CC BY
193
мандлеты Windows HPC, переводящие указанные в списке узлы в состояние offline и запускающие перезагрузку этих узлов (Set-HpcNodeState и Restart-HpcNode). Для доступа к головной машине Linux и вызова на ее стороне управляющих скриптов на головной машине Windows используется набор командлетов SSH from PowerShell (http://www.powershelladmin.com/wiki/SSH_from_P owerShell_using_the_SSH.NET_library), построенный на основе библиотеки SSH.NET (http://sshnet. codeplex.com/).
В настоящее время переключение узлов между кластерами, работающими под управлением различных ОС, оператор выполняет вручную.
В заключение отметим, что осуществлена модернизация кластера, обеспечившая возможность одновременной работы двух ОС (Linux и Windows) на одном физическом кластере за счет выделения каждой ОС своего подмножества узлов.
Литература
1. Келбли Дж., Линдси Д. Введение в Windows Compute Cluster Server // TechNet Magazine. 2008, февраль. URL: http://technet.microsoft.com/ru-ru/magazine/2008.02.ccs.aspx (дата обращения: 01.09.2012).
2. A Hybrid OS Cluster Solution: Dual-Boot and Virtualization with Windows HPC Server 2008 and Linux Bull Advanced Server for Xeon. Published: October 7, 2009, Dr. Patrice Calegari, HPC Application Specialist, BULL S.A.S., Thomas Varlet, HPC Technology Solution Professional, Microsoft. URL: http://technet.microsoft.com/en-us/library/ee621813(v=ws.10).aspx (дата обращения: 26.08.2012).
3. The Windows HPC Server 2008-based Cluster in a Linux Environment. URL: http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId= 135931 (дата обращения: 26.08.2012).
4. Русский блог по разработке для HPC. Развертывание Windows Server 2008 HPC в виртуальной среде. Ч. 1: Установка и настройка головного узла. URL: http://blogs.msdn.com/b/ru-hpc/archive/2009/09/11/windows-server-2008-hpc-1.aspx (дата обращения: 26.08.2012).
5. Русский блог по разработке для HPC. Развертывание Windows Server 2008 HPC в виртуальной среде. Ч. 2: Установка и настройка вычислительных узлов. URL: http://blogs.msdn. com/b/ru-hpc/archive/2009/09/12/windows-server-2008-hpc-2.aspx (дата обращения: 26.08.2012).
6. Integrating a Windows HPC Server 2008 Cluster into a Linux Environment, Microsoft Corp. Publ., 2008, September.
References
1. Kelbley J., Lindsey D. An Introduction to Windows Compute Cluster Server. TechNet Magazine. 2008, Feb. Available at: http://technet.microsoft.com/en-us/magazine/2008.02.ccs.aspx (accessed 01 September 2012).
2. A Hybrid OS Cluster Solution: Dual-Boot and Virtualization with Windows HPC Server 2008 and Linux Bull Advanced Server for Xeon, 2009, available at: http://technet.microsoft.com/ en-us/library/ee621813(v=ws.10).aspx (accessed 26 August 2012).
3. The Windows HPC Server 2008-based Cluster in a Linux Environment, available at: http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId= 135931 (accessed 26 August 2012).
4. Russkiy blog po razrabotke dlya HPC. Razvertyvanie Windows Server 2008 HPC v virtualnoy srede, chast 1: ustanovka i nastroyka golovnogo uzla [Russian blog about developing for HPC, part 1: installation and configuration of a headend]. Available at: http://blogs.msdn.com/b/ru-hpc/archive/2009/09/11/windows-server-2008-hpc-1 .aspx (accessed 26 August 2012).
5. Russkiy blog po razrabotke dlya HPC. Razvertyvanie Windows Server 2008 HPC v virtualnoy srede, chast 2: ustanovka i nastroyka vychislitelnykh uzlov [Russian blog about developing for HPC, part 2: installation and configuration of computational nodes], available at: http://blogs.msdn.com/b/ru-hpc/archive/2009/09/12/ windows-server-2008-hpc-2.aspx (accessed 26 August 2012).
6. Integrating a Windows HPC Server 2008 Cluster into a Linux Environment Microsoft Corporation, 2008.
УДК 004.02
АЛГОРИТМ ПРОВЕДЕНИЯ ПРЕДПРОЕКТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Д.В. Бутенко, к.т.н., доцент; А.С. Ананьев, аспирант; Л.Н. Бутенко, д.х.н., профессор (Волгоградский государственный технический университет, просп. Ленина, 28, г. Волгоград, 400005, Россия, gindenburg@mail.ru, ananievandr@yandex.ru, butenko@vstu.ru, cad@vstu.ru)
Предпроектное исследование является стратегическим этапом процесса проектирования объекта, по результатам которого принимается решение об уровне конкурентоспособности, перспективах развития, постановке задачи на проект, трудоемкости и целесообразности создания системы вообще. Существующие методы предпроектных исследований имеют высокую степень обобщения и практически никак не формализованы. Недостаток этих методов в том, что они рассматривают только конкретные единичные прототипы и направлены на поиск решения текущих проблем и устранение единичных недостатков конкретного прототипа. Таким образом, сделан вывод о необходимости создания новой когнитивной технологии предпроектных исследований с целью получения наиболее полной информации для этой стадии.
В статье описан алгоритм проведения предпроектных исследований и моделирования информационных систем. Реализация данного алгоритма требуется для решения актуальной научной задачи повышения результативности предпроектной работы по созданию информационных и технических систем. Определен перечень базовых процедур, необходимых для проведения предпроектной работы на стадии концептуального проектирования информационных систем. Предлагаемая методика позволит повысить результативность процесса моделирования и предпроектной работы при создании информационных систем за счет реализации системного подхода к их анализу и синтезу.
Ключевые слова: концептуальное проектирование, системный анализ, инновационные технологии проектирования, информационные технологии.
THE ALGORITHM OF PREDESIGN RESEARCHES AND INFORMATION SYSTEMS MODELING Butenko D.V., Ph.D. Tech. Sc., associate professor; Ananyev A.S., postgraduate student;
Butenko L.N., Dr.Sc. (Chemistry), professor (Volgograd State Technical University, Lenina Av., 28, Volgograd, 400005, Russian Federation, gindenburg@mail.ru, ananievandr@yandex.ru, butenko@vstu.ru, cad@vstu.ru)
Abstract. The predesign research is a strategic step in object designing process, it helps to make a decision on the level of competitiveness, assess the development prospects, the problem statement for the project, the complexity and feasibility of the system. Existing methods of predesign researches have a high degree of generality and are not formalized. They analyze the specific (single) prototypes aimed at finding out solutions to the current problems and disadvantages of a given prototype. So, there is a need to create a new cognitive technology of predesign researches to get the most complete information for this stage.
The article describes the algorithm of the predesign researches and modeling of information systems. The implementation of the algorithm is required to solve the relevant scientific problem of increasing the pre-work effectiveness for information and technical systems development. The list of basic procedures is required for the pre-work for the stage of information systems conceptual design. This method will improve the efficiency of modeling process and pre-work for creation of information systems using a systematic approach for analyzing and synthesizing it.
Keywords: conceptual design, systems analysis, innovation technologies of design, information technologies.
Начальные этапы любого проекта по созданию новых объектов техники, технологий, такие как анализ прототипа и разработка концепта проекта, относящиеся к поиску вариантов решений практических задач, к техническому творчеству, в настоящее время называются концептуальным проектированием систем. Для концептуальных стадий характерны низкая структурированность предметных областей, многоаспектность протекающих процессов, отсутствие достаточной количественной информации об их динамике, нечеткость, противоречивость, изменчивость процессов во времени, что обусловливает большую неопределенность в разработке проектных решений. Сейчас интеллектуальная составляющая в научной и инженерной подготовке нуждается в большем внимании, а системная реализация интеллектуальных технологий должна опираться на проблему новизны создаваемых решений [1]. На сегодняшний день превосходство не может быть обеспечено за счет импорта качественных технологий. Оно реализуется тогда, когда в основе новых технологий лежат собственные новые идеи. Только в этом случае наша страна сможет стать лидером в экспорте технологий, чем обеспечит себе преимущество в экономике знаний.
Под интеллектуальной технологией будем понимать совокупность методов и средств генерации идей, построения на их основе концептуальных решений, исследование этих решений, проектирование на их основе инновационных продуктов, обладающих охраноспособностью.
Реализация таких продуктов должна обеспечить их конкурентоспособность при практическом использовании.
Целью данной работы является составление перечня базовых процедур для проведения пред-проектных исследований при проектировании информационных систем, определение их специфики, создание инструментария для концептуального проектирования информационных систем.
Существующие на сегодня методы предпро-ектных исследований [2] имеют высокую степень обобщения и практически никак не формализованы. В частности, ярким примером является описание ГОСТ 34.601-90. К недостаткам существующих методов относится то, что они рассматривают только конкретные единичные прототипы и направлены на поиск решения текущих проблем и устранение единичных недостатков конкретного прототипа, опираются на субъективное определение целей и постановку задач. В результате отсутствует полноценный анализ тенденций развития класса систем, отражающийся в комплексе недостатков существующих систем прототипа для нынешнего состояния техники и технологий.
Таким образом, был сделан вывод о необходимости интеграции достоинств каждого из рассмотренных подходов для повышения эффективности процедур предпроектных исследований применительно к предметной области проектирования информационных систем.
Технические и информационные системы относятся к классу искусственно созданных объектов, которым свойственны выполнение одной главной и множества дополнительных функций, многоэлементность и иерархичность. Для определения строения и функционирования таких систем существует множество схем и методов [3-5]. Применение системного анализа при построении информационных систем дает возможность выделить перечень и указать целесообразную последовательность выполнения взаимосвязанных задач, позволяющих не упустить из рассмотрения важные стороны и связи изучаемого объекта систематизации. За основу создаваемой методики пред-проектных исследований и моделирования было взято концептуальное описание технических систем, сделанное Половинкиным А.И. [3]: главная полезная функция, функциональная структура, принцип действия, техническое решение, параметрическое решение.
Однако для концептуального проектирования информационных систем следует предложить группу необходимых определений.
Информационная система - программно-аппаратная система, предназначенная для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающая в соответствии с заложенной в нее логикой обработки возможность получения, модификации и хранения информации.
Главная полезная функция, она же потребность - это центральная функция, для выполнения которой предназначена информационная система.
Функциональная структура - совокупность описаний функциональных требований и процедур выделения функциональных подсистем информационной системы.
Принцип действия - последовательность выполнения действий, базирующихся на преобразованиях потоков данных, которые обеспечивают требуемое функционирование системы.
Техническое решение - это семантическое описание информационной системы с указанием функциональной структуры и алгоритма функционирования.
На основе данных определений был разработан обобщенный алгоритм проведения предпроектных исследований и моделирования информационных систем, который включает рекуррентную последовательность действий, изображенную на рисунке 1.
(Начало)
/Сведения / о классе / I прототипов / I
Исследование главной полезной функции
Исследование функциональной структуры
1
Исследование принципа действия
й.
Исследование технического решения
Выбор класса прототипа
Формирование
массива недостатков у класса прототипа
Анализ недостатков
Оценка влияния устранения недостатка
Формирование требований к проекту
(Конец)"
Рис. 2. Описание стадии анализа и исследования прототипов
г
Массив требований к классу прототипа для проектирования новой системы I
(Конец^
Рис. 1. Обобщенный алгоритм проведения предпроектных исследований
На основании приведенного обобщенного алгоритма было разработано описание стадии анализа и исследования прототипов, которое изображено на рисунке 2.
На основе предложенных алгоритмов можно составить кортеж уровней проектирования, к ко-
торым они применимы: К=(Т, E, R, 5), где T - концепт для главной функции; Е - концепт для функциональной структуры; R - концепт для принципа действия; 5 - концепт для технического решения.
Таким образом, для определения тенденции развития стадий предпроектного исследования необходимо использовать предложенные алгоритмы для каждого объекта исследования. Практическая ценность заключается в том, что разработан инструментарий для проведения предпроектных исследований.
Общая последовательность действий при проектировании информационной системы в соответствии с выделенными стадиями была апробирована на примере проектирования и разработки ряда компьютерных комплексов и систем, по которым получены свидетельства о регистрации программ в Роспатенте: №№ 2010617474, 2010612774, 2010612500, 2011615174, 2011619360, 2011612133 и др. Например, программа психосемантического анализа и визуализации звука, которая соответствует ФЗ № 436 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» (свид. № 2012616458) [4].
Предлагаемая концепция новой методики предпроектных исследований и моделирования информационных систем отвечает актуальным тенденциям в образовании, обеспечивая современный уровень подготовки специалистов.
Кроме всего прочего, предлагаемая методика позволяет повысить результативность процесса моделирования и предпроектной работы при создании информационных систем за счет реализации системного подхода к их анализу и синтезу.
7
Представленная последовательность действий концептуального проектирования информационных систем отличается от известных наличием иерархической рекуррентной совокупности логико-эвристических процедур с итерационным характером действий, использующих методы синтеза новых решений. В случае реализации данного алгоритма возможно решение актуальной научной задачи повышения результативности предпроект-ной работы по созданию технических систем за счет реализации системного подхода к синтезу концептуальной схемы. Предполагаемые результаты могут существенно дополнить технологии проектирования и реализации информационных и технических систем актуальностью.
Литература
1. Бутенко Д.В., Бутенко Л.Н. Теория развития систем. Задачи концептуального проектирования и их взаимосвязь с закономерностями развития систем // Качество. Инновации. Образование. 2004. № 1. С. 38-41.
2. Бутенко Д.В., Попов К.В., Ананьев А.С. Методика концептуального проектирования программных информационных систем // Программные продукты и системы. 2012. № 2. С. 101-104.
3. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества: учеб. пособие для студентов втузов. М.: Машиностроение, 1988. 368 с.
4. Кононенко А.А., Кучкаров З.А., Никаноров С.П., Никитина Н.К. Технология концептуального проектирования; [под ред. С.П. Никанорова]. М.: Концепт, 2008.
5. Никаноров С.П. Концептуализация предметных областей. Сер. Концептуальный анализ и проектирование: Методология и технология. М.: Концепт, 2009.
References
1. Butenko D.V., Butenko L.N. Kachestvo. Innovatsii. Obra-zovanie [Quality. Innovations. Education]. 2004, no. 1, pp. 38-41.
2. Butenko D.V., Popov K.V., Ananyev A.S. Programmnye produkty i sistemy [Software & Systems]. 2012, no. 2, pp. 101-104.
3. Polovinkin A.I. Fundamentals of engineering creativity, Moscow, Mashinostroenie Publ., 1988, 368 p. (in Russ.).
4. Kononenko A.A., Kuchkarov Z.A., Nikanorov S.P., Nikitina N.K. Technology conceptual design. Moscow, Concept Publ., 2008 (in Russ.).
5. Nikanorov S.P. Conceptualization of the subject areas. A series of Conceptual analysis and design Methodology and technology. Moscow, Concept Publ., 2009 (in Russ.).
УДК 681.518
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ поддержки АНАЛИЗА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ СИСТЕМ В АСПЕКТЕ СВОЙСТВА ЦЕЛОСТНОСТИ
Д.В. Бутенко, к.т.н., доцент; Р.С. Бугрий, магистр (Волгоградский государственный технический университет, просп. Ленина, 28, г. Волгоград, 400005, Россия, butenko@vstu. ru, roman bugriy@gm.ail. com)
Одним из основополагающих и важных свойств систем является целостность, раскрытие функциональной структуры которой позволяет понять, насколько устойчива система. Структура должна быть представлена в виде бинарных оппозиций, отражающих противоположные структурные отношения между концептами функциональных элементов и подсистем. Ключевым моментом в построении бинарных оппозиций является использование инвариантных пар операций, предложенных Р. Коллером в своем авторском методе конструирования. На основании теоретических исследований разработана программная система анализа технических систем с позиции свойства целостности, которая состоит из трех модулей: конструктивно-функционального анализа, построения диаграммы Исикавы для детального рассмотрения контрарно-функциональных пар системы, построения отчета экспертной оценки системы с позиции свойства целостности.
Ключевые слова: свойство целостности, функциональная структура, бинарные оппозиции, технический объект, элементы.
DEVELOPMENT OF THE SOFTWARE ENVIRONMENT TO SUPPORT THE SYSTEMS FUNCTIONAL STRUCTURE ANALYSIS IN THE VIEW OF HOLISTIC PROPERTY Butenko D.V., Ph.D. Tech. Sc., associate professor; Bugriy R.S., master of engineering (Volgograd State Technical University, Lenina Av., 28, Volgograd, 400005, Russian Federation, butenko@vstu. ru, roman. bugriy@gmail. com) Abstract. One of the fundamental systems' attribute is a property of integrity. Description of its functional structure allows understanding that the system is very stable. The structure can be presented as binary oppositions that reflect the opposing structural relations between functional components and subsystems concepts. The main idea when building a binary opposition is the using invariant pairs of operations proposed by R. Koller in his method of design. Based on theoretical research a software system of technical systems analysis in the view of property of integrity is proposed. This system consists
