Дипломная работа: Блочно-симметричные модели и методы проектирования систем обработки данных
Используя матрицу , можно определить матрицу , которая содержит
подматрицы , проиндексированы
соответственно: .
Подматрица удовлетворяет соотношению , где -целое положительное число,
не больше числа элементов при
решении задачи, т.е. . Матрица содержит единичные
элементы в позиции , если процедура
входит в последовательность процедур, необходимую для получения элемента при решении задачи. В противном случае
запись в позицию подматрицы равна нулю. Подматрица определяется соотношением и содержит единичный
элемент в позиции , если элемент является входным для
последовательности процедур, в состав в которых входит процедура . В противном случае
элемент равен 0. Подматрица является матрицей
достижимости процедур обработки данных при решении задачи
и удовлетворяет соотношению
.
Единичная запись в
позиции подматрицы соответствует наличию
направленного пути в графе технологии решения задачи
от процедуры к процедуре .
Построение единого
интегрированного графа осуществляется путем выполнения операции «наложения»
графов и заключается в совмещении
идентичных уровней каждого графа и идентичных вершин на каждом уровне. В
результате формируется интегрированный граф ,
которому соответствует матрица смежности ,
, , полученная путем
логического сложения матриц :
.
Анализ структур
полученного интегрированного графа позволяет на заключительном этапе анализа
определить следующие общесистемные требования к обслуживанию заявок в СОД РВ:
множество требуемых задач обработки данных для обслуживания одного типа заявок
и базовые задачи для каждого типа, взаимосвязи между заявками по решаемым
задачам и между задачами по используемым процедурам и данным, рациональную
дисциплину обслуживания заявок и оценку требуемой производительности
вычислительной системы для заданной дисциплины обслуживания.
В качестве моделей
описания и анализа задач обработки данных при создании типовых модульных СОД
также используется аналогичная совокупность графовых и матричных моделей.
Методика анализа и структуризация исходной для синтеза системы типовых модулей
СОД информации базируется на последовательном преобразовании матричных и
графовых моделей алгоритмов решения задач обработки данных, содержащих всю
необходимую информацию о взаимосвязях и отношениях между различными элементами
отдельных задач. При формировании полного структурированного графа технологии
решения задачи учитывается наличие в алгоритмах решения задач обработки данных
циклических участков и альтернативных вариантов обработки, процедур обновления
информационных элементов и процедур принятия решений. Полный структурированный
граф и соответствующие ему матрицы смежности и достижимости позволяют описывать
алгоритмы решения задач обработки данных в целом и отдельные их части с заданной
степенью детализации [31,32,34,39,40]
Рост числа решаемых и
диалоге задач в составе модульных СОД их сложности, повышение требований к
своевременности, достоверности и полноте представляемой информации
обусловливает необходимость дальнейшего усовершенствования методологии
проектирования СОД которая должна учитывать не только особенности
“человеческого фактора”, но и требование по обеспечению максимальной
эффективности использования технического, программного и информационного
обеспечения диалоговых систем (ДС) и их типизации.
На стадии предпроектного
анализа ДС необходимо выполнить комплекс работ, основной из которых также
является анализ решаемых пользователями задач, технологии их решения,
определения требований пользователей к эффективности и качеству решения задач [40].
На этой стадии определяется необходимый набор процедур реализации комплекса
диалоговых задач и требуемой для их решения информации.
Для представления
результатов изучения и анализа задач пользователей и технологии их решения
используется модификации описанных выше формализованных методов представления
результатов этого изучения.
Определение процедур
обработки данных, анализ и структуризацию каждой диалоговой задачи
целесообразно осуществлять с использованием дополнительной совокупности матричных
и графовых моделей, обеспечивающих подготовку локальных сценариев (ЛС) диалога
и других исходных данных, необходимых для технического проектирования
оптимальных ДС [41].
Локальные сценарии
диалога строятся на основе описанных пользователями (средствами языка описания
задач – ЯОЗ) схем их решения, которые дополняют формами представления
результатов проектирования систем. Схема решения каждой задачи представляется в
виде совокупности взаимосвязанных таблиц решений (ТР), описывающих
последовательность и содержание шагов диалога пользователя с ДС при решении
задачи, используемую при этом информацию, а также требования пользователя к
характеристикам процесса обработки запросов, выдаваемых на каждом шаге диалога.
Совокупность таблиц решений однозначным образом отображается в граф локального
сценария диалога (ГЛС). Каждая вершина ГЛС соответствует одной ТР, а
направленные дуги – взаимосвязям между таблицами. Каждому ГЛС ставятся в
соответствие матрица смежности и матрица достижимости, отражающие структуру и
взаимосвязь узлов графа.
При помощи матриц для
облегчения последующего анализа локальных сценариев диалога производиться
упорядочение ГЛС, в ходе которого узлы графа распределяются по уровням их
прохождения и процессе решения задача. При наличии контуров на уровнях ГЛС
осущестиляется их свертка, что приводит к сокращению размерности и упрощению
матриц смежности и достижимости графа. На основе упорядоченного таким образом
ГЛС с помощью языка ГЕРТ сетей могут быть определны такие характеристики ГЛС
диалога, как условная вероятность завершения решения задачи в заданном узле
графа, обладающей свойством аддитивности на дугах графа.
С учетом результатов
анализа требований пользователей и локальных сценариев диалога формируетсся
сценарий ДС в целом путем операции «наложения» упорядоченных узлов на каждом
уровне. Для формализации, упорядочения и анализа сценария диалога всей системы
также используется совокупность взаимосвязанных матричных и графовых моделей и
методы оценки ГЕРТ-сетей.
На этой стадии
производится проверка корректности описания схем решения задач и соответсвия
характеристик функционирования ДС построенному сценарию системы и требованиям
пользователей к эфективности и качеству задач. Выявление неточностей и
противоречий в описании схем решения задач и в заданных требованиях к
эффективности и качеству их решения на стадии предпроектного анализат ДС до
реализации этапов проектирования, отладки и внедрения системы позволяет свести
к миниму затраты на исправление ошибок, тестирование и, следовательно, сократит
общие затраты на реализацию ДС.
Качественные изменения в
структуре современных модульных СОД связаны с широким внедрением сетей ЭВМ,
систем управления локальными и распределенными базами данных, а также новейших
систем передачи данных.
Процедура формального
анализа предметной области пользователей банков данных также основана на
использовании совокупности графовых и матричных моделей, обеспечивающих
структуризацию предметной области пользователя,выявление дублирующих информационных
элементов и избыточных взаимосвязей, формирование графов информационных
структур, выделение ключей и атрибутов, и направлена на посторение рацональных
канон ических стуктур баз данных.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 |