с25-28.