Средства проектирования технологических процессов

Критерии оптимизации информационных технологий

Экономические задачи (плановые, учетные, управленческие и т.д.) нуждаются в информации о развитии и потребностях экономики, о состоянии объектов управления. Эта информация позволяет проанализировать деятельность объекта за прошедший период, сделать обобщающие выводы и дать прогноз будущей деятельности объекта управления.

Для экономических задач, реализуемых в диалоговом (интерактивном) режиме характерны следующие факторы:

1. Многовариантность решений (каждая задача имеет различные варианты, отличающиеся друг от друга экономическими показателями, расходуемыми ресурсами, достигаемым экономическим эффектом).

2. Наличие критерия оптимальности.

Многовариантность решений задачи диктуется существованием различных путей для достижения цели, поставленной в задаче. При этом немаловажную роль играет вмешательство человека в ход решения задачи.

Интерактивный режим решения задачи чаще всего применяется в оперативном управлении экономическим объектом. Данные здесь чаще подвержены изменениям, модернизации и требуются ответы в различных разрезах и на многочисленные вопросы. Экономическая задача, как правило, многокритериальна, поэтому для выбора критерия необходимо участие человека.

Многовариантность и многокритериальность экономических задач предполагает их реализацию как человеко-машинные процедуры.

Одним из параметров экономических задач, решаемых в интерактивном режиме, является сложность алгоритма (объем вычислений и сложность процедур обработки данных, требующих больших контрольных моментов в технологическом процессе АОЭИ).

Большое значение имеют также периодичность решения задачи и частота использования входных и результатных данных. Рост периодичности требует минимизации времени и эксплуатационных расходов на решение задачи, повышает степень оперативности результатов расчета и количества контрольных операций. Увеличение частоты использования показателей приводит к повышению требований к их достоверности и росту автономности внесения изменений в хранимые данные. Для организации процесса автоматизированного решения задач характерно широкое применение методов логико-синтаксического и арифметического контроля исходных, промежуточных и результатных данных.

При проектировании технологии обработки данных в диалоговом режиме центральным моментом является организация диалога пользователя и ЭВМ, в ходе которого пользователь информируется о состоянии решения задачи и имеет возможность активно воздействовать на ход вычислительного процесса.

Существует несколько подходов к организации общения пользователя с БД. Наиболее распространенный - создание специального формализованного языка, что является недостатком, т.к. требуется специальная подготовка пользователя, изучение языка, частое обращение к инструкциям, которые периодически меняются с изменениями и совершенствованием системы. В связи с этим в настоящее время наибольшее распространение получили методы общения с БД, не требующие специальных знаний и навыков от пользователя. К ним относятся:

1. диалог "да - нет" (не нашел широкого распространения из-за пассивной роли пользователя);

1. программированный вопросник;

3. "свободный диалог" (пользователь формирует запрос в произвольной форме на естественном языке. Система, оперирующая с БД, извлекает из этого запроса понятные ей элементы и строит на их основе новый запрос, который предъявляет пользователю. При утвердительном ответе со стороны пользователя, он получает требуемые данные. В противном случае система организует уточняющий диалог). Этот метод эффективен и позволяет снять психологический барьер.

Недостатки всех трех методов:

1.неэффективное использование машинного времени и дорогостоящего канала связи (если он задействован), что снижает рентабельность всей управляющей системы;

2.отсутствие гарантии быстрого ответа на вопрос, требующий принятия оперативного решения в критических ситуациях.

Технология внутримашинной ОЭИ задается последовательностью реализуемых процедур - схем взаимосвязи программных модулей и информационных массивов. Такая схема представляет собой декомпозицию общего процесса решения задачи на отдельные процедуры преобразования массивов, именуемыми модулями (это - ввод, контроль, перезапись информации с одного МН на другой, сортировка, уплотнение данных, редактирование, накопление, вывод на печать и т.п.). Все это требует уменьшения числа просмотров массивов и времени решения задачи, сокращения числа и объема трудоемких процедур, использования эффективных методов поиска информации.

При декомпозиции процесса решения задачи на ЭВМ на отдельные этапы необходимо так же учитывать наличие готовых программ для реализации соответствующего модуля и наличие готовых программных вопросников.

При проектировании оптимальной внутримашинной технологии ОД в интерактивном режиме необходимо установить критерии оптимизации и ограничения. Критерий оптимизации технологии ОД должен быть единственным, если мы хотим применить для решения этой задачи экономические методы. Важным условием является критерий, остальные (показатели, условия) выступают как ограничения.

Одним из критериев оптимизации технологии ОЭИ в интерактивном режиме является время реализации задачи на ЭВМ, зависящее от характера работы с массивами. Поэтому разработка оптимальной технологии ОЭИ на ЭВМ должна обеспечить выполнение следующих требований:

- сокращение числа массивов на МН, что способствует уменьшению времени счета;

- увеличение кол-ва параллельно обрабатываемых в одном модуле массивов;

- сортировки и эффективные методы поиска в оперативной памяти;

- сокращение времени ответа пользователя на запросы ЭВМ;

- сокращение времени ввода данных пользователем с клавиатуры.

При разработке оптимальной технологии ОЭИ важными критерием является время ожидания ответа пользователем или ЭВМ. Оптимальным считается время ожидания равное 2 сек. Если оно превышает 2 сек, то это ведет к увеличению времени решения задачи, к неэффективному использованию ТС и каналов связи. Если время ожидания меньше 2 сек, то снижается работоспособность человека.

Другим критерием оптимизации технологии ОД является использование различных СУБД (тип и параметры СУБД влияют на эффективность эксплуатации системы). Следующим критерием является выбор необходимого и достаточного количества запросов для реализации задачи и получения необходимой информации.

Технология диалогового режима на практике способствует наилучшему сочетанию возможностей пользователя и ЭВМ в процессе решения экономических задач. Так, например, диалоговый режим общения с БД обеспечивает:

- возможность перебора различных комбинаций поисковых признаков в запросе;

- улучшение характеристик выходных данных за счет оперативной корректировки запроса с терминала;

- возможность расширения, сужения или изменения направления поиска сразу после получения результатов;

- многоплановость точек доступа;

- быстрый доступ к редко используемой информации;

- оперативный анализ выходной информации;....

Для диалогового режима характерны три показателя:

1."дружественность"- простота освоения и ведения экранного диалога (режим подсказок, прощение ошибок в манипуляциях и т.д.);

2."гибкость"- показатель гибкости определяет диапазон различных процедур при работе пользователя с терминалом;

3."продуктивность"- данный показатель характеризует время от момента обращения пользователя до выдачи на экран необходимой информации.

В процессе диалога пользователь реализует следующие основные функции:

- функцию ввода (оперативность исправления текста, визуальный контроль,...);

- функцию просмотра (редактирование текста с включением, исключением, заменой, сдвигом, перестановкой, разъединением, слиянием данных);

- функцию обработки (смысловая ОД, новое размещение страниц, составление оглавления, организация ввода данных из других программ);

- функцию воспроизведения текста, которая управляет выводом текста и фиксирует параметры печати.

Говоря о диалоговом режиме, о взаимоотношении пользователя и ЭВМ необходимо затронуть вопрос о степени защищенности данных системы. Проблема защиты информации является одной из важнейших при проектировании оптимальной технологии ОИ. Эта проблема охватывает как физическую защиту данных и системных программ, так и защиту от несанкционированного доступа к данным.

Проблема обеспечения санкционированности использования данных охватывает вопросы защиты данных от нежелаемой их модификации или уничтожения, а также и от несанкционированного чтения.

Можно выделить три обобщенных механизма управления доступа к данным:

1. идентификация пользователя (защита при помощи прогр. паролей). Пароль периодически меняется, чтобы предотвратить несанкционированное его использование. Этот метод является самым простым и дешевым, но не обеспечивает надежной защиты.

2. метод автоматического обратного вызова (отпадает необходимость в запоминании паролей. Пользователь сообщает ЭВМ свой идентификационный код, который сверяется с кодами, находящимися в памяти ЭВМ и только затем получает доступ к информации). Недостаток: низкая скорость обмена.

· метод кодирования данных - наиболее эффективный метод защиты. Источник информации кодирует ее при помощи некоторого алгоритма и ключа кодирования. Получаемые закодированные выходные данные не доступны никому, кроме владельца ключа.

Графическое представление диалога

Режим диалога задается в виде схемы и таблиц диалога. Схема диалога разрабатывается на весь комплекс решаемых задач, вводится в систему и предопределяется организация пользователя с ЭВМ.

Схема диалога представляет собой графическую интерпретацию конструкции диалога, задающей требуемую последовательность обменов данными между пользователем и системой. Основным графическим представлением схемы диа­лога является диаграмма состояний. Каждая вершина графа соответствует опре­деленному состоянию диалога, а дуга определяет изменение этого состояния. В каждом состоянии диалога система ожидает ввода сообщения от пользователя и в зависимости от введенной информации переходит в другое состояние. При выходе осуществляется соответствующая обработка данных из информационной базы и выдается определенная информация на экран или печать.

Различают линейные (при вводе и просмотре разнотипной информации), древовидные (при выборочной коррекции и управлению по меню) и сетевые (соответствуют диррективному управлению и непосредственному редактированию данных) схемы диалога.

Одной из применяемых на практике графовых моделей диалоговой системы является дерево разговоров, где вершины представляют собой тексты на экране дисплея, а дуги - возможные пути перехода от одной вершины к другой. Работы, выполняемые ЭВМ, изображаются в форме ветвей дерева разговоров. В корне дерева располагается сообщение пользователя, инициирующее задачу, затем происходит разветвление различной степени в зависимости от числа вариантов ответа пользователя на запрос ЭВМ. Множество вершин графа определяет множество состояний, в которых может пребывать диалоговый процесс. Множество дуг графа соответствует возможным переходам из одного состояния в другое. Смена состояний осуществляется либо по программе, либо в соответствии с директивами пользователя.

При этом необходимо учитывать следующее:

- количество вершин в графе должно отражать все возможные ситуации, возникающие в процессе диалога (т.е. обеспечена функциональная полнота);

- переход из одного состояния в другое должен выполняться за короткие промежутки времени (доли сек. или неск.сек).

Рассмотрим фрагмент дерева разговоров, отражающего диалоговую систему "учета материальных ценностей на складе" (рис.2.1.).

Инициирование диалога осуществляется путем посылки пользователем сообщения (код пользователя и код транзакции), (положение 1). После этого (п.2) пользователю сообщается перечень возможных работ (режимов) в пределах заданной темы диалога:

1.ввод исходной информации;

2.корректировка информационной базы;

3.корректировка классификаторов-ценников;

4.выдача информации по регламентированным и нерегламентированным запросам;

5.конец работы.

При выходе на режим 1 (п.3) пользователю предлагается выбор форм ввода исходной информации:

Рис. 2.1. Схема диалоговой системы учета материальных ценностей на складе

1.ввод остатков материалов с карточек складского учета (п.6);

2.ввод информации с "приходных ордеров" (п.7);

3.ввод информации с "материальных требований" (п.8);

4.ввод информации с "лимитно-заборных карт" (п.9);

5.ввод информации с "накладных на внутреннее перемещение"(п.10);

6.конец работы.

При выборе режима 6 диалог возвращается в п.2. Затем (п.19-23) осуществляется ввод показателей по форме соответствующего документа. Если требуется закончить ввод, то диалог переводится в п.2.

При выходе на режим корректировки информации (п.5) ЭВМ запрашивает пользователя, какую информацию необходимо откорректировать и настраивается на корректировку файла остатков материалов (п.13), приходных ордеров (п.14), накладных на внутреннее перемещение (п.15), требований (п.16), лимитно-заборных карт (п.17).

При выходе на режим 3 корректировки классификаторов (п.4) пользователю предоставляются следующие альтернативы:

1.создать новый классификатор (п.11);

2.корректировать классификатор (п.12);

3.печатать классификатор (п.18).

При выборе режима 4 (п.24) пользователю предоставляется возможность выдать информацию по регламентированным запросам (п.25-29), т.е. рассчитать и выдать на экран или печать следующие ведомости:

25 - "опись остатков материалов на складах";

26 - "поступление материалов в разрезе поставщиков";

27 - "расход материалов со складов по потребителям";

28 - "движение материальных ценностей по складу";

29 - "расход материалов на основное производство по направлениям производственных затрат".

Если требуется выдать информацию по нерегламентированным запросам, то сначала пользователь составляет плановое предписание и указывает, какую форму выходного документа он желает получить (п.30), а затем выполняется поиск, расчет и выдача ему соответствующей информации.

Недостаток модели - слишком большое количество положений при описании сложного диалога.

В качестве инструментальных средств, обеспечивающих графическое представление технологии обработки информации в форме законченного технологического процесса используются VISIO, Doktor HALO и ряд приложений Windows. Примером может служить блок-схема, отображающая технологический процесс реализации решения учетной задачи в диалоговом режиме (рис. 2.2).

Дата добавления: 2014-01-13